本教材分为三篇：入门篇，包括信号与系统的基本概念、LabVIEW使用基础；理论篇，包括连续信号与系统的时域分析、连续信号与系统的频域分析、连续信号与系统的s域分析、离散信号与系统的时域分析、离散信号与系统的z域分析；实验篇，包括八个典型实验。

  全面系统地介绍了信号与系统分析的基础理论，引入LabVIEW软件辅助信号与系统分析，使得信号与系统分析更为直观、简便。

  可以作为移动通信技术、电子信息工程技术、电气自动化技术等电子信息类及自动化类高职高专学生教材或教学参考书，也可供有关专业师生和科技人员自学参考。

入门篇

模块1

信号与系统的基本概念  3

1.1信号的描述和分类  3

　1.1.1信号的描述  4

　1.1.2信号的分类  4

1.2信号的基本运算  5

　1.2.1移位、反转和尺度变换（自变量变换）  5

　1.2.2信号的微分和积分  5

　1.2.3信号的相加、相乘及综合变换  6

1.3系统  8

　1.3.1系统的定义及其分类  8

　1.3.2线性时不变系统  10

　1.3.3系统模拟及系统互联  11

　1.3.4信号与系统分析概述  13

模块小结13

习题14

模块2

LabVIEW使用基础15 

2.1LabVIEW概述15

2.2LabVIEW编程环境16

模块小结20

理论篇

模块3

连续时间信号与系统的时域分析23

3.1连续时间基本信号23

　3.1.1奇异信号23

　3.1.2正弦信号27

　3.1.3指数信号28

3.2卷积积分29

　3.2.1卷积的定义29

　3.2.2卷积的图解机理29

　3.2.3卷积的性质31

　3.2.4常用信号的卷积公式33

3.3LTI系统的微分方程33

3.4连续时间系统的零输入响应34

　3.4.1系统初始条件34

　3.4.2简单系统的零输入响应35

3.5连续时间系统的零状态响应36

　3.5.1冲激响应和阶跃响应36

模块小结37

习题38

模块4

连续时间信号与系统的频域分析39

4.1周期信号的连续时间傅立叶级数40

　4.1.1三角形式的傅立叶级数40

　4.1.2指数形式的傅立叶级数43

4.2周期信号的频谱44

　4.2.1周期信号频谱的定义44

　4.2.2周期信号频谱的特点46

　4.2.3周期信号的功率47

4.3非周期信号的连续时间傅立叶变换48

　4.3.1典型信号的傅立叶变换49

　4.3.2非周期信号的频谱函数52

4.4傅立叶变换的性质53

　4.4.1线性53

　4.4.2对称性53

　4.4.3时移性55

　4.4.4频移性55

　4.4.5尺度变换56

　4.4.6卷积定理57

　4.4.7微分特性58

　4.4.8积分特性59

4.5周期信号的傅立叶变换61

　4.5.1周期信号的傅立叶级数与傅立叶变换的关系62

　4.5.2周期信号傅立叶系数Fn与单脉冲傅立叶变换F0（jω）的关系63

4.6连续时间系统的频域分析63

　4.6.1基本信号ejωt激励下的零状态响应64

　4.6.2一般信号f（t）激励下的零状态响应64

4.7无失真传输条件66

4.8理想低通滤波器的特性67

4.9连续时间信号的抽样定理69

　4.9.1信号的抽样69

　4.9.2抽样信号的恢复70

　4.9.3抽样定理的应用71

模块小结72

习题73

模块5

连续时间信号与系统的s域分析77

5.1拉普拉斯变换78

　5.1.1拉普拉斯变换的概念78

　5.1.2单边拉普拉斯变换存在的条件79

　5.1.3常用函数的单边拉普拉斯变换80

5.2单边拉普拉斯变换的性质82

　5.2.1线性82

　5.2.2延时性83

　5.2.3复频移性85

　5.2.4尺度变换（展缩性质）85

　5.2.5微分特性85

　5.2.6积分特性86

5.3拉普拉斯逆变换88

　5.3.1查表法88

　5.3.2部分分式展开法88

5.4LTI系统的s域分析91

　5.4.1系统微分方程的s域解法92

　5.4.2RLC系统的s域分析93

5.5系统函数与系统特性97

　5.5.1系统函数的定义97

　5.5.2H（s）的零点和极点99

　5.5.3H（s）的零点、极点与时域响应101

　5.5.4H（s）与系统的频率特性104

　5.5.5H（s）与系统的稳定性108

5.6连续时间系统的表示和模拟110

　5.6.1连续时间系统的模拟框图表示110

　5.6.2连续时间系统的信号流图表示112

　5.6.3梅森公式（Mason’s Rule）114

　5.6.4连续时间系统的模拟115

模块小结118

习题119

模块6

离散时间信号与系统的时域分析121

6.1离散时间基本信号122

　6.1.1离散时间信号122

　6.1.2常用离散时间信号123

　6.1.3离散时间信号的运算125

6.2卷积和129

　6.2.1卷积和的定义130

　6.2.2卷积和的性质132

　6.2.3常用序列的卷积和公式134

6.3离散时间系统的方程134

　6.3.1LTI离散时间系统134

　6.3.2离散时间系统方程与模拟136

　6.3.3离散时间系统差分方程的响应138

模块小结142

习题142

模块7

离散时间信号与系统的z域分析144

7.1z变换145

　7.1.1z变换的定义145

　7.1.2常用序列的z变换148

7.2z变换的性质150

　7.2.1线性150

　7.2.2移位特性150

　7.2.3尺度变换151

　7.2.4卷积（卷积和）定理152　

7.3z逆变换153

　7.3.1查表法153

　7.3.2幂级数展开法（长除法）154

　7.3.3部分分式展开法154

7.4离散时间系统差分方程的z域解157

　7.4.1差分方程的z域解157

　7.4.2系统函数H（z）158

7.5离散时间系统的框图表示和模拟159

　7.5.1离散时间系统的框图表示159

　7.5.2离散时间系统的模拟160

7.6系统特性161

　7.6.1H（z）的零点和极点161

　7.6.2H（z）的零点、极点与单位响应162

　7.6.3H（z）与离散时间系统频率响应163

　7.6.4H（z）与离散时间系统的稳定性164

模块小结165

习题166

实验篇

　实验一常用连续时间信号的实现171

　实验二连续时间信号的基本运算与波形变换173

　实验三连续时间信号的卷积运算175

　实验四周期信号的分解与合成——傅立叶级数177

　实验五周期信号的频谱179

　实验六傅立叶变换的性质——FFT的线性叠加182

　实验七抽样定理184

　实验八滤波器的应用185

参考文献191

附录192