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訊號與系統都是我們經常看到的現象,例如聲音是空氣震動產生的聲波訊號,影像是光傳遞的光學訊號。而產生訊號的機制或是轉換訊號的程序,就稱為系統。訊號與系統這門課會用到比較多的數學,其中包含了微積分、微分方程、複變函數等基礎數學。因為數學是一套完美的理論敘述,而時域與頻域之間的關聯性是抽象的表示,所以在學習這門課的時候,會引用一些例子,以協助了解物理上的意義。 這本書是以講解基本原理為主要目的,儘量說明所引用的數學描述,而且不厭其煩的寫出數學推導的過程,求其明確易懂。不偏重解題,也不列入太多例題與習題。本書的繪圖軟體採用Scilab,這是由法國研究機構INRIA與ENPC發展的數值處理軟體,其內部核心與Matlab相似,讀者可以進入參考文獻中的Scilab網址,作進一步的了解。
- 序言
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第一章 訊號與系統的基本概念
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1.1 什麼是訊號
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1.2 什麼是系統
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1.3 訊號的表示
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1.4 訊號的類型
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1.5 基本的訊號操作
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1.6 常用的基本訊號
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1.7 系統的表示
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1.8 基本的系統特性
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習題
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第二章 線性非時變系統
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2.1 捲加演算
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2.2 捲積演算
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2.3 線性非時變系統的連接
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2.4 脈衝響應與線性非時變系統的特性
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2.5 線性非時變系統的步進響應
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2.6 線性非時變系統的表示法
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2.7 線性非時變系統微分方程式的求解
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2.8 線性非時變系統差分方程式的求解
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2.9 線性非時變系統方程式所描述的系統特性
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習題
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第三章 週期性訊號的傅立葉級數表示法
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3.1 線性非時變系統的頻率響應
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3.2 週期性離散時間訊號的表示法
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3.3 基本離散時間訊號的傅立葉級數
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3.4 週期性連續時間訊號的表示法
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3.5 基本連續時間訊號的傅立葉級數
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3.6 離散時間傅立葉級數的特性
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3.7 連續時間傅立葉級數的特性
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習題
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第四章 傅立葉轉換
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4.1 非週期性離散時間訊號的傅立葉轉換
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4.2 基本離散時間訊號的傅立葉轉換
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4.3 非週期性連續時間訊號的傅立葉轉換
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4.4 基本連續時間訊號的傅立葉轉換
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4.5 離散時間傅立葉轉換的特性
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4.6 連續時間傅立葉轉換的特性
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4.7 逆向傅立葉轉換的計算
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4.8 傅立葉轉換與傅立葉級數的對偶性
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4.9 週期性訊號的傅立葉轉換
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4.10 對離散時間訊號作連續時間傅立葉轉換
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4.11 週期性訊號與非週期性訊號的混合演算
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習題
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第五章 系統的時域與頻域特性
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5.1 傅立葉轉換中的絕對值與相位
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5.2 理想濾波器
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5.3 一階與二階的連續時間線性非時變系統
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5.4 一階與二階的離散時間線性非時變系統
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5.5 連續時間線性非時變系統的波德繪圖
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5.6 線性非時變系統的步進響應
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習題
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第六章 取樣與離散時間處理
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6.1 取樣理論
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6.2 連續時間訊號之重建
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6.3 取樣點之跳選與內插
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6.4 對連續時間訊號作離散時間處理
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6.5 以傅立葉級數表示有限長度的非週期性訊號
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6.6 以離散時間訊號的傅立葉級數來逼近連續時間訊號的傅立葉轉換
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6.7 快速傅立葉轉換
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習題
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第七章 拉普拉斯轉換
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7.1 連續時間系統的複數指數輸入與拉普拉斯轉換
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7.2 拉普拉斯轉換的收斂區域
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7.3 基本訊號的拉普拉斯轉換
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7.4 拉普拉斯轉換的特性
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7.5 逆向拉普拉斯轉換
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7.6 以拉普拉斯轉換分析線性非時變系統
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7.7 單邊拉普拉斯轉換
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7.8 連續時間線性非時變系統的狀態變數描述
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習題
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第八章 z-轉換
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8.1 離散時間系統的複數指數輸入與z-轉換
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8.2 z-轉換的收斂區域
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8.3 基本訊號的z-轉換
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8.4 z-轉換的特性
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8.5 逆向z-轉換
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8.6 離散時間線性非時變系統的轉移函數
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8.7 單邊z-轉換
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8.8 離散時間線性非時變系統的狀態變數描述
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習題
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- 附錄 A 表格:轉換公式與特性
- 附錄 B 參考文獻
- 附錄 C 索引
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