針對高職高專學生的特點，考慮當前電子電路EDA技術的發展趨勢，引入優秀的電路級仿真分析軟件作為輔助的分析手段已經成為一種必然，因此本書引入Multisim的時域、頻域和s域的仿真分析，并給出相應的基本信號、基本電路仿真分析實例和仿真分析習題。通過大量的仿真分析，特別是圍繞著頻域仿真分析及應用，使得理論分析更加直觀、清晰，易于理解，進一步促進理論與實踐的結合，更加有利于教學與實踐的開展。

隨著國家高等職業教育形勢的快速發展，第一版教材在內容編排和選擇上都已不能滿足當前及未來高職高專教育發展的需要。經過近幾年的教學實踐，并結合學生知識結構和能力培養的特點，第二版教材在內容的框架結構上保持了原有的特點和風格，秉承第一版注重最基本的概念、最基本的分析方法的原則，進一步簡化數學分析的過程，并增加了仿真內容。即在時域分析中，刪除了微分（差分）方程中的齊次和非齊次解法的介紹，直接介紹零輸入響應和沖激（樣值）響應的齊次解法、零狀態響應的卷積解法；在頻域、復頻域及z域分析中，刪除了過多的理論分析與計算的內容，包括一些性質和定理的證明。

針對高職高專學生的特點，考慮當前電子電路EDA技術的發展趨勢，引入優秀的電路級仿真分析軟件作為輔助的分析手段已經成為一種必然，因此本書引入Multisim的時域、頻域和s域的仿真分析，并在第2～4章中給出相應的基本信號、基本電路仿真分析實例和仿真分析習題。通過大量的仿真分析，特別是圍繞著頻域仿真分析及應用，使得理論分析更加直觀、清晰、易于理解，進一步促進理論與實踐的結合，更加有利于教學與實踐的開展。本書所提供的仿真分析實例均經過作者上機仿真并通過驗證，部分電路系統還通過硬件電路的調試，使讀者能夠做到邊學邊用、學以致用，可初步進行連續系統的設計、調試與測試等，達到立竿見影的效果。由于基本離散電路系統（一階離散電路系統）的仿真模型比較復雜，實現仿真分析有一定的難度，在這里不再介紹。當然這也是作者感到缺憾的地方。

本書共分6章。第1章為信號與系統的基本概述，第2章為連續信號與系統的時域分析，第3章為連續信號與系統的頻域分析，第4章為連續信號與系統的復頻域分析，第5章為離散信號與系統的時域分析，第6章為離散信號與系統的z域分析。

本書第3章和第6章由周濤編寫，第1章和第5章由王俊紅編寫，第4章由周濤和薛瑞共同編寫，第2章由王俊紅和周濤共同編寫，各章中的仿真分析部分由周濤和楊朝共同編寫。周濤任主編并統稿全書，王俊紅任副主編。參加本書編寫工作的還有李利、肖成。陳剛對本書的編寫大綱進行了仔細的審閱，并提出了寶貴的修改意見，在此表示衷心的感謝！

由于編者水平有限，書中的內容、結構和文字表述等方面難免有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

第二版前言
第一版前言

第1章 信號與系統的基本概述 1
本章學習目標 1
1.1 引言 1
1.2 信號的描述與分類 2
1.2.1 信號的描述 2
1.2.2 信號的分類 3
1.3 系統的描述與分類 7
1.3.1 系統的描述 7
1.3.2 系統的分類 8
本章小結 9
習題一 10
第2章 連續信號與系統的時域分析 12
本章學習目標 12
2.1 基本連續時間信號 12
2.1.1 正弦信號 12
2.1.2 指數信號 13
2.1.3 抽樣信號 14
2.1.4 奇異信號 15
2.2 信號的運算與變換 20
2.2.1 信號的代數運算 20
2.2.2 信號的微分與積分 21
2.2.3 信號的反褶 22
2.2.4 信號的時移 22
2.2.5 信號的尺度變換 23
2.2.6 信號的分解 24
2.3 線性時不變連續系統 26
2.3.1 線性時不變系統的基本性質 26
2.3.2 線性時不變系統的模擬 29
2.4 LTI連續系統的模型 31
2.4.1 LTI連續系統的數學模型 31
2.4.2 LTI連續系統的框圖 32
2.5 LTI連續系統的零輸入響應 32
2.5.1 系統的初始條件 32
2.5.2 零輸入響應 35
2.6 LTI連續系統的沖激響應與階躍響應 37
2.6.1 沖激信號的性質 38
2.6.2 沖激響應 39
2.6.3 階躍響應 43
2.7 卷積與零狀態響應 43
2.7.1 任意信號的分解 43
2.7.2 卷積與零狀態響應 44
2.7.3 卷積的圖解法 46
2.7.4 卷積的性質 48
2.7.5 系統的全響應及其含義 51
2.8 連續信號與系統Multisim環境下的
時域仿真分析 52
2.8.1 信號基本運算的仿真 53
2.8.2 系統模擬框圖與電路的模擬仿真 57
2.8.3 RLC串聯電路沖激響應與階躍
響應的仿真 58
本章小結 61
習題二 62
第3章 連續信號與系統的頻域分析 66
本章學習目標 66
3.1 周期信號的傅里葉級數 66
3.1.1 三角函數形式的傅里葉級數 66
3.1.2 指數形式的傅里葉級數 69
3.2 周期信號的頻譜 71
3.2.1 周期信號的頻譜 71
3.2.2 周期信號頻譜的特點及頻帶寬度 72
3.3 非周期信號的傅里葉變換 76
3.3.1 傅里葉變換 76
3.3.2 非周期信號的頻譜 77
3.3.3 典型信號的傅里葉變換 78
3.4 傅里葉變換的基本性質 83
3.4.1 線性 83
3.4.2 對稱性 83
3.4.3 尺度變換 84
3.4.4 時移特性 85
3.4.5 頻移特性 86
3.4.6 卷積定理 87
3.4.7 時域微分和時域積分 89
3.4.8 頻域微分和頻域積分 91
3.5 周期信號的傅里葉變換 93
3.6 連續信號Multisim環境下的頻譜
仿真分析 95
3.6.1 基本信號頻譜的仿真 95
3.6.2 傅里葉變換基本性質的仿真分析 99
3.7 頻域系統函數 101
3.7.1 系統函數的定義 102
3.7.2 系統函數H(ω)的頻率特性 103
3.7.3 系統的無失真傳輸及其條件 105
3.7.4 理想低通濾波器的概念 106
3.8 連續系統Multisim環境下的頻率響應
仿真分析 107
3.9 抽樣定理 109
3.9.1 連續信號的時域抽樣定理 109
3.9.2 從抽樣信號恢復連續信號 112
3.10 連續信號與系統Multisim環境下的
頻域綜合仿真分析 113
3.10.1 電路原理 114
3.10.2 信號的時域波形分析 114
3.10.3 信號與低通濾波器的頻域分析 116
本章小結 118
習題三 119
第4章 連續信號與系統的復頻域分析 124
本章學習目標 124
4.1 拉普拉斯變換 124
4.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換 124
4.1.2 拉普拉斯變換的收斂域 126
4.1.3 常用信號的單邊拉氏變換 128
4.2 單邊拉氏變換的性質 129
4.2.1 線性 129
4.2.2 時移（延時）特性 130
4.2.3 尺度變換 131
4.2.4 s域頻移特性 131
4.2.5 時域微分定理 132
4.2.6 時域積分定理 133
4.2.7 域微分定理 133
4.2.8 域積分定理 133
4.2.9 初值定理 133
4.2.10 終值定理 134
4.2.11 卷積定理 135
4.3 單邊拉氏反變換 136
4.3.1 查表法 136
4.3.2 部分分式展開法 136
4.4 連續系統的復頻域分析 141
4.4.1 用拉氏變換法分析系統 141
4.4.2 用拉氏變換法分析電路 144
4.5 系統函數H(s) 148
4.5.1 系統函數的定義 148
4.5.2 系統函數 的求解方法 149
4.6 系統函數的零、極點分布與時域響應
特性的關系 151
4.6.1 系統函數的零、極點與零、
極點圖 151
4.6.2 系統函數的零、極點分布與時域
響應特性的關系 151
4.7 系統的穩定性 153
4.7.1 穩定系統的定義 153
4.7.2 系統穩定的條件 153
4.8 系統函數與系統頻率特性 155
4.8.1 頻率特性 155
4.8.2 頻率特性的矢量作圖法 156
4.9 連續信號與系統Multisim環境下的
系統函數仿真分析 159
4.9.1 連續系統的系統函數仿真 159
4.9.2 一階連續系統函數的仿真分析 160
4.9.3 二階連續系統函數的仿真分析 162
4.10 連續信號與系統Multisim環境下的
零極點仿真分析 168
4.10.1 無源連續系統的零極點仿真分析 168
4.10.2 有源連續系統的零極點仿真分析 170
本章小結 171
習題四 171
第5章 離散信號與系統的時域分析 177
本章學習目標 177
5.1 離散信號的基本概念 177
5.1.1 離散信號的描述 177
5.1.2 基本離散信號 178
5.1.3 基本離散信號的特性 182
5.2 離散信號的運算與變換 183
5.2.1 相加 183
5.2.2 相乘 184
5.2.3 差分 184
5.2.4 求和 184
5.2.5 反褶 186
5.2.6 移位 186
5.2.7 尺度變換 186
5.3 離散系統的基本概念 187
5.3.1 離散系統 187
5.3.2 線性時不變（LTI）離散系統 187
5.3.3 LTI離散系統的數學模型 189
5.3.4 LTI離散系統的模擬 191
5.4 LTI離散系統的零輸入響應 192
5.4.1 離散系統的初始條件 192
5.4.2 零輸入響應 193
5.5 LTI離散系統的單位樣值響應與單位
階躍響應 195
5.5.1 單位樣值響應 195
5.5.2 單位階躍響應 200
5.6 離散卷積與零狀態響應 200
5.6.1 離散卷積和 200
5.6.2 卷積和的性質 203
5.6.3 零狀態響應 205
本章小結 208
習題五 208
第6章 離散信號與系統的z域分析 212
本章學習目標 212
6.1 離散信號的z變換 212
6.1.1 從拉氏變換到z變換 212
6.1.2 z變換的收斂域 213
6.1.3 常用基本離散序列的單邊z變換 215
6.2 單邊z變換的性質 217
6.2.1 線性 217
6.2.2 移位 217
6.2.3 z域尺度變換（序列指數加權） 220
6.2.4 z域微分（序列線性加權） 220
6.2.5 初值定理 221
6.2.6 終值定理 221
6.2.7 時域卷積定理 221
6.3 z反變換 222
6.3.1 查表法 222
6.3.2 部分分式展開法 223
6.4 離散系統的z域分析 227
6.4.1 零輸入響應的 域解 227
6.4.2 零狀態響應的 域解 229
6.4.3 全響應的 域解 230
6.5 系統函數H(z) 231
6.5.1 系統函數的定義 231
6.5.2 系統函數H(z)的求解方法 231
6.6 系統函數零、極點分布與時域響應
特性的關系 233
6.6.1 系統函數的零、極點與零、
極點圖 233
6.6.2 系統函數的零、極點分布圖與
時域特性的關系 234
6.7 z域與s域的關系 235
6.8 離散系統的穩定性 236
6.9 離散系統的頻率特性 238
6.9.1 頻率特性 238
6.9.2 頻率特性的幾何確定 239
本章小結 241
習題六 242
部分習題參考答案 246
參考文獻 253

1. 信號與系統（第二版） [主編 張宇]
2. 信號與系統實訓與實踐 [主編 武曉明 武華]
3. ANSYS信號完整性分析與仿真實例 [房麗麗 編著]
4. 信號與系統 [周濤]