本书清晰而全面地叙述了关于信号、系统和变换的理论与应用。介绍了信号与系统的数学背景，主要包括：傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换、离散时间傅里叶变换与离散傅里叶变换，z变换。本版在课程体系的组织上为读者不同的侧重需求提供了极大的灵活性。MATLAB示例贯穿于书中各章，同时也将MATLAB学生版本的先进特征体现于例题和习题的应用之中。

本书系统地讲述了信号、系统和变换的理论与应用，强调先连续后离散和先时域后变换域的结构体系，涵盖连续时间信号和系统以及离散时间信号和系统两方面的内容，主要包括：傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换、DFT与DTFT等。本书充分融合了本学科的最新研究方向和成果，并配备了大量MATLAB程序，将大量概念与真实信号与系统联系起来，旨在培养学生的实践能力。

第5版特色
第5章中修订并重新组织了傅里叶变换性质的叙述；
第6章中增添了有源滤波器设计与分析、采样量化误差的内容，并把连续时间信号的采样和从采样数据中重建信号的内容集中安排在该章；
第7章中增添了利用拉普拉斯变换计算和分析系统阶跃响应的内容；
第11章中增添了利用z变换计算和分析系统频率响应的内容；
第12章中增添了新例题，说明如何利用DTFT分析FIR滤波器的频率响应和应用DFT实现FIR滤波器；
交互式网站http://www.ee.washington.edu/class/SST_textbook/textbook.html提供了MATLAB应用文件、所有例子的答案以及书中各种概念的动画演示。

第5版保留了《信号、系统和变换》前些版中的基本结构和体系。各章后的习题已经更新，并提供了大量的新习题。一些新习题举例说明了数字通信、滤波和控制理论中的实际概念，章后习题也重新进行了组织，以提供大量的类似习题。附录H至少为每一组类似习题提供一个答案。这样做的意图是使学生马上了解自己对新材料和概念的理解情况，从而建立信心。更新了所有的MATLAB例子以保证对Student Version R2012的兼容性。第5版新增了如下内容：
修订并重新组织了第5章中傅里叶变换性质的叙述；
第6章中增添了关于有源滤波器设计与分析的1节内容；
连续时间信号的采样和从采样数据中重建信号的内容集中安排在第6章中；
第6章中增添了关于采样量化误差的1节内容；
第7章中增添了关于利用拉普拉斯变换计算和分析系统阶跃响应的1节内容；
第11章中增添了关于利用z变换计算和分析系统频率响应的1节内容；
第12章中增添了一道新例题，说明利用离散时间傅里叶变换(DTFT)分析有限脉冲响应（FIR）滤波器的频率响应；
第12章中增添了一道新例题，说明应用离散傅里叶变换(DFT)实现FIR滤波器；
补充了一些新的例题和MATLAB应用；
所有章后习题集都进行了更新，每章后的习题根据对应的章节内容进行了分组。
位于http://www.ee.washington.edu/class/SST_textbook/textbook.html的配套网站拥有采样实验室、第1～7章与第9～12章的讲义和书中所列MATLAB文件以及附加的其他一些MATLAB文件。它还提供了一个链接，可链接到第二个网站，网址为http://www.ee.washington.edu/class/235dl/，其中含有第1～7章的交互式讲义。这里，学生和教授在讲义中可找出所有例题的答案，以及包括连续时间信号的变换、连续时间系统性质（包括大量时不变的例题）、卷积、采样和混叠在内的各种概念的动画演示。将来做好之后还将添加关于离散时间内容的其他例子。
本书主要用作高年级工科学生的教科书和在职工程师的自学教材。本书假定读者已经掌握信号模型、系统模型和微分方程的有关知识（例如在电路课程和数学课程中学习过），并有一些在实验室处理实际系统的工作经验。
作者始终尽可能把信号和系统的模型与真实的信号和系统区分开。尽管只靠经验便可真正理解这种区别，但读者应该认识到真实系统和它们的模型之间在性能上通常有着很大的区别。
我们尽量将数学结果与读者所熟悉的真实系统（例如单摆）或者学生能够想象到的真实系统（例如电视的画中画）联系起来。第1章所给这些真实系统的描述从各个意义上来说都是不全面的，我们只简单介绍了这些系统，以阐述所提数学方法的实际应用。
一般来说，实际中的工程师必须采用某种方式验证他们的工作。为了介绍“验证”这个主题，我们采用了不同的方法来校验例题的结果。很多课后习题也需要验证结果。因此，学生会逐渐熟悉验证其工作的方法。
MATLAB软件工具以两种方式融合到课本中。首先，在合适的例题中，提供用于验证计算结果的MATLAB程序。其次，要求学生在合适的习题中利用MATLAB验证计算结果。这种验证并不困难，因为可以应用与习题类似的例题的MATLAB程序。因此，这是另一种验证方法。例题中的MATLAB程序可从http://www.ee.washington.edu/class/SST_textbook/textbook.html下载。学生可以修改程序中的数据语句以应用到各章后的习题中。这会大大减少程序设计的错误。因此，这也是一种验证方法。不过，如果教师或读者愿意的话，可以省略涉及MATLAB的所有内容。
第7章介绍拉普拉斯变换，第11章则介绍z变换。在很多大学里，在信号和系统课程之前会介绍一种或者两种变换。如此安排第7章和第11章，既可使得在信号与系统课程中覆盖这部分内容，也可完全省略掉它们（除必要参考外）。
最新研究内容基本上都放在每章结尾。因此，如果愿意可以省略这些内容。例如，教师可以省略3.7节、3.8节、4.6节、5.4节、7.9节、10.7节、12.6节和12.7节而不失教学的连贯性。更进一步，如果教授不希望在本科阶段覆盖状态变量的内容，可以跳过第8章和第13章。
本书的内容主要由两部分组成：连续时间信号和系统，离散时间信号和系统。有些教授喜欢先介绍第一部分再介绍第二部分。还有一些教授则喜欢同时介绍连续时间内容和离散时间内容。作者采用第一种方式，第2～8章介绍连续时间的内容，第9～13章介绍离散时间的内容。离散时间的内容基本与连续时间的内容相互独立，这样使得那些希望研究离散时间内容的教师或读者可以在第2～8章之前先学习第9～13章。连续时间内容也可与离散时间内容交叉进行。例如，第2章和第9章可以同步进行，第3章和第10章也可同步进行。
第1章简单介绍信号和系统，接着简略描述几个真实的连续时间系统和离散时间系统。此外，还描述了在这些系统中出现的信号。然后又简明扼要地介绍了MATLAB。
第2章给出连续时间信号和系统的基本内容，第9章介绍关于离散时间信号和系统的类似内容。不过，如上所述，第9章的内容可以先于第2章或者与第2章同步介绍。第3章将这些基本内容延伸到连续线性时不变系统中，而第10章也同样将有关离散时间的内容延伸到离散线性时不变系统中。
第4～6章的内容是关于连续时间信号和系统的傅里叶级数与傅里叶变换的。第7章研究拉普拉斯变换。第8章则利用拉普拉斯变换研究连续时间系统的状态变量。
第11章研究z变换，第12章则介绍离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换。不过，第12章可以先于第11章讲述。第12章中关于离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换的研究假定读者已经掌握了傅里叶变换。第13章介绍离散时间系统的状态变量，这部分内容与第8章介绍的连续时间系统的状态变量相互独立。
附录A给出一些有用的积分公式和三角关系式。一般来说，书中使用积分表而不是采用逐步积分的方法。附录B给出用于对积分式求导的莱布尼兹法则和用于不确定形式的洛比达法则，并会在书中需要用到的地方提及。附录C介绍某些几何级数的闭式函数，这些内容在离散时间信号和系统中非常有用。附录D回顾复数，并介绍欧拉公式。附录E介绍常系数线性微分方程的求解。附录F介绍部分分式展开。而附录G则回顾矩阵理论，在第8章和第13章讨论状态变量时会用到这部分内容。在定义每一个矩阵运算时，给出实现运算的MATLAB程序。附录H提供部分习题的答案，以便学生可以独立检查自己的作业。附录I分章列出了整书的参考文献。
要讲究本书的内容，对于每周3学时的学期制（即每学年分成两个学期）课程，需要两个学期，或近似等效的每周6学时的学期制（即每学年分为4个学期）课程时间。若省略部分内容，可以安排更少的课时讲授本书。例如，对于每周4课时的1学期课程可以介绍第2～6章及第8～12章的大部分内容。这要求学生已经掌握线性系统分析和拉普拉斯变换。
我们向奥本大学、伊凡斯维尔大学和华盛顿州立大学那些对本书出版给予帮助的同事和学生表示感谢。特别地，第一作者希望感谢奥本大学的Charles M.Gross教授、Martial A.Honnell教授和Charles L.Rogers教授对书中仿真主题的许多讨论，感谢佐治亚理工学院电气工程系主任Roger Webb教授提供在佐治亚理工学院讲授信号与系统课程的机会。第二作者希望感谢Dick Blandford教授和William Thayer教授对本书写作的鼓励和支持，感谢David Mitchell教授对课程主旨的热情讨论。第三作者希望感谢华盛顿州立大学EE235和EE341的教授与学生提供了本书的评阅意见和交互式网站，特别是Mari Ostendorf和Mani Soma教授，以及Eddy Ferré、Wai Shan Lau、Bee Ngo、Sanaz Namdar、Jessica Tsao和Anna Margolis。我们向那些提出宝贵意见和建议的评审专家致谢。他们是得克萨斯大学的Sos Agaian,圣塔克拉拉大学的San Antonio、Tokunbo Ogunfunmi，以及华盛顿州立大学的K.Sivakumar。开发交互式网站的资助来自于美国教育部的改善大专教育基金(FIPSE)。

Charles L.Phillips,奥本大学
John M.Parr,伊凡斯维尔大学
Eve A.Riskin,华盛顿州立大学

电子与电气工程

本书系统地讲述了信号、系统和变换的相关内容，涵盖连续时间信号和系统以及离散时间信号和系统两方面的内容，主要包括：傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换、DFT与DTFT等。本书充分融合了本学科的最新研究方向和成果，并配备了大量MATLAB程序，将大量概念与真实信号与系统联系起来，旨在培养学生的实践能力。
第5版特色：
 第5章中修订并重新组织了傅里叶变换性质的叙述；
 第6章中增添了关于有源滤波器设计与分析、采样量化误差的内容，并把连续时间信号的采样和从采样数据中重建信号的内容集中安排在该章；
 第7章中增添了关于利用拉普拉斯变换计算和分析系统阶跃响应的内容；
 第11章中增添了关于利用z变换计算和分析系统频率响应的内容；
 第12章中增添了两个新例题，分别说明利用DTFT分析FIR滤波器的频率响应和应用DFT实现FIR滤波器；
 补充了一些新的例题和MATLAB应用；
 所有章后习题集都进行了更新，每章后的习题根据对应的章节内容进行了分组。

陈从颜　等译：暂无简介

“信号与系统”是电子信息类专业的重要基础课程。近20年来，这一学科的理论与实践研究不断发展，包括信号变换在内的分析方法不断更新，技术应用范围日益拓宽。国外教材的引入可以使读者深入了解该学科在国际上的最新发展和研究现状，并将对我国该学科的教学和科研起到积极推动作用。
本书思路清晰，主题明确，采用先连续后离散、先时域后变换域的结构体系。连续的内容与离散的内容相互独立，这样可以使得那些希望集中研究离散内容的教师或读者在学习连续内容之前先学习离散内容，而且两部分内容的学习还可交叉进行。
本书充分体现时代气息，融合了本学科的最新研究方向和成果，并配备了大量MATLAB程序，以培养学生的实践能力。作者在写作中将大量概念与真实信号与系统联系起来，并强调了验证的概念，采用不同的方法来核实结果。
本书在原书《Signals,Systems,and Transforms》第3版和第4版中译文的基础上，根据原书第5版的变化重新定稿，增添和修订了相关内容，并针对原译文的一些不妥措辞进行了更正。全书的修订工作由陈从颜完成。在修订过程中得到了南京东南大学费树岷教授、袁晓辉教授、余玲玲副教授、杨安康博士等人的帮助和建议，在此表示衷心感谢。
限于水平，翻译和修订中难免有错误和不妥之处，恳请同行专家和读者指正。

出版者的话
译者序
前言
第1章　导论1
　1.1　建模1
　1.2　连续时间系统3
　1.3　采样器和离散时间系统8
　1.4　关于MATLAB和SIMULINK14
第2章　连续时间信号和系统15
　2.1　连续时间信号的变换15
　2.2　信号的性质20
　2.3　常见工程信号25
　2.4　奇异函数28
　2.5　信号的数学函数33
　2.6　连续时间系统36
　2.7　连续时间系统的性质40
　本章小结47
　习题48
第3章　连续时间线性时不变系统57
　3.1　连续时间信号的脉冲分量表示57
　3.2　连续时间LTI系统的卷积计算58
　3.3　卷积的性质66
　3.4　连续时间LTI系统的性质68
　3.5　微分方程式的模型70
　3.6　自由响应中的分量74
　3.7　复指数信号输入的系统响应76
　3.8　框图80
　本章小结86
　习题87
第4章　傅里叶级数96
　4.1　周期信号的最佳近似96
　4.2　傅里叶级数100
　4.3　傅里叶级数和频谱103
　4.4　傅里叶级数的性质110
　4.5　系统分析112
　4.6　傅里叶级数与变换117
　本章小结120
　习题121
第5章　傅里叶变换128
　5.1　傅里叶变换的定义128
　5.2　傅里叶变换的基本性质134
　5.3　时间函数的傅里叶变换148
　5.4　傅里叶变换的应用153
　5.5　能量密度谱和功率密度谱160
　本章小结165
　习题166
第6章　傅里叶变换的应用173
　6.1　理想滤波器173
　6.2　实际滤波器177
　6.3　带宽关系184
　6.4　连续时间信号的采样187
　6.5　从采样数据中重建信号190
　6.6　正弦信号振幅调制196
　6.7　脉冲振幅调制203
　本章小结208
　习题208
第7章　拉普拉斯变换215
　7.1　拉普拉斯变换的定义215
　7.2　实例分析218
　7.3　函数的拉普拉斯变换220
　7.4　拉普拉斯变换的性质223
　7.5　其他性质228
　7.6　LTI系统的响应232
　7.7　LTI系统的性质239
　7.8　双边拉普拉斯变换244
　7.9　拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系249
　本章小结249
　习题250
第8章　连续系统的状态变量256
　8.1　状态变量模型的建立256
　8.2　仿真框图259
　8.3　状态方程的求解263
　8.4　状态转移矩阵的性质269
　8.5　传递函数270
　8.6　相似变换272
　本章小结277
　习题278
第9章　离散时间信号和系统285
　9.1　离散时间信号和系统286
　9.2　离散时间信号的变换289
　9.3　离散时间信号的特性294
　9.4　常见离散时间信号299
　9.5　离散时间系统303
　9.6　离散时间系统的性质304
　本章小结308
　习题309
第10章　离散时间线性时不变系统316
　10.1　离散时间信号的冲激序列表示316
　10.2　离散时间系统的卷积和317
　10.3　离散LTI系统的性质324
　10.4　差分方程式的建立与求解327
　10.5　自由响应中的分量332
　10.6　框图334
　10.7　复指数信号作用下系统的响应338
　本章小结342
　习题344
第11章　z变换352
　11.1　z变换的定义352
　11.2　实例分析353
　11.3　函数的z变换357
　11.4　z变换的性质360
　11.5　其他性质364
　11.6　LTI系统的应用365
　11.7　双边z变换374
　本章小结381
　习题382
第12章　离散时间信号的傅里叶变换389
　12.1　离散时间傅里叶变换389
　12.2　离散时间傅里叶变换的性质394
　12.3　周期序列的离散时间傅里叶变换398
　12.4　离散傅里叶变换403
　12.5　快速傅里叶变换408
　12.6　离散傅里叶变换的应用414
　12.7　离散余弦变换436
　本章小结438
　习题439
第13章　离散时间系统的状态变量444
　13.1　状态变量模型的建立444
　13.2　仿真框图447
　13.3　状态方程的求解451
　13.4　状态转移矩阵的性质456
　13.5　传递函数457
　13.6　相似变换458
　本章小结461
　习题462
附录A　积分公式和三角函数关系式468
附录B　莱布尼兹和洛比达法则469
附录C　几何级数的求和公式470
附录D　复数和欧拉公式471
附录E　微分方程的求解476
附录F　部分分式展开478
附录G　矩阵理论480
附录H　部分习题答案484
参考文献494