现代线性系统：使用MATLAB

作者：（美）罗伯特·D·斯特拉姆（Robert D.Strum），（美）唐纳德·E·柯克（Donald E.Kirk）著；刘树棠译

出版社：西安交通大学出版社

出版时间：2002-01-01

ISBN：9787560515212

定价：¥65.00

　　本书系Brooks／Cole出版公司（Thomson Learning出版集团的下属子公司）2000年推出的BookWare系列丛书（BookWare Companion Series TM）之一种。该书提供了利用MATLAB的普及型学生版本在计算机上解决＇现代线性系统＇这门课程中涉及的几乎所有方面的问题的分析思路、方法、MATLAB脚本文件和处理结果的范例（解说题和例题），以及供学生自主学习研讨的习题（强化题和探究题）。全书内容分为11章，分别是：信号与序列、连续／离散系统、拉普拉斯变换／z变换和应用、连续／离散系统频率响应、连续时间傅里叶级数和变换／离散傅里叶变换，以及连续系统/离散系统状态空间论述等。第2-5章与第7-11章讨论内容基本并列。互为独立。本书适合已具备MATLAB基本知识的通信工程、电子工程、电气工程及自动化、计算机等专业本科生作为相关课程的参考书和补充教材，特别适合作为广大成人教育读者的自学用书，也可供有关教师、工程技术人员参考。

　　罗伯特·丹尼·斯特拉姆，出生地：威斯康星州，拉科罗斯；学历：罗斯理工学院（工学学士），圣克拉拉大学（工学硕士）；家庭成员：妻子（开发部主任）、女儿（律师）、女婿（记者）、儿子（教师）；专业经历：美国海军（二战时期），通用电机公司（1年），罗斯理工学院（10年），海军研究生院（33年）；专业特长：计算机辅助教学、程序教学、线性系统、数字控制、数字信号处理；其他著作：电路、数字信号处理、线性系统（关于拉普拉斯变换、信号流图、系统函数和状态空间等程序教材）；个人业余爱好：篮球评论、海边散步、广泛阅读、池内游泳和苏格兰旅游。

中译本出版者的话
译者的话
出版者的话
符号一览表
全书内容简介
前    言
第1章  信号与序列
概述
基本概念与解说题
信号. 序列和系统
IP1. 1  描述连续时间信号
IP1. 2  序列表述
连续和离散信号之间的转换
采样定理
本书梗概(兼学习指南)
例题和MATLAB应用
E1. 1  脉冲和三角函数
E1. 2  正弦波形
E1. 3  左边阶跃离列
E1. 4  交变指数序列
E1. 5  脉冲序列的解析表达式
强化题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
第2章  连续系统
概述
基本概念与解说题
性质
IP2. 1  系统性质
N阶微分方程模型
IP2. 2  特征方程. 初始状态响应和稳定性
单位冲激响应模型
IP2. 3  求单位冲激响应并校核稳定性
卷积
IP2. 4数值卷积
IP2. 5  与冲激函数卷积
正弦稳态响应
IP2. 6  应用正弦稳态公式
IP2. 7  由微分方程的正弦分析
状态空间模型
IP2. 8  化微分方程为状态空间形式
系统仿真
例题和MATLAB应用
E2. 1  一种振荡系统
E2. 2  二阶系统
E2. 3  一个低通滤波器的单位冲激响应
E2. 4  卷积
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
第3章  拉普拉斯变换和应用
概述
基本概念与解说题
变换对
IP3. 1  求正弦信号的变换
因果信号的性质和关系
IP3. 2  变换性质的应用
传递函数
IP3. 3  从微分方程求传递函数
IP3. 4  从冲激响应求传递函数
IP3. 5  确定零点和极点
IP3. 6  H(s)的收敛域
IP3. 7  稳定性校核
求反变换
IP3. 8  求反变换
IP3. 9  重根(极点)和residue函数
用拉普拉斯变换解线性微分方程
IP3. 10  利用拉普拉斯变换解微分方程
IP3. 11  联立微分方程的拉普拉斯变换解
卷积
IP3. 12  利用变换法求卷积
正弦稳态响应
IP3. 13  利用正弦稳态公式
系统框图或结构图
IP3. 14  画系统框图
IP3. 15  从传递函数求系统框图
梅森增益公式和应用
IP3. 16  用梅森增益公式练习
例题和MATLAB应用
E3. 1  典型微分方程的变换解
E3. 2  具有复数共轭根的部分分式展开
E3. 3  正弦稳态响应
E3. 4  通过变换求卷积
E3. 5  微分方程. h(t). H(s). 极点和零点. 信号流图(SFG)和H(jw)模
型
E3. 6  系统框图和梅森增益公式MGR
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
表格
表3. 1  拉普拉斯变换对
表3. 2  单边拉普拉斯变换性质和关系
第4章  连续系统频率响应
概述
基本概念与解说题
复习
频率响应
IP4. 1  确定两个系统的频率响应
频率响应图
IP4. 2  由零极点图估计滤波器的特性
IP4. 3  | H(jw)|的渐近图
IP4. 4  ∠H(jw)的渐近图
例题和MATLAB应用
E4. 1  一个简单电路的频率响应
K4. 2  由频率响应数据求H(s)
E4. 3  | H(jw)|的图形估计
E4. 4  带通和带阻滤波的有源电路
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
回顾：第2, 3和4章
连续系统求解方法小结
给定输入-输出条件的解法选取
如何从一种模型求另一种模型
用到的MATLAB函数小结
第5章  连续时间傅里叶级数和变换
概述
基本概念与解说题
傅里叶级数
IP5. 1  基本概念
IP5. 2  一个脉冲的傅里叶系数
IP5. 3  频率响应的确定
IP5. 4  三个信号作用于一个线性电路
IP5. 5  电路中功率的计算
傅里叶变换
IP5. 6  指数脉冲的变换
IP5. 7  正弦信号的变换
IP5. 8  阶跃函数的变换
IP5. 9  应用对称性质
IP5. 10  时域卷积和频域相乘
IP5. 11  时域相乘和频域卷积
IP5. 12  信号通过低通滤波器的传输
IP5. 13  应用帕斯瓦尔关系
例题和MATLAB应用
E5. 1  冲激串加到一电路上
E5. 2  傅里叶系数, 波形合成和功率
E5. 3  LRC电路的稳态响应
E5. 4  傅里叶系数, 功率和稳态响应
E5. 5  信号通过线性系统
E5. 6  理想和巴特沃兹(Butterworth)低通滤波器的冲激响应
E5. 7  无失真传输
E5. 8  幅度调制
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
表格
表5. 1  连续时间傅里叶变换对
表5. 2  连续时间傅里叶变换性质
表5. 3  傅里叶变换的类型
第6章  连续系统状态空间论述
概述
基本概念与解说题
状态空间模型
状态方程时域的初始状态解
IP6. 1  矩阵指数和IC解
状态方程时域的完全解
IP6. 2  状态方程的完全解
再论稳定性
IP6. 3  时域稳定性
状态方程的数值解和具有分段常数输入的系统
IP6. 4  Phi和Del矩阵的求值
IP6. 5  矩阵微分方程DE的数值解
经由拉普拉斯变换的状态方程的解
转移矩阵伞∮(t)
IP6. 6  计算状态转移矩阵∮(t)
特征方程和特征值
IP6. 7  用拉普拉斯变换的解
传递函数矩阵
频率响应矩阵
IP6. 8  传递函数和频率响应
系统模型的转换
IP6. 9  从系统SFG求状态模型
IP6. 10  从状态和输出方程求系统框图
IP6. 11  从标量传递函数求状态方程
IP6. 12  SIMO系统的状态方程和输出方程
例题和MATLAB应用
E6. 1  利用拉普拉斯变换的状态方程的完全解
E6. 2  借助于MATLAB, 状态方程在时域的完全解
E6. 3  系统模型和时域响应特性
E6. 4  分段常数输入下的连续系统(数字控制)
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案,
回顾：连续时间系统(第2-6章)
系统模型
从一种模型求另一种模型
性质和有关特性
求系统输出的方法
其他
用到的附加MATLAB函数
第7章  离散系统
概述
基本概念与解说题
性质
IP7. 1  系统性质
N阶差分方程模型
IP7. 2  求特征方程, 初始状态解的形式和检查稳定性
IP7. 3  求初始状态解的两种方法
IP7. 4  储蓄户头
单位样本(脉冲)响应模型
IP7. 5  单位样本响应和稳定性
卷积
IP7. 6  求卷积和
IP7. 7  解析法求卷积
正弦稳态响应
IP7. 8  利用正弦稳态公式
IP7. 9  由差分方程的正弦分析
状态空间模型
IP7. 10  求状态和输出方程
系统仿真
例题和MATLAB应用
E7. 1  一阶和二阶系统的单位样本响应
E7. 2  设计一个数字振荡器
E7. 3  一种滑动平均滤波器
E7. 4  卷积滤波器
E7. 5  系统的级联和并联, 及其所得系统的脉冲响应. 阶跃响应和正弦
稳态响应的求值
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
第8章  z变换及应用
概述
基本概念与解说题
变换对
IP8. 1  几个变换对的导出
性质和关系
IP8. 2  一指数脉冲的变换
传递函数
IP8. 3  从差分方程求传递函数
IP8. 4  从单位样本响应求传递函数
IP8. 5  确定零点和极点
IP8. 6  传递函数和ROC
IP8. 7  稳定性
反变换的求值
IP8. 8  用长除法求反变换
IP8. 9  反变换和ROC
线性差分方程的z变换解
IP8. 10  差分方程的z变换解
IP8. 11  联立差分方程的z变换解
递归系统的单位样本响应
卷积
IP8. 12  利用变换法求卷积
正弦稳态响应
IP8. 13  利用正弦稳态公式
系统框图或结构图
IP8. 14  画系统框图
IP8. 15  从传递函数求系统框图
梅森增益公式及应用
IP8. 16  梅森增益公式练习
IP8. 17  用filter的系统仿真
例题和MATLAB应用
E8. 1  系统对不同输入的响应
E8. 2  典型差分方程的变换解
E8. 3  银行存折, 具有重根的部分分式展开
E8. 4  正弦稳态响应
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
表格
表8. 1  双边z变换对
表8. 2  双边z变换性质和关系
表8. 3  单边z变换性质和关系
第9章  离散系统频率响应
概述
基本概念与解说题
复习
IP9. 1  两个系统频率响应的求值
IP9. 2  因果和非因果滤波器
IP9. 3  频率响应的图形估计
离散时间滤波器特性
IP9. 4  理想滤波器的响应
IP9. 5  一类线性相位滤波器
IP9. 6  另一类线性相位滤波器
例题和MATLAB应用
E9. 1  由系统差分方程计算频率响应函数H(ejo)
E9. 2  频率响应幅度估计的图形方法
E9. 3  数字微分器的频率响应
强化题
探究题
定义. 方法和应用
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
回顾：第7, 8和9章
离散系统求解方法小结
已知输入-输出条件解法选择
如何从一种模型求另一种模型
用到的MATLAB函数小结
第10章  离散傅里叶变换
概述
基本概念与解说题
离散时间傅里叶变换(DTFT)
IP10. 1  脉冲序列的DTFT
离散傅里叶变换(DFT)
IP10. 2  求DFT
采样周期, 记录长度和频率分辨率
IP10. 3  求记录长度. 采样频率和频率分辨率
DFT性质
卷积和DFT
IP10. 4  在时域和DFT域求循环卷积
利用DFT求线性卷积
IP10. 5  利用DFT求线性卷积
频域卷积
帕斯瓦尔定理
计算DFT的快速算法
例题和MATLAB应用
E10. 1  从DTFT求DFT
E10. 2  三个重要序列的DFT
E10. 3  记录长度. 分辨率和采样频率
E10. 4  两个序列的卷积
E10. 5  相关
E10. 6  DFT性质
E10. 7  用DFT近似一个连续时间傅里叶变换
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
第11章  离散系统状态空间论述
概述
基本概念与解说题
状态方程时域的完全解
IP11. 1状态方程迭代解
再论稳定性
IP11. 2稳定性的估价
经由z变换状态方程的解
转移矩阵∮(n)
IP11. 3  计算状态转移矩阵∮(n)
特征方程和特征根(特征值)
IP11. 4  从状态方程求系统特性
传递函数矩阵
频率响应矩阵
IP11. 5  传递函数和稳定性
系统模型的转换
从系统框图求状态和输出方程
IP11. 6  从信号流图(SFG)求状态模型
从状态方程求系统框图
IP11. 7  从状态和输出方程求系统框图
从传递函数到状态方程
IP11. 8  从传递函数到状态和输出方程
例题和MATLAB应用
E11. 1  状态方程的初始状态解
E11. 2  经由z变换的状态空间表示及其解
E11. 3  一个模拟系统的计算机控制
强化题
探究题
定义. 方法和联系
用到的MATLAB函数
参考文献(注释)
答案
回顾：离散系统(第7～11章)
系统模型
从一种模型求另一种模型
性质和有关特性
求系统输出的方法
其他
用到的附加MATLAB函数
附录A MATLAB：概述
附录B  有用公式和定义