前言

PREFACE

“信号与系统”课程是电子信息、通信工程、计算机、自动化、信息工程等专业重要的技术基础课之一，主要研究信号与系统分析的基本理论和方法，在教学计划中起着承前启后的作用。新版教材以工程数学和电路分析为基础，以系统对信号的响应为主线，介绍信号与系统分析的相关理论、原理、方法等方面的知识，为学生学习后续课程（如数字信号处理、通信原理、数字通信、自动控制等）打下良好的理论基础，同时也是学生需要获取合理知识结构的重要组成部分，在学生智力发展、能力和素质培养方面，均起着非常重要的作用。

本书针对省级一流本科课程“信号与系统”进行编写。第1章介绍信号与系统的概念以及分类方法，讨论线性时不变（Linear TimeInvariant，LTI）系统的特性、描述方法和分析方法，研究阶跃函数、冲激函数以及它们的特性； 第2章研究线性时不变（LTI）系统的时域分析方法，求解系统的零输入响应、零状态响应及冲激响应； 第3章讨论傅里叶变换和连续系统的频域分析，利用卷积积分求解系统的零状态响应； 第4章讨论拉普拉斯变换和复频域分析法，求解系统的零输入响应、零状态响应和全响应； 第5章讨论Z变换和线性时不变（LTI）系统的Z域分析法，求解系统的零输入响应、零状态响应和全响应； 第6章讨论如何利用系统函数的零极点求解系统的时域响应和频域响应，根据系统函数的零极点判断系统因果性和稳定性的方法，研究利用信号流图进行系统分析和系统模拟的方法； 第7章介绍系统的状态变量分析。每章都通过设置二维码进行相关内容的深入展开，每章末均设置了习题。

在教材编写的过程中，编者首先在开篇给出了课程拓展内容，然后逐章、逐知识点进行课程拓展教学设计，最后给出几个典型工程案例及应用。本书按照实际课程教学内容编写，根据课程教学中的知识点分别详细阐述如何在教学过程中融入课程拓展内容，更便于教师在教学中使用和借鉴。在介绍每章内容时按照教学目标、教学要求、思维导图、基本概念和科技发展前沿等前置内容介绍章节内容，章末给出小结、习题和科学家故事。

本书由李云红、雷涛担任主编，顾梅花、崔琳和姚丽娜担任副主编，李云红负责统稿和最终校稿。具体编写分工： 第1~3章由顾梅花编写，第4章和第6章由李云红编写，第5章和第7章由崔琳编写，MATLAB程序仿真部分由姚丽娜编写，习题、附录等由雷涛编写。王梅、刘欢、王宁等参加了书稿的整理、图形的绘制，以及二维码信息的收集整理工作。在本书编写过程中，编者参考了大量文献，在此对这些文献的作者表示真诚的感谢。本书的编写得到了西安工程大学的大力支持，在此表示衷心感谢。

为便于读者高效学习，快速掌握信号与系统的分析方法，本书以MATLAB R2022a作为信号与系统分析的工具，给出了大量实例。同时，编者精心制作了丰富的微课视频、完整的教学课件和配套的测试题库等内容。为配合教师教学和学生自学，本书配套提供习题解答，以方便学生更好地学习知识和理解知识。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请读者批评指正！

编者

2026年3月