Fundamentals of Signals and Systems Using the Web and MATLAB, 3rd edition
Published by Pearson (July 11, 2006) © 2007
- Edward W. Kamen Georgia Institute of Technology (emeritus)
Hardcover
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For a one-quarter or one-semster course on Signals and Systems.
This new edition delivers an accessible yet comprehensive analytical introduction to continuous-time and discrete-time signals and systems. It also incorporates a strong emphasis on solving problems and exploring concepts, using demos, downloaded data, and MATLABâ to demonstrate solutions for a wide range of problems in engineering and other fields such as financial data analysis. Its flexible structure adapts easily for courses taught by semester or by quarter.
Preface                                                                                                                                                                             Â
1Â Â Â Â Â Â Â Â Â FUNDAMENTAL CONCEPTSÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
1.1Â Â Â Â Continuous-Time Signals
1.2Â Â Â Â Discrete-Time Signals
1.3Â Â Â Â Systems
1.4    Examples of Systems Â
1.5    Basic System Properties Â
        1.6    Chapter Summary
Problems Â
2Â Â Â Â Â Â Â Â Â TIME-DOMAIN MODELS OF SYSTEMSÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
2.1Â Â Â Â Input/Output Representation of Discrete-Time Systems
2.2Â Â Â Â Convolution of Discrete-Time Signals
2.3Â Â Â Â Difference Equation Models
2.4Â Â Â Â Differential Equation Models
2.5Â Â Â Â Solution of Differential Equations
2.6 Â Â Convolution Representation of Continuous-Time Systems
           2.7    Chapter Summary
           Problems
3Â Â Â Â Â Â Â Â Â THE FOURIER SERIES AND FOURIER TRANSFORMÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
3.1    Representation of Signals in Terms of Frequency Components Â
3.2Â Â Â Â Trigonometric Fourier Series
3.3Â Â Â Â Complex Exponential Series
3.4Â Â Â Fourier Transform
3.5Â Â Â Spectral Content of Common Signals
3.6    Properties of the Fourier Transform Â
3.7    Generalized Fourier Transform Â
3.8Â Â Â Application to Signal Modulation and Demodulation
            3.9    Chapter Summary
Problems Â
4Â Â Â Â Â Â Â Â Â FOURIER ANALYSIS OF DISCRETE-TIME SIGNALS
4.1Â Â Â Â Â Discrete-Time Fourier Transform
4.2Â Â Â Â Â Discrete Fourier Transform
4.3Â Â Â Â Â DFT of Truncated Signals
4.4Â Â Â Â Â FFT Algorithm
4.5Â Â Â Â Â Application to Data Analysis
            4.6     Chapter Summary
 Problems
5Â Â Â Â Â Â Â Â Â FOURIER ANALYSIS OF SYSTEMSÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
5.1Â Â Â Â Fourier Analysis of Continuous-Time Systems
5.2    Response to Periodic and Nonperiodic Inputs Â
5.3    Analysis of Ideal Filters Â
5.4    Sampling Â
5.5Â Â Â Fourier Analysis of Discrete-Time Systems
5.6Â Â Â Application to Lowpass Digital Filtering
            5.7    Chapter Summary
Problems Â
6Â Â Â Â Â Â Â Â Â THE LAPLACE TRANSFORM AND THE TRANSFER FUNCTION REPRESENTATIONÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
6.1    Laplace Transform of a Signal Â
6.2    Properties of the Laplace Transform Â
6.3    Computation of the Inverse Laplace Transform Â
6.4    Transform of the Input/Output Differential Equation Â
6.5Â Â Â Â Transform of the Input/Output Convolution Integral
6.6Â Â Â Â Direct Construction of the Transfer Function
           6.7    Chapter Summary
Problems Â
7Â Â Â Â Â Â Â Â Â THE z-TRANSFORM AND DISCRETE-TIME SYSTEMS
7.1   z-Transform of a Discrete-Time Signal Â
7.2   Properties of the z-Transform Â
7.3   Computation of the Inverse z-Transform Â
7.4   Transfer Function Representation Â
7.5Â Â Â System Analysis Using the Transfer Function Representation
            7.6   Chapter Summary
            Problems
8Â Â Â Â Â Â Â Â Â ANALYSIS OF CONTINUOUS-TIME SYSTEMS USING THE TRANSFER FUNCTION REPRESENTATIONÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â
8.1    Stability and the Impulse Response Â
8.2    Routh—Hurwitz Stability Test Â
8.3    Analysis of the Step Response Â
8.4    Response to Sinusoids and Arbitrary Inputs Â
8.5    Frequency Response Function Â
8.6    Causal Filters Â
            8.7   Chapter Summary
Problems Â
9Â Â Â Â Â Â Â Â Â APPLICATION TO CONTROLÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
9.1   Introduction to Control Â
9.2   Tracking Control Â
9.3   Root Locus Â
9.4   Application to Control System Design Â
         9.5   Chapter Summary
          Problems
10Â Â Â Â Â Â Â DESIGN OF DIGITAL FILTERS AND CONTROLLERSÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
10.1   Discretization Â
10.2   Design of IIR Filters Â
10.3Â Â Â Design of IIR Filters Using MATLABÂ Â
10.4   Design of FIR Filters Â
10.5   Design of Digital Controllers Â
         10.6   Chapter Summary
Problems Â
11Â Â Â Â Â Â Â STATE REPRESENTATIONÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
11.1   State Model Â
11.2   Construction of State Models Â
11.3   Solution of State equations Â
11.4   Discrete-Time Systems Â
11.5   Equivalent State Representations Â
11.6   Discretization of State Model Â
        11.7   Chapter Summary
                         Problems
APPENDIX Â AÂ Â BRIEF REVIEW OF COMPLEX VARIABLES
APPENDIXÂ Â BÂ Â BRIEF REVIEW OF MATRICESÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
BIBLIOGRAPHYÂ Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â Â
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