内容简介
《电路、信号与系统》是一本融合电路分析、信号分析与系统分析的教材，旨在为涉电类专业的学生提供理论与实践相结合的学习资源。《电路、信号与系统》通过“大课制、理实融合、引导式教学”的理念，将电路分析基础与信号与系统课程有机整合，避免了传统教材中内容分割和重复的问题。
全书共分为九章，内容涵盖电路的基本概念与分析、动态电路的时域分析、正弦稳态分析、信号的时域与频域分析、系统的时域与频域分析，以及信号与系统的s域和z域分析等核心知识点。书中注重理论与实践的结合，通过丰富的例题、实验和仿真案例，帮助学生建立工程思维，提升科研能力与工程能力。
此外，《电路、信号与系统》还融入了课程思政的内容，将专业知识与社会责任感、家国情怀相结合，培养学生的综合素质。教材编写团队由多位教授和学者共同完成，得到了多项教学改革项目的大力支持。
《电路、信号与系统》适合高校电路、信号与系统课程的教学需求，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。
目录
第1章 电路的基本概念与两类约束 1
1.1 电路与电路模型 1
1.2 电路分析的基本变量 3
1.3 电路的基本元件 10
1.4 基尔霍夫定律 38
课后习题 43
第2章 动态电路时域分析 45
2.1 动态元件 46
2.2 动态电路方程的建立及其解 55
2.3 直流一阶动态电路的响应 60
2.4 直流一阶电路的三要素法 71
课后习题 75
第3章 正弦稳态分析 78
3.1 正弦量 78
3.2 正弦量的相量表示 83
3.3 两类约束的相量形式 89
3.4 阻抗和导纳 93
3.5 正弦稳态电路的分析与计算 96
3.6 正弦稳态电路的功率 105
3.7 电路中的谐振 115
3.8 三相电路 127
课后习题 139
第4章 信号的时域表示与分析 142
4.1 信号与系统概述 142
4.2 信息、信号、系统 144
4.3 信号的描述与分类 148
4.4 基本信号及其特性 152
4.5 奇异信号 158
4.6 典型的离散时间信号 166
4.7 信号的基本运算 168
4.8 信号分解 173
4.9 利用MATLAB探究时域信号及特性 177
课后习题 183
第5章 线性时不变系统时域描述与分析 187
5.1 引言 187
5.2 系统的描述与分析 187
5.3 LTI系统的特性 195
5.4 LTI系统方程分析 198
5.5 卷积积分 215
5.6 MATLAB实现 228
本章小结 230
课后习题 232
第6章 信号的频域分析 236
6.1 连续时间周期信号的傅里叶级数（CFS） 236
6.2 连续时间非周期信号的傅里叶变换（CTFT） 247
6.3 连续时间信号傅里叶变换的性质 256
6.4 连续时间周期信号的傅里叶变换 267
6.5 离散时间信号的傅里叶分析 270
6.6 信号的时域和频域分析特点 277
6.7 调制与解调 279
6.8 信号的抽样与重建 283
6.9 知识拓展——傅里叶和奈奎斯特简介 294
本章小结 295
课后习题 295
第7章 系统的频域分析 298
7.1 连续时间LTI系统的频域分析 298
7.2 离散时间LTI系统的频域分析 308
7.3 无失真传输 315
7.4 理想滤波器 318
本章小结 321
课后习题 322
第8章 信号与系统的s域描述与分析 325
8.1 信号的拉普拉斯变换 325
8.2 拉普拉斯变换的性质 331
8.3 系统的复频域分析 337
8.4 线性动态电路系统的s域分析 369
本章小结 379
课后习题 380
第9章 信号与系统的z域描述与分析 383
9.1 信号的2变换 383
9.2 z变换的性质 387
9.3 系统的z域分析 394
课后习题 417
前言/序言
“电路分析基础”“信号与系统”两门课程是所有涉电类专业必修的专业基础课，这些课程既有成熟和完备的理论，又有极强的实践性和极广的应用领域，掌握课程知识的重要性不言而喻。通过实验或仿真深入学习课程的相关理论和方法，已被长期教学实践证明是必要的和有效的。
毋庸置疑，工程教育的宗旨是学以致用。已有的电路、信号与系统教材往往囿于数学上的推导，鲜见与实践的结合。另一方面，随着教学学时压缩，现有的这两门课程条块分割，教材内容的取舍和编排偏向电路与信号两方面内容，较少涉及系统分析，导致学生将电路和系统割裂理解，分析方法缺乏统一性。
鉴于此，“大课制、理实融合、引导式教学”成为当下提高教学成效的有效途径。
——大课制：将有着内在密切联系的两门甚至多门课程合并，比如“电路分析基础”与“信号与系统”课程的主要内容都是用“数学”来叙事，这两门课合并成一门课程，有助于统筹处理教学内容，可避免不合适的重叠与分割。
——理实融合：将课程的理论与实践融合起来，既可产生感性认识，又锻炼了科学思维和工程思维（有限精度、器件、电路与系统的性能等），以提高学生的科研能力与工程能力。
——引导式教学：学生的主动学习和自主学习是教学的最高目标。一方面需要教师教学有“灵魂”，能够引导和推动学生的学习，而不是陷入应试教育的“泥潭”；另一方面，教材是学生用来自主学习的工具，既要阐述清楚理论知识，又要有足够丰富的练习和实践。
综上所述，为适应“大课制、理实融合、引导式教学”的要求，编写“电路、信号与系统”教材，突出电路、信号、系统的有机结合以及多角度分析与应用。按照电路分析、信号分析、系统分析三者并重的方式组织编排教材内容，特别是将系统分析和信号分析独立成章，体现系统分析的地位。讨论信号与系统分析方法时以电路为基本对象，可以帮助学生建立良好的工程思维，并正确认识工程信号。教材通过例题、实验和仿真加强理实融合，建议教师采用“实践、思考、问题学习”的迭代循环方式引导并组织教学。
2020年5月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，该纲要对高等学校课程和教材都提出了更高的要求。以该纲要为指导，本书将专业知识与思政教育相结合，融入了课程思政的内容，旨在培养学生的社会责任感和家国情怀。
本教材由蔡占秀编写第1～3章，乔晓艳编写第4章，张梦秋编写第5章，张玉华编写第6～7章，郝潇编写第8～9章。乔晓艳教授对全书进行整理和统稿，李刚教授、林凌教授设计了本书的基本理念和框架以及内容要求，并对各章内容提出了修改建议。本教材还得到山西省高等学校教学改革创新项目以及天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划项目的大力支持，在此表示衷心感谢。
本书在进行一种新的尝试，编者的水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。
编者
2024年9月
