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本书对电路与信号分析的基本概念、基本原理和一般方法进行讲解，强调理论分析方法的物理意义和工程背景，揭示问题的本质和知识发现过程，突出知识点间的联系。课程内容构建为五个教学单元。*教学单元电路的基本概念和定律、定理；第二教学单元动态电路系统的时域分析；第三教学单元正弦稳态电路分析；第四教学单元信号与系统的频域分析；第五教学单元信号与系统的复频域分析。

目 录

第1章 直流电阻电路分析 1

1.1 实际电路与电路模型 1

1.1.1 实际电路 1

1.1.2 电路模型 2

1.2 电路的基本变量 3

1.2.1 电流 3

1.2.2 电压 5

1.2.3 功率 6

1.3 基尔霍夫定律 7

1.3.1 基尔霍夫电流定律 8

1.3.2 基尔霍夫电压定律 9

1.4 电路基本元件 11

1.4.1 电阻元件 11

1.4.2 独立源 12

1.4.3 受控源 14

1.5 简单电路分析 15

1.6 电路的等效变换 16

1.6.1 等效的概念 16

1.6.2 电阻的串联和并联

等效 17

1.6.3 含受控源电路的等效

变换 21

1.6.4 电源的连接及等效

变换 22

1.7 方程法 24

1.7.1 支路电流法 25

1.7.2 网孔电流法 26

1.7.3 节点电压法 28

1.8 电路定理 30

1.8.1 齐次定理 30

1.8.2 叠加定理 31

1.8.3 等效电源定理 34

1.8.4 功率传输定理 38

练习题 41

练习题答案 46

第2章 动态电路系统的时域分析 47

2.1 信号的概念及分类 47

2.1.1 信号的概念 47

2.1.2 信号的分类 48

2.2 典型信号 49

2.2.1 常用的连续时间信号 49

2.2.2 奇异信号 51

2.3 信号的基本运算 55

2.3.1 时移、反褶和尺度

变换 55

2.3.2 信号的相加与相乘 57

2.3.3 信号的微分和积分 59

2.4 信号的分解 61

2.4.1 直流分量和交流分量

分解 61

2.4.2 信号的冲激函数分解 62

2.5 一阶动态电路分析 63

2.5.1 动态元件 63

2.5.2 动态方程的建立和

求解 69

2.5.3 直流一阶动态电路的

三要素法 71

2.6 系统的概念与分类 76

2.6.1 系统的概念 76

2.6.2 系统模型 76

2.6.3 系统的分类 77

2.7 LTI系统响应分析 82

2.7.1 零输入响应和零状态

响应 82

2.7.2 单位冲激响应 86

2.7.3 卷积 89

2.7.4 零状态响应的卷积

分析法 91

2.8 系统的全响应 94

练习题 97

练习题答案 104

第3章 正弦稳态电路分析 106

3.1 正弦稳态电路中的基本

概念 106

3.1.1 正弦量 106

3.1.2 正弦量的相量表示及

计算 109

3.2 正弦稳态电路方程建立的

依据 113

3.2.1 两类约束关系的相量

形式 113

3.2.2 阻抗与导纳 117

3.3 正弦稳态电路分析方法 119

3.3.1 相量模型及相量法 119

3.3.2 相量法的应用——

方程法和等效法 120

3.3.3 相量法的应用——

相量图法 122

3.4 正弦稳态电路中的功率问题 124

3.4.1 正弦稳态电路的功率 124

3.4.2 正弦稳态功率

传输条件 127

3.5 谐振电路 128

3.5.1 谐振电路的基本概念 128

3.5.2 谐振电路的频率特性

分析 131

3.6 理想变压器 133

3.6.1 理想变压器的概念及

其性质 133

3.6.2 含理想变压器的电路

分析 134

3.7 三相电路 136

3.7.1 对称三相电源 136

3.7.2 对称三相电路分析 138

练习题 141

练习题答案 144

第4章 信号与系统的频域分析 146

4.1 周期信号的傅里叶级数 146

4.1.1 三角形式的傅里

叶级数 147

4.1.2 复指数形式的傅里

叶级数 150

4.1.3 典型周期信号的傅里

叶级数 152

4.2 傅里叶变换 154

4.2.1 傅里叶变换概述 154

4.2.2 常用信号的傅里

叶变换 155

4.3 傅里叶变换的性质和定理 158

4.4 周期信号的傅里叶变换 169

4.5 系统的频域分析 170

4.5.1 系统函数 170

4.5.2 系统响应的频域求解 176

4.5.3 无失真传输 181

4.5.4 理想低通滤波器 183

4.6 时域采样 187

练习题 192

练习题答案 197

第5章 信号与系统的复频域分析 199

5.1 拉普拉斯变换 199

5.1.1 拉普拉斯变换的定义 199

5.1.2 单边拉普拉斯变换的

收敛域 201

5.1.3 典型信号的拉普拉斯

变换 202

5.2 拉普拉斯变换的性质 203

5.3 拉普拉斯反变换 212

5.4 连续时间系统的复频域分析 216

5.4.1 微分方程的复频域

分析 217

5.4.2 电路模型的复频域

分析 219

5.5 复频域系统特性分析 223

5.5.1 系统函数 223

5.5.2 系统函数的零、极点

与时域响应的关系 225

5.5.3 系统的稳定性 229

5.6 系统框图 231

练习题 236

练习题答案 239

参考文献 242

贾永兴，男，陆军工程大学教授，长期从事电子类专业基础课程教学和科研工作，出版多部教材和专著，获得军队教学成果三等奖2项，大学教学成果一等奖3项，二等奖2项。

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前言

出版说明

军队自学考试是经国家教育行政部门批准的、对军队人员进行的、以学历继续教育为主的高等教育国家考试，以个人自学、院校助学和国家考试相结合的形式组织学习和考试，同时也是部队军事职业教育的重要组成部分。军队自学考试自1989年开办以来，培养了大批人才，为军队建设作出了积极贡献。随着国防和军队改革的稳步推进，在军委机关统一部署下，军队自学考试专业调整工作于2017年启动，此次调整中新增通信工程（本科）和通信技术（专科）两个专业，专业建设相关工作由陆军工程大学具体负责。

陆军工程大学在通信、信息、计算机科学等领域经过数十年的建设和发展，积累了实力雄厚的师资队伍和教学实力，拥有2个国家重点学科、2个军队重点学科和多个教学科研平台、全军重点实验室及全军研究（培训）中心，取得了丰硕的教学科研成果。

自承担通信工程（本科）和通信技术（专科）两个军队自学考试专业建设任务以来，陆军工程大学精心遴选教学骨干，组建教材建设团队，依据课程考试大纲编写了自建课程配套教材，并邀请军地高校、科研院所及基层部队相关领域专家、教授给予了大力指导。所建教材主要包括《现代通信网》、《战术互联网》、《通信电子线路》等17部教材。秉持“教育 网络”的理念，相关课程的在线教学资源也在同步建设中。

衷心希望广大考生能够结合实际工作，不断探索适合自己的学习方法，充分利用课程教材及其他配套教学资源，努力学习，刻苦钻研，达到课程考试大纲规定的要求，顺利通过考试。同时也欢迎相关领域的学生和工程技术人员学习、参阅我们的系列教材。希望各位读者对我们的教材提出宝贵意见和建议，推动教材建设工作的持续改进。

陆军工程大学军队自学考试专业建设团队

                        2019年6月

前    言

“电路与信号分析”在国内各高校本专科理工类专业广泛开设，是学生学习电子信息技术的起点课程之一。为适应新的课程体系和教学内容改革的需要，让学生更好地理解和掌握相关知识，培养职业素养和职业能力，我们总结了多年从事电路与信号教学工作的经验，针对课程的基本要求和特点，编写了本书。

本教材与同类教材相比，具有如下特点：

（1）将电路分析和信号系统分析相关知识有效融合，注重从信号分析的角度来讨论电路中的电压和电流等变量，突出知识点之间的联系；

（2）强调从系统角度分析和解决电路问题，帮助读者建立系统分析的思维方式；

（3）注重从基础入手，强调理论分析方法的物理意义和工程背景，揭示问题的本质和知识发现的过程，多举实例分析，做到通俗易懂。

本书是军队自学考试配套教材，从系统性和实用性出发，较全面地介绍电路与信号系统分析的一般原理和基本分析方法。全书共5章，主要内容包括：第1章直流电阻电路分析，介绍电路分析的基本定律、定理和一般分析方法；第2章动态电路系统的时域分析，介绍信号与系统的基本概念和动态电路系统时域分析方法；第3章正弦稳态电路分析，讨论在正弦信号激励下电路的分析方法；第4章信号与系统的频域分析，从频域的角度分析信号特性和系统分析方法；第5章信号与系统的复频域分析，利用复频域分析方法讨论系统响应求解和系统特性分析。

本书第1章由林莹编写，第2章由贾永兴和王娜编写，第3章由王娜编写，第4章由贾永兴编写，第5章由朱莹编写。全书由贾永兴统稿，李杰负责部分校对工作。在本书的编写过程中，王渊老师和陈姝老师提出了许多宝贵意见，电子工业出版社的王羽佳编辑为本书的出版做了大量工作，在此一并表示感谢！

本书的编写参考了大量已出版的相关资料，吸取了许多专家和同仁的宝贵经验，在此向他们深表谢意。

由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，望广大读者批评指正。

作者

2020年1月