목차 일부
저자 서문 ... xiii
역자 서문 ... xix
제1장 신호의 표현(Representing Signals) ... 1
1.1 기본개념 ... 1
1.2 연속 시간 신호와 이산 시간 신호 ... 2
1.3 주기 신호와 비주기 신호 ... 4
1.4 에너지 신호와 전력 신호 ... 8
1.5 독립 변수 변환 ... 12
1.5.1 전이 연산 ....
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저자 서문 ... xiii
역자 서문 ... xix
제1장 신호의 표현(Representing Signals) ... 1
1.1 기본개념 ... 1
1.2 연속 시간 신호와 이산 시간 신호 ... 2
1.3 주기 신호와 비주기 신호 ... 4
1.4 에너지 신호와 전력 신호 ... 8
1.5 독립 변수 변환 ... 12
1.5.1 전이 연산 ... 12
1.5.2 반전 연산 ... 16
1.5.3 시간 척도 조절 연산 ... 20
1.6 기본 신호 ... 23
1.6.1 단위 계단 함수 ... 24
1.6.2 램프 함수 ... 26
1.6.3 샘플링 함수 ... 27
1.6.4 단위 임펄스 함수 ... 27
1.6.5 임펄스 함수의 도함수 ... 36
1.7 다른 형태의 신호 ... 39
1.8 요약 ... 40
1.9 중요한 용어 점검표 ... 42
1.10 연습문제 ... 42
1.11 컴퓨터 프로그램 ... 48
제2장 연속 시간 시스템(Continuous-Time System) ... 51
2.1 기본개념 ... 51
2.2 연속 시간 시스템의 분류 ... 52
2.2.1 선형과 비선형 시스템 ... 52
2.2.2 시변과 시불변 시스템 ... 57
2.2.3 기억 시스템과 무기억 시스템 ... 59
2.2.4 인과 시스템 ... 60
2.2.5 가역성과 역 시스템 ... 63
2.2.6 안정 시스템 ... 64
2.3 선형 시불변 시스템 ... 65
2.3.1 컨벌루션 적분 ... 66
2.3.2 컨벌루션의 그래픽적 해석 ... 73
2.4 선형 시불변 시스템의 성질 ... 79
2.4.1 무기억 LTI 시스템 ... 79
2.4.2 인과 LTI 시스템 ... 80
2.4.3 가역 LTI 시스템 ... 81
2.4.4 안정 LTI 시스템 ... 81
2.5 미분 방적식으로 표현되는 시스템 ... 83
2.5.1 선형 상계수 미분 방정식 ... 83
2.5.2 기본적인 시스템 구성요소 ... 85
2.5.3 연속 시간 시스펨의 시뮬레이션 구성도 ... 87
2.5.4 임펄스 응답 해법 ... 92
2.6 상태 변수 표현법 ... 94
2.6.1 상태 방정식 ... 95
2.6.2 시간 영역에서의 상태 방정식의 해 ... 97
2.6.3 상태 방정식의 제1 표준형 ... 106
2.6.4 상태 방정식의 제2 표준형 ... 108
2.6.5 안정도에 관한 고찰 ... 113
2.7 요약 ... 116
2.8 중요한 용어 점검표 ... 118
2.9 연습문제 ... 118
제3장 푸리에 급수(Fourier Series) ... 131
3.1 기본 개념 ... 131
3.2 신호의 직교 표현 ... 132
3.3 지수 푸리에 급수 ... 138
3.4 Dirchlet 조건 ... 150
3.5 푸리에 급수의 성질 ... 152
3.5.1 최소 제곱 근사 성질 ... 153
3.5.2 대칭성 효과 ... 155
3.5.3 선형성 ... 158
3.5.4 두 신호의 곱 ... 158
3.5.5 두 신호의 컨벌루션 ... 159
3.5.6 Parseval 정리 ... 161
3.5.7 시간 전이 ... 162
3.5.8 주기 신호의 적분 ... 163
3.6 주기 입력을 가진 시스템 ... 164
3.7 Gibbs 현상 ... 172
3.8 요약 ... 175
3.9 중요한 용어 점검표 ... 179
3.10 연습문제 ... 179
3.11 컴퓨터 문제 ... 194
제4장 푸리에 변환(The Fourier Transform) ... 197
4.1 기본 개념 ... 197
4.2 연속 시간 푸리에 변환 ... 198
4.2.1 푸리에 변환의 전개 ... 198
4.2.2 푸리에 변환의 존재 ... 201
4.2.3 연속 푸리에 변환의 예제 ... 202
4.3 푸리에 변환의 성질 ... 209
4.3.1 선형성 ... 209
4.3.2 대칭성 ... 210
4.3.3 시간 전이 ... 212
4.3.4 시간 척도 조절 ... 212
4.3.5 미분법 ... 214
4.3.6 비주기 신호의 에너지 ... 216
4.3.7 컨벌루션 ... 218
4.3.8 쌍대성 ... 222
4.3.9 변조 ... 224
4.4 푸리에 변환의 응용 ... 229
4.4.1 진폭 변조 ... 229
4.4.2 다중화 ... 231
4.4.3 샘플링 이론 ... 233
4.4.4 신호 필터링 ... 240
4.5 기간·대역폭의 관계 ... 245
4.5.1 기간과 대역폭의 정의 ... 246
4.5.2 불확실성 이론 ... 250
4.6 요약 ... 253
4.7 중요한 용어 점검표 ... 255
4.8 연습 문제 ... 255
제5장 라플라스 변환(The Laplace Tranform) ... 269
5.1 기본 개념 ... 269
5.2 양방향 라플라스 변환 ... 270
5.3 단방향 라플라스 변환 ... 274
5.4 단방향 라플라스 변환을 이용한 양방향 라플라스 변환 ... 275
5.5 단방향 라플라스 변환의 성질 ... 278
5.5.1 선형성 ... 278
5.5.2 시간 전이 ... 279
5.5.3 영역에서의 전이 ... 280
5.5.4 시간 척도 조절 ... 281
5.5.5 시간 영역에서의 미분 ... 281
5.5.6 시산 영역에서의 적분 ... 285
5.5.7 영역에서의 미분 ... 286
5.5.8 변조 ... 287
5.5.9 컨벌루션 ... 288
5.5.10 초기값 정리 ... 291
5.5.11 최종값 정리 ... 293
5.6 라플라스 역변환 ... 295
5.7 연속 시간 시스템에 대한 시뮬레이션 구성도 ... 300
5.8 라플라스 변환의 응용 ... 308
5.8.1 미분 방정식의 해 ... 308
5.8.2 RLC 회로 해석에서의 응용 ... 309
5.8.3 제어 분야에서의 응용 ... 312
5.9 상태 방정식과 라플라스 변환 ... 316
5.10 s 영역에서도 안정도 ... 319
5.11 요약 ... 322
5.12 중요한 용어 점검표 ... 324
5.13 연습 문제 ... 324
제6장 이산 시간 시스템(Discrete-Time Systems) ... 335
6.1 기본개념 ... 335
6.1.1 이산 신호의 분류 ... 336
6.1.2 독립 변수의 변환 ... 338
6.2 기본 이산 신호 ... 341
6.2.1 이산 임펄스와 계단 함수 ... 341
6.2.2 지수 이산 신호 ... 343
6.3 이산 시간 시스템 ... 346
6.4 주기 컨벌루션 ... 355
6.5 차분 방정식을 이용한 이산 시간 시스템의 표기 ... 359
6.5.1 차분 방정식의 균일해 ... 361
6.5.2 특수해 ... 364
6.5.3 임펄스 응답의 결정 ... 367
6.6 이산 시간 시스템을 위한 시뮬레이션 구성도 ... 369
6.7 이산 시스템의 상태 변수 표현법 ... 373
6.7.1 상태 공간 방정식의 해 ... 377
6.7.2 상태 방정식에 의한 시스템의 임펄스 응답 ... 380
6.8 이산 시간 시스템의 안정도 ... 381
6.9 요약 ... 383
6.10 중요한 용어 점검표 ... 385
6.11 연습 문제 ... 386
제7장 이산 시간 시스템의 푸리에 해석(Fourier Analysis of Discrete-Time Systems) ... 397
7.1 기본 개념 ... 397
7.2 이산 주기 신호의 푸리에 급수 표기법 ... 399
7.3 이산 푸리에 변환 ... 410
7.4 이산 푸리에 변환의 특성 ... 415
7.4.1 주기성 ... 415
7.4.2 선형성 ... 415
7.4.3 시간과 주파수 전이성 ... 415
7.4.4 주파수 영역에서의 미분 ... 416
7.4.5 컨벌루션 ... 416
7.4.6 변조 ... 421
7.4.7 주기적 이산 신호의 푸리에 변환 ... 421
7.5 샘플링된 연속 신호의 푸리에 변환 ... 423
7.5.1 샘플링된 신호의 복원 ... 428
7.5.2 샘플링율 변환 ... 432
7.5.3 A / D 변환과 D ... 437
7.6 요약 ... 442
7.7 중요한 용어 점검표 ... 444
7.8 연습 문제 ... 444
제8장 Z-변환(The Z-Transform) ... 451
8.1 기본 개념 ... 451
8.2 Z-변환 ... 452
8.3 Z-변환의 수렴 ... 455
8.4 Z-변환의 특성들 ... 461
8.4.1 선형성 ... 463
8.4.2 시간 전이 ... 463
8.4.3 주파수 척도 조절 ... 465
8.4.4 z에 대한 미분 ... 466
8.4.5 초기값 ... 467
8.4.6 최종값 ... 468
8.4.7 컨벌루션 ... 469
8.5 역 Z-변환 ... 472
8.5.1 멱급수 전개를 이용한 역변환 ... 472
8.5.2 부분 분수 전개에 의한 역변환 ... 474
8.6 인과 이산 시간 시스템의 Z-전달 함수 ... 477
8.7 상태 변수 시스템의 Z-변환 분석 ... 482
8.8 Z-변환과 라플라스 변환 사이의 관계 ... 491
8.9 요약 ... 494
8.10 중요한 용어 점검표 ... 496
8.11 연습 문제 ... 496
제9장 이산 푸리에 변환(The Discrete Fourier Transform) ... 503
9.1 기본 개념 ... 503
9.2 이산 푸리에 변화과 역변환 ... 505
9.3 DFT의 성질 ... 506
9.3.1 선형성 ... 507
9.3.2 시간 전이 ... 507
9.3.3 다른 역변환 공식 ... 507
9.3.4 시간 컨벌루션 ... 508
9.3.5 이산 시간 푸리에 변환과 Z-변화과의 관계 ... 509
9.3.6 DFT의 행렬 해석 ... 510
9.4 DFT를 이용한 선형 컨벌루션 ... 511
9.5 고속 푸리에 변환 ... 514
9.5.1 시분할 알고리즘 ... 515
9.5.2 주파수 분할 알고리즘 ... 519
9.6 DFT를 이용한 아날로그 신호의 스펙트럼 추정 ... 523
9.7 요약 ... 533
9.8 중요한 용어 점검표 ... 537
9.9 연습 문제 ... 537
제10장 아날로그와 디지털 필터의 설계(Design of Analog and Digital Filters) ... 541
10.1 기본 개념 ... 541
10.2 주파수 변환 ... 544
10.3 아날로그 필터의 설계 ... 546
10.3.1 Butterworth 필터 ... 547
10.3.2 Chebyshev 필터 ... 553
10.4 디지털 필터 ... 559
10.4.1 임펄스 불변법을 이용한 IIR 디지털 필터의 설계 ... 560
10.4.2 쌍선형 변환을 이용한 IIR 설계 ... 565
10.4.3 FIR 필터 설계 ... 568
10.4.4 컴퓨터를 이용한 디지털 필터의 설계 ... 575
10.5 요약 ... 576
10.6 중요한 용어 점검표 ... 577
10.7 연습 문제 ... 578
부록A 복소수(ComplexNumbers) ... 581
A.1 정의 ... 581
A.2 산술 연산 ... 583
A.2.1 덧셈과 뺄셈 ... 583
A.2.2 곱셈 ... 583
A.2.3 나눗셈 ... 584
A.3 복소수의 멱수와 근 ... 585
A.4 부등식 ... 586
부록B 수학적 관계(Mathematical Relations) ... 589
B.1 삼각 항등식 ... 589
B.2 지수와 대수 함수 ... 590
B.3 특별한 함수들 ... 591
B.3.1 Gamma 함수 ... 591
B.3.2 불완전한 Gamma 함수 ... 592
B.3.3 베타 함수 ... 592
B.4 멱급수 전개 ... 592
B.5 자연수의 멱수 합 ... 593
B.5.1 이항 계수의 합 ... 594
B.5.2 지수 급수 ... 594
B.6 정적분 ... 595
B.7 부정 적분 ... 596
부록C 기본 행렬 이론(Elementary Matrix Theory) ... 601
C.1 기본 정의 ... 601
C.2 기본 연산 ... 602
C.2.1 행렬 덧셈 ... 602
C.2.2 미분과 적분 ... 602
C.2.3 행렬의 곱셈 ... 602
C.3 특별한 행렬 ... 604
C.4 역행렬 ... 605
C.5 고유값과 고유 벡터 ... 607
C.6 행렬의 함수 ... 608
부록D 부분분수(Partial Fraction) ... 613
D.1 경우1 : 비반복적인 선형 인수 ... 614
D.2 경우2 : 반복적인 선형 인수 ... 616
D.3 경우3 : 비반복으로 줄일 수 없는 2차 인수 ... 618
D.4 경우4 : 반복되어도 줄일 수 없는 2차 인수 ... 619
참고문헌 ... 621
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