信號與係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

張建奇 編

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• Z變換
• 係統分析
• 通信原理
• 控製係統
• 數字信號處理

齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308048057

版次：2

商品編碼：10444046

包裝：平裝

叢書名： 應用型本科規劃教材

開本：16開

齣版時間：2010-10-01

用紙：膠版紙

頁數：229

字數：371000

正文語種：中文

內容簡介

　　《信號與係統》全麵係統地介紹瞭信號與綫性係統的基本理論和分析方法，在對連續時間信號與係統進行分析的同時還介紹瞭離散時間信號與係統的基本概念和分析方法。全書共分為10章，分彆討論瞭信號與係統的各種分析方法。本書從應用類本科學生的實際情況齣發，緊密結閤專業應用和工程實際，注重物理概念的闡述。在內容敘述方麵，注意使學生分清信號分析方法和係統分析方法兩個方麵的概念。在內容安排上，采用循序漸進、歸納對比、加強練習等教學原則。
　　《信號與係統》可作為電子信息、通信工程、電氣工程和自動控製等專業的應用型教材，也可供有關專業師生和工程技術人員參考。

目錄

第1章 信號的分類與基本特徵
1.1 信號的基本概念與分類
1.1.1 信號的基本概念
1.1.2 信號的分類
1.2 常用連續時間基本信號及特點
1.2.1 常用基本信號
1.2.2 連續時間周期信號
1.2.3 連續時間奇異信號
1.3 離散時間基本信號及特點
1.3.1 正弦序列
1.3.2 指數序列
1.3.3 離散時間奇異信號
1.3.4 離散時間周期信號
1.4 連續時間信號的基本運算
1.4.1 信號的相加與相乘
1.4.2 信號的平移、翻轉和展縮
1.4.3 信號的微分和積分運算
1.5 離散時間信號的運算
1.5.1 離散時間信號的相加和相乘
1.5.2 離散時間信號的翻轉、平移和尺度變換
1.5.3 離散時間信號的差分和纍加
習題
第2章 係統的基本概念
2.1 係統的描述
2.1.1 連續時間係統
2.1.2 離散時間係統
2.2 係統的框圖錶示
2.3 係統的特性
2.3.1 連續時間係統的特性
2.3.2 離散時間係統的特性
習題
第3章 連續時間係統的時域分析
3.1 引言
3.2 捲積積分
3.2.1 捲積的定義
3.2.2 捲積的圖解解法
3.2.3 捲積積分的性質
3.3 LTI係統的微分算子方程
3.3.1 微分算子與積分算子
3.3.2 LTI係統的微分算子方程
3.3.3 電路微分算子方程的建立
3.4 連續時間係統的零輸入響應
3.4.1 係統的初始條件
3.4.2 連續時間係統的零輸入響應
3.5 連續時間係統的零狀態響應
3.5.1 係統的衝激響應
3.5.2 一般信號f（t）激勵下的零狀態響應
3.6 係統微分方程的經典解法
習題
第4章 離散時間係統的時域分析
4.1 捲積和
4.1.1 捲積和的意義
4.1.2 捲積和的性質
4.1.3 捲積和的計算
4.2 離散時間係統與數學模型
4.2.1 離散時間係統的差分方程
4.2.2 離散時間係統的算子方程
4.3 離散時間係統的零輸入響應
4.4 離散時間係統的零狀態響應
4.4.1 離散時間信號的時域分解
4.4.2 離散時間係統的單位脈衝響應
4.4.3 離散時間係統的零狀態響應
4.4.4 離散時間係統的完全響應
4.5 離散時間係統差分方程的經典解法
4.5.1 齊次解的計算
4.5.2 特解的計算
4.5.3 完全解的計算
習題
第5章 連續時間信號的頻域分析
5.1 周期信號的傅裏葉級數
5.1.1 三角形式的傅裏葉級數
5.1.2 指數形式的傅裏葉級數
5.2 周期信號的頻譜
5.2.1 信號的頻譜
5.2.2 周期信號的單邊頻譜和雙邊頻譜
5.2.3 周期矩形脈衝信號的頻譜
5.2.4 周期T1及脈衝寬度τ對頻譜的影響
5.2.5 信號的有效帶寬
5.2.6 習期信號的頻譜特點
5.2.7 習期信號的功率譜
5.3 非周期信號的傅裏葉變換
5.3.1 非周期信號的頻譜
5.3.2 非周期信號的傅裏葉變換
5.3.3 常用非周期信號的傅裏葉變換
5.4 傅裏葉變換的基本性質
5.5 周期信號的傅裏葉變換
習題
第6章 連續時間係統的頻域分析
6.1 連續時間係統的頻域描述
6.2 係統的頻域響應
6.2.1 基本信號ejax激勵下係統的零狀態響應
6.2.2 一般信號作用下係統的零狀態響應及完全響應
6.3 無失真傳輸條件
6.3.1 失真的概念
6.3.2 無失真傳輸的條件
6.4 理想濾波器
6.4.1 想低通濾波器及其衝激響應
6.4.2 想低通濾波器的階躍響應
習題
第7章 連續時間信號的離散化和抽樣定理
7.1 時域抽樣及抽樣定理
7.2 f（t）信號的恢復
7.3 周期矩形脈衝抽樣
7.4 頻域抽樣
7.4.1 頻域抽樣定理
7.4.2 時域抽樣與頻域抽樣的對稱性
習題
第8章 連續時間信號的拉普拉斯變換
8.1 雙邊拉普拉斯變換
8.1.1 從傅裏葉變換到拉普拉斯變換
8.1.2 雙邊拉普拉斯變換的收斂域
8.2 單邊拉普拉斯變換
8.2.1 單邊拉普拉斯變換及其收斂域
8.2.2 常用信號的單邊拉普拉斯變換
8.3 單邊拉普拉斯變換的性質
8.4 單邊拉普拉斯逆變換
8.4.1 部分分式展開法
8.4.2 留數法
習題
第9章 連續時間係統的復頻域分析
9.1 連續時間係統的零狀態響應
9.1.1 連續時間信號復頻域分解
9.1.2 基本信號eμ激勵下的零狀態響應
9.1.3 一般信號f（t）激勵下的零狀態響應
9.2 係統微分方程的復頻域解
*9.3 RLC係統的復頻域模型及分析方法
9.4 連續時間係統的信號流圖錶示
9.4.1 連續係統的框圖錶示
9.4.2 連續係統的信號流圖錶示、梅森公式
9.4.3 係統的模擬
9.5 係統函數與係統的穩定性
9.5.1 係統函數與係統的零極點
9.5.2 H（s）與係統的穩定性
習題
第10章 離散時間信號與係統的z域分析
10.1 z變換
10.1.1 從拉普拉斯變換到z變換
10.1.2 雙邊z變換及收斂域
10.1.3 單邊z變換及收斂域
10.2 z變換的性質
10.2.1 雙邊z變換的性質
10.2.2 單邊2變換的性質
10.3 z逆變換
10.3.1 雙邊z逆變換的計算方法
10.3.2 單邊z逆變換的計算方法
10.4 離散時間係統的z域分析
10.4.1 離散時間係統的z域分析
10.4.2 離散時間係統差分方程的z域分析
10.5 離散時間係統的頻率響應與穩定性
10.5.1 H（z）的零點和極點
10.5.2 係統函數與離散係統的頻率響應
10.5.3 離散時間係統的穩定性
習題
參考答案
參考文獻

前言/序言

《時空迴響：聲音、圖像與數據的奧秘》 序章：感知世界的邊界 我們生活在一個由信號構築的世界。晨曦初露時，透過窗簾的柔光是光的信號，鳥兒婉轉的歌唱是聲的信號，手機屏幕上跳躍的字符是信息的信號。從遠古先民對日升月落的觀察，到現代社會中海量數據的洪流，人類文明的每一次飛躍，都離不開對各種信號的理解、捕獲、分析和利用。 《時空迴響》正是這樣一本深入探索我們感知世界之根本的書籍。它並非關於某個具體的學科領域，而是聚焦於那些跨越物理、工程、生物、社會科學等多個維度的通用原理——信號的本質，以及它們在時空中如何演變、傳播和被解讀。本書將帶領你穿越由聲音、圖像、電磁波、生物電信號乃至社會情緒波動所組成的萬韆景象，揭示隱藏在這些現象背後的普適性規律。 第一部分：信號的語言——時域與頻域的對話 想象一下，你聽到一段音樂。在你的耳朵裏，這音樂是一個接一個的音符，隨著時間流逝而變化，這就是我們所說的“時域”信號。我們能直觀地感受到它的節奏、鏇律和強弱。然而，如果我們將這段音樂分解成它由多少個不同頻率的正弦波疊加而成，每個頻率的“分量”有多強，我們就進入瞭“頻域”的視角。 《時空迴響》將首先為你打開時域與頻域這兩扇理解信號的窗戶。我們將從最基礎的信號概念入手，區分連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號。通過生動的例子，你會理解像直流電、交流電、脈衝信號、三角波等基本信號的形狀和特性。 接著，我們將深入探討傅裏葉變換這一“萬能鑰匙”。它能夠將一個復雜的時域信號分解成其包含的各種頻率成分，如同將一道豐富多彩的光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種基本顔色。我們將解釋傅裏葉級數和傅裏葉變換的數學原理，但更重要的是，我們會著重於它們的物理意義和實際應用。你將看到，傅裏葉變換如何在音頻處理中實現降噪和均衡，如何用於圖像壓縮，如何在通信係統中分離不同的信號。 我們會探討拉普拉斯變換和Z變換，它們是在傅裏葉變換基礎上發展起來的更強大的工具，尤其適用於分析和處理非周期信號以及離散時間信號。通過這些變換，我們能夠更深入地理解係統的動態特性，預測信號的長期行為，並設計齣更魯棒的係統。 第二部分：係統的哲學——響應、濾波與調製 信號的意義往往體現在它們與“係統”的互動中。係統可以是一個簡單的電阻電路，也可以是復雜的通信網絡，甚至是一個生物體內的感知器官。當一個信號進入一個係統時，係統會對這個信號産生“響應”。《時空迴響》將引導你理解係統的基本構成和運作模式。 我們將區分綫性係統與非綫性係統，時不變係統與時變係統。綫性時不變（LTI）係統因其良好的數學性質而成為分析的基石。理解LTI係統的“衝激響應”，就如同瞭解一個係統的“指紋”，知道它的衝激響應，我們就能預測它對任何輸入信號的響應。捲積運算，這個看似抽象的數學工具，實際上就是描述信號與係統之間相互作用的精妙方式。 濾波是理解和處理信號的關鍵技術。我們將探討各種類型的濾波器，如低通濾波器（讓低頻信號通過）、高通濾波器（讓高頻信號通過）、帶通濾波器（隻允許特定頻率範圍通過）和帶阻濾波器（阻止特定頻率通過）。你會看到濾波器如何在音頻設備中去除不必要的噪音，如何在圖像處理中銳化或模糊圖像，如何在通信係統中分離不同的頻道。我們還將區分模擬濾波器和數字濾波器的設計原理和優勢。 調製是現代通信的基石。它允許我們將信息信號“搭載”到高頻載波上進行傳輸，從而剋服信號傳輸的限製。我們將介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）等基本調製技術，並解釋它們在廣播、電視和無綫通信中的作用。反之，解調技術則是從接收到的信號中提取齣原始信息的過程。 第三部分：信息的編碼與傳播——從模擬到數字的飛躍 我們獲取的信息，無論是聲音還是圖像，最初都以“模擬”的形式存在，即信號的幅度或相位可以連續地變化。然而，隨著計算機技術的發展，數字信號以其強大的處理能力、抗乾擾能力和存儲便利性，正在逐步取代模擬信號。《時空迴響》將為你揭示這場從模擬到數字的偉大變革。 我們將深入講解模擬信號的采樣過程，以及為什麼存在奈奎斯特采樣定理——它告訴我們，為瞭不丟失信息，采樣頻率必須是信號最高頻率的兩倍以上。然後，我們將探討量化，即將連續的幅度值映射到離散的數值。這不可避免地會引入“量化誤差”，但通過增加量化比特數，我們可以顯著減小誤差，提高信號的保真度。 數字信號的錶示、存儲和處理方式與模擬信號截然不同。我們將討論常用的編碼格式，如脈衝編碼調製（PCM），這是CD和數字電話中最常見的編碼方式。我們還會介紹一些更高效的壓縮技術，如離散餘弦變換（DCT）在JPEG圖像壓縮和MPEG視頻壓縮中的應用，以及綫性預測編碼（LPC）在語音編碼中的作用。 在信息傳播方麵，我們將探討數字通信係統的基本原理，包括信源編碼、信道編碼和調製。信源編碼用於去除信息冗餘，信道編碼則用於在傳輸過程中檢測和糾正錯誤，確保信息的可靠到達。我們還會觸及一些現代通信技術，如擴頻技術，它能夠提高通信係統的抗乾擾能力和隱蔽性。 第四部分：信號在現實世界中的迴響——跨學科的案例分析 理論的魅力在於它能夠解釋和預測現實世界中的現象。《時空迴響》的最後一部分，將把我們前麵學到的所有概念，應用到一係列引人入勝的案例分析中。 在通信工程領域，我們將看到如何運用傅裏葉變換和濾波器來設計高效的無綫通信係統，如何利用數字信號處理技術實現高清視頻流和高速互聯網。 在生物醫學領域，我們將探索如何通過電生理信號（如腦電圖EEG、心電圖ECG）來理解人體的生理狀態，如何利用信號處理技術來分析醫學影像（如CT、MRI），以及如何開發智能醫療設備。 在圖像與視覺領域，我們將深入瞭解圖像是如何由像素組成的信號，如何通過濾波和變換來增強圖像質量、識彆邊緣、進行人臉識彆，以及如何實現圖像的壓縮和傳輸。 在聲音與音樂領域，我們將解析音樂的頻譜構成，理解樂器的發聲原理，學習如何使用數字音頻工作站（DAW）進行音樂創作和後期製作，以及如何實現語音識彆和閤成。 此外，我們還將觸及金融領域的時序數據分析，環境監測中傳感器數據的處理，以及社會科學中如何從海量文本或社交媒體數據中提取有價值的“信號”。 結語：洞察未來的鑰匙 《時空迴響：聲音、圖像與數據的奧秘》不僅僅是一本教科書，它更是一扇通往深刻理解我們所處世界的窗口。它將為你提供一套強大的思維工具，讓你能夠以一種全新的視角去觀察和分析周圍的現象。無論你是學生、工程師、研究者，還是僅僅對科技和世界充滿好奇的讀者，這本書都將激發你的思考，培養你的洞察力，讓你能夠更好地駕馭這個由信號構成的、瞬息萬變的時代，並積極地參與到塑造未來的進程中。 打開這本書，讓信號的語言在你耳邊低語，讓係統的哲學在你腦海中迴響，你將發現，隱藏在萬物之中的奧秘，原來如此迷人，又如此觸手可及。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是讓我大開眼界！我本來以為信號與係統這類內容會枯燥乏味，充斥著晦澀難懂的公式和定義，但這本書完全顛覆瞭我的認知。作者以一種非常直觀和生動的方式，將那些看似高深的理論娓娓道來。他不是簡單地堆砌概念，而是通過大量的實例，讓我能夠清晰地看到這些理論在現實世界中的應用。比如，書中對傅裏葉變換的講解，我以前一直覺得它是個抽象的概念，但在作者的筆下，它就像一把鑰匙，打開瞭我理解聲音、圖像以及各種通信係統運作機製的門。他對捲積的解釋也同樣精彩，通過一些巧妙的比喻，我終於弄懂瞭它到底是怎麼迴事，而且能體會到它在係統響應中的重要性。更讓我驚喜的是，書中還穿插瞭一些曆史故事和科學傢的軼事，這讓閱讀過程變得輕鬆有趣，也讓我對信號與係統的發展脈絡有瞭更深的理解。讀完這本書，我感覺自己不再是那個對信號與係統一知半解的門外漢，而是真正有瞭一些初步的認識，並且對這個領域産生瞭濃厚的興趣。我強烈推薦給所有對電子工程、通信、控製等領域感興趣的朋友們，即使你沒有任何基礎，這本書也能讓你輕鬆入門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的特色在於其深刻的洞察力，以及對核心概念的精準把握。它並沒有試圖麵麵俱到，而是將重點放在瞭那些最基礎、也最重要的概念上，並且反復打磨。作者在講解綫性時不變係統（LTI）時，用瞭大量篇幅來闡述其性質，比如疊加性和時移不變性，並且通過各種變換，比如拉普拉斯變換和傅裏葉變換，來展示LTI係統的分析方法。我發現，作者對這些變換的講解非常到位，他不僅僅給齣瞭公式，更重要的是解釋瞭這些變換的物理意義和實際用途。這讓我能夠理解，為什麼在處理不同類型的信號時，我們需要選擇不同的變換工具。書中對於頻率域分析的強調，也讓我領略到瞭信號的另一種維度，這對於理解濾波器的設計和信號的去噪至關重要。而且，作者在講解一些復雜的概念時，總是會迴溯到最基本的定義，讓你能夠抓住問題的本質。這本書就像一位經驗豐富的導師，它不會直接給你答案，而是引導你去思考，去發現，去領悟。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就是“厚積薄發”。它不是那種一眼就能看完的書，也不是那種隻能死記硬背的書。它需要你靜下心來，去品味，去思考。作者在開篇就強調瞭信號與係統在整個工程領域的基礎性作用，並且用一種非常宏觀的視角來介紹這個學科的地位。然後，他會非常細緻地講解每一個基礎概念，比如信號的分類、係統的基本性質（綫性、時不變、因果性、穩定性）等等。我特彆喜歡書中對於“係統”這個概念的定義和分析，它幫助我理解瞭，為什麼我們能夠用數學模型來描述現實世界中的各種現象。而且，作者在講解捲積的時候，不僅僅給齣瞭數學公式，還花瞭相當多的篇幅來解釋它的物理意義，比如它描述瞭係統對輸入信號的“記憶”和“纍積”效應。這本書讓我覺得，學習信號與係統不僅僅是學習一門技術，更是在學習一種分析問題、解決問題的方法論，一種看待世界的新視角。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，可以說是非常紮實，但又一點都不顯得陳舊。它在講解經典理論的同時，也融入瞭不少現代的視角和技術發展。我尤其喜歡它對離散時間信號和係統的闡述，這部分內容在當今數字化的世界裏尤為重要。作者不僅清晰地解釋瞭采樣定理、量化等關鍵概念，還通過生動的例子說明瞭它們在數字信號處理中的應用，比如音頻壓縮和圖像重建。他對於Z變換的講解也讓我受益匪淺，這讓我在理解數字濾波器的設計和分析時，有瞭更清晰的思路。書中的章節安排也很閤理，每一部分都承前啓後，邏輯性很強。我能夠清晰地看到，從連續時間係統到離散時間係統的過渡，以及各種變換在不同領域的聯係。而且，書中還涉及瞭一些現代通信係統中的基本原理，比如OFDM，雖然隻是初步介紹，但已經足夠讓人對未來的學習方嚮産生期待。這本書就像一個寶藏，每次翻閱都能發現新的閃光點，它不僅教授知識，更激發瞭我的求知欲。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我一開始拿到這本書時，心裏還是有些打鼓的。畢竟，信號與係統這個科目在很多人的印象裏都是“硬骨頭”，充滿瞭數學推導和抽象的概念。但是，這本書的設計真的是太人性化瞭！它采用瞭一種循序漸進的方式，從最基礎的概念講起，一點一點地深入。作者在講解每個知識點的時候，都給瞭非常詳細的步驟分解，並且會反復強調關鍵點，生怕讀者會落下任何一個細節。最讓我印象深刻的是，書中為每一個公式、每一個定理都配上瞭直觀的圖示和形象的比喻。這對於我這種更喜歡“看圖說話”的學習者來說，簡直是福音。我再也不用對著一堆符號發愁，而是能夠通過圖形和類比，迅速抓住核心要義。而且，書中的練習題設計也十分巧妙，它們不僅僅是簡單的計算題，更多的是引導你去思考，去分析，去理解背後的原理。每次完成一個練習，我都能感覺到自己的理解又加深瞭一層。這本書讓我覺得學習信號與係統不再是一件痛苦的事情，而是一次循序漸進的探索，每一步都能看到自己的進步。