信号与系统/21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李云红 编

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• 信号与系统
• 电路分析
• 模拟信号处理
• 数字信号处理
• 通信原理
• 控制系统
• 电气工程
• 电子工程
• 本科教材
• 创新人才培养

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301203408

版次：1

商品编码：11024492

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-05-01

用纸：胶版纸

页数：223

字数：342000

正文语种：中文

编辑推荐

《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：信号与系统》特色鲜明且内容完整，例题丰富且技巧精湛，测试题及其答案锦上添花。

内容简介

《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：信号与系统》是根据国家教委颁布的高等工业学校《信号与系统课程教学基本要求》，结合普通高等学校的实际。隋况，在作者多年教学实践的基础上编写而成的。全书共6章，主要内容包括信号与系统的基本概念，系统的时域分析，傅里叶变换与系统的频域分析，连续时间系统的复频域分析，系统函数，系统的状态变量分析，每章末均设置了习题。
《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：信号与系统》可作为高等院校电子信息、通信工程、自动化、计算机、信息工程、信号检测、电气工程及其自动化等专业本科生信号与系统课程的教材，也可供其他相关专业学生和工程技术人员参考使用。

内页插图

目录

第1章 信号与系统的基本概念
1.1 序言
1.2 信号的概念
1.2.1 信号的定义
1.2.2 信号的分类
1.2.3 有关信号的术语
1.3 基本连续时间信号及其时域特性
1.4 信号的时域变换
1.5 信号的时域运算
1.6 信号的时域分解
1.7 系统的概念
1.8 线性时不变系统的性质
1.9 线性系统的分析
本章小结
习题一

第2章 系统的时域分析
2.1 LTI连续系统的响应
2.1.1 经典时域分析方法
2.1.2 关于0-和0+值
2.1.3 LTI连续系统的零输入响应
2.1.4 LTI连续系统的零状态响应
2.1.5 LTI连续系统的全响应
2.2 连续系统的冲激响应
2.3 卷积积分
2.3.1 卷积积分的定义
2.3.2 卷积积分的图解
2.3.3 卷积积分的性质
2.4 LTI离散系统的响应
2.4.1 迭代法
2.4.2 经典法
2.4.3 LTI离散系统的零输入响应
2.4.4 LTI离散系统的零状态响应
2.5 离散系统的单位序列响应
2.6 序列卷积和
2.6.1 卷积和的定义
2.6.2 卷积和的图解
2.6.3 卷积和的列表法
2.6.4 卷积和的性质
本章小结
习题二

第3章 傅里叶变换与系统的频域分析
3.1 信号在正交函数集中的分解
3.1.1 正交函数集
3.1.2 信号的正交分解
3.2 周期信号的傅里叶级数
3.2.1 三角形式的傅里叶级数
3.2.2 波形的对称性与谐波特性
3.2.3 指数形式的傅里叶级数
3.2.4 周期信号的平均功率
3.3 周期信号的频谱
3.3.1 周期信号频谱简介
3.3.2 周期矩形脉冲信号的频谱
3.4 非周期信号的频谱
3.4.1 傅里叶变换
3.4.2 典型非周期信号的傅里叶变换
3.5 傅里叶变换的性质
3.5.1 线性
3.5.2 奇偶虚实性
3.5.3 对称性
3.5.4 尺度变换特性
3.5.5 时移特性
3.5.6 频移特性
3.5.7 卷积定理
3.5.8 时域微分和积分
3.5.9 频域微分和积分
3.5.10 相关定理
3.6 能量谱与功率谱
3.6.1 能量谱
3.6.2 功率谱
3.7 周期信号的傅里叶变换
3.7.1 正、余弦函数的傅里叶变换
3.7.2 一般周期信号的傅里叶变换
3.7.3 傅里叶系数与傅里叶变换的关系
3.8 LTI系统的频域分析
3.8.1 频率响应
3.8.2 非周期信号激励下系统的响应
3.8.3 周期信号激励下系统的响应
3.8.4 无失真传输
3.8.5 理想低通滤波器
3.9 取样定理
3.9.1 信号的取样
3.9.2 时域取样定理
3.9.3 频域取样定理
本章小结
习题三

第4章 连续时间系统的复频域分析
4.1 拉普拉斯变换
4.1.1 拉普拉斯变换介绍
4.1.2 拉普拉斯变换存在的条件和收敛域
4.1.3 单边拉普拉斯变换
4.2 拉普拉斯变换的性质
4.2.1 线性
4.2.2 尺度变换
4.2.3 时移特性
4.2.4 复频域平移特性
4.2.5 时域微分、积分特性
4.2.6 卷积定理
4.2.7 复频域微分和积分特性
4.2.8 初值定理和终值定理
4.3 拉普拉斯逆变换
4.3.1 查表法
4.3.2 部分分式展开法
4.4 复频域分析
4.4.1 微分方程的变换解
4.4.2 系统函数
4.4.3 系统s域框图
4.4.4 电路s域模型
4.4.5 拉普拉斯变换和傅里叶
变换
习题四

第5章 系统函数
5.1 系统函数及其特性
5.1.1 系统函数
5.1.2 系统的零点和极点
5.2 系统函数与时域、频域之间的关系
5.2.1 系统函数与时域的关系
5.2.2 系统函数与频域的关系
5.3 系统的稳定性和因果性
5.3.1 系统的稳定性
5.3.2 系统的因果性
5.4 信号流图与系统结构的实现
5.4.1 信号流图
5.4.2 系统结构的实现
本章小结
习题五
……
第6章 系统的状态变量分析
参考文献

前言/序言

《信号的奇妙旅程：从感知世界到智能驱动》 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种各样的“信号”所包围。从清晨唤醒我们的闹钟声，到手机屏幕上闪烁的文字，再到远方传来的无线电波，它们共同构建了一个丰富多彩的感知世界。而这一切的背后，都离不开“信号”的传输、处理与理解。 本书并非一部枯燥的理论教材，而是一次探索信号奥秘的奇妙旅程。我们将一同揭开信号的神秘面纱，领略它们如何从最初的物理现象，经过精妙的设计与强大的计算，最终转化为我们所能感知、理解并加以利用的信息。这是一场跨越物理、数学、工程的盛宴，一场将抽象概念转化为生动应用的精彩演绎。 第一章：信号的诞生——世界的语言 我们从最基本的问题开始：什么是信号？它们从何而来？在本章中，我们将深入浅出地剖析信号的本质，理解它们是物理世界的一种表现形式。无论是声波的振动，光波的波动，还是电磁场的改变，它们都承载着重要的信息。我们将探索不同类型的信号，如模拟信号与数字信号的根本区别，连续信号与离散信号的特性，以及周期信号与非周期信号的数学描述。 想象一下，一只鸟儿的歌唱，它是一连串连续变化的声压波，这是模拟信号的完美体现。而我们手机接收到的数字音频，则是对这些声波进行采样和量化后的离散化表示，是数字信号的魅力所在。我们将通过生动的例子，让你体会到这些信号的共性与差异，理解它们是如何捕捉和传递信息的。 更进一步，我们将学习如何用数学的语言来描述这些信号。傅里叶级数和傅里叶变换将是我们探索信号频谱的重要工具。它们能帮助我们分解复杂的信号，揭示其隐藏的频率成分，就像侦探破译密码一样，让我们看到信号背后隐藏的结构和规律。这不仅是理解信号的基础，更是为后续的信号处理奠定坚实的数学基石。 第二章：信号的旅行——信息的传递 信号一旦产生，便需要踏上旅程，将信息从一个地方传递到另一个地方。这个旅程并非总是顺遂，噪声、失真、衰减是信号传输过程中不可避免的挑战。在本章中，我们将聚焦于信号的传输通道，以及在传输过程中信号会遭遇什么。 我们将探讨各种传输介质，从导线到空气，再到光纤，理解它们对信号传输的影响。为什么在嘈杂的环境中，无线通信信号容易受到干扰？为什么长距离的电信号会逐渐衰弱？这些问题都与信号在传输介质中的行为密切相关。 我们还会学习如何量化信号在传输过程中的损耗，如衰减（attenuation）和失真（distortion）。理解这些概念，能帮助我们设计更可靠的传输系统，确保信息能够以最高的保真度到达目的地。我们也会初步接触到一些基本的信号处理概念，如滤波（filtering），它就像给信号戴上一副“眼镜”，过滤掉不必要的噪声，保留有用的信息。 第三章：信号的加工——信息的重塑 到达目的地后，信号往往需要经过一系列的“加工”和“重塑”，才能被我们理解和利用。这个过程就是信号处理的核心。在本章中，我们将深入探索各种信号处理技术，揭示它们如何改变信号的形态，提取有价值的信息。 我们将从最基本的信号运算开始，如加法、乘法、卷积等，理解它们对信号会产生什么样的影响。卷积（convolution）是一个极其重要的概念，它描述了一个系统如何改变输入的信号。无论是音频均衡器的效果，还是图像的模糊处理，都离不开卷积运算。 我们将学习如何设计滤波器，以达到特定的目的。低通滤波器可以滤除高频噪声，保留低频成分，就像一个“平滑器”；高通滤波器则相反，可以强调高频细节。带通滤波器则能聚焦于特定的频率范围，就像一个“选频器”。我们将通过实例，展示不同滤波器的神奇效果，以及它们在实际应用中的重要性。 我们还会初步涉足更高级的信号处理技术，如采样（sampling）和量化（quantization），它们是实现数字信号处理的关键步骤。理解奈奎斯特采样定理，能帮助我们理解为什么需要以特定的频率来采样信号，以避免信息丢失。 第四章：信号的解码——信息的理解 信号的最终目的是传递信息，而信息的理解则需要将原始信号进行“解码”。在本章中，我们将探讨如何从复杂的信号中提取出我们所需的信息，并将其转化为有意义的内容。 我们将学习如何利用傅里叶变换来分析信号的频率特性，从而识别信号的特征。例如，通过分析语音信号的频谱，我们可以识别出不同的音素，进而组成单词和句子。在图像处理领域，傅里叶变换可以帮助我们分析图像的纹理和细节。 我们还会介绍一些基于统计的信号处理方法，如相关性（correlation）和自相关性（autocorrelation）。相关性可以帮助我们判断两个信号之间的相似程度，这在模式识别和目标检测中至关重要。自相关性则能揭示信号的周期性结构。 此外，我们还将触及一些更高级的概念，如谱分析，它能帮助我们更深入地理解信号的频率内容。这些技术就像一把把“钥匙”，帮助我们打开信息的大门，理解隐藏在信号背后的意义。 第五章：信号的应用——驱动未来的智能 信号与系统不仅仅是理论知识，它们更是驱动现代科技发展的强大引擎。在本章中，我们将把前面所学的知识融会贯通，展示信号处理在各个领域的广泛应用。 从我们日常生活中离不开的通信系统，如手机、Wi-Fi，到复杂的医学影像设备，如MRI和CT扫描，再到人工智能的核心技术，如语音识别和图像识别，都离不开信号处理的支撑。 我们将探讨通信系统如何利用信号调制和解调技术，将信息高效、可靠地传输。在医学领域，如何利用信号处理技术从复杂的生理信号中提取诊断信息。在人工智能领域，信号处理如何为机器学习模型提供高质量的输入数据。 甚至在天文学、地震学等科学研究领域，信号处理也扮演着至关重要的角色，帮助科学家们从海量的数据中发现规律，探索宇宙的奥秘。 结语：开启无限可能 《信号的奇妙旅程：从感知世界到智能驱动》旨在为你打开一扇通往信号与系统世界的大门。我们希望通过深入浅出的讲解、生动形象的案例，让你不仅仅是学习理论，更能体会到信号的魅力，理解它们在现代科技中不可或缺的作用。 这不仅仅是一本书，更是一次启迪。当你下次听到一段优美的旋律，看到一张清晰的图片，或者使用一部智能设备时，你将能更深刻地理解其背后的信号原理。我们相信，掌握了信号与系统的知识，就如同掌握了通往未来智能世界的钥匙，你将能更好地理解和创造属于你的精彩。 我们鼓励你去思考，去探索，去将这些知识应用到你感兴趣的领域。信号的世界是无限广阔的，而你的创造力也将为这个世界带来更多的可能。祝你在信号的奇妙旅程中，收获满满，发现无限精彩！

评分☆☆☆☆☆

作为一个初入信号与系统领域的学生，我一直对这个概念既好奇又有些畏惧。选择这本书，很大程度上是被它“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”这个响亮的头衔所吸引。我期望它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更能展现出前沿的理念和实用的方法，真正帮助我们这些未来的工程师们打下坚实的基础。这本书的封面设计我相当喜欢，简洁大气，没有花里胡哨的图案，但色调和字体组合透露出一种沉稳和专业感，让人一眼就觉得这是一本值得信赖的学习资料。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的教材，其语言的表达方式至关重要。这本书的行文流畅，逻辑清晰，没有使用过于晦涩难懂的术语，即便遇到一些专业的概念，也会辅以必要的解释和类比，让非专业背景的学生也能有所理解。这一点对于像我这样刚开始接触这个领域的学生来说，简直是福音。我能够感受到作者在编写过程中，是真正站在学生的角度去思考，力求用最清晰、最直接的方式来传递知识，而不是故弄玄虚。

评分☆☆☆☆☆

我个人对书中一些关于“创新型应用人才培养”的理念很感兴趣，虽然我还没有深入研究到这部分内容，但我能从整体的编排和内容的侧重点中感受到这种导向。它似乎不满足于仅仅传授知识，而是希望培养我们解决问题的能力和创新思维。我很期待在学习的过程中，能够发现书中是如何将这些理念融入到信号与系统这一基础课程中的，比如是否提供了启发性的思考题，或者是否强调了在实际应用中如何灵活运用所学知识来应对挑战。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在例题和习题设计上的良苦用心。很多教材的习题要么过于简单，要么难度跨度太大，让人难以找到适合自己当前水平的练习。这本书似乎考虑到了这一点，提供了从基础概念巩固到综合应用能力的题目，难度循序渐进。我尝试做了几道题，发现它们不仅能检验我对知识点的掌握程度，还能引导我思考问题的新角度。有些题目甚至结合了实际工程案例，让我感觉自己真的在解决一个实际的问题，而不是仅仅在做数学题。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统》给我带来的惊喜远不止于此。我最看重的是它对基础概念的讲解是否透彻，能否用直观易懂的方式来阐述复杂的数学原理。我之前翻阅过一些其他资料，发现很多都直接跳到公式推导，让人云里雾里。而这本书，我注意到它花了相当大的篇幅来解释“信号”和“系统”这两个核心概念的本质，以及它们在现实世界中的具体应用。例如，书中通过对音频信号、图像信号的剖析，以及对滤波器、通信系统等实际系统的建模，让我能更清晰地理解抽象的理论是如何与工程实践联系起来的。