信號與係統（第2版） pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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曹纔開，賈雅瓊著

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
通信原理
控製係統
電子工程
高等數學
工程數學

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齣版社：清華大學齣版社

ISBN：9787302346838

版次：2

商品編碼：11478519

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-05-01

頁數：379

具體描述

內容簡介

　　《信號與係統（第2版）》是2008年齣版的《信號與係統》(清華大學齣版社)的修訂版。本書與第1版的結構和層次大體相同，但章節和內容有較大幅度更新，以適應當代信息技術發展和本科教學需要。
　　全書共分9章，內容包括信號與係統的基本概念、連續係統的時域分析、連續係統的頻域分析、連續係統的復頻域分析、連續係統的模擬與硬件實現、離散係統的時域分析、離散係統的z域分析與模擬、狀態空間分析法和信號與係統分析的MATLAB仿真。書中共有27個MATLAB仿真例子，每個例子均有MATLAB源程序和輸齣結果(波形、數據等)。這些例子以信息技術和控製工程為背景，可以作為本課程的實驗項目。
　　《信號與係統（第2版）》突齣基本內容和概念，突齣工程應用，“軟”、“硬”結閤，實現對信號處理和係統分析。每章均有內容提要、大量例題及小結和習題。書末提供瞭部分習題參考答案，便於教學與自學。
　　《信號與係統（第2版）》可作為本科、高職高專電子類、通信類、計算機類、自動控製類各專業《信號與係統》課程的教材，也可供廣大工程技術人員參考。

前言/序言

　　第2版前言
　　2008年齣版《信號與係統》至今已有6年，第1版的基本內容仍在應用。為瞭適應當代信息技術發展和教學需要，本版的內容有較大幅度更新，主要更新內容有：係統的動態性能，係統的穩態誤差，信號的功率譜與能量譜，狀態空間分析法及MATLAB軟件仿真，每章增加瞭大量例題和習題。本版在結構上也有變更，例如“衝激信號及其性質”放在第1章的“信號的基本概念”這一節中； “離散係統的模擬”沒有獨立成章，而是放在“離散係統的z域分析與模擬”(第7章) 中，這是因為離散係統的模擬與前麵介紹的連續係統模擬類同，沒有必要獨立成章；第1版每章的MATLAB軟件仿真例子在本版中都集中放在最後的第9章，在內容上也有更新。這樣做，主要是為瞭應用方便。
　　本書是根據高等學校理工科教學指導委員會製定的“信號與係統”課程教學基本要求，並結閤參編本教材學校的教師多年的實際教學經驗、教研教改成果編寫而成的。
　　全書共有9章，第1章介紹瞭信號與係統的基本概念，重點討論瞭常用信號及信號基本運算。第2～4章分彆討論瞭連續係統的時域分析、頻域分析和復頻域分析。在連續係統的時域分析中，重點討論瞭衝激響應、捲積積分和用算子法求係統的響應。在連續係統的頻域分析中，重點討論瞭信號與係統的頻率特性及工程應用。在連續係統的復頻域分析中，重點討論瞭係統分析及係統穩定性判定。第5章討論瞭連續係統的模擬與硬件實現，重點討論瞭連續係統的模擬和有源RC電路實現。第6章和第7章分彆討論瞭離散係統的時域分析和z域分析與模擬。在離散係統的時域分析中，重點討論瞭離散信號和差分方程的求解方法。在離散係統的z域分析中，重點討論瞭離散係統的z域分析和離散係統的頻率特性，還討論瞭離散係統模擬與硬件實現，重點討論瞭離散係統的模擬和數字信號處理硬件係統。第8章討論瞭狀態空間分析法，重點討論瞭係統的狀態空間描述、連續係統狀態方程與輸齣方程的建立、離散係統的狀態空間描述、連續係統狀態空間方程的時域求解、離散係統狀態空間方程的z域解及綫性係統的能控性和能觀性等內容。第9章為信號與係統分析的MATLAB仿真，每章的重點內容均用MATLAB軟件仿真，共有27個例子，每個例子均有MATLAB源程序和輸齣結果（波形、數據等）。這些例子均可以作為本課程的實驗項目。這樣有助於學生加強理論知識的理解，提高實際動手能力和創新意識，便於學生瞭解實訓項目的程序和上機操作，也給任課教師提供瞭方便。
　　本書突齣基本內容和概念，避免繁雜的數學證明和枝節問題討論。書中有大量的例題，通俗易懂，突齣工程應用，“軟”、“硬”結閤，實現對信號處理和係統分析。本書加強瞭係統模擬與硬件實現內容，有利於係統在工程中的實現。書中每章前麵都有“內容提要”，後麵有小結和習題。書末提供瞭部分習題參考答案，便於教學與自學。
　　本書還編入瞭少量加深、拓寬的內容，以“*”號標示，以便教師根據實際情況和針對不同專業的需要選用。除標有“*”號的內容外，教學時數為60學時左右。
　　本書由湖南工學院曹纔開教授擔任總策劃和統稿工作。參加本書編寫工作的有：曹纔開（第1～4章，部分習題參考答案）、
　　湖南工學院曹帥
　　（第5章和第6章）、湖南工學院湯群芳（第7章和第8章）、賈雅瓊（第9章），湖南工學院李旭華、俞斌、馮國珍參加本書資料的收集、文字校對等工作。
　　在本書的編寫過程中，得到瞭湖南省高校電子技術教學研究會的大力支持，謹緻以衷心的感謝。
　　由於編者水平有限，書中的缺漏在所難免，敬請讀者批評、指正。
　　編者
　　2014年1月

《信號與係統（第2版）》圖書簡介引言：理解萬物運行的通用語言我們生活的世界，是一個由無數信號交織構成的宏大圖景。從自然界的潮汐漲落、鳥鳴蟲嘶，到科技社會的通信編碼、醫療監測，再到我們大腦中的神經脈衝，所有現象的發生、演變和相互作用，無不遵循著“信號”與“係統”的內在規律。它們是理解物理世界、工程技術乃至生命科學的基石，是連接現象與本質、量化分析與預測未來的通用語言。《信號與係統（第2版）》正是旨在為讀者打開這扇通往通用語言的大門，深入探索信號的本質、係統的行為，以及它們之間精妙的互動關係，為各學科領域的研究與創新提供堅實的基礎。本書並非僅僅是數學公式的堆砌，也不是純粹的理論模型，它更是一座連接抽象概念與實際應用的橋梁。我們試圖通過嚴謹的數學工具，展現信號與係統在現實世界中的廣泛應用，讓讀者在理解基本原理的同時，也能感受到其強大的生命力和解決實際問題的能力。無論您是電氣工程、通信工程、計算機科學、自動化、航空航航天，還是生物醫學工程、物理學等領域的學生、研究人員或從業者，本書都將是您不可或缺的參考。第一部分：信號的探索——描述世界的基石信號是信息的載體，是量化世界的基礎。本書的第一部分將係統地引導您認識和理解各種類型的信號，並掌握描述和分析它們的數學工具。信號的定義與分類：我們將從最基本的概念齣發，定義信號是什麼，以及它們是如何在時間和空間上變化的。我們將深入探討連續時間信號與離散時間信號的區彆與聯係，這是進行信號分析的兩種基本框架。例如，溫度隨時間連續變化的麯綫是一個連續時間信號，而每秒記錄一次的股票價格則是一個離散時間信號。進一步地，我們還會介紹周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號，以及它們在實際應用中的意義。周期信號如正弦波，在通信係統中扮演著至關重要的角色；能量信號如短暫脈衝，在雷達和傳感器中常見；功率信號如持續的交流電，為我們的生活提供能量。基本信號的性質與錶示：為瞭更好地分析信號，我們需要掌握一些基本信號的性質和錶示方法。本書將詳細介紹單位衝激信號（Dirac Delta Function）和單位階躍信號（Unit Step Function）。單位衝激信號可以看作是極短時間內具有無窮大振幅但麵積為一的理想化脈衝，它在係統響應的分析中扮演著“測試信號”的關鍵角色。單位階躍信號則描述瞭信號從零突然跳變到某一值的過程，廣泛應用於開關係統的建模。此外，我們還將介紹指數信號、正弦信號等，它們是許多復雜信號的基本組成單元，也是理解係統頻率響應的關鍵。信號的運算與變換：信號之間可以通過各種運算來組閤和轉化，從而提取齣更有價值的信息。我們將學習信號的加法、乘法、尺度變換（如時間壓縮和擴展）、翻轉以及移位等基本運算。例如，通過將兩個信號相乘，我們可以模擬兩個信號的“相遇”或“調製”過程。更重要的是，本書將引入強大的信號變換工具，特彆是傅裏葉變換。傅裏葉變換能夠將信號從時域（錶示信號隨時間變化的特徵）轉換到頻域（錶示信號包含的頻率成分），這為我們理解信號的頻率特性、進行濾波和頻譜分析提供瞭無與倫比的視角。我們將深入剖析傅裏葉級數和傅裏葉變換的數學原理，並討論其在音頻處理、圖像壓縮和通信係統中的應用。此外，拉普拉斯變換作為傅裏葉變換的推廣，能夠處理更廣泛的信號和係統，特彆是在分析瞬態響應和係統穩定性方麵具有重要作用。第二部分：係統的解析——理解響應的規律係統是對信號進行處理或轉換的實體。理解係統的特性，就是理解輸入信號如何被加工，最終産生輸齣信號。本書的第二部分將聚焦於係統的分析方法。係統的定義與分類：我們將定義係統為接受輸入信號並産生輸齣信號的“黑箱”。同樣，係統也有多種分類方式。我們將重點討論綫性係統與非綫性係統。綫性係統具有疊加性和齊次性，即輸入信號的綫性組閤對應著輸齣信號的綫性組閤，這大大簡化瞭分析過程。在工程領域，許多實際係統都可以近似地看作是綫性的。我們還將介紹時不變係統與時變係統。時不變係統意味著係統的特性不隨時間變化，這使得我們可以使用統一的分析方法。本書主要關注綫性時不變（LTI）係統，因為它們具有非常良好的數學特性，且在工程中應用極為廣泛。此外，我們還將討論因果係統（輸齣隻取決於當前和過去的輸入）和穩定係統（有限輸入産生有限輸齣）。 LTI係統的核心——捲積：對於LTI係統，其輸入-輸齣關係可以用一個核心概念來描述：捲積。本書將詳細闡述離散時間捲積和連續時間捲積的數學定義和計算方法。理解捲積，就如同掌握瞭LTI係統的“操作手冊”。輸入信號與係統的衝激響應（係統在單位衝激信號輸入下的輸齣）進行捲積，就可以得到係統對任意輸入信號的輸齣。我們將通過具體的例子，演示如何計算捲積，以及它如何揭示係統對不同類型輸入的響應行為。 LTI係統的頻域分析：在分析瞭LTI係統的時域特性後，本書將進一步將其遷移到頻域。對於LTI係統，傅裏葉變換提供瞭一種強大的頻域分析工具。我們將學習如何計算係統的頻率響應，即係統對不同頻率正弦信號的放大或衰減程度，以及相位移動。頻率響應是理解係統如何“過濾”或“塑造”信號的關鍵。例如，低通濾波器允許低頻信號通過而衰減高頻信號，高通濾波器則相反。通過頻率響應，我們可以直觀地瞭解一個係統在不同頻率下的行為。 Z變換與離散時間係統的分析：隨著數字信號處理技術的飛速發展，離散時間係統在現代工程中占據瞭越來越重要的地位。因此，本書將專門介紹Z變換，它是離散時間信號和係統的有力分析工具，可以看作是拉普拉斯變換在離散時間領域的對應。Z變換能夠將離散時間係統的差分方程轉換為代數方程，極大地簡化瞭係統的分析，尤其是在研究係統的頻率響應、穩定性和設計數字濾波器時。第三部分：係統的應用——連接理論與現實理論知識最終要服務於實踐。本書的第三部分將重點闡述信號與係統理論在各個領域的實際應用，讓讀者深刻體會其價值。通信係統中的信號與係統：通信係統是信號與係統理論最典型的應用場景之一。從模擬通信到數字通信，信號的産生、調製、傳輸、解調和接收等各個環節，都離不開信號與係統的分析。我們將探討幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相移鍵控（PSK）、正交頻分復用（OFDM）等調製技術，以及濾波器在信道分離、噪聲抑製中的作用。數字信號處理技術，如采樣、量化和編碼，是現代通信的基礎。控製係統中的信號與係統：控製係統旨在使某個物理過程按照預期的規律運行，例如飛機的飛行控製、機器人的運動控製、以及工業生産過程的自動化。在控製係統中，傳感器采集信號，控製器根據這些信號處理後，通過執行機構改變係統的輸入，以達到期望的輸齣。本書將介紹反饋控製係統的基本結構，以及PID（比例-積分-微分）控製器等常用控製算法的原理，這些都離不開對係統動態特性的深入理解。音頻與圖像處理中的信號與係統：音頻和圖像信號本質上都是一種特定形式的信號，它們的處理和分析也廣泛應用瞭信號與係統理論。例如，音頻信號的降噪、迴聲消除、均衡器調整，以及圖像信號的邊緣檢測、銳化、模糊、壓縮（如JPEG），都依賴於各種濾波算法和變換技術。傅裏葉變換、離散餘弦變換（DCT）等在這些領域發揮著核心作用。其他領域的應用：除瞭上述主要領域，信號與係統理論還滲透到許多其他學科。在生物醫學工程中，心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生理信號的分析，幫助醫生診斷疾病。在金融領域，時間序列分析技術用於預測股票價格。在地球物理學中，地震波的分析幫助我們瞭解地球內部結構。本書將簡要介紹這些領域的應用，以拓展讀者的視野。結語：邁嚮更廣闊的領域《信號與係統（第2版）》的編寫，旨在為讀者構建一個堅實而全麵的理論基礎，並激發他們將這些知識應用於解決現實世界問題的熱情。我們希望通過清晰的講解、豐富的示例和恰當的數學工具，幫助您掌握理解和分析信號與係統的能力。無論您未來的道路通往何方，信號與係統所揭示的普遍規律，都將成為您理解和改造世界的有力武器。掌握瞭這些基礎，您將能更深入地理解那些驅動我們現代社會運轉的復雜技術，並為未來的創新打下堅實的基礎。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對《信號與係統（第2版）》這個領域是完全陌生的，純粹是因為工作需要，被指派要瞭解一下這方麵的基礎知識。我希望能在這本書裏找到一些能夠快速上手、解決實際問題的“捷徑”或者“秘籍”。我渴望看到大量的應用案例，比如如何在通信係統中優化信號傳輸，或者如何在音頻處理中實現降噪。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的工程師，直接告訴我“怎麼做”，而不是“為什麼這麼做”。然而，這本書的風格更像是為未來的科研人員或者係統設計者量身打造的，它深入淺齣地探討瞭信號的各種特性，以及係統如何響應這些信號。每一個章節都像是在搭建一個精密的知識體係，從基礎概念到高級理論，層層遞進，邏輯嚴密。我嘗試著去聯係實際，但這本書的語言和錶達方式，更多地聚焦於理論本身，而對於如何將這些理論轉化為具體的工程實踐，則顯得有些… 意猶未盡。我期待的是更多“上手”的東西，而不是“動腦”的挑戰。對我而言，這本書的知識體係太龐大、太抽象瞭，很難直接轉化為我需要的操作技能，這讓我感到一絲… 睏惑。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對信息技術領域有著濃厚興趣的普通愛好者，我一直希望能通過閱讀一些經典著作來提升自己的認知水平。《信號與係統（第2版）》在我看來，無疑是這個領域的“必讀書籍”之一。我設想這本書會是一次令人興奮的知識冒險，它會帶領我穿越信息的海洋，領略信號變換的無窮魅力。我期待能夠看到書中描繪齣各種復雜信號如何在不同係統中流通、變形，最終演變成我們所熟知的各種應用，例如電視信號的傳輸、互聯網數據的交換，甚至是我們手機裏的各種APP是如何工作的。我希望這本書能夠用一種引人入勝的方式，揭示這些“幕後英雄”的運作機製。然而，當我翻開這本書，迎麵而來的是一種… 撲麵而來的專業性。它並沒有刻意去“討好”非專業讀者，而是直接進入瞭數學和理論的核心。我看到的是各種麯綫、方程和圖形，它們在數學的語言中相互交織，構成瞭一個龐大而精密的理論體係。雖然我知道這是知識的精華所在，但對於我這樣一個想要“窺探全貌”的讀者來說，這種過於深奧的講解方式，讓我覺得有些… 遙不可及。我需要更多的“連接點”，將這些抽象的理論與我所熟悉的現實世界聯係起來，纔能更好地理解和欣賞它的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統（第2版）》實在是太… 怎麼說呢？讓我有點坐立不安。翻開第一頁，撲麵而來的就是那些令人費解的數學符號和公式，瞬間把我拉迴瞭當年那個苦苦掙紮在高等數學和綫性代數海洋中的日子。我以為自己已經告彆瞭那些抽象的概念，終於可以輕鬆一點瞭，結果這本書毫不留情地把它們又搬瞭齣來，而且似乎還變本加厲瞭。那些傅裏葉變換、拉普拉斯變換，還有什麼捲積積分，聽起來就像來自另一個維度的語言，我盯著圖錶，腦子裏卻是一團漿糊。我嘗試著去理解，去跟隨作者的邏輯，但總感覺隔著一層看不見的膜，怎麼也無法真正抓住核心。我努力地去想象那些抽象的函數在時間和頻率域裏是如何跳躍變化的，卻發現我的想象力在此刻顯得如此蒼白無力。我不得不承認，我對這類內容確實是望洋興嘆，每一次閱讀都像是一次自我挑戰，挑戰我早已生疏的數學功底和抽象思維能力。雖然我知道這本書的重要性，但對於我這樣一個非專業背景的讀者來說，這無疑是一次艱巨的任務，需要極大的耐心和毅力去啃下這塊硬骨頭。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來都對聲音、圖像這些我們日常感知到的事物背後的科學原理非常著迷，總覺得它們隱藏著許多有趣的數學規律。當我拿到《信號與係統（第2版）》這本書時，我滿懷期待地希望能夠揭開這些奧秘。我預設瞭這本書會用很多生動的例子來展示信號是如何被采集、處理和傳輸的，比如談論一下麥剋風如何將聲波轉化為電信號，或者相機如何捕捉光綫形成圖像。我也期待能夠從中瞭解到，為什麼有時候我們的手機信號會不好，或者為什麼某些音樂軟件能夠實現神奇的音效。然而，這本書的敘述方式卻顯得格外… 樸實。它從最基礎的數學定義開始，一步步構建起信號和係統的理論框架。雖然我知道這是嚴謹的學術做法，但對於我這樣一個更偏嚮於“感性”理解的人來說，這種過於“理性”的講解方式，讓我覺得有些… 疏離。我渴望的是那些能夠激發我直覺和想象力的描述，而這本書更像是提供瞭一套精密的工具，需要我先去學習如何使用這些工具，纔能開始“玩”。我希望能夠看到更多關於“為什麼”以及“是什麼”的直觀解釋，而不是一味的“怎麼做”的理論推導。

評分☆☆☆☆☆

我一直對科學技術的發展充滿好奇，尤其對那些能夠解釋我們周圍世界運行原理的學科。聽說《信號與係統（第2版）》是理解許多現代技術基石的關鍵，於是我抱著學習和探索的心態去翻閱。這本書的齣版質量相當不錯，紙張觸感很好，排版清晰，圖片和圖示也都很精美，讓人在閱讀時心情愉悅。但是，當我開始閱讀正文時，我發現它的內容相當… 嚴謹。它並沒有像一些科普讀物那樣，用大量生動形象的比喻來解釋概念。相反，它更側重於數學推導和理論證明，每一步都力求精確和嚴謹。我能感受到作者深厚的學術功底和對知識的敬畏，每一個定義、每一個定理都經過瞭精心的設計和推敲。這讓我意識到，想要真正理解信號與係統的奧秘，需要紮實的數學基礎和嚴密的邏輯思維。我嘗試著去跟上作者的思路，但很快就被復雜的數學錶達式和邏輯鏈條淹沒瞭。我承認，這本書的內容深度和廣度都令人印象深刻，但對於像我這樣隻是想初步瞭解其大概的人來說，它可能顯得有些過於… 學院派瞭。我需要更多的引導和更平易近人的解釋，纔能真正跨越這道理解的鴻溝。