信号与系统/普通高等院校“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵英 编

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 通信原理
• 电子工程
• 高等教育
• 教材
• 工科
• 电工学
• 模拟电路
• 数学模型

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118095258

版次：1

商品编码：11516361

包装：平装

丛书名： 普通高等院校“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：308

字数：455000

正文语种：中文

内容简介

邵英主编的《信号与系统》是根据军队综合性大 学对“信号与系统”课程教学的需求而编写的。按照 军队综合性大学对信息化人才培养的教学要求，将教 学内容与实际应用相结合，从而 提高教学的有效性和针对性。
本书采用先连续后离散的布局安排知识，主要内 容共7章。第1章介绍信号的 基本概念；第2章介绍系统的基本概念；第3章介绍系 统的时域分析；第4章介绍连 续时间系统的频域分析；第5章介绍拉普拉斯变换及 连续系统的s域分析；第6章介 绍z变换及离散系统的z域分析；第7章介绍系统函数 及状态方程的建立。
本书主要适用于军队综合性大学的本科学生，可 以推广至其他地方高等院校的 “信号与系统”课程教学需求，同时也可以供电子工 程技术人员学习参考。

内页插图

目录

绪论
第1章 信号的基本概念
1.1 信号的分类及典型的连续时间信号
1.1.1 信号的分类
1.1.2 典型的连续时间信号
1.2 信号的基本运算
1.2.1 反褶
1.2.2 时移
1.2.3 展缩
1.2.4 倒相
1.2.5 相加
1.2.6 相乘
1.2.7 微分
1.2.8 积分
1.3 阶跃信号和冲激信号
1.3.1 单位阶跃信号
1.3.2 单位)中激信号
1.3.3 阶跃信号与冲激信号的关系
1.4 卷积积分及其性质
1.4.1 卷积积分的定义
1.4.2 卷积积分的计算
1.4.3 卷积积分的性质
1.5 离散时间信号
1.5.1 离散时间信号的概念
1.5.2 序列的基本运算
1.5.3 基本序列
1.6 离散时间信号的卷积和
1.6.1 卷积和
1.6.2 相关
习题
第2章 系统的基本概念
2.1 系统的描述
2.1.1 连续时间系统
2.1.2 离散时间系统
2.1.3 系统的框图表示
2.2 系统的特性
2.2.1 连续时间系统的特性
2.2.2 离散时间系统的特性
习题
第3章 系统的时域分析
3.1 引言
3.2 LTI连续系统的响应
3.2.1 微分方程的经典解
3.2.2 零输入响应与零状态响应
3.3 冲激响应与阶跃响应
3.3.1 冲激响应
3.3.2 阶跃响应
3.4 利用卷积求零状态响应
3.4.1 任意激励信号的冲激函数分解
3.4.2 任意激励下的LTI系统的零状态响应
3.5 LTI离散系统的响应
3.5.1 离散时间系统与数学模型
3.5.2 LTI离散系统差分方程的经典解
3.5.3 零输入响应
3.5.4 零状态响应
3.6 单位序列响应和阶跃响应
3.6.1 单位序列响应
3.6.2 阶跃响应
3.6.3 利用单位序列响应求零状态响应
习题
第4章 连续时间系统的频域分析
4.1 周期信号的正交分解与傅里叶级数
4.1.1 矢量的正交分解
4.1.2 信号的正交分解
4.1.3 傅里叶级数
4.2 周期信号的频谱
4.2.1 频谱的基本概念
4.2.2 周期矩形信号的频谱
4.2.3 周期信号的功率与有效值
4.3 非周期信号的频谱
4.3.1 从傅里叶级数到傅里叶变换
4.3.2 常用信号的频谱
4.4 傅里叶变换的性质
4.4.1 线性性质
4.4.2 奇偶性
4.4.3 尺度变换特性
4.4.4 对称特性
4.4.5 时移特性
4.4.6 频移特性
4.4.7 卷积定理
4.4.8 时域微分和积分特性
4.4.9 频域微分和积分特性
4.4.10 能量定理
4.5 周期信号的傅里叶变换
4.5.1 正、余弦信号的傅里叶变换
4.5.2 一般周期信号的傅里叶变换
4.5.3 傅里叶系数与傅里叶变换的关系数
4.6 线性时不变系统的频域分析
4.6.1 ejwt激励下的零状态响应
4.6.2 任意激励下的零状态响应
4.6.3 无失真传输系统
4.6.4 理想滤波器
4.7 取样定理
4.7.1 信号的取样
4.7.2 信号的恢复
4.7.3 时域抽样定理
习题
第5章 拉普拉斯变换及连续系统的s域分析
5.1 拉普拉斯变换
5.1.1 从傅里叶变换到双边拉普拉斯变换
5.1.2 收敛域
5.1.3 单边拉普拉斯变换
5.1.4 常用信号的拉普拉斯变换
5.2 拉普拉斯变换的性质
5.2.1 线性性质
5.2.2 尺度变换
5.2.3 时移(延时)特性
5.2.4 复频移(s域平移)特性
5.2.5 时域微分特性(定理)
5.2.6 时域积分特性(定理)
5.2.7 卷积定理
5.2.8 复频域(s域)微分和积分
5.2.9 初值定理和终值定理
5.3 拉普拉斯反变换
5.3.1 查表法
5.3.2 部分分式展开法
5.3.3 围线积分法(留数法)
5.4 连续时间系统的复频域分析
5.4.1 微积分方程的拉普拉斯变换解
5.4.2 电路的s域模型
5.5 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
5.5.1 σ0>0
5.5.2 σ0<0
5.5.3 σ0=0
习题
第6章 z变换及离散系统的z域分析
6.1 z变换
6.1.1 从拉普拉斯变换到z变换
6.1.2 z变换
6.1.3 收敛域
6.2 z变换的性质
6.2.1 线性性质
6.2.2 移位(移序)性质
6.2.3 z域尺度变换(序列乘□)
6.2.4 卷积定理
6.2.5 z域微分(序列乘k)
6.2.6 z域积分(序列除n+m)
6.2.7 部分和
6.2.8 n域反转
6.2.9 初值定理和终值定理
6.3 z反变换
6.3.1 幂级数展开法(长除法)
6.3.2 部分分式法
6.3.3 围线积分法(留数法)
6.4 z变换与拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系
6.4.1 z平面与s平面的映射关系
6.4.2 z变换与拉普拉斯变换的关系
6.4.3 z变换与傅里叶变换的关系
6.4.4 序列的傅里叶变换与连续时间信号拉普拉斯变换的关系
6.5 离散时间系统的z域分析
6.5.1 差分方程的z域解
6.5.2 系统函数
习题
第7章 系统函数
7.1 系统函数与系统特性
7.1.1 系统函数的零点与极点
7.1.2 系统函数极点与零点分布与系统时域特性的关系
7.1.3 系统函数的极点、零点与系统频域特性的关系
7.2 系统的因果性与稳定性
7.2.1 系统的因果性
7.2.2 系统的稳定性
7.3 信号流图
7.3.1 信号流图
7.3.2 梅森公式
7.4 系统的结构
7.4.1 直接实现
7.4.2 级联实现
7.4.3 并联实现
7.5 系统的状态变量分析
7.5.1 状态变量与状态方程
7.5.2 状态方程建立
7.5.3 状态方程变换域解
习题
附录一 卷积积分表
附录二 卷积和表
附录三 常用信号的傅里叶变换表
附录四 拉普拉斯逆变换表
附录五 序列的z变换表
参考文献

前言/序言

《信号与系统：理论、分析与应用》 内容概要： 本书系统地阐述了信号与系统的基本概念、分析方法与重要应用。作为一本全面深入的教材，它旨在为读者构建扎实的理论基础，培养严谨的分析能力，并引导读者理解信号与系统在当今科技领域中的关键作用。内容涵盖从连续时间信号与系统到离散时间信号与系统的过渡，从时域分析到频域分析的深入探讨，以及各种重要变换的原理与应用。 第一部分：基础概念与时域分析 本书开篇聚焦于信号与系统的基本定义和分类。我们将首先区分不同类型的信号，包括连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号，以及奇信号与偶信号。这些信号的特性和表示方法是理解后续内容的基础。 接着，我们将深入探讨系统的基本概念。我们将区分线性系统与非线性系统，时不变系统与时变系统，因果系统与非因果系统。这些系统分类有助于我们选择合适的分析工具和理解系统的行为特性。 时域分析是信号与系统分析的第一个重要维度。我们将学习如何描述和分析信号的时域特性，包括信号的加法、乘法、延时、尺度变换等基本运算。对于系统，我们将重点关注其“输入-输出”关系。 积分运算（对于连续时间系统）和求和运算（对于离散时间系统）将是分析线性时不变（LTI）系统在时域下的核心工具。我们将详细介绍卷积的数学原理，并展示如何利用卷积来求解LTI系统的零输入响应（由初始条件决定）和零状态响应（由输入信号决定）。通过大量的实例，读者将能够熟练掌握卷积运算在分析系统行为中的应用。 此外，本书还将介绍冲激函数（Dirac Delta Function）和单位阶跃函数（Unit Step Function）等重要的信号模型，它们在系统分析中扮演着不可或缺的角色。我们将探讨它们与系统的相互作用，以及如何利用它们来理解系统的瞬时响应特性。 第二部分：频域分析与傅里叶分析 为了更有效地分析信号与系统的频率特性，本书将引入频域分析的概念，并以傅里叶分析为核心。我们将首先介绍傅里叶级数，它能够将周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加。我们将探讨傅里叶级数的收敛性，以及如何利用它来分析周期信号的频谱特性。 在此基础上，本书将进一步推广到傅里叶变换，它可以用于分析非周期信号的频谱。我们将详细推导傅里叶变换的定义，并学习如何计算各种常见信号（如矩形脉冲、指数信号、三角信号等）的傅里叶变换。傅里叶变换揭示了信号在频率上的分布，是理解信号带宽、频谱泄漏等概念的关键。 频率响应是LTI系统在频域下的重要描述。我们将学习如何利用系统的频率响应来分析系统对不同频率分量的放大或衰减作用。本书将详细阐述系统的幅频特性和相频特性，并展示它们如何影响信号通过系统后的失真。 书中还将介绍傅里叶变换的诸多重要性质，如线性性、时移性、频移性、卷积定理、帕塞瓦尔定理等。这些性质极大地简化了信号与系统的分析过程，并为理解其他变换奠定了基础。 第三部分：拉普拉斯变换及其应用 拉普拉斯变换是傅里叶变换在更广泛范围内的推广，它能够处理具有指数增长的信号，并提供一种更强大的工具来分析LTI系统。本书将详细介绍双边拉普拉斯变换和单边拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）以及重要的性质。 拉普拉斯变换能够将微分方程转化为代数方程，从而大大简化了LTI系统的分析。我们将学习如何利用拉普拉斯变换来求解LTI系统的瞬态响应和稳态响应，以及如何利用它来确定系统的稳定性。 本书还将深入探讨系统函数（Transfer Function）。系统函数是拉普拉斯域中描述LTI系统的比值，它包含了系统的所有动态特性。我们将学习如何从系统的微分方程或脉冲响应中推导出系统函数，以及如何利用系统函数来分析系统的零点和极点。零点和极点的分布对系统的稳定性、频率响应以及瞬态响应具有决定性的影响。 对于因果LTI系统的稳定性，我们将通过分析其系统函数极点的半平面位置来判断。本书将详细阐述稳定性的概念，并给出判别系统稳定性的具体准则。 第四部分：Z变换与离散时间信号与系统 随着数字信号处理技术的飞速发展，离散时间信号与系统分析变得越来越重要。本书将在前面连续时间信号与系统的基础上，系统地介绍离散时间信号与系统的理论。 我们将首先定义离散时间信号，并介绍其基本运算和分类。然后，我们将深入探讨离散时间LTI系统的时域分析，包括其差分方程的求解和卷积和的应用。 Z变换是离散时间傅里叶变换的推广，它能够处理更广泛的离散时间信号。本书将详细介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）和重要性质。我们将学习如何利用Z变换来分析离散时间LTI系统的动态特性，求解差分方程，以及理解离散时间系统的频率响应。 系统函数在离散时间系统分析中同样扮演着核心角色。我们将学习如何从差分方程推导出离散时间系统的系统函数，并分析其零点和极点对系统性能的影响。离散时间系统的稳定性判据也将得到详细阐述。 第五部分：傅里叶级数与傅里叶变换的联系，以及其他重要变换 本书将进一步强调连续时间傅里叶级数、连续时间傅里叶变换、离散时间傅里叶级数和Z变换之间的内在联系，揭示它们在不同应用场景下的统一性和互补性。 此外，我们还将简要介绍一些其他重要的变换，如离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。DFT是傅里叶变换在计算机中实现的有效手段，而FFT则极大地提高了DFT的计算效率，是数字信号处理领域的核心算法之一。 第六部分：应用与实例分析 为了巩固理论知识，本书的最后一章节将重点关注信号与系统在各个领域的实际应用。我们将探讨它们在通信系统（如调制解调、滤波器设计）、控制系统（如系统辨识、稳定性控制）、图像处理（如图像滤波、边缘检测）、音频信号处理（如语音识别、音乐合成）等领域的关键作用。 通过丰富的工程实例和仿真分析，读者将能够更直观地理解理论知识的应用价值，并激发进一步学习和探索的兴趣。本书旨在为读者在未来的学习和职业生涯中，打下坚实的理论基础，培养解决实际问题的能力，使之能够游刃有余地应对信号与系统在现代科技领域带来的挑战与机遇。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的感觉，就像是在攀登一座知识的高峰，虽然过程充满挑战，但每一步攀升都让我收获新的风景。作者在理论阐述上非常严谨，逻辑链条清晰得令人称道。那些看起来复杂晦涩的数学推导，在作者的笔下变得条理分明，每一个步骤的由来都解释得清清楚楚。我尤其赞赏书中对“卷积”这一核心概念的讲解，它不仅仅是一个数学运算，更是理解系统如何响应输入信号的关键。作者通过多种角度，包括时域、频域的解释，以及各种形象的比喻，让我彻底理解了这个概念的本质。此外，书中对离散时间信号与系统的处理也进行了详尽的介绍，这对于我后续学习数字信号处理打下了坚实的基础。书中的附录部分，也为我查阅相关公式和概念提供了极大的便利。虽然有些章节确实需要花费大量时间和精力去钻研，但当你克服困难，真正理解其中的奥妙时，那种成就感是难以言喻的。这本书是那种需要反复品读、深入思考的书籍，每次重读都会有新的体会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的风格非常务实，它不像有些理论书籍那样空泛，而是紧密结合工程实践，让我能够感受到信号与系统理论在现实世界中的巨大价值。我之前一直对信号处理在各种高科技产品中的应用感到好奇，而这本书恰恰满足了我的求知欲。例如，书中关于采样定理的讲解，让我明白了数字信号是如何从模拟信号中提取出来的，以及在采样过程中需要注意的关键问题。我还学习到了Z变换和离散傅里叶变换（DFT），这让我对数字滤波器设计和谱分析有了初步的认识。书中提供的案例分析，比如语音信号处理、图像压缩等，都让我印象深刻，也让我看到了信号与系统理论的广泛应用前景。我甚至尝试着根据书中的原理，用编程语言去模拟一些简单的信号处理过程，这让我对书本知识有了更直观的体验。这本书不仅是一本教材，更像是一本实践指南，它激励我去探索和应用所学的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式非常流畅，就像一位经验丰富的工程师在与你分享他的智慧。它并没有刻意去追求华丽的辞藻，而是用最朴实、最直接的语言，将复杂的概念娓娓道来。我喜欢书中对每个章节的开头和结尾都进行了很好的总结和升华，这有助于我理清思路，回顾所学。书中的插图虽然不算特别精美，但都非常实用，能够准确地表达出作者想要传递的信息。我尤其欣赏书中的一些“提示”和“注意”栏目，它们往往点出了关键的难点或者容易出错的地方，让我少走了很多弯路。在阅读过程中，我经常会用笔在书上做笔记，画图，甚至尝试着去推导一些未完全展开的证明，这种积极的互动让我感觉自己不再是被动地接受知识，而是参与到知识的构建过程中。这本书让我深刻体会到，学习信号与系统并非遥不可及，而是可以通过扎实的努力和正确的方法去掌握的。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一位循循善诱的老师，将抽象的信号与系统理论，通过清晰的逻辑和丰富的例子，一点点地展现在我面前。初次接触这个领域时，我着实被那些繁复的数学公式和抽象的概念弄得有些头晕脑胀。然而，翻开这本书，我仿佛走进了另一个世界。作者并没有直接抛出那些令人望而生畏的公式，而是先从直观的物理意义入手，比如将信号比作我们日常生活中听到的声音、看到的图像，将系统比作处理这些信号的设备，如收音机、滤波器等等。这种类比极大地拉近了理论与现实的距离，让我能够更容易地理解傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念背后的思想。书中的图示也非常精美，那些信号波形、系统框图，都画得清晰明了，仿佛在默默地诉说着信号是如何被系统改造的。我尤其喜欢书中对不同类型信号（如单位阶跃信号、冲激信号）及其性质的详细介绍，以及对线性时不变系统（LTI）特性的深入剖析。通过学习，我不仅掌握了分析和设计信号处理系统的基本方法，更培养了一种严谨的逻辑思维能力。对于初学者来说，这本书无疑是一份宝贵的入门指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排方式非常巧妙，它不是那种让人一眼望到底的“干货”堆积，而是循序渐进，层层递进，让读者在不知不觉中掌握知识。一开始，我以为信号与系统不过是些枯燥的数学公式，但当我深入阅读后，才发现它所蕴含的深刻思想。作者在讲解每个概念时，都会先给出其物理背景和应用场景，比如在通信系统、控制系统中的作用，这让我对学习内容有了更强的目的性和兴趣。书中的例子也非常贴合实际，从简单的滤波电路到复杂的数字信号处理，都能找到对应的理论支撑。我特别欣赏书中的习题设计，它们难度适中，既能巩固所学知识，又能启发思考。很多习题都提供了详细的解答思路，让我即便遇到难题，也能找到突破口。读这本书的过程中，我经常会停下来，反复琢磨某些公式的推导过程，或者尝试自己动手画出信号的波形，这种主动学习的方式让我对知识的理解更加深刻。可以说，这本书不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么”和“怎么做”。