國外電子與電氣工程技術叢書：信號、係統和變換（原書第5版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] Charles L. Phillips，John Parr 等 著，陳從顔 等 譯

圖書標籤:

• 信號處理
• 係統分析
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 電路分析
• 電氣工程
• 電子工程
• 控製係統
• 數學方法
• 工程數學

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111490241

版次：1

商品編碼：11620266

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國外電子與電氣工程技術叢書

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：787

內容簡介

　　《國外電子與電氣工程技術叢書：信號、係統和變換（原書第5版）》清晰而全麵地敘述瞭關於信號、係統和變換的理論與應用，介紹瞭信號與係統的數學背景，主要包括：傅裏葉變換、傅裏葉級數、拉普拉斯變換、離散時間傅裏葉變換與離散傅裏葉變換，z變換。《國外電子與電氣工程技術叢書：信號、係統和變換（原書第5版）》在課程體係的組織上為讀者不同的側重需求提供瞭極大的靈活性。MATLAB示例貫穿於書中各章，同時也將MATLAB學生版本的先進特徵體現於例題和習題的應用之中。

目錄

齣版者的話譯者序前言第1章　導論11.1　建模11.2　連續時間係統31.3　采樣器和離散時間係統81.4　關於MATLAB和SIMULINK14
第2章　連續時間信號和係統152.1　連續時間信號的變換152.2　信號的性質202.3　常見工程信號252.4　奇異函數282.5　信號的數學函數332.6　連續時間係統362.7　連續時間係統的性質40本章小結47習題48
第3章　連續時間綫性時不變係統573.1　連續時間信號的脈衝分量錶示573.2　連續時間LTI係統的捲積計算583.3　捲積的性質663.4　連續時間LTI係統的性質683.5　微分方程式的模型703.6　自由響應中的分量743.7　復指數信號輸入的係統響應763.8　框圖80本章小結86習題87
第4章　傅裏葉級數964.1　周期信號的最佳近似964.2　傅裏葉級數1004.3　傅裏葉級數和頻譜1034.4　傅裏葉級數的性質1104.5　係統分析1124.6　傅裏葉級數與變換117本章小結120習題121
第5章　傅裏葉變換1285.1　傅裏葉變換的定義1285.2　傅裏葉變換的基本性質1345.3　時間函數的傅裏葉變換1485.4　傅裏葉變換的應用1535.5　能量密度譜和功率密度譜160本章小結165習題166
第6章　傅裏葉變換的應用1736.1　理想濾波器1736.2　實際濾波器1776.3　帶寬關係1846.4　連續時間信號的采樣1876.5　從采樣數據中重建信號1906.6　正弦信號振幅調製1966.7　脈衝振幅調製203本章小結208習題208
第7章　拉普拉斯變換2157.1　拉普拉斯變換的定義2157.2　實例分析2187.3　函數的拉普拉斯變換2207.4　拉普拉斯變換的性質2237.5　其他性質2287.6　LTI係統的響應2327.7　LTI係統的性質2397.8　雙邊拉普拉斯變換2447.9　拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係249本章小結249習題250
第8章　連續係統的狀態變量2568.1　狀態變量模型的建立2568.2　仿真框圖2598.3　狀態方程的求解2638.4　狀態轉移矩陣的性質2698.5　傳遞函數2708.6　相似變換272本章小結277習題278
第9章　離散時間信號和係統2859.1　離散時間信號和係統2869.2　離散時間信號的變換2899.3　離散時間信號的特性2949.4　常見離散時間信號2999.5　離散時間係統3039.6　離散時間係統的性質304本章小結308習題309
第10章　離散時間綫性時不變係統31610.1　離散時間信號的衝激序列錶示31610.2　離散時間係統的捲積和31710.3　離散LTI係統的性質32410.4　差分方程式的建立與求解32710.5　自由響應中的分量33210.6　框圖33410.7　復指數信號作用下係統的響應338本章小結342習題344
第11章　z變換35211.1　z變換的定義35211.2　實例分析35311.3　函數的z變換35711.4　z變換的性質36011.5　其他性質36411.6　LTI係統的應用36511.7　雙邊z變換374本章小結381習題382
第12章　離散時間信號的傅裏葉變換38912.1　離散時間傅裏葉變換38912.2　離散時間傅裏葉變換的性質39412.3　周期序列的離散時間傅裏葉變換39812.4　離散傅裏葉變換40312.5　快速傅裏葉變換40812.6　離散傅裏葉變換的應用41412.7　離散餘弦變換436本章小結438習題439
第13章　離散時間係統的狀態變量44413.1　狀態變量模型的建立44413.2　仿真框圖44713.3　狀態方程的求解45113.4　狀態轉移矩陣的性質45613.5　傳遞函數45713.6　相似變換458本章小結461習題462
附錄A　積分公式和三角函數關係式468附錄B　萊布尼茲和洛比達法則469附錄C　幾何級數的求和公式470附錄D　復數和歐拉公式471附錄E　微分方程的求解476附錄F　部分分式展開478附錄G　矩陣理論480附錄H　部分習題答案484參考文獻494

前言/序言

《工程數學基礎：信號、係統與變換》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代電子與電氣工程領域的核心基石——信號、係統與變換。它旨在為學生和專業工程師提供一個堅實而全麵的理論框架，以及解決實際工程問題所需的方法論。本書不僅涵蓋瞭經典的信號與係統理論，更著重於介紹其在當代工程實踐中的應用，以及與現代技術發展緊密相關的先進概念。 第一部分：信號與係統基礎 本部分奠定瞭理解後續章節的基礎，係統地介紹瞭信號和係統的基本概念、特性和分類。 信號的錶示與分類： 我們將從最基本的信號類型開始，如連續時間信號和離散時間信號，探討它們的數學錶示法（如復指數、三角函數），以及它們在時間和幅度上的特性。這包括周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、奇信號與偶信號的定義和識彆。我們將詳細講解如何將現實世界中的各種現象，如聲音、圖像、電信號，建模為數學上的信號。 係統的定義與特性： 緊接著，本書將介紹係統的概念，即輸入信號如何經過某種處理過程（係統）産生輸齣信號。我們將詳細闡述描述係統行為的關鍵特性，包括綫性、時不變性、因果性、穩定性等。這些特性對於理解和分析係統的行為至關重要，例如，一個綫性時不變（LTI）係統具有非常優良的性質，可以簡化其分析和設計。 捲積： 捲積是LTI係統分析的核心運算，本書將對其進行深入講解。我們將從數學定義齣發，詳細解釋捲積的幾何意義和計算方法，無論是連續時間信號的捲積還是離散時間信號的捲積。通過大量的示例，讀者將掌握如何通過捲積來預測LTI係統的輸齣，並理解它在信號處理、係統分析中的重要作用。 係統錶示： 除瞭捲積，我們還將介紹其他描述LTI係統的方法，包括差分方程（用於離散時間係統）和微分方程（用於連續時間係統），以及係統函數（傳遞函數）的概念。這些不同的錶示方法為分析和設計係統提供瞭不同的視角和工具。 第二部分：傅裏葉分析 傅裏葉分析是信號與係統領域最具影響力的數學工具之一，它揭示瞭信號的頻譜特性，是理解和處理信號的關鍵。 傅裏葉級數： 本部分將從周期信號的傅裏葉級數展開開始，講解如何將一個周期信號分解為一係列不同頻率的正弦或餘弦信號的疊加。我們將介紹傅裏葉級數的指數形式和三角形式，以及如何計算傅裏葉級數的係數。通過傅裏葉級數，讀者將理解信號的頻率成分，並學習如何分析信號的頻譜。 傅裏葉變換： 隨後，本書將把傅裏葉級數的概念推廣到非周期信號，引入傅裏葉變換。我們將詳細講解傅裏葉變換的定義、性質及其與傅裏葉級數的關係。這包括傅裏葉變換的收斂條件、時域和頻域的對稱性、以及傅裏葉變換在捲積、積分等運算上的性質。我們將通過豐富的實例，展示傅裏葉變換在信號分解、頻譜分析、濾波設計等方麵的強大應用。 帕斯瓦爾定理與能量譜密度： 我們還將探討帕斯瓦爾定理，它揭示瞭信號的總能量與其頻譜成分之間的關係。這對於理解信號在頻域的能量分布至關重要。此外，還將引入能量譜密度和功率譜密度，用於錶徵信號的頻譜特性，這在噪聲分析和信號檢測中尤為重要。 傅裏葉變換的應用： 傅裏葉變換的強大之處在於其廣泛的應用。我們將深入探討傅裏葉變換在信號濾波（如低通、高通、帶通濾波）、係統分析（如計算係統的頻率響應）、以及通信係統中的頻譜分析等方麵的應用。 第三部分：拉普拉斯變換與Z變換 拉普拉斯變換和Z變換是傅裏葉分析在更廣泛領域中的推廣，特彆適用於分析瞬態響應和處理更復雜的係統。 拉普拉斯變換： 對於連續時間係統，拉普拉斯變換提供瞭一個強大的分析工具，尤其適用於處理具有指數衰減或增長特性的信號。本書將詳細介紹單邊拉普拉斯變換的定義、性質、收斂域（ROC），以及常見信號的拉普拉斯變換對。我們將重點講解如何利用拉普拉斯變換來求解綫性常係數微分方程，從而分析係統的瞬態響應和穩態響應。 拉普拉斯逆變換： 掌握拉普拉斯變換後，本書還將講解如何通過部分分式展開等方法計算拉普拉斯逆變換，從而從拉普拉斯域的係統函數或信號錶示迴到時域。 Z變換： 對於離散時間係統，Z變換扮演著與拉普拉斯變換相似的角色。我們將詳細介紹Z變換的定義、性質、收斂域（ROC），以及常見離散時間信號的Z變換對。Z變換在分析離散時間係統、求解綫性常係數差分方程、設計數字濾波器等方麵有著廣泛的應用。 Z逆變換： 同樣，本書也將講解Z逆變換的計算方法，使讀者能夠從Z域的錶示迴到離散時間域。 係統函數與穩定性分析： 拉普拉斯變換和Z變換都引入瞭“係統函數”或“傳遞函數”的概念，它集中瞭係統的動態特性。我們將利用係統函數，結閤收斂域，深入分析連續時間和離散時間係統的穩定性。這包括零極點分析，以及它們對係統響應的影響。 第四部分：濾波器設計與采樣理論 本部分將理論知識與實際應用相結閤，重點介紹工程中至關重要的濾波器設計和信號采樣技術。 濾波器設計基礎： 濾波器是信號處理中最基本的組件之一，用於選擇或抑製特定頻率範圍的信號。我們將介紹理想濾波器的概念，並在此基礎上，介紹實際濾波器設計的目標和挑戰。 模擬濾波器設計： 本書將介紹幾種經典的模擬濾波器逼近方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器，並講解它們在通帶和阻帶特性上的權衡。我們將展示如何根據技術指標選擇閤適的濾波器類型，並進行初步的設計。 數字濾波器設計： 隨著數字信號處理的普及，數字濾波器的設計變得尤為重要。我們將區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝 누衝激響應（FIR）濾波器，並介紹它們的特點和設計方法。例如，我們將探討窗函數法和頻率采樣法在FIR濾波器設計中的應用，以及IIR濾波器設計與模擬濾波器設計的聯係。 采樣定理： 采樣是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵步驟。本書將詳細闡述奈奎斯特-香農采樣定理，解釋采樣頻率與信號帶寬之間的關係，以及欠采樣和過采樣的後果。我們將探討采樣過程中的頻譜混疊現象，以及抗混疊濾波器的作用。 重建： 在采樣之後，如何從離散的樣本點重建原始連續信號也是一個重要的問題。我們將介紹零階保持器和綫性插值等重建方法，並討論它們對重建信號質量的影響。 第五部分：專題與應用 本部分將拓展信號與係統理論的應用範圍，介紹一些當前熱門和重要的工程專題。 隨機信號分析： 現實世界中的許多信號並非確定性的，而是具有隨機性的。我們將介紹隨機信號的基本概念，如概率密度函數、概率分布函數、自相關函數和互相關函數。我們將講解如何使用這些工具來分析隨機信號的統計特性，以及它們在通信、控製和測量等領域的應用。 傅裏葉變換在圖像處理中的應用： 圖像信號本質上也是二維信號，傅裏葉變換同樣是分析和處理圖像的重要工具。我們將介紹二維傅裏葉變換，並探討其在圖像去噪、邊緣檢測、圖像壓縮等方麵的應用。 數字信號處理（DSP）簡介： 本書將簡要介紹數字信號處理的基本概念和流程，包括模數轉換（ADC）、數模轉換（DAC）、數字濾波、以及DSP芯片的應用。 通信係統中的信號與係統： 我們將從信號與係統的角度，初步探討基本的通信係統模型，包括調製、解調、信道特性以及噪聲的影響。 控製係統中的信號與係統： 同樣，我們將從信號與係統的角度，初步探討反饋控製係統的基本原理，包括係統模型、穩定性分析以及控製器設計。 本書特色： 理論與實踐並重： 本書不僅提供嚴謹的數學推導和理論闡述，還穿插瞭大量的工程實例和應用場景，幫助讀者將理論知識與實際工程問題相結閤。 循序漸進的結構： 從最基本的信號和係統概念齣發，逐步深入到傅裏葉分析、拉普拉斯/Z變換等高級主題，結構清晰，易於學習。 豐富的例題與習題： 每章都配有詳細的例題和富有挑戰性的習題，幫助讀者鞏固所學知識，提高解決問題的能力。 現代視角： 關注信號與係統在現代電子、通信、控製、計算機科學等領域的最新發展和應用。 適用對象： 本書適閤於電子工程、電氣工程、自動化、通信工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生，以及在這些領域工作的工程師和研究人員。它既可以作為教材使用，也可以作為一本重要的參考書。掌握本書內容，將為讀者在更深入的專業領域學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程中，我最大的感受就是其講解的嚴謹性和邏輯性。作者在闡述每一個概念時，都循序漸進，先給齣清晰的定義，然後通過詳實的數學推導來證明其性質，最後再結閤生動形象的例子來幫助讀者理解。這種“由淺入深，由簡到繁”的講解方式，對於像我這樣初學者來說，簡直是福音。我尤其欣賞書中對變換理論的講解，它將看似抽象的數學工具，通過與實際信號處理過程的聯係，變得觸手可及。比如，在解釋傅裏葉變換如何揭示信號的頻率成分時，作者引用瞭音頻信號的例子，讓我一下子就明白瞭它的意義和作用。書中豐富的圖示和錶格，也極大地降低瞭理解難度，讓我能夠更直觀地把握知識點。我感覺自己不再是被動地接受信息，而是積極地參與到知識的構建過程中，每一次閱讀都像是進行一次邏輯上的探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，初見時便是一股濃厚的學術氣息撲麵而來，讓人心生敬意。作為一名對電子電氣工程領域有著濃厚興趣的學生，我一直在尋找一本能夠係統、深入地講解信號與係統基礎知識的教材。市麵上同類書籍不少，但往往要麼過於理論化，要麼則過於淺顯，難以滿足我既想理解精髓，又想掌握實際應用的雙重需求。我特彆關注那些能夠連接理論與實踐的著作，因為我深知，工程領域的力量恰恰在於將抽象的理論轉化為解決實際問題的利器。因此，這本書的齣現，無疑像一道曙光，照亮瞭我前行的道路。它的篇幅和定價也暗示著其內容的深度和廣度，這讓我既感到興奮，又對能否完全消化吸收而有些許忐忑。我期待著它能夠幫助我建立起堅實的理論基礎，為我日後在復雜的工程問題中遊刃有餘地運用信號與係統的知識打下牢固的根基。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的內容難度著實不小，並非一本能輕鬆“翻閱”的書籍。它要求讀者具備一定的數學基礎，尤其是綫性代數和微積分方麵的知識。然而，正是這種挑戰性，纔讓我在剋服睏難後獲得的成就感更加顯著。我多次停下來，反復推敲公式，對照例題，試圖真正理解其背後的邏輯。當我最終領悟瞭某個復雜概念時，那種豁然開朗的感覺，是任何輕鬆閱讀都無法比擬的。這本書的價值，不在於它提供的現成答案，而在於它引導你去思考、去探索、去建立屬於自己的知識體係。它像一位嚴厲但又充滿智慧的導師，不斷地挖掘你的潛力，挑戰你的極限。我深知，我還有很長的路要走，纔能完全掌握書中的精髓，但這本書無疑為我指明瞭方嚮，並給予瞭我前進的動力。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先映入眼簾的是其精良的裝幀和清晰的排版，給人一種沉甸甸的專業感。我翻閱瞭一下目錄，發現涵蓋的知識點相當廣泛，從最基礎的連續時間和離散時間信號，到傅裏葉變換、拉普拉斯變換，再到Z變換等，幾乎囊括瞭信號與係統領域的核心內容。這一點非常吸引我，因為我希望能夠在一個體係化的框架內學習這些知識，而不是零散地獲取信息。我特彆留意到其中關於“綫性時不變係統”的章節，這部分內容是我學習的重點和難點，希望這本書能夠提供清晰的講解和恰當的示例，幫助我真正理解係統的性質和響應。同時，我也注意到書中提到瞭“濾波器設計”和“采樣理論”等應用性較強的內容，這讓我對如何將這些理論知識應用到實際工程問題中充滿瞭期待，相信它能為我打開新的視野，啓發我解決實際工程挑戰的思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，讓我第一次真正體會到信號與係統這門學科的魅力與復雜性。它不僅僅是枯燥的數學公式堆砌，更是理解現代通信、控製、圖像處理等眾多前沿技術的基礎。我發現，書中對於一些核心概念的闡述，例如捲積的概念，並非簡單地給齣公式，而是深入剖析瞭其物理意義，解釋瞭它如何代錶一個係統對輸入信號的響應。這讓我茅塞頓開，對於很多過去模糊不清的理解，都變得清晰起來。我尤其喜歡書中對於不同變換在分析信號和係統時的側重點和優劣勢的比較，這幫助我理解瞭在不同的應用場景下，選擇閤適的工具的重要性。雖然有些章節的數學推導確實需要花費不少時間和精力去消化，但我相信，這份努力絕對是值得的，它正在為我構建一個更加紮實的工程知識體係。

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內容詳細，值得一看。

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好書，喜歡，滿意，講解細緻，不錯。

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