信号与系统（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王宝祥 编

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• 通信原理
• 控制系统
• 电子工程
• 高等数学
• 工程数学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040433715

版次：4

商品编码：11782620

包装：平装

丛书名： 高等学校教材

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：386

字数：600000

正文语种：中文

内容简介

　　《信号与系统（第4版）》全面系统地论述了信号与系统分析基础理论。全书分两篇共12章，第1章到第5章为信号篇，内容包括信号分析的基础知识，信号线性变换和快速傅里叶变换等；第6章到12章为系统篇，主要包括连续系统和离散系统的分析方法，系统的状态变量分析法。
　　《信号与系统（第4版）》可以作为通信工程、电子信息工程、电气工程及自动化、计算机科学与技术等专业本科生的教材或教学参考书，也可供有关专业师生和科技人员自学参考。

目录

信号篇——信号分析与变换
第1章 信号分析的理论基础
1.1 引言
1.2 信号的分类
1.3 信号的基函数表示法
1.4 正交函数
1.4.1 正交矢量
1.4.2 正交函数定义
1.4.3 正交函数集
1.4.4 完备正交函数集
1.5 奇异函数
1.5.1 单位斜坡函数
1.5.2 单位阶跃函数
1.5.3 单位冲激函数
1.5.4 单位冲激偶
1.6 信号的时域分解与变换
1.6.1 任意函数表示为阶跃函数之和
1.6.2 任意函数表示为冲激函数之和
1.6.3 信号的时域变换
1.7 离散时间信号——序列
1.8 信号的卷积
1.8.1 卷积的计算
1.8.2 卷积的图解说明
1.8.3 卷积的性质
1.8.4 函数，（￡）与冲激函数或阶跃函数的卷积
1.8.5 卷积积分的数值计算
1.9 信号的相关
1.9.1 信号的自相关函数
1.9.2 信号的互相关函数
1.9.3 相关与卷积的关系
1.10 运用MATLAB显示和分析信号波形
1.10.1 用MATLAB编程获取信号和显示信号波形
1.10.2 用MATLAB工具箱函数获取信号
1.10.3 利用MATLAB图形界面工具
（SPT001）生成信号和观察信号波形
习题1
第2章 傅里叶变换
2.1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数
2.1.1 三角形式的傅里叶级数
2.1.2 指数傅里叶级数
2.1.3 函数波形的对称性与傅里叶系数的关系
2.2 典型周期信号的频谱
2.2.1 周期矩形脉冲信号
2.2.2 常用周期信号
2.3 非周期信号的频谱分析——傅里叶变换
2.4 典型非周期信号的频谱
2.5 傅里叶变换的性质
2.6 周期信号的傅里叶变换
2.6.1 正弦、余弦信号的傅里叶变换
2.6.2 周期信号的傅里叶变换
2.7 抽样信号的频谱
2.7.1 抽样信号的频谱
2.7.2 抽样定理
2.7.3 带通采样定理
2.8 已调信号的频谱
2.8.1 调幅信号的频谱
2.8.2 调角信号的频谱
2.9 信号的能量谱与功率谱
2.9.1 能量谱与功率谱
2.9.2 互能量和互能谱
2.9.3 自相关函数与能谱和功率谱的关系
2.10 运用MATLAB显示和分析信号的频谱
习题2
第3章 拉普拉斯变换
3.1 引言
3.2 拉普拉斯变换定义
3.3 拉普拉斯变换的收敛域
3.4 常用函数的拉普拉斯变换
3.5 拉普拉斯反变换
3.5.1 部分分式展开法
3.5.2 围线积分法（留数法）
3.6 拉普拉斯变换的基本性质
习题3
第4章 Z变换
4.1 Z变换及其收敛域
4.1.1 Z变换定义
4.1.2 Z变换的收敛域
4.1.3 典型序列的z变换
4.2 Z反变换
4.2.1 幂级数展开法（长除法）-
4.2.2 部分分式展开法
4.2.3 围线积分法（留数法）
4.3 Z变换的性质
4.4 Z变换与拉普拉斯变换的关系
4.4.1 Z平面与s平面的映射关系-
4.4.2 Z变换与拉氏变换的关系
4.5 信号线性变换小结
习题4
第5章 离散傅里叶变换
5.1 离散傅里叶级数（DFS）
5.2 离散傅里叶变换（DFT）
5.3 离散傅里叶变换的性质
5.4 离散傅里叶变换与Z变换的关系
5.5 快速傅里叶变换（FFT）
习颢5

系统篇——线性系统分析
第6章 连续系统的时域分析
6.1 系统概述
6.1.1 系统的概念
6.1.2 系统的分类
6.1.3 线性非时变系统的基本性质
6.1.4 系统的分析方法
6.2 微分方程的经典解法
6.3 零输入响应
6.4 冲激响应与阶跃响应
6.5 零状态响应
6.6 运用MATLAB在时域求解线性时不变系统
习题6
第7章 连续系统的频域分析
7.1 傅里叶变换分析法
7.1.1 频域分析原理
7.1.2 非周期信号激励下系统的响应
7.1.3 周期信号激励下系统的响应
7.2 无失真传输条件
7.3 理想低通滤波器
7.3.1 理想低通滤波器的冲激响应
7.3.2 理想低通滤波器的阶跃响应
习题7
第8章 连续系统的复频域分析
8.1 拉普拉斯变换分析法
8.1.1 复频域分析原理
8.1.2 零状态响应
8.1.3 零输入响应
8.1.4 积分微分方程的拉普拉斯变换解法
8.2 系统函数的表示法
8.3 极点零点分布与时域响应特性
8.4 极点零点分布与系统频率特性
8.5 波特图
8.6 线性系统的模拟
8.7 信号流图
8.8 运用MATLAB分析连续时间线性时不变系统的频率特性
习题8
第9章 离散系统的时域分析
9.1 引言
9.2 离散系统的描述和模拟
9.2.1 离散系统的描述——差分方程
9.2.2 离散时间系统的模拟
9.3 差分方程的经典法
9.4 零输入响应和零状态响应
9.4.1 零输入响应
9.4.2 零状态响应
习题9
第10章 离散系统的Z域分析
10.1 离散系统的Z变换分析法
10.1.1 零输人响应
10.1.2 零状态响应
10.1.3 全响应
10.2 离散系统的系统函数
10.3 离散系统的频率响应
10.3.1 序列的傅里叶变换
10.3.2 频率响应特性
10.3.3 频率特性的几何表示法
10.3.4 运用MATLAB分析离散时间
LTI系统的响应和频率特性
习题10
第11章 系统的状态变量分析法
11.1 引言
11.2 状态方程的建立
11.2.1 连续系统状态方程的建立
11.2.2 离散系统状态方程的建立
11.3 连续系统状态方程的解法
11.3.1 矩阵指数函数eAt
11.3.2 矢量微分方程的解法
11.3.3 矩阵指数eAt的计算
11.3.4 状态方程的拉普拉斯解法
11.4 离散系统状态方程的解法
11.4.1 矢量差分方程的解法
11.4.2 An的计算
11.4.3 状态方程的z变换解法
11.5 系统的可控性和可观性
11.5.1 系统的可控性
11.5.2 系统的可观性
11.6 运用MATLAB求解和分析由状态变量法描述的线性时不变系统
习题11
附录A 常用周期信号的傅里叶级数表
附录B 常用信号的傅里叶变换表

《信号的奥秘：探索信息传递的脉络》 本书是一部深入浅出、内容详实的信号分析与系统理论入门读物，旨在为读者构建起理解现代通信、控制、图像处理、音频工程等诸多领域所需的坚实理论基础。我们生活在一个信息爆炸的时代，无处不在的信号如同无形的纽带，连接着世界万物。从微弱的生物电信号到浩瀚的宇宙射电波，从日常的语音交流到复杂的数字编码，信号无处不在，而系统则是处理、塑造和传递这些信号的载体。理解信号的本质、信号的变换以及系统对信号的影响，是我们掌握信息、洞察规律的关键。 本书的编写，力求在严谨的数学推导和直观的物理意义之间取得最佳平衡，特别关注概念的引入和理解，而非仅仅罗列枯燥的公式。我们相信，真正的理解源于对基本原理的透彻把握，并能将其灵活应用于解决实际问题。因此，在各个章节的论述中，我们会穿插大量的实例分析，从经典的信号处理场景，到具有时代特色的应用，帮助读者将理论知识与现实世界紧密联系起来。 核心概念与分析工具 本书的开篇，将从信号的本质出发，详细介绍不同类型的信号，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等。我们将探讨信号的常用数学模型，如指数信号、正弦信号、单位阶跃信号、冲激信号等，并深入分析它们的数学特性和物理意义。理解这些基本信号，是后续所有分析的基础。 紧随其后，我们将引出“系统”这一核心概念。系统是被用来处理信号的任何过程或设备。我们将会考察系统的基本性质，如线性、时不变性、因果性、稳定性等。这些性质不仅帮助我们对系统进行分类和理解，更是设计和分析各种信号处理系统的关键。 为了能够有效地分析信号和系统，本书将系统性地介绍一系列强大的数学工具。傅里叶分析无疑是信号处理领域皇冠上的明珠。我们将从傅里叶级数开始，逐步深入到傅里叶变换。傅里叶分析能够将信号从时域分解到频域，揭示信号的频率成分，这对于理解信号的特性、去除噪声、设计滤波器至关重要。本书将详细阐述傅里叶级数和傅里叶变换的定义、性质、收敛条件，并配以丰富的图示和算例，帮助读者透彻理解其物理含义。 除了傅里叶分析，拉普拉斯变换和Z变换也是分析连续时间和离散时间系统不可或缺的工具。拉普拉斯变换是傅里叶变换在复数域的推广，它能够处理更广泛的信号，并且在分析系统的稳定性、暂态响应等方面具有独特优势。Z变换则是离散时间系统分析的核心，它将离散时间序列变换到复数域，便于分析系统的频率响应、稳定性以及设计数字滤波器。本书将详细介绍拉普拉斯变换和Z变换的定义、性质、收敛域，以及它们在系统分析中的应用。 卷积是信号与系统分析中的另一个核心运算。无论是时域的卷积，还是频域的卷积，都深刻地揭示了系统对输入信号的响应特性。本书将深入剖析卷积的数学定义、性质，并通过大量实例演示如何计算卷积，理解卷积在系统响应分析中的作用。 深入系统分析与设计 在掌握了信号和系统的基本概念及分析工具后，本书将进一步深入探讨系统的时域和频域分析。对于线性时不变（LTI）系统，我们将介绍其核心描述——冲击响应。输入信号与系统冲击响应的卷积，便是系统的输出信号。理解冲击响应，就如同掌握了系统的“指纹”，能够完全预测系统对任何输入的响应。 本书还将重点介绍系统的频率响应。系统的频率响应描述了系统对不同频率分量的增益和相位变化，这对于理解滤波器的作用、信号的失真以及系统的带宽等概念至关重要。我们将在频域内深入分析系统的行为，并探讨如何通过频率响应来设计具有特定功能的系统。 针对离散时间系统，本书将引入差分方程的表示方法，并利用Z变换的强大工具来分析这些差分方程的解。我们会详细讲解如何利用Z变换求解齐次解和特解，从而获得系统的全响应。此外，本书还将探讨离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT）。DFT是连接连续傅里叶变换和数字信号处理的关键，而FFT的出现更是极大地推动了数字信号处理技术的飞速发展。 实际应用与进阶探讨 本书的价值不仅在于理论的深度，更在于其对实际应用的广泛覆盖。我们将探讨信号在通信系统中的应用，包括调制解调、信道编码等基本原理。在控制系统中，我们将展示信号与系统理论如何用于分析和设计控制器，实现系统的稳定与精确控制。 在图像处理领域，本书将介绍二维信号和系统的概念，以及傅里叶变换在图像增强、滤波、压缩等方面的应用。对于音频工程，我们将探讨声音信号的特性，以及如何利用信号处理技术进行音频的录制、编辑和合成。 此外，本书还将触及一些进阶主题，为读者提供更广阔的视野。例如，随机信号的分析是许多工程领域不可或缺的一部分。我们将介绍随机信号的基本概念，如均值、自相关函数、功率谱密度等，并探讨如何利用这些工具来分析含有噪声的信号。 最后，本书强调理论与实践相结合的重要性。我们将在书中设计一系列具有挑战性的练习题，涵盖理论推导、计算分析和概念理解等多个方面。通过这些练习，读者可以巩固所学知识，提升解决实际问题的能力。 结语 《信号的奥秘：探索信息传递的脉络》不仅仅是一本教科书，它更像是一扇通往信息时代核心的窗口。无论您是计算机科学、电子工程、通信工程、自动化专业的学生，还是对信息处理领域充满好奇的从业者，本书都将为您提供一套系统、全面、深入的学习路径。我们相信，通过对本书的学习，您将能够深刻理解信号的本质，掌握分析和设计复杂系统的强大工具，并为在信息时代的浪潮中把握机遇、创造价值奠定坚实的基础。让我们一同踏上这场探索信号与系统奥秘的旅程。

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拿到这本书，我第一反应就是它沉甸甸的分量，厚实得让人安心。我是一名初入通信工程领域的学生，对于“信号”和“系统”这两个概念，之前只在一些科普读物或大学入门课上零星地接触过，感觉它们既神秘又基础，像是打开数字世界大门的钥匙。这本书的封面设计朴实无华，但却透露出一种严谨和厚重感，让人觉得这绝对是一本值得信赖的参考书。 我最看重的是一本教材能否将抽象的概念具象化，能否引导读者循序渐进地掌握核心知识。这本书的编排结构给我一种这样的期望。从目录上看，它似乎从最基本的信号分类和特性讲起，然后逐步深入到系统的分析方法，再到傅里叶变换、拉普拉斯变换等关键工具的应用。我特别期待书中对这些数学工具的讲解，希望它们能够用清晰易懂的语言阐释，并且配以丰富的实例，让我能真正理解它们是如何帮助我们分析和设计信号与系统的。 对于初学者来说，概念的清晰度和逻辑的连贯性至关重要。我希望这本书在讲解过程中，不会出现跳跃式的思维，而是能够层层递进，让每一个新的概念都建立在前面已掌握知识的基础上。如果书中能够提供一些辅助学习的工具，比如一些在线资源链接、代码示例或者习题解析，那将是锦上添花。我常常在学习过程中遇到卡点，如果能有这些资源作为支撑，我想我的学习效率会大大提升，也能更有信心去应对复杂的工程问题。 这本书的印刷质量也让我感到满意，纸张的触感很好，排版清晰，文字大小适中，即使长时间阅读也不会感到疲劳。我尤其喜欢书中所使用的插图和图表，它们往往是理解复杂理论最直观的媒介。我希望书中的图示能够精准地反映概念，并且布局合理，能够有效辅助文字的讲解，帮助我构建清晰的知识框架。 总而言之，我对这本书充满了期待。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的引路人，带领我在信号与系统的广阔领域中探索。我希望通过这本书的学习，能够建立起扎实的理论基础，为我未来在通信、控制、图像处理等相关领域的研究和实践打下坚实的基础。这本书的厚度也让我觉得物有所值，里面蕴含的知识量应该足够我深入钻研一段时间了。

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这本书给我的第一印象就是“硬核”，从封面的设计风格到书脊上的文字，都透露出一种严谨、扎实的学术气息。我是一名在读的电子信息工程专业研究生，在本科阶段接触过一些信号与系统的基础知识，但感觉很多概念都有些模糊，缺乏系统性的理解。我希望这本书能够帮助我弥补这方面的不足，能够对信号与系统的理论有更深入、更透彻的认识。 我特别关注书中对核心数学工具的讲解，例如傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等。这些工具是分析和处理信号与系统的“利器”，我希望这本书能够以一种更加系统化、理论化的方式来介绍它们，并且能够给出一些严谨的推导过程，让我理解它们是如何从基本原理发展而来。同时，我也希望书中能够通过大量的实际应用案例来展示这些工具的威力，让我看到它们在解决实际工程问题中的价值。 对于我这样的研究生而言，一本好的教材不仅仅是知识的传递，更重要的是思维方式的培养。我希望这本书能够引导我用工程的视角去思考问题，能够训练我分析复杂系统、设计优化方案的能力。如果书中能够提供一些开放性的问题或者思考题，鼓励我去进行更深入的探索，那就更好了。我希望通过学习这本书，能够提升自己的学术研究能力。 我注意到这本书采用了大量的数学公式和定理，这对于严谨的学术研究来说是必不可少的。我希望书中的数学表达是准确无误的，并且能够通过清晰的注释和解释，降低理解的门槛。如果书中能够提供一些数学符号的定义表或者索引，方便我查阅，那就更贴心了。 这本书的体量看起来不小，这让我感到很高兴，因为这意味着它包含了丰富的知识内容。我期待这本书能够成为我攻克信号与系统领域难题的“圣经”，能够在我撰写论文、进行项目开发时提供宝贵的参考和指导。我对这本书的专业性和深度充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书沉甸甸的，拿在手里就有一种踏实感，仿佛握住了知识的精髓。我是一名即将步入社会，在电子通信行业工作的应届毕业生，在学校的学习让我对信号与系统有了一定的了解，但总感觉理论与实际脱节，许多概念的实际应用场景仍感到模糊。我渴望通过一本权威的著作，能够系统地梳理我的知识，并将理论与实践联系起来，为我的职业生涯打下坚实的基础。 我最看重的是这本书是否能够提供足够多的、贴近实际工程应用的例子。在学校里，我们学到的更多是理想化的模型和推导，但我更想知道，在现实世界的通信系统、雷达系统、甚至音频处理中，信号与系统理论是如何发挥作用的。我希望书中能有案例分析，展示如何利用傅里叶变换、采样定理等原理来解决实际问题，例如如何设计滤波器来去除噪声，如何进行信号的压缩和编码等。 对于我这样需要快速将理论转化为生产力的工程师来说，清晰、简洁、实用的讲解方式至关重要。我希望这本书在讲解复杂概念时，能够避免过多冗余的理论铺垫，而是直接切入核心，并且能够用工程人员容易理解的语言来阐述。如果书中能提供一些流程图或者框图，来梳理系统的工作原理，那就更好了。 我希望这本书的深度足够，能够满足我在职业生涯中不断深入学习的需求。即使我刚开始工作，我也希望能有一本能够长期依赖的参考书，能够在我遇到更高阶的问题时，依然能从中找到解决方案的线索。我希望这本书能够帮助我建立起对信号与系统处理的直觉，而不仅仅是死记硬背公式。 这本书的出版信息显示它是一本经典的教材，这让我对其内容的权威性和经典性非常有信心。我期待它能够成为我在职业生涯中重要的知识宝库，帮助我在信号处理领域不断成长，做出更出色的工作。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被它整体的装帧设计所吸引。那种低调但又不失质感的风格，让我觉得这一定是一本精心打磨过的学术著作。我是一位在业界的资深工程师，主要从事软件开发，但随着工作深入，我越来越意识到信号与系统理论在许多现代技术中的重要性，比如数字信号处理、机器学习的某些算法等。我希望这本书能够帮助我建立起一个完整的知识体系，能够更深刻地理解这些领域背后的数学原理。 我特别关注书中对系统建模和分析方法的讲解。在实际工作中，我们经常需要对复杂的系统进行抽象和简化，然后对其进行分析和预测。我希望这本书能够提供一些成熟的系统建模框架和分析工具，并且能够通过丰富的案例来演示如何应用这些方法解决实际问题。比如，如何将一个现实世界中的物理过程转化为一个数学模型，如何分析这个模型的稳定性、可控性等。 对于已经有一定工程实践经验的我来说，我更看重的是书中的前沿性和应用性。我希望这本书不仅能讲解经典的理论，也能适当地介绍一些信号与系统在现代技术中的最新应用，比如在人工智能、大数据分析、物联网等领域。如果书中能够提供一些相关的算法描述或者伪代码，那就更好了，这样我可以直接将其与我的工作联系起来。 我希望这本书的语言风格是严谨而又不失清晰的，能够用简洁的文字表达深刻的道理。我不需要那些过于晦涩的学术术语堆砌，而是希望能够通过逻辑清晰的论述，让我逐步理解其中的奥秘。如果书中能够对一些易混淆的概念进行辨析，或者对一些关键的推导过程进行详细说明，那将对我非常有帮助。 这本书的出版年份也让我觉得它应该能反映当下的技术发展水平。我期待这本书能够成为我提升专业技能、拓展技术视野的重要工具，帮助我在日益激烈的技术竞争中保持领先。我已经迫不及待地想翻开它，开始我的学习之旅了。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，一股浓厚的学术氛围扑面而来。我是一名即将毕业的电子信息工程专业的本科生，马上要面临毕业设计和考研。对于信号与系统这门课，我感觉学得有些零散，尤其是在一些比较抽象的数学概念上，比如傅里叶变换的物理意义，以及如何将它们应用到实际的电路分析中。我希望这本书能够帮助我梳理清楚这些知识点，让我有一个更清晰、更完整的认知。 我非常期待书中对傅里叶分析、拉普拉斯变换等核心概念的讲解。这些工具在很多课程中都有涉及，但我感觉自己对它们的应用还不够熟练。我希望这本书能够用通俗易懂的语言，结合生动的图示，来解释这些概念的本质，并且能够提供一些具体的解题步骤和技巧，帮助我掌握它们。尤其是如果能有一些针对性很强的例题，能覆盖到各种常见的应用场景，那就太棒了。 作为一名学生，我最怕的就是学习过程中遇到“死胡同”。我希望这本书的知识体系是完整且连贯的，能够让我沿着一条清晰的逻辑线索，一步一步地掌握整个领域的知识。如果书中能够提供一些章节之间的联系，或者在回顾前面知识点时能有明确的提示，那将大大降低我的学习难度。 我对这本书的排版和图示质量也有一定的要求。清晰的排版能够保证阅读的舒适性，而高质量的图示则能有效地辅助理解。我希望书中的插图能够准确地反映所描述的概念，并且能够有恰当的标注，让我能够一目了然。 总而言之，我希望这本书能够成为我巩固信号与系统知识、提升专业能力的有力助手。它不仅仅是一本教科书，更应该是一位耐心的老师，能够循循善诱地引导我掌握这门重要的学科。我期待这本书能给我带来启迪，帮助我顺利完成学业。