信號與係統（第4版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王寶祥 編

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

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040433715

版次：4

商品編碼：11782620

包裝：平裝

叢書名： 高等學校教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：386

字數：600000

正文語種：中文

內容簡介

　　《信號與係統（第4版）》全麵係統地論述瞭信號與係統分析基礎理論。全書分兩篇共12章，第1章到第5章為信號篇，內容包括信號分析的基礎知識，信號綫性變換和快速傅裏葉變換等；第6章到12章為係統篇，主要包括連續係統和離散係統的分析方法，係統的狀態變量分析法。
　　《信號與係統（第4版）》可以作為通信工程、電子信息工程、電氣工程及自動化、計算機科學與技術等專業本科生的教材或教學參考書，也可供有關專業師生和科技人員自學參考。

目錄

信號篇——信號分析與變換
第1章 信號分析的理論基礎
1.1 引言
1.2 信號的分類
1.3 信號的基函數錶示法
1.4 正交函數
1.4.1 正交矢量
1.4.2 正交函數定義
1.4.3 正交函數集
1.4.4 完備正交函數集
1.5 奇異函數
1.5.1 單位斜坡函數
1.5.2 單位階躍函數
1.5.3 單位衝激函數
1.5.4 單位衝激偶
1.6 信號的時域分解與變換
1.6.1 任意函數錶示為階躍函數之和
1.6.2 任意函數錶示為衝激函數之和
1.6.3 信號的時域變換
1.7 離散時間信號——序列
1.8 信號的捲積
1.8.1 捲積的計算
1.8.2 捲積的圖解說明
1.8.3 捲積的性質
1.8.4 函數，（￡）與衝激函數或階躍函數的捲積
1.8.5 捲積積分的數值計算
1.9 信號的相關
1.9.1 信號的自相關函數
1.9.2 信號的互相關函數
1.9.3 相關與捲積的關係
1.10 運用MATLAB顯示和分析信號波形
1.10.1 用MATLAB編程獲取信號和顯示信號波形
1.10.2 用MATLAB工具箱函數獲取信號
1.10.3 利用MATLAB圖形界麵工具
（SPT001）生成信號和觀察信號波形
習題1
第2章 傅裏葉變換
2.1 周期信號的頻譜分析——傅裏葉級數
2.1.1 三角形式的傅裏葉級數
2.1.2 指數傅裏葉級數
2.1.3 函數波形的對稱性與傅裏葉係數的關係
2.2 典型周期信號的頻譜
2.2.1 周期矩形脈衝信號
2.2.2 常用周期信號
2.3 非周期信號的頻譜分析——傅裏葉變換
2.4 典型非周期信號的頻譜
2.5 傅裏葉變換的性質
2.6 周期信號的傅裏葉變換
2.6.1 正弦、餘弦信號的傅裏葉變換
2.6.2 周期信號的傅裏葉變換
2.7 抽樣信號的頻譜
2.7.1 抽樣信號的頻譜
2.7.2 抽樣定理
2.7.3 帶通采樣定理
2.8 已調信號的頻譜
2.8.1 調幅信號的頻譜
2.8.2 調角信號的頻譜
2.9 信號的能量譜與功率譜
2.9.1 能量譜與功率譜
2.9.2 互能量和互能譜
2.9.3 自相關函數與能譜和功率譜的關係
2.10 運用MATLAB顯示和分析信號的頻譜
習題2
第3章 拉普拉斯變換
3.1 引言
3.2 拉普拉斯變換定義
3.3 拉普拉斯變換的收斂域
3.4 常用函數的拉普拉斯變換
3.5 拉普拉斯反變換
3.5.1 部分分式展開法
3.5.2 圍綫積分法（留數法）
3.6 拉普拉斯變換的基本性質
習題3
第4章 Z變換
4.1 Z變換及其收斂域
4.1.1 Z變換定義
4.1.2 Z變換的收斂域
4.1.3 典型序列的z變換
4.2 Z反變換
4.2.1 冪級數展開法（長除法）-
4.2.2 部分分式展開法
4.2.3 圍綫積分法（留數法）
4.3 Z變換的性質
4.4 Z變換與拉普拉斯變換的關係
4.4.1 Z平麵與s平麵的映射關係-
4.4.2 Z變換與拉氏變換的關係
4.5 信號綫性變換小結
習題4
第5章 離散傅裏葉變換
5.1 離散傅裏葉級數（DFS）
5.2 離散傅裏葉變換（DFT）
5.3 離散傅裏葉變換的性質
5.4 離散傅裏葉變換與Z變換的關係
5.5 快速傅裏葉變換（FFT）
習顥5

係統篇——綫性係統分析
第6章 連續係統的時域分析
6.1 係統概述
6.1.1 係統的概念
6.1.2 係統的分類
6.1.3 綫性非時變係統的基本性質
6.1.4 係統的分析方法
6.2 微分方程的經典解法
6.3 零輸入響應
6.4 衝激響應與階躍響應
6.5 零狀態響應
6.6 運用MATLAB在時域求解綫性時不變係統
習題6
第7章 連續係統的頻域分析
7.1 傅裏葉變換分析法
7.1.1 頻域分析原理
7.1.2 非周期信號激勵下係統的響應
7.1.3 周期信號激勵下係統的響應
7.2 無失真傳輸條件
7.3 理想低通濾波器
7.3.1 理想低通濾波器的衝激響應
7.3.2 理想低通濾波器的階躍響應
習題7
第8章 連續係統的復頻域分析
8.1 拉普拉斯變換分析法
8.1.1 復頻域分析原理
8.1.2 零狀態響應
8.1.3 零輸入響應
8.1.4 積分微分方程的拉普拉斯變換解法
8.2 係統函數的錶示法
8.3 極點零點分布與時域響應特性
8.4 極點零點分布與係統頻率特性
8.5 波特圖
8.6 綫性係統的模擬
8.7 信號流圖
8.8 運用MATLAB分析連續時間綫性時不變係統的頻率特性
習題8
第9章 離散係統的時域分析
9.1 引言
9.2 離散係統的描述和模擬
9.2.1 離散係統的描述——差分方程
9.2.2 離散時間係統的模擬
9.3 差分方程的經典法
9.4 零輸入響應和零狀態響應
9.4.1 零輸入響應
9.4.2 零狀態響應
習題9
第10章 離散係統的Z域分析
10.1 離散係統的Z變換分析法
10.1.1 零輸人響應
10.1.2 零狀態響應
10.1.3 全響應
10.2 離散係統的係統函數
10.3 離散係統的頻率響應
10.3.1 序列的傅裏葉變換
10.3.2 頻率響應特性
10.3.3 頻率特性的幾何錶示法
10.3.4 運用MATLAB分析離散時間
LTI係統的響應和頻率特性
習題10
第11章 係統的狀態變量分析法
11.1 引言
11.2 狀態方程的建立
11.2.1 連續係統狀態方程的建立
11.2.2 離散係統狀態方程的建立
11.3 連續係統狀態方程的解法
11.3.1 矩陣指數函數eAt
11.3.2 矢量微分方程的解法
11.3.3 矩陣指數eAt的計算
11.3.4 狀態方程的拉普拉斯解法
11.4 離散係統狀態方程的解法
11.4.1 矢量差分方程的解法
11.4.2 An的計算
11.4.3 狀態方程的z變換解法
11.5 係統的可控性和可觀性
11.5.1 係統的可控性
11.5.2 係統的可觀性
11.6 運用MATLAB求解和分析由狀態變量法描述的綫性時不變係統
習題11
附錄A 常用周期信號的傅裏葉級數錶
附錄B 常用信號的傅裏葉變換錶

《信號的奧秘：探索信息傳遞的脈絡》 本書是一部深入淺齣、內容詳實的信號分析與係統理論入門讀物，旨在為讀者構建起理解現代通信、控製、圖像處理、音頻工程等諸多領域所需的堅實理論基礎。我們生活在一個信息爆炸的時代，無處不在的信號如同無形的紐帶，連接著世界萬物。從微弱的生物電信號到浩瀚的宇宙射電波，從日常的語音交流到復雜的數字編碼，信號無處不在，而係統則是處理、塑造和傳遞這些信號的載體。理解信號的本質、信號的變換以及係統對信號的影響，是我們掌握信息、洞察規律的關鍵。 本書的編寫，力求在嚴謹的數學推導和直觀的物理意義之間取得最佳平衡，特彆關注概念的引入和理解，而非僅僅羅列枯燥的公式。我們相信，真正的理解源於對基本原理的透徹把握，並能將其靈活應用於解決實際問題。因此，在各個章節的論述中，我們會穿插大量的實例分析，從經典的信號處理場景，到具有時代特色的應用，幫助讀者將理論知識與現實世界緊密聯係起來。 核心概念與分析工具 本書的開篇，將從信號的本質齣發，詳細介紹不同類型的信號，包括連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等。我們將探討信號的常用數學模型，如指數信號、正弦信號、單位階躍信號、衝激信號等，並深入分析它們的數學特性和物理意義。理解這些基本信號，是後續所有分析的基礎。 緊隨其後，我們將引齣“係統”這一核心概念。係統是被用來處理信號的任何過程或設備。我們將會考察係統的基本性質，如綫性、時不變性、因果性、穩定性等。這些性質不僅幫助我們對係統進行分類和理解，更是設計和分析各種信號處理係統的關鍵。 為瞭能夠有效地分析信號和係統，本書將係統性地介紹一係列強大的數學工具。傅裏葉分析無疑是信號處理領域皇冠上的明珠。我們將從傅裏葉級數開始，逐步深入到傅裏葉變換。傅裏葉分析能夠將信號從時域分解到頻域，揭示信號的頻率成分，這對於理解信號的特性、去除噪聲、設計濾波器至關重要。本書將詳細闡述傅裏葉級數和傅裏葉變換的定義、性質、收斂條件，並配以豐富的圖示和算例，幫助讀者透徹理解其物理含義。 除瞭傅裏葉分析，拉普拉斯變換和Z變換也是分析連續時間和離散時間係統不可或缺的工具。拉普拉斯變換是傅裏葉變換在復數域的推廣，它能夠處理更廣泛的信號，並且在分析係統的穩定性、暫態響應等方麵具有獨特優勢。Z變換則是離散時間係統分析的核心，它將離散時間序列變換到復數域，便於分析係統的頻率響應、穩定性以及設計數字濾波器。本書將詳細介紹拉普拉斯變換和Z變換的定義、性質、收斂域，以及它們在係統分析中的應用。 捲積是信號與係統分析中的另一個核心運算。無論是時域的捲積，還是頻域的捲積，都深刻地揭示瞭係統對輸入信號的響應特性。本書將深入剖析捲積的數學定義、性質，並通過大量實例演示如何計算捲積，理解捲積在係統響應分析中的作用。 深入係統分析與設計 在掌握瞭信號和係統的基本概念及分析工具後，本書將進一步深入探討係統的時域和頻域分析。對於綫性時不變（LTI）係統，我們將介紹其核心描述——衝擊響應。輸入信號與係統衝擊響應的捲積，便是係統的輸齣信號。理解衝擊響應，就如同掌握瞭係統的“指紋”，能夠完全預測係統對任何輸入的響應。 本書還將重點介紹係統的頻率響應。係統的頻率響應描述瞭係統對不同頻率分量的增益和相位變化，這對於理解濾波器的作用、信號的失真以及係統的帶寬等概念至關重要。我們將在頻域內深入分析係統的行為，並探討如何通過頻率響應來設計具有特定功能的係統。 針對離散時間係統，本書將引入差分方程的錶示方法，並利用Z變換的強大工具來分析這些差分方程的解。我們會詳細講解如何利用Z變換求解齊次解和特解，從而獲得係統的全響應。此外，本書還將探討離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT）。DFT是連接連續傅裏葉變換和數字信號處理的關鍵，而FFT的齣現更是極大地推動瞭數字信號處理技術的飛速發展。 實際應用與進階探討 本書的價值不僅在於理論的深度，更在於其對實際應用的廣泛覆蓋。我們將探討信號在通信係統中的應用，包括調製解調、信道編碼等基本原理。在控製係統中，我們將展示信號與係統理論如何用於分析和設計控製器，實現係統的穩定與精確控製。 在圖像處理領域，本書將介紹二維信號和係統的概念，以及傅裏葉變換在圖像增強、濾波、壓縮等方麵的應用。對於音頻工程，我們將探討聲音信號的特性，以及如何利用信號處理技術進行音頻的錄製、編輯和閤成。 此外，本書還將觸及一些進階主題，為讀者提供更廣闊的視野。例如，隨機信號的分析是許多工程領域不可或缺的一部分。我們將介紹隨機信號的基本概念，如均值、自相關函數、功率譜密度等，並探討如何利用這些工具來分析含有噪聲的信號。 最後，本書強調理論與實踐相結閤的重要性。我們將在書中設計一係列具有挑戰性的練習題，涵蓋理論推導、計算分析和概念理解等多個方麵。通過這些練習，讀者可以鞏固所學知識，提升解決實際問題的能力。 結語 《信號的奧秘：探索信息傳遞的脈絡》不僅僅是一本教科書，它更像是一扇通往信息時代核心的窗口。無論您是計算機科學、電子工程、通信工程、自動化專業的學生，還是對信息處理領域充滿好奇的從業者，本書都將為您提供一套係統、全麵、深入的學習路徑。我們相信，通過對本書的學習，您將能夠深刻理解信號的本質，掌握分析和設計復雜係統的強大工具，並為在信息時代的浪潮中把握機遇、創造價值奠定堅實的基礎。讓我們一同踏上這場探索信號與係統奧秘的旅程。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，一股濃厚的學術氛圍撲麵而來。我是一名即將畢業的電子信息工程專業的本科生，馬上要麵臨畢業設計和考研。對於信號與係統這門課，我感覺學得有些零散，尤其是在一些比較抽象的數學概念上，比如傅裏葉變換的物理意義，以及如何將它們應用到實際的電路分析中。我希望這本書能夠幫助我梳理清楚這些知識點，讓我有一個更清晰、更完整的認知。 我非常期待書中對傅裏葉分析、拉普拉斯變換等核心概念的講解。這些工具在很多課程中都有涉及，但我感覺自己對它們的應用還不夠熟練。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，結閤生動的圖示，來解釋這些概念的本質，並且能夠提供一些具體的解題步驟和技巧，幫助我掌握它們。尤其是如果能有一些針對性很強的例題，能覆蓋到各種常見的應用場景，那就太棒瞭。 作為一名學生，我最怕的就是學習過程中遇到“死鬍同”。我希望這本書的知識體係是完整且連貫的，能夠讓我沿著一條清晰的邏輯綫索，一步一步地掌握整個領域的知識。如果書中能夠提供一些章節之間的聯係，或者在迴顧前麵知識點時能有明確的提示，那將大大降低我的學習難度。 我對這本書的排版和圖示質量也有一定的要求。清晰的排版能夠保證閱讀的舒適性，而高質量的圖示則能有效地輔助理解。我希望書中的插圖能夠準確地反映所描述的概念，並且能夠有恰當的標注，讓我能夠一目瞭然。 總而言之，我希望這本書能夠成為我鞏固信號與係統知識、提升專業能力的有力助手。它不僅僅是一本教科書，更應該是一位耐心的老師，能夠循循善誘地引導我掌握這門重要的學科。我期待這本書能給我帶來啓迪，幫助我順利完成學業。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我第一反應就是它沉甸甸的分量，厚實得讓人安心。我是一名初入通信工程領域的學生，對於“信號”和“係統”這兩個概念，之前隻在一些科普讀物或大學入門課上零星地接觸過，感覺它們既神秘又基礎，像是打開數字世界大門的鑰匙。這本書的封麵設計樸實無華，但卻透露齣一種嚴謹和厚重感，讓人覺得這絕對是一本值得信賴的參考書。 我最看重的是一本教材能否將抽象的概念具象化，能否引導讀者循序漸進地掌握核心知識。這本書的編排結構給我一種這樣的期望。從目錄上看，它似乎從最基本的信號分類和特性講起，然後逐步深入到係統的分析方法，再到傅裏葉變換、拉普拉斯變換等關鍵工具的應用。我特彆期待書中對這些數學工具的講解，希望它們能夠用清晰易懂的語言闡釋，並且配以豐富的實例，讓我能真正理解它們是如何幫助我們分析和設計信號與係統的。 對於初學者來說，概念的清晰度和邏輯的連貫性至關重要。我希望這本書在講解過程中，不會齣現跳躍式的思維，而是能夠層層遞進，讓每一個新的概念都建立在前麵已掌握知識的基礎上。如果書中能夠提供一些輔助學習的工具，比如一些在綫資源鏈接、代碼示例或者習題解析，那將是錦上添花。我常常在學習過程中遇到卡點，如果能有這些資源作為支撐，我想我的學習效率會大大提升，也能更有信心去應對復雜的工程問題。 這本書的印刷質量也讓我感到滿意，紙張的觸感很好，排版清晰，文字大小適中，即使長時間閱讀也不會感到疲勞。我尤其喜歡書中所使用的插圖和圖錶，它們往往是理解復雜理論最直觀的媒介。我希望書中的圖示能夠精準地反映概念，並且布局閤理，能夠有效輔助文字的講解，幫助我構建清晰的知識框架。 總而言之，我對這本書充滿瞭期待。它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的引路人，帶領我在信號與係統的廣闊領域中探索。我希望通過這本書的學習，能夠建立起紮實的理論基礎，為我未來在通信、控製、圖像處理等相關領域的研究和實踐打下堅實的基礎。這本書的厚度也讓我覺得物有所值，裏麵蘊含的知識量應該足夠我深入鑽研一段時間瞭。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我首先被它整體的裝幀設計所吸引。那種低調但又不失質感的風格，讓我覺得這一定是一本精心打磨過的學術著作。我是一位在業界的資深工程師，主要從事軟件開發，但隨著工作深入，我越來越意識到信號與係統理論在許多現代技術中的重要性，比如數字信號處理、機器學習的某些算法等。我希望這本書能夠幫助我建立起一個完整的知識體係，能夠更深刻地理解這些領域背後的數學原理。 我特彆關注書中對係統建模和分析方法的講解。在實際工作中，我們經常需要對復雜的係統進行抽象和簡化，然後對其進行分析和預測。我希望這本書能夠提供一些成熟的係統建模框架和分析工具，並且能夠通過豐富的案例來演示如何應用這些方法解決實際問題。比如，如何將一個現實世界中的物理過程轉化為一個數學模型，如何分析這個模型的穩定性、可控性等。 對於已經有一定工程實踐經驗的我來說，我更看重的是書中的前沿性和應用性。我希望這本書不僅能講解經典的理論，也能適當地介紹一些信號與係統在現代技術中的最新應用，比如在人工智能、大數據分析、物聯網等領域。如果書中能夠提供一些相關的算法描述或者僞代碼，那就更好瞭，這樣我可以直接將其與我的工作聯係起來。 我希望這本書的語言風格是嚴謹而又不失清晰的，能夠用簡潔的文字錶達深刻的道理。我不需要那些過於晦澀的學術術語堆砌，而是希望能夠通過邏輯清晰的論述，讓我逐步理解其中的奧秘。如果書中能夠對一些易混淆的概念進行辨析，或者對一些關鍵的推導過程進行詳細說明，那將對我非常有幫助。 這本書的齣版年份也讓我覺得它應該能反映當下的技術發展水平。我期待這本書能夠成為我提升專業技能、拓展技術視野的重要工具，幫助我在日益激烈的技術競爭中保持領先。我已經迫不及待地想翻開它，開始我的學習之旅瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象就是“硬核”，從封麵的設計風格到書脊上的文字，都透露齣一種嚴謹、紮實的學術氣息。我是一名在讀的電子信息工程專業研究生，在本科階段接觸過一些信號與係統的基礎知識，但感覺很多概念都有些模糊，缺乏係統性的理解。我希望這本書能夠幫助我彌補這方麵的不足，能夠對信號與係統的理論有更深入、更透徹的認識。 我特彆關注書中對核心數學工具的講解，例如傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等。這些工具是分析和處理信號與係統的“利器”，我希望這本書能夠以一種更加係統化、理論化的方式來介紹它們，並且能夠給齣一些嚴謹的推導過程，讓我理解它們是如何從基本原理發展而來。同時，我也希望書中能夠通過大量的實際應用案例來展示這些工具的威力，讓我看到它們在解決實際工程問題中的價值。 對於我這樣的研究生而言，一本好的教材不僅僅是知識的傳遞，更重要的是思維方式的培養。我希望這本書能夠引導我用工程的視角去思考問題，能夠訓練我分析復雜係統、設計優化方案的能力。如果書中能夠提供一些開放性的問題或者思考題，鼓勵我去進行更深入的探索，那就更好瞭。我希望通過學習這本書，能夠提升自己的學術研究能力。 我注意到這本書采用瞭大量的數學公式和定理，這對於嚴謹的學術研究來說是必不可少的。我希望書中的數學錶達是準確無誤的，並且能夠通過清晰的注釋和解釋，降低理解的門檻。如果書中能夠提供一些數學符號的定義錶或者索引，方便我查閱，那就更貼心瞭。 這本書的體量看起來不小，這讓我感到很高興，因為這意味著它包含瞭豐富的知識內容。我期待這本書能夠成為我攻剋信號與係統領域難題的“聖經”，能夠在我撰寫論文、進行項目開發時提供寶貴的參考和指導。我對這本書的專業性和深度充滿信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書沉甸甸的，拿在手裏就有一種踏實感，仿佛握住瞭知識的精髓。我是一名即將步入社會，在電子通信行業工作的應屆畢業生，在學校的學習讓我對信號與係統有瞭一定的瞭解，但總感覺理論與實際脫節，許多概念的實際應用場景仍感到模糊。我渴望通過一本權威的著作，能夠係統地梳理我的知識，並將理論與實踐聯係起來，為我的職業生涯打下堅實的基礎。 我最看重的是這本書是否能夠提供足夠多的、貼近實際工程應用的例子。在學校裏，我們學到的更多是理想化的模型和推導，但我更想知道，在現實世界的通信係統、雷達係統、甚至音頻處理中，信號與係統理論是如何發揮作用的。我希望書中能有案例分析，展示如何利用傅裏葉變換、采樣定理等原理來解決實際問題，例如如何設計濾波器來去除噪聲，如何進行信號的壓縮和編碼等。 對於我這樣需要快速將理論轉化為生産力的工程師來說，清晰、簡潔、實用的講解方式至關重要。我希望這本書在講解復雜概念時，能夠避免過多冗餘的理論鋪墊，而是直接切入核心，並且能夠用工程人員容易理解的語言來闡述。如果書中能提供一些流程圖或者框圖，來梳理係統的工作原理，那就更好瞭。 我希望這本書的深度足夠，能夠滿足我在職業生涯中不斷深入學習的需求。即使我剛開始工作，我也希望能有一本能夠長期依賴的參考書，能夠在我遇到更高階的問題時，依然能從中找到解決方案的綫索。我希望這本書能夠幫助我建立起對信號與係統處理的直覺，而不僅僅是死記硬背公式。 這本書的齣版信息顯示它是一本經典的教材，這讓我對其內容的權威性和經典性非常有信心。我期待它能夠成為我在職業生涯中重要的知識寶庫，幫助我在信號處理領域不斷成長，做齣更齣色的工作。