信号与线性系统（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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范世贵，李辉 著

图书标签:

• 信号与系统
• 线性系统
• 信号处理
• 电路分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数学基础
• 工程数学
• 电子工程
• 高等教育

出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561214619

版次：2

商品编码：11850203

包装：平装

丛书名： 电子信息系列 ， 高等学校教材

开本：16开

出版时间：2006-07-01

用纸：胶版纸

页数：346

字数：540000

正文语种：中文

内容简介

　　《信号与线性系统（第2版）》是根据教育部颁布的高等工业学校“信号与系统课程教学基本要求”编写的。全书内容共九章：信号与系统的基本概念；连续系统时域分析；连续信号频域分析；连续系统频域分析；连续系统s域分析；s域系统函数与系统s域模拟；离散信号与系统时域分析；离散信号与系统z域分析；状态变量法。每章后有习题。书后有两个附录。
　　《信号与线性系统（第2版）》可作为高等工业学校电子、通信、自动化、自控、计算机、信号检测、电力等专业的本科、高职、大专学生信号与系统课程的教材，也可供其他专业选用和工程技术人员参考。

内页插图

目录

第一章 信号与系统的基本概念
1．1 信号的定义与分类
1．2 基本的连续信号及其时域特性
1．3 信号时域变换
1．4 信号时域运算
*1．5 信号时域分解
1．6 系统的定义与分类
1．7 线性时不变系统的性质
1．8 线性系统分析概论
习题

第二章 连续系统时域分析
2．1 连续系统的数学模型——微分方程与传输算子
*2．2 系统微分方程的解——系统的全响应
2．3 系统的零输入响应及其求解
2．4 系统的单位冲激响应与单位阶跃响应及其求解
2．5 卷积积分
2．6 求系统零状态响应的卷积积分法
2．7 求系统全响应的零状态一零输入法
2．8 连续系统的时域模拟与框图
习题二

第三章 连续信号频域分析
3．1 非正弦周期函数展开成傅里叶级数
3．2 非正弦周期信号的频谱
3．3 非周期信号的频谱
3．4 傅里叶变换的性质
3．5 周期信号的傅里叶变换
*3．6 功率信号与功率谱、能量信号与能量谱
习题三

第四章 连续系统频域分析
4，1频域系统函数
4．2 非周期信号激励下系统的零状态响应及其求解
4．3 无失真传输及其条件
4．4 理想低通滤波器及其响应特性
4．5 调制与解调系统
4．6 系统的正弦稳态响应及其求解
*4．7 非正弦周期信号激励下系统的稳态响应！
4．8 抽样信号与抽样定理
习题四

第五章 连续系统s域分析
5．1 拉普拉斯变换
5．2 电路基尔霍夫定律的s域形式
5．3 电路元件伏安关系的s域形式
5．4 s域阻抗与s域导纳
5．5 连续系统s域分析法
*5．6 用拉普拉斯变换法求解系统的微分方程
习题五

第六章 5域系统函数与系统s域模拟
6．1 s域系统函数
6．2 系统函数的一般表示式及其零、极点图
6．3 系统函数H(s)的应用
*6．4 系统的s域模拟图与框图
*6．5 系统的信号流图与梅森公式
6．6 系统的稳定性及其判定
习题六

第七章 离散信号与系统时域分析
7．1 离散信号及其时域特性
7．2 离散系统及其数学模型——差分方程
7．3 线性时不变离散系统的性质
7．4 离散系统的零输入响应及其求解
7．5 离散系统的单位序列响应及其求解
7．6 离散系统的零状态响应及其求解——卷积和法
7．7 求离散系统全响应的零状态一零输入法
习题七

第八章 离散信号与系统z域分析
第九章 状态变量法
附录

前言/序言

　　信号与系统课程是电子、通信、计算机、自控、信息处理等专业的重要技术基础课之一。它主要研究信号与系统分析的基本理论与方法，在教学计划中起着承前启后的作用。本课程以工程数学和电路分析为基础，同时又是后续的技术基础课和专业课的基础，是学生合理知识结构中的重要组成部分，在发展智力、培养能力和良好的非智力素质方面，均起着极为重要的作用。
　　本书在编写中考虑了以下的原则和特点：
　　讲究教学法，遵循学生接受知识的规律，深入浅出，循序渐进。教材的宏观体系是，先连续，后离散；先信号，后系统；先时域，后变换域；先输入一输出法，后状态变量法；并自始至终贯彻辩证思维的思想方法，不搞烦琐哲学与形而上学。
　　注意了坚持传授知识、发展智力与培养能力相统一的教学原则。在培养能力方面，着重培养学生的科学思维能力，创新思维能力，分析问题、解决问题的能力，研究问题的方法论。另外，还注意培养学生良好的非智力素质，严谨的治学态度和科学工作作风，激励学生的学习精神。
　　内容结构上适合于学生自学，也适合于教师施教。在微观结构上努力做到主题突出，思路清晰，理论与实践结合，精选典型例题，以掌握基本理论、基本概念、基本方法和学会应用为目标。
　　注意了与工程数学、电路基础、数字信号处理、通信原理、自动控制理论等课程的分工与协作，既体现了信号与系统课程自身的“相对独立性”，也体现了其“相对服务性”。
　　适合于不同层次的学校使用。三类、二类学校的本科可以使用，一类学校的本科也可使用；在筛选一些内容后，高职、大专院校也可使用。在使用的过程中，不会给教师的施教和学生的学习造成困难，而且被删减和不讲授的内容，还可为学有余力的学生通过自学掌握，‘以满足这些学生的个人发展。
　　努力做到：物理描述与数学描述并重；信号分析与系统分析并重；输入一输出法与状态变量法并重；时域分析法与变域分析法并重；连续时间系统与离散时间系统并重；学理论、做习题与做实验并重。
　　书中标有“*”号的内容不计在计划学时之内，为选学内容，供学有余力或有不同专业要求的学生自学，以拓宽知识面。
　　西北工业大学出版社出版的《信号与系统导教·导学·导考》一书，是与本书配套的教学与学习参考用书，此参考书对本书中的习题全部做了解答。
　　本书的编写与出版，得到了西北工业大学明德学院和西北工业大学出版社的支持和帮助；在编写中参阅了大量的国、内外书籍、资料及试题库试题，编者在此一并谨致诚挚的谢意。
　　编者
　　2006年3月

《信号与线性系统（第2版）》书籍简介 《信号与线性系统（第2版）》是一部深入浅出、系统性强的经典教材，旨在为读者构建坚实的信号与系统分析理论基础。本书面向电子工程、通信工程、自动控制、信号处理以及相关理工科专业的学生和研究人员，旨在帮助他们理解和掌握如何分析和设计各种信号处理和系统控制问题。全书结构清晰，内容丰富，理论阐述严谨，同时辅以大量的实例和练习，力求使读者在理论学习的同时，也能培养解决实际工程问题的能力。 第一部分：信号分析基础 本书的开篇，我们将从最基本的概念——信号入手。信号是信息的载体，它的形式多种多样，可以是电信号、声信号、图像信号，甚至是更抽象的数据序列。我们将首先区分连续时间信号与离散时间信号，以及周期信号与非周期信号、偶信号与奇信号等基本分类。理解这些基本属性是后续分析的前提。 接下来，本书将重点介绍几种重要的信号类型。例如，单位冲激信号（狄拉克冲激）和单位阶跃信号，它们是信号分析中最基础的构建块，能够用来表示和分析更复杂的信号。傅里叶级数将被引入，作为一种强大的工具，用于将周期信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦分量的叠加。这将揭示信号的频谱特性，使我们能够从频率域的角度理解信号。 对于非周期信号，傅里叶变换将成为核心内容。傅里叶变换能够将时域信号转换为频域表示，揭示信号的频率成分及其强度。我们将详细介绍傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积性质等，并展示如何利用傅里叶变换来解决各种信号分析问题，例如信号的滤波、调制和解调。 除了傅里叶分析，拉普拉斯变换也是本书的重要组成部分。拉普拉斯变换能够处理更广泛的信号，特别是包含指数衰减或增长的信号，并且在分析线性时不变系统时具有天然的优势。我们将深入探讨拉普拉斯变换的定义、收敛域以及各种重要的性质，并通过实例演示如何利用它来求解微分方程，分析系统的暂态响应和稳态响应。 此外，Z变换作为离散时间信号分析的有力工具，也将得到详细介绍。Z变换与拉普拉斯变换在离散时间领域扮演着相似的角色，它能够方便地将差分方程转换为代数方程，简化离散时间系统的分析。本书将详细阐述Z变换的定义、性质以及收敛域的概念，并展示如何利用它来分析离散时间系统的稳定性、频率响应等重要特性。 第二部分：线性时不变系统（LTI系统） 在建立了坚实的信号分析基础之后，本书将转向对线性时不变系统（LTI系统）的深入研究。LTI系统在工程领域无处不在，从简单的滤波器到复杂的通信系统，都属于LTI系统的范畴。 我们将首先定义LTI系统的基本特性：叠加性和时不变性。叠加性意味着系统的响应与输入信号的叠加成正比；时不变性则意味着系统的特性不随时间而改变。这两个特性使得LTI系统的分析变得相对容易。 本书将重点介绍LTI系统的另一种描述方式——卷积。输入信号与系统的冲激响应的卷积，恰好等于系统的输出信号。因此，冲激响应的获取和理解成为分析LTI系统的关键。我们将详细讲解卷积的计算方法，包括图解法和解析法，并阐述冲激响应在描述系统特性中的重要作用。 对于连续时间LTI系统，其分析通常涉及微分方程。本书将展示如何利用拉普拉斯变换来求解描述LTI系统的微分方程，从而获得系统的零输入响应（暂态响应）和零状态响应（稳态响应），并进一步分析系统的稳定性。 对于离散时间LTI系统，其分析则主要依赖差分方程。我们将运用Z变换的强大工具，将差分方程转换为代数方程，求解离散LTI系统的输出，并讨论离散系统的稳定性。 频率响应是LTI系统分析的另一个重要方面。本书将通过傅里叶变换，深入分析LTI系统在不同频率下的响应特性，例如增益和相位延迟。理解频率响应对于设计滤波器、均衡器等信号处理系统至关重要。我们将分析各种滤波器的频率响应，如低通、高通、带通和带阻滤波器，并探讨它们在实际应用中的作用。 第三部分：系统分析与应用 在掌握了信号和LTI系统的基本分析方法后，本书将进一步拓展到更广泛的应用领域。 采样理论： 随着数字信号处理的兴起，将连续时间信号转换为离散时间信号的采样过程变得尤为重要。本书将详细介绍采样定理，即奈奎斯特-香农采样定理，阐述采样率与信号带宽之间的关系，以及欠采样可能导致的混叠现象。我们将探讨零阶保持器等实际采样过程中的重要环节，并展示如何通过合适的采样策略来准确地重构原始连续时间信号。 状态空间分析： 对于更复杂的系统，特别是涉及多输入多输出（MIMO）系统时，传统的时域或频域分析方法可能显得力不从心。状态空间方法提供了一种更通用和强大的分析工具。本书将引入状态变量的概念，并建立描述LTI系统的状态方程和输出方程。我们将介绍状态转移矩阵，并利用它来求解线性状态方程，分析系统的可控性和可观测性。这种方法在现代控制理论和系统工程中扮演着核心角色。 系统稳定性： 系统的稳定性是评价系统性能的关键指标。本书将从不同角度探讨LTI系统的稳定性。对于连续时间系统，我们将通过拉普拉斯变换的零极点位置来判断系统的稳定性。对于离散时间系统，我们将通过Z变换的零极点位置来分析系统的稳定性。我们将详细介绍Routh-Hurwitz判据和Nyquist判据等稳定性判据，并结合实例分析如何设计能够保证系统稳定的控制器。 滤波器设计： 滤波器是信号处理中最常见也是最重要的应用之一。本书将介绍不同类型的滤波器，包括模拟滤波器和数字滤波器。我们将探讨理想滤波器的特性，并介绍如何设计近似理想特性的实际滤波器，如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。我们将分析这些滤波器的设计原理和特点，并展示如何在时域和频域进行分析和设计。 时域与频域的相互作用： 本书始终强调时域和频域分析的互补性。我们将通过大量的例子，展示如何根据问题的特点选择最合适的分析域。例如，在分析系统的暂态响应时，时域分析更为直观；而在分析系统的频率选择性或稳态响应时，频域分析则更为便捷。本书将贯穿始终地引导读者理解时域和频域之间的深刻联系，以及如何将两者有机地结合起来解决实际问题。 总结与展望： 《信号与线性系统（第2版）》不仅仅是一本理论教材，更是一扇通往信号处理和系统控制世界的窗口。通过本书的学习，读者将能够： 深刻理解信号的本质和分类，掌握多种信号的数学表示方法。 熟练运用傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等分析工具，进行时域和频域分析。 全面掌握线性时不变系统的特性、描述和分析方法，特别是卷积和冲激响应的作用。 理解采样定理，掌握数字信号处理的基本原理。 掌握状态空间分析方法，能够描述和分析更复杂的系统。 深入理解系统稳定性的概念，并掌握判别和分析系统稳定性的方法。 初步了解滤波器设计等重要的工程应用。 本书的语言风格力求清晰、流畅，避免使用过于晦涩的专业术语，同时注重逻辑性和条理性。通过对书中概念的深入理解和对练习题的认真解答，读者不仅能获得扎实的理论知识，更能培养独立分析和解决工程问题的能力，为未来在电子信息、通信、自动化等领域的学习和工作打下坚实的基础。本书的第二版在第一版的基础上，可能对部分内容进行了更新和完善，以适应最新的学术发展和工程实践需求，使其更具时效性和实用性。

评分☆☆☆☆☆

读完《信号与线性系统（第2版）》，我最大的感受就是“豁然开朗”。之前，我总是觉得信号与线性系统这个领域离我很遥远，充斥着各种晦涩难懂的数学公式，难以企及。但是，这本书用一种极其友好的方式，将这些复杂的概念一一破解。作者的语言风格非常简洁明快，没有丝毫的冗余，每一个字都经过了精心的推敲。他善于使用类比和形象的比喻，将抽象的理论变得生动有趣，让我在阅读过程中几乎感觉不到是在学习一门枯燥的学科。我特别喜欢书中关于“系统”的定义和分类，作者通过生活中的各种例子，比如收音机、放大器等，让我深刻理解了线性系统和非线性系统的区别，以及它们在实际中扮演的角色。而且，书中提供的习题非常有代表性，既有巩固基础的题目，也有挑战思维的难题，非常有助于检验学习效果。我通过完成这些习题，不仅加深了对知识点的理解，还锻炼了解决问题的能力。这本书为我打开了一扇新的窗户，让我看到了信号与线性系统在各个领域的强大应用，激发了我进一步探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与线性系统（第2版）》可以说是我近期阅读过的最令人印象深刻的一本书了。它不仅仅是一本教科书，更像是一位严谨而富有洞察力的导师。作者在内容的组织上，充分考虑到了读者从入门到精通的认知过程，循序渐进，逻辑严密。我特别赞赏书中对数学工具的介绍，作者并没有简单地抛出公式，而是详细阐述了这些工具的由来、适用范围以及它们在解决实际问题中的核心作用。例如，在介绍拉普拉斯变换时，他不仅解释了其数学定义，还深入分析了它如何简化微分方程的求解，以及它在电路分析和控制理论中的重要性。书中还穿插了一些历史性的介绍，简要回顾了信号与线性系统理论的发展历程，这让我能够从更宏观的视角来理解这门学科的演进。此外，我注意到本书在案例分析上非常具有代表性，涵盖了从基础的滤波器设计到复杂的通信系统模型，这些案例都紧密联系着书本的理论，让我在学习过程中能够不断地将理论付诸实践。这本书的专业性和深度，以及其严谨的学术风格，都给我留下了深刻的印象，是一本值得我反复研读和学习的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与线性系统（第2版）》实在是太令我惊喜了！作为一名对信号处理领域充满了好奇心的本科生，我之前一直觉得相关的理论知识枯燥乏味，很难找到切入点。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。作者的讲解方式非常生动形象，仿佛一位经验丰富的老师在耐心引导，而不是冷冰冰地陈述公式和定理。他用大量贴近生活的例子来解释抽象的概念，比如通过观察水波的传播来理解卷积，或者用声音的混响来阐释系统响应。这种“润物细无声”的教学方法，让我能够非常自然地理解那些原本令人生畏的数学模型。而且，书中对每个概念的推导过程都写得非常清晰，一步步引导读者思考，让我不再是死记硬背，而是真正理解了“为什么”。特别是关于傅里叶变换的部分，之前我一直对它感到很困惑，但这本书用了多种角度和类比来解释，让我恍然大悟，原来它竟然如此强大且直观。我感觉自己不再是被动接受知识，而是主动地在探索和构建自己的理解体系。这本书就像一把钥匙，为我打开了信号与线性系统的大门，让我看到了这个领域无限的可能性，也激发了我深入学习的浓厚兴趣。我迫不及待地想继续阅读后面的章节，去探索更多精彩的内容。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在通信工程领域摸爬滚打多年的老兵，我一直觉得要找一本既能系统性梳理基础，又能与时俱进的教材实属不易。直到我翻开《信号与线性系统（第2版）》，我才找到了一本真正符合我心意的书。它的内容编排非常合理，从最基础的信号分类和系统特性讲起，逐步深入到更高级的概念，如状态空间方程和采样理论。我惊喜地发现，这本书并没有停留在理论层面，而是花了相当大的篇幅来介绍各种实际应用场景，比如在数字信号处理、控制系统设计以及图像处理等领域中的应用。这些案例的分析非常到位，不仅展示了理论的实用性，也为我们提供了解决实际工程问题的思路和方法。书中还引用了大量的研究文献和最新的技术进展，这对于我们这些需要不断更新知识体系的从业人员来说，无疑是宝贵的财富。我特别喜欢作者在探讨某些争议性话题时所持的客观和批判性态度，这促使我进行更深入的思考，而不是盲目接受。总而言之，这本书在理论深度、应用广度和前沿性上都做得非常出色，是一本值得反复阅读和学习的佳作。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始拿到《信号与线性系统（第2版）》的时候，我并没有抱太大的期望，毕竟市面上同类书籍繁多，很多都流于表面或者过于晦涩。然而，这本书的质量远远超出了我的预期，甚至可以说是一次颠覆性的阅读体验。它的深度和广度都恰到好处，既有扎实的理论基础，又不乏前沿的应用探讨。我特别欣赏作者在讲解复杂概念时所展现出的逻辑清晰和条理性。他能够将看似庞杂的知识点梳理得井井有条，让读者能够循序渐进地掌握。书中大量的图示和表格，更是起到了画龙点睛的作用，将抽象的数学关系具象化，大大降低了理解的难度。我尤其喜欢书中关于系统稳定性分析的章节，作者通过对比不同系统参数下的响应曲线，直观地展示了稳定性与参数之间的微妙联系，这比单纯的公式推导要有效得多。此外，本书还包含了一些经典的工程案例分析，这让我能够将书本上的理论知识与实际应用联系起来，深刻体会到信号与线性系统在现代科技中的重要地位。这本书绝对是那些想要深入理解信号与线性系统原理，并且希望能够将其应用于实际问题的读者不可或缺的参考书。