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

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徐亚宁，苏启常编

图书标签:

信号与系统
电路分析
线性系统
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通信原理
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电子工程
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工程数学

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出版社：电子工业出版社

ISBN：9787121288616

版次：4

商品编码：11936085

包装：平装

丛书名：电子信息科学与工程类专业规划教材

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：272

字数：500000

正文语种：中文

具体描述

内容简介

本教材以"易学易教和强化培养学生的工程能力和创新能力”为出发点，详细介绍了信号分析与系统分析的基本概念、基本理论和基本方法，以及MATLAB在本课程中的典型应用。全书内容包括：绪论、连续时间信号与系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的z域分析、系统的状态变量分析及附录。各章配备了学习指导、MATLAB的应用、丰富的习题和上机练习。附录中还精心设置了3套自我检测题供读者学完本书后检查学习效果。

作者简介

徐亚宁，桂林电子科技大学信息与通信工程学院，教授，付院长，主持广西省精品课程《信号与系统》，并获得全国电子信息类优秀教材一等奖

前言/序言

第4版前言

本书第1~3版分别于2003年、2007年和2011年出版，教学使用效果良好，并先后2次获得广西区高校优秀教材一等奖。

这次的第4版，是在广泛收集校内外广大师生的反馈意见基础上，结合作者多年的教学体会，在保持前3版教材特色和优点的基础上进一步修订完成的。

全书共7章，第1章介绍有关信号、系统以及信号与系统分析的基本概念、基本知识；第2章讨论连续信号与系统的时域分析方法；第3、4章讨论连续信号与系统的两种变换域分析方法：频域分析和复频域分析；第5、6章讨论离散信号和系统的时域分析和z域分析；第7章介绍系统的信号流图和状态变量分析方法。

与前3版相比，在保持基本内容与结构不变的基础上，第4版具有以下特点：

（1）内容更加精炼，表述更加通俗易懂。结合广大师生的反馈意见和多年的教学经验，对部分内容进行了重新编写，对部分内容做了重新表述，在保持内容严谨的同时增加易读性。

（2）例题选取和习题的编排更有针对性。调整了部分例题，突出例题的“典型、易懂”；对每章后的习题重新进行了编排、增减，各章习题分为“基础题”和“综合题”两部分，与每章中的基本知识点和综合运用相对应。大部分习题在书后附有答案。

（3）更加便于读者学习。每章内容结束后，编写了“本章学习指导”，用来概括本章学习的主要内容，并附有典型例题详解；另外，附录F精心编写了3套涵盖全书内容的自我检测题（附有解答），便于读者检查学习效果。

（4） MATLAB内容更加全面、与时俱进。以MATLAB R2010a 为基础重新编写了“MATLAB基础知识”一节，内容选取紧跟MATLAB发展，组织和叙述上使读者对MATLAB了解更全面，入门更容易，为后面章节的应用打好基础。同时，书中所有的MATLAB程序都重新经过运行，MATLAB例题和上机实验的选取更注重帮助读者在课后进一步理解相关理论知识，掌握计算机仿真的基本方法，了解相关理论在工程中的应用。

本书内容上可以分成3个模块：第1~4章为“连续信号与系统分析”模块；第5~6章为“离散信号与系统分析”模块，第7章则是相对独立的模块。本书参考学时数为40~72学时（不含MATLAB部分），不同的专业可根据需要对课程内容进行取舍和组合。例如：40学时可以讲授第1~4章和第7章的信号流图内容；56学时以上可以讲授本书所有内容。

本书由桂林电子科技大学徐亚宁、苏启常编著。其中，第1、2、3、7章由徐亚宁编写；第4~6章、有关MATLAB的所有内容和上机练习以及自测题由苏启常编写。

限于作者的水平，书中难免有不妥或错漏之处，恳请读者批评指正。

Email:xuyaning @guet.edu.cnsuqch@guet.edu.cn

穿越时空的聆听者：信号、系统与我们身边的世界想象一下，我们置身于一个由无数声音、图像、数据和能量交织而成的宏大交响乐之中。从手机里传递的悦耳旋律，到医院里监测生命体征的复杂波形；从卫星发回的遥远星系图像，到工厂流水线上精准控制的机械臂；从我们大脑中传递的神经信号，到互联网上奔涌的信息洪流——这一切，都离不开一个共同的语言和一套精妙的法则。这套语言，是“信号”，而这套法则，则属于“系统”。本书旨在带领读者深入探索这一引人入胜的领域。我们并非单纯地罗列枯燥的公式和抽象的概念，而是希望展现信号与系统如何作为理解和塑造我们现实世界的强大工具，渗透于我们日常生活的方方面面，并驱动着现代科技的飞速发展。什么是信号？在最基础的层面上，信号就是传递信息的载体。它可以是随时间变化的电压，可以是对周围环境的声波振动，可以是瞬间的光照强度，甚至可以是股票市场的价格波动，或者是生物体内化学物质浓度的变化。信号是描述物理现象、生物过程、工程控制、经济活动乃至社会现象的“语言”。我们接触到的信号形形色色，它们可以分为许多种。有些信号是连续的，就像一条平滑流淌的河流，其值在任何时刻都是确定的；而有些信号则是离散的，就像一串跳动的音符，只在特定的时间点才有意义，比如我们数码相机捕捉到的数字图像。信号还可以根据其性质进行分类，比如是周期性的，会不断重复；还是非周期性的，具有独特性。它们还可以是确定性的，其未来变化可以精确预测；或是随机性的，包含不确定性和噪声。理解信号的本质，就如同掌握了理解世界的第一把钥匙。我们可以学习如何捕捉、记录、分析这些信号，从中提取有用的信息。例如，通过分析一段语音信号，我们可以识别说话人是谁；通过分析心电图信号，我们可以诊断心脏的健康状况；通过分析雷达信号，我们可以探测远方的物体。什么是系统？如果说信号是信息的载体，那么系统就是处理和转换这些信号的“机器”或“过程”。系统可以是一个简单的滤波器，它能滤除信号中的杂音；也可以是一个复杂的通信网络，它能将信息跨越千里传递；甚至可以是一个生物体，它能对外部刺激做出反应。系统的本质在于其“输入”与“输出”之间的关系。我们将信号输入到系统中，系统经过一系列的操作，最终产生一个输出信号。这种操作可以是对信号的放大、衰减、延迟、频率转换，甚至可以是生成全新的信号。系统的种类同样繁多。有些系统是线性的，这意味着它们遵循叠加原理和齐次原理，即输入信号的叠加会产生输出信号的叠加，输入信号的比例变化会引起输出信号的相应比例变化。这种线性系统具有良好的分析性质，是许多系统建模的基础。而非线性系统则更为复杂，但它们在现实世界中也随处可见，例如许多电子元器件和生物系统。系统还可以根据其“记忆性”进行分类。一个“记忆系统”会受到过去输入的影响，其当前输出不仅取决于当前输入，还取决于之前的输入历史。而一个“无记忆系统”则只关心当前的输入。此外，系统的“因果性”也是一个重要的概念，即一个因果系统在任何时刻的输出，只取决于当前及过去时刻的输入，而不会受到未来输入的影响。这符合我们对现实世界的直观认知，我们不能“预知未来”并据此做出反应。信号与系统的交织：理解世界的强大框架信号与系统的概念并非孤立存在，它们紧密相连，构成了一个强大的分析框架，让我们能够理解并操控我们周围的世界。通信系统：从电话到互联网，从无线电广播到卫星通信，一切通信的本质都是信号的传输和处理。我们如何将语音信号编码成数字信号，如何在嘈杂的环境中将这些信号准确地接收并解码，如何确保信息不失真地传递，这些都是信号与系统理论所要解决的核心问题。例如，在手机通信中，我们需要将我们的声音信号转换成数字信号，然后进行调制、放大，并通过电磁波的形式传输到基站，再由基站转发到接收方。这个过程中，每一个环节都涉及到复杂的信号处理和系统设计。图像与视频处理：我们每天看到的照片、电影、电视节目，本质上都是由大量离散的像素信号组成的。图像的采集、增强、压缩、识别，视频的编码、解码、特效制作，都离不开信号与系统的方法。例如，当我们对一张模糊的照片进行锐化处理时，实际上是在对图像信号进行滤波操作，增强高频分量，从而使图像看起来更清晰。控制系统：自动驾驶汽车、工业机器人、飞机导航系统、恒温器……这些无处不在的控制系统，通过监测输入信号（如传感器读数），并根据预设的系统模型，生成控制信号来操纵执行器，实现期望的系统行为。例如，自动驾驶汽车需要不断监测车速、方向、前方障碍物等信号，并根据这些信号和车辆的控制系统，精确地控制油门、刹车和方向盘，以确保行车安全。生物医学工程：医疗诊断和治疗的许多方面都依赖于对生物信号的理解和处理。心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等生理信号的采集和分析，是诊断疾病的重要手段。医学成像技术，如X射线、CT、MRI，本质上是将人体内部结构的信号转换为可识别的图像。金融建模：金融市场中的价格波动、交易量变化等都可以被视为信号。通过对这些信号进行分析，并建立相应的系统模型，我们可以尝试预测市场趋势，评估风险，并做出投资决策。本书将为您揭示：本书将以严谨而富有启发性的方式，引导您一步步走进信号与系统的殿堂。我们将从信号的基本表示和分类入手，深入理解不同类型信号的特性。随后，我们将聚焦于系统的基本概念，探索线性、非线性、因果、时不变等关键属性，并学习如何用数学模型来描述这些系统。我们还将学习分析信号和系统的强大工具，包括傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换等，这些工具能够帮助我们将复杂的信号和系统问题转化为更易于处理的形式，从而揭示其内在的结构和规律。我们还将探讨系统的频率响应和瞬态响应，理解系统如何对不同频率的信号以及阶跃信号等进行响应。此外，本书还将介绍一些重要的系统模型，如微分方程和差分方程，以及如何利用卷积运算来描述线性时不变系统的输入输出关系。我们还将接触到采样理论，理解模拟信号如何被转换为数字信号，以及在数字信号处理中需要注意的关键问题。通过丰富的例题和清晰的讲解，您将能够：理解信号的本质及其在现实世界中的各种表现形式。掌握描述和分析系统的基本方法和工具。学会如何运用信号与系统理论解决工程和科学中的实际问题。认识到信号与系统在现代科技和日常生活中扮演的核心角色。无论您是工程专业的学生，还是对科学技术充满好奇心的求知者，亦或是希望更深入地理解我们所处世界的读者，本书都将为您提供一套宝贵的知识框架和分析工具。让我们一起，用信号与系统的语言，去聆听、去理解、去塑造这个丰富多彩的世界。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第4版）》给我最大的感受是，它真的非常“实在”。作者没有用太多华丽的辞藻去包装，而是用最直接、最清晰的语言去阐述每一个概念。我喜欢它在引入新概念时，总是会先给出直观的理解，然后再进行严谨的数学推导，这种“由浅入深”的方式让我始终能够跟上作者的思路。让我印象特别深刻的是书中关于“系统稳定性”的讨论。它不仅从代数的角度分析了稳定性判据，还结合物理意义，解释了不稳定性可能导致的系统行为。书中给出的各种不稳定系统的例子，以及它们产生的后果，都让我对稳定性有了更深刻的认识。另外，书中在介绍傅里叶级数和傅里叶变换时，特别强调了它们在信号频谱分析中的作用，以及如何通过频谱来理解信号的特性，比如带宽、功率分布等。这些内容对我理解许多通信和控制系统中的关键问题非常有帮助。这本书就像一位经验丰富的导师，在你迷茫的时候，总能用最简洁有力的方式为你指点迷津。我已经把它当作我案头的常备参考书了。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第4版）》真的是我学习道路上的神助攻！之前接触过一些相关的课程，但总是感觉隔靴搔痒，概念模糊不清。拿到这本书后，我发现作者的讲解方式简直是为我们这些初学者量身定制的。他从最基础的信号定义讲起，循序渐进，每一步都解释得非常到位。尤其是在傅里叶变换那一章，之前我看到公式就头疼，但这本书里，通过大量的图示和生活化的例子，将抽象的概念变得生动形象。例如，他用不同频率的正弦波叠加来解释频谱的概念，用声音的滤波来类比高通、低通滤波器，这些都让我豁然开朗。而且，书中给出的例题和习题也都是精心设计的，既有巩固基础的，也有拓展思维的。我经常会花时间去琢磨那些例题的解法，尝试自己独立完成习题，这个过程不仅加深了我对知识点的理解，也锻炼了我解决问题的能力。书中的排版也很舒适，重点内容用粗体、斜体或者不同颜色区分，方便阅读和记忆。总的来说，如果你正在寻找一本既严谨又易于理解的信号与系统教材，这本绝对是你的不二之选。它为我打下了坚实的理论基础，让我能够自信地去面对后续更深入的学习和实践。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第4版）》给我带来的最大惊喜在于其严谨的逻辑性和系统性。作者构建的知识体系非常完整，从基础的信号分类、系统性质，到复杂的卷积、傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换，再到状态空间分析等，每一个环节都衔接得天衣无缝。我可以清晰地看到，这些看似独立的知识点是如何相互关联，共同支撑起整个信号与系统的理论框架。我特别欣赏作者在讲解过程中对数学工具的灵活运用，他不是简单地罗列公式，而是深入分析每个公式背后的物理意义和数学含义，引导读者理解公式的由来和用途。例如，在讲解卷积定理时，书中通过对时域和频域卷积的详细对比，让我深刻理解了两种域下运算的对应关系，以及它们在实际问题求解中的优势。此外，书中还穿插了不少历史背景和发展脉络的介绍，这让我对信号与系统这门学科的演进有了更深的认识，也更加敬畏这项伟大的科学成就。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪，它教会了我如何系统地分析问题，如何通过数学工具来精确地描述和解决工程难题。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始我对这本《信号与系统（第4版）》并没有抱太高的期望，毕竟市面上相关的书籍实在太多了，很难找到一本真正能够打动我的。但是，当我深入阅读之后，我不得不承认，它在理论深度和实践联系上都做得相当出色。作者并没有回避那些复杂的数学推导，但他能巧妙地将这些推导过程与实际的系统行为联系起来，让读者明白“为什么”是这样，而不仅仅是“怎么做”。我对书中关于离散时间信号和系统的部分尤其印象深刻。它不仅仅是介绍了Z变换，更是通过丰富的实例，展示了Z变换在分析和设计离散时间系统中的强大威力。比如，如何利用Z变换来分析系统的稳定性，如何通过极点和零点来理解系统的频率响应特性，这些都让我受益匪浅。而且，书中在讨论各种系统模型时，也常常会引用一些实际工程中的例子，比如通信系统中的滤波器设计、控制系统中的反馈补偿等，这极大地激发了我学习的兴趣，让我看到了理论知识在现实世界中的应用价值。即使是那些看似晦涩难懂的章节，在作者的引导下，我也能逐渐理清思路，建立起清晰的认知框架。这本书为我提供了一个全新的视角来审视和理解各种工程系统。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经接触过一些信号处理基础的在职工程师，我拿到这本《信号与系统（第4版）》更多的是抱着查漏补缺和提升理论深度的心态。让我欣喜的是，这本书确实达到了我预期的要求，甚至超出了我的想象。作者在高级主题的处理上，比如状态空间表示和离散傅里叶变换，都做了非常深入和透彻的讲解。他不仅给出了理论推导，还强调了这些概念在现代信号处理算法中的重要作用，例如在数字滤波器设计、频谱分析中的应用。书中提到的算法实现细节和一些优化技巧，对我来说非常有价值，能够直接指导我的实际工作。我尤其喜欢书中关于“如何选择合适的工具”的讨论，它并没有将某个特定方法神化，而是教会我们根据具体问题和系统特性来选择最有效的分析和设计手段。这种 pragmatic 的态度让我受益匪浅。书中的某些章节，例如关于系统辨识的部分，也为我提供了新的思路，让我思考如何从观测数据中提取系统模型。总而言之，这本教材不仅适合初学者，也能够为有一定基础的读者提供更深入的理解和更广阔的视野。