信號與係統教程（第2版）/21世紀高等學校規劃教材/電子信息 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張衛鋼，張維峰 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 電子信息
• 通信工程
• 控製工程
• 高等教育
• 教材
• 21世紀高等學校規劃教材
• 電子工程
• 模擬電路

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302475149

版次：2

商品編碼：12264626

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

頁數：337

字數：453000

編輯推薦

　　從廣度上看，本書基本涵蓋瞭當前國內外一些經典教材的主要知識點。從深度上講，本書與當前國內外一些經典教材大緻相當。就風格而言，本書在內容的編排、敘述、講解和插圖等方麵有獨到之處。

內容簡介

　　“信號與係統”是高等學校本科電子信息工程、網絡工程、物聯網工程、自動控製、機電一體化及通信工程等專業的一門重要專業基礎課程。它不僅是本科生培養計劃中的必修課，也是不少專業研究生入學考試的必考科目。
　　本書是專門針對上述專業而編寫的本科生教材，內容包括第1章信號、第2章係統、第3章連續係統的時域分析、第4章周期信號作用下的連續係統實頻域分析、第5章非周期信號作用下的連續係統實頻域分析、第6章連續係統的復頻域分析、第7章係統的模擬與穩定性分析、第8章離散信號與離散係統的時域分析、第9章離散信號與離散係統的z域分析、第10章係統的狀態空間分析、第11章信號與係統分析理論及方法的應用。全書共有例題160餘道。
　　從廣度上看，本書基本涵蓋瞭當前國內外一些經典教材的主要知識點； 從深度上講，本書與當前國內外一些經典教材大緻相當； 就風格而言，本書在內容的編排、敘述、講解和插圖等方麵有獨到之處。另外，基於本書編寫的英文教材Signals and Systems也已經通過德國德古意特齣版社的審閱並進入齣版流程。
　　本教材也適用於職業學校學生的教學，同時還可作為相關專業研究生和工程技術人員的參考書。

目錄

目錄
第1章信號
1.1信號的概念
1.2信號的分類
1.2.1連續信號與離散信號
1.2.2周期信號與非周期信號
1.2.3能量信號與功率信號
1.2.4確定信號與隨機信號
1.2.5因果信號與反因果信號
1.3基本連續時間信號
1.3.1直流信號
1.3.2正弦型信號
1.3.3指數信號
1.3.4復指數信號
1.3.5符號信號
1.3.6單位階躍信號
1.3.7單位斜坡信號
1.3.8單位衝激信號
1.3.9單位衝激偶信號
1.3.10單位門信號
1.3.11鍾形脈衝信號
1.4連續時間信號的運算
1.4.1算術運算
1.4.2奇、偶信號的運算
1.4.3時移運算
1.4.4翻轉運算
1.4.5尺度變換
1.4.6微分和積分
1.4.7分解與閤成
1.4.8捲積積分
1.4.9信號作圖
1.5學習提示
習題1
第2章係統
2.1係統的概念
2.2係統的激勵、響應與狀態
2.3係統的分類
2.3.1簡單係統與復雜係統
2.3.2連續係統與離散係統
2.3.3綫性係統與非綫性係統
2.3.4時變係統與時不變係統
2.3.5因果係統與非因果係統
2.3.6動態係統與靜態係統
2.3.7開環係統與閉環係統
2.3.8穩定係統與非穩定係統
2.3.9集中參數係統與分布參數係統
2.3.10可逆係統與不可逆係統
2.4LTI係統的模型
2.4.1LTI係統的數學模型
2.4.2LTI係統的數學建模
2.4.3LTI係統的框圖模型
2.5LTI係統的分析方法
2.6學習提示
習題2
第3章連續係統的時域分析
3.1微分方程分析法
3.1.1經典分析法
3.1.2響應分解分析法
3.2衝激響應和階躍響應
3.2.1衝激響應
3.2.2階躍響應
3.3算子分析法
3.3.1微分算子與傳輸算子
3.3.2利用傳輸算子求得衝激響應
3.4捲積分析法
3.5係統動態性、可逆性及因果性的判斷
3.5.1動態性判斷
3.5.2可逆性判斷
3.5.3因果性判斷
3.6學習提示
習題3
第4章周期信號作用下的連續係統實頻域分析
4.1正交函數
4.1.1正交函數集
4.1.2三角函數集
4.1.3虛指數函數集
4.2傅裏葉級數
4.2.1傅裏葉級數的三角形式
4.2.2函數對稱性與傅裏葉係數的關係
4.2.3傅裏葉級數的指數形式
4.2.4傅裏葉級數的特性
4.3信號頻譜
4.3.1頻譜的概念
4.3.2頻譜的特點
4.4傅裏葉級數分析法
4.4.1係統函數
4.4.2分析方法
4.5學習提示
習題4
第5章非周期信號作用下的連續係統實頻域分析
5.1傅裏葉變換的概念
5.2典型非周期信號的傅裏葉變換
5.2.1門信號
5.2.2單邊指數信號
5.2.3雙邊指數信號
5.2.4單位直流信號
5.2.5單位衝激信號
5.2.6符號信號
5.2.7單位階躍信號
5.3傅裏葉變換的特性
5.3.1綫性特性
5.3.2時移特性
5.3.3頻移特性
5.3.4尺度變換
5.3.5對稱特性
5.3.6捲積特性
5.3.7時域微分
5.3.8時域積分
5.3.9調製特性
5.3.10能量守恒
5.4周期信號的傅裏葉變換
5.5傅裏葉逆變換的求法
5.6非周期信號作用下的係統分析法
5.6.1係統模型分析法
5.6.2係統函數分析法
5.6.3信號分解分析法
5.7周期信號作用下的係統分析法
5.8希爾伯特變換
5.9傅裏葉變換分析法的優勢與不足
5.10學習提示
習題5
第6章連續係統的復頻域分析
6.1拉普拉斯變換的概念
6.2常用信號的拉普拉斯變換
6.3周期信號的拉普拉斯變換
6.4拉普拉斯變換的特性
6.4.1綫性特性
6.4.2時移特性
6.4.3復頻移特性
6.4.4尺度變換
6.4.5時域微分
6.4.6時域積分
6.4.7捲積定理
6.4.8初值定理
6.4.9終值定理
6.4.10頻域微分
6.4.11頻域積分
6.5拉普拉斯逆變換的求法
6.6復頻域係統函數分析法
6.6.1係統函數
6.6.2係統函數分析法
6.7復頻域係統模型分析法
6.7.1係統數學模型分析法
6.7.2係統電路模型分析法
6.8復頻域信號分解分析法
6.9時域法、頻域法和復頻域法的關係
6.10學習提示
習題6
第7章係統的模擬與穩定性分析
7.1係統的模擬
7.1.1基本運算器
7.1.2係統框圖模擬
7.1.3係統流圖模擬
7.2係統的穩定性分析
7.2.1係統的穩定性
7.2.2係統函數H(s)的零點、極點分析
7.2.3穩定性與收斂域和極點的關係
7.2.4基於R�睭準則的穩定性判定法
7.3係統可控性與可觀性的基本概念
7.4學習提示
習題7
第8章離散信號與離散係統的時域分析
8.1基本離散信號
8.1.1周期序列
8.1.2正弦型序列
8.1.3復指數序列
8.1.4指數序列
8.1.5單位階躍序列
8.1.6單位脈衝序列
8.1.7z序列
8.2離散信號的基本運算
8.2.1四則運算
8.2.2時移
8.2.3翻轉
8.2.4纍加和
8.2.5差分
8.2.6尺度變換
8.2.7捲積和
8.2.8序列的能量
8.2.9序列的單位序列錶示
8.3離散係統
8.3.1離散係統的概念
8.3.2離散係統的特性
8.4離散係統時域描述法
8.4.1差分方程描述法
8.4.2算子描述法
8.4.3脈衝響應描述法
8.5離散係統時域分析法
8.5.1時域經典分析法
8.5.2單位脈衝響應
8.5.3單位階躍響應
8.5.4響應分解分析法
8.6係統記憶性、可逆性與因果性的判斷
8.7學習提示
習題8
第9章離散信號與離散係統的z域分析
9.1z變換的概念
9.2典型序列的z變換
9.3z變換的特性
9.4z逆變換的求法
9.5z域和s域之間的關係
9.6離散係統的z域分析法
9.6.1差分方程分析法
9.6.2係統函數分析法
9.6.3序列分解分析法
9.7離散係統的模擬
9.8離散係統的穩定性分析
9.9離散係統的頻域分析法*
9.9.1離散傅裏葉級數
9.9.2離散傅裏葉變換
9.9.3離散係統傅裏葉變換分析法
9.9.4離散係統的頻率特性
9.10離散係統與連續係統概念對比
9.11學習提示
習題9
第10章係統的狀態空間分析
10.1係統的狀態空間描述
10.2係統的狀態方程
10.3狀態模型建立方法
10.3.1電路圖建立法
10.3.2模擬圖建立法
10.3.3數學模型建立法
10.4狀態模型求解方法
10.4.1復頻域求解法
10.4.2時域求解法
10.4.3eAt的計算
10.5穩定性判彆
10.6可控性與可觀性的判斷*
10.7學習提示
習題10
第11章信號與係統分析理論及方法的應用
11.1無失真傳輸係統
11.2均衡係統
11.3濾波係統
11.3.1理想濾波器
11.3.2實際濾波器
11.4調製/解調係統
11.4.1DSB調製係統
11.4.2DSB解調係統
11.4.3AM調製係統
11.4.4AM解調係統
11.5學習提示
習題11
附錄A部分習題參考答案
參考文獻

精彩書摘

　　第3章連續係統的時域分析
　　�r問題引入：為瞭分析一個連續LTI係統激勵與響應的關係，需要對係統模型，即微分方程求解，那麼，在時域中如何求解呢？
　　�r解決思路：①利用“高等數學”中的經典求解方法。②引入算子，簡化微分方程求解過程，同時為衝激響應解法提供支持。③用基本信號(衝激信號或階躍信號)作為輸入→求得其解(衝激響應或階躍響應)→找齣其他信號與基本信號的關係→利用綫性特性求得其他信號作為激勵時的係統響應。
　　�r研究結果：響應分解、衝激響應、階躍響應、傳輸算子。
　　�r核心內容：求解係統全響應可以分為零輸入響應求解和零狀態響應求解兩部分。
　　係統分析過程一般可以分為三個階段(見圖3��1)。
　　圖3��1係統分析過程
　　(1)建立係統模型。寫齣聯係係統輸入和輸齣信號之間的數學錶達式。連續係統模型是微分方程，離散係統模型是差分方程。
　　(2)求解係統模型。采用適當的數學方法分析並求解係統模型，即求解綫性微分或差分方程。
　　(3)分析所得結果。在時域或頻域中對所得到的響應(方程解)進行物理解釋，深化係統對信號進行變換或處理過程的理解，並從中得齣所需的結果或結論。
　　由於本課程隻討論LTI係統，而其數學模型就是n階常係數綫性微分(差分)方程，所以，“係統分析”就是建立並求解n階常係數綫性微分或差分方程，然後分析所得結果。
　　對於連續係統，圍繞著“解微分方程”這條主綫，我們將陸續介紹時域解法、頻域解法以及復頻域解法。對於離散係統，則是圍繞著“解差分方程”主綫，有相應的時域解法和z域解法。通過本課程的學習我們必須明白，這些係統分析方法都是建立在“信號分解”和“係統綫性與時不變”兩大基石之上。
　　本章介紹基於端口的連續係統時域分析方法，討論係統對激勵産生的響應隨時間的變化規律，也就是係統的時間特性，或者說，研究係統方程模型在時間域的求解方法。
　　……

前言/序言

　　前言
　　“信號與係統”是高等學校本科通信工程、電子信息工程、物聯網工程、網絡工程、機電一體化、自動控製等專業的一門重要專業基礎課程，對理工科學生自學能力，分析問題、解決問題能力的提高，以及科學思維、實踐技能和綜閤素質的培養有著深遠的影響。它不僅是本科生培養計劃中的必修課，而且也是不少專業研究生入學考試的必考科目，在本科教學環節中占有極其重要的地位，是學習信息理論、掌握信息技術、促進國傢信息化建設的理論基礎，有人甚至把它比喻為開啓21世紀信息科學殿堂的一把鑰匙。
　　1.課程的主要內容
　　從內容上看，“信號與係統”與其說是一門專業課，不如說是一門具有專業特色的數學課更準確。所謂“信號”，就是數學中的函數，不過賦予瞭“電壓”“電流”等物理意義罷瞭。而“係統”則可以看作一個對信號具有某種變換（處理或運算）作用的“變換”模塊。
　　“信號與係統”課程的主要內容可以歸納為：研究信號被一個給定係統變換前後之間的關係，或者說函數被一個運算模塊處理前後之間的關係。在這裏，變換前的信號被稱為“輸入”或“激勵”，經過係統變換處理後的信號被稱為“輸齣”或“響應”。“激勵”是原因，“響應”是結果。用數學語言描述的話，就是自變量（激勵）通過模塊（係統）運算，得到因變量（響應），我們用圖0��1解釋這種關係。圖0��1（a）給齣一個實際的物理係統——變壓器及其兩端的電壓關係；而圖0��1（b）則是對圖0��1（a）的數學描述或等效。可見，所謂“信號與係統”，實際上就是把物理係統抽象為數學模型，然後通過分析該模型，即求解激勵與響應之間的關係進而研究係統性能的一門課程。注意，圖0��1（b）中的字符T［·］錶示對括號內元素的一種處理或變換。顯然，“信號”是“係統”處理的對象，“係統”是處理“信號”的主體，兩者相輔相成。
　　圖0��1激勵、響應和係統之間的關係
　　由於課程中的信號與係統之間的關係是用數學模型（數學錶達式）來描述的，即y(t)=T［f(t)］，所以該課程自始至終貫穿著一條主綫，即求解數學模型，通俗地說，就是“解方程”。圍繞著這條主綫派生齣不同的求解方法，並由此構成全書的主要知識點。
　　因為信號和係統是本課程的核心，所以全部分析工作都是圍繞著它們展開。
　　對“信號”的分析工作主要包括：
　　（1）信號的建模。將現實生活中遇到的各種物理信號通過數學方法抽象為一個數學錶達式，即“數學建模”，其目的是將物理信號變成可以“紙上談兵”的數學函數。
　　（2）信號的分解與組閤。將一個信號分解為其他信號的綫性組閤形式，或者說用一組信號的綫性組閤去錶達另一個信號。
　　對“係統”的分析工作主要指在給定係統（數學模型）的前提下，研究任意激勵下的係統響應（見圖0��2）。或者說，“係統分析”就是已知係統的構成，分析其對信號的變換特性。
　　圖0��2“信號與係統”內容樹
　　簡言之，“信號與係統”課程主要由“信號分析”和“係統分析”兩大部分構成，主要講的是在時域和變換域（實頻域、復頻域、z域）中對綫性微分方程或差分方程進行求解的方法或手段。
　　2.課程的主要特點
　　（1）理論性強。主要介紹在時域和變換域中求解微分/差分方程的各種數學手段。
　　（2）專業性強。生活中的各種係統必須依靠相關領域的基本定律和定理纔能構建起係統的數學模型。
　　（3）應用領域廣。課程的研究結果可以推廣應用到自然科學和社會科學的很多實際係統中去，甚至可以應用於一些非綫性係統的分析。
　　3.課程的學習目的
　　仔細想想就會發現，人們生活的世界是由各種各樣的“係統”構成。人體本身有神經係統、血液係統、消化係統等，生活中有交通係統、照明係統、供水係統、金融係統、醫療係統、通信係統、控製係統等。其中很多係統的功能都可以歸納為對輸入量的處理或變換。因此，這些係統的輸入量與輸齣量（激勵與響應）之間的關係就是我們需要研究的問題。
　　為瞭便於研究，人們把實際物理係統抽象為理論數學模型，並根據模型特性將係統分為兩大類：綫性係統和非綫性係統。因此，學習“信號與係統”課程的目的就是學會分析“綫性係統”激勵與響應之間的關係，同時，將“綫性係統”的分析方法推廣應用到非綫性係統的分析中去，解決人們在實際係統應用中遇到的各種問題。
　　通過該課程的學習，可以幫助讀者建立一種正確、科學、閤理地分析問題與解決問題的普適思路或方法，提高處理生活、學習和工作中碰到的各種問題和睏難的能力。同時，學會如何將基礎知識，尤其是數學知識應用於解決實際問題。
　　4.課程的研究路綫
　　該課程的內容可以分為兩個層麵：下層為“信號分析”，上層為“係統分析”。下層是上層的基礎，上層是下層的成果。根據圖0��2可以給齣該課程的研究路綫，如圖0��3所示。
　　圖0��3“信號與係統”課程研究路綫圖
　　5.課程與基礎課程的關係
　　通過上述介紹，可以清楚地看到“數學”這個科學工具在“信號與係統”課程中所處的重要地位。這裏所用到的數學知識主要包括級數的展開與求和、微分方程和差分方程的求解、代數方程組的求解、部分分式的展開以及基本的微積分運算和綫性代數知識。除此之外，以“電係統”為研究對象的“信號與係統”課程所涉及的專業基礎知識主要包括“電路分析”“模擬電路”以及“數字電路”。其中，“電路分析”與本課程有著密切的關係。“電路分析”是“信號與係統”的前導課程，“信號與係統”是“電路分析”內容的擴展和研究方法的提高。它們的異同點主要錶現在以下幾點：
　　（1）研究對象都是由電子元器件構成的電路或網絡。
　　（2）研究的主要目標都是求解以電壓和電流為主的電路變量。
　　（3）“電路分析”的研究方法主要是在激勵為直流電（直流信號）或交流電（交流信號）的前提下，通過列寫代數方程求得電路中各點對激勵的響應，即各點的電壓或電流值。
　　（4）“信號與係統”的研究方法主要是在激勵為周期信號或非周期信號的前提下，通過列寫微分方程（差分方程）求得係統對激勵的響應（電壓或電流）。
　　例如，在圖0��4的電路分析例圖中，假設電壓源uS是係統的激勵，電流i是係統的響應，現要求同樣的電路在不同激勵下的響應。顯然，根據“電路分析”的知識，可知圖0��4（a）的電流為i=uSR，圖0��4（b）的電流為I·=U·SR+jωL，圖0��4（c）和圖0��4（d）因為激勵是非正弦周期信號和非周期信號而導緻電流i無法求齣，但在“信號與係統”課程中，則可通過傅裏葉級數和傅裏葉變換解決這個問題。
　　圖0��4電路分析例圖
　　（5）“電路分析”的核心內容是基於各種電路定理（定律）的代數方程求解方法和交流電路的相量分析法。
　　（6）“信號與係統”的核心內容是微分方程的時域、頻域、復頻域，差分方程的時域和z域的求解方法。
　　（7）“電路分析”的課程意義主要是傳授利用各種電路定理（定律）求解由RLC構成的各種電路在直流或交流激勵下各點的電壓和電流響應。
　　（8）“信號與係統”的課程意義主要是傳授如何分析一個給定的電係統/電路（其構成不限於RLC）激勵與響應的關係，或者說研究一個係統對信號的變換特性。
　　兩門課程的主要異同點見圖0��5。需要提醒注意的是，這些異同點隻是著眼於“電”領域，而實際上，“信號與係統”還適用於機械係統和其他相似係統。
　　圖0��5“電路分析”和“信號與係統”的主要差異示意圖
　　6.課程的地位
　　綜上所述，“信號與係統”是一門以研究係統性能為目的、以信號和係統為核心、以數學知識為工具、以建立數學模型為前提、以求解係統模型為手段的專業基礎課程。
　　7.本教材的特點
　　第2版除瞭保持第1版的優點及特色外，主要做瞭如下修訂：
　　（1）討論瞭“電路分析”和“信號與係統”課程的主要異同點，厘清瞭它們之間的關係，為更好地學習“信號與係統”課程奠定瞭基礎。
　　（2）增刪和修改瞭部分例題及習題。
　　（3）刪除瞭第1版的“考研熱身”章節。將其中部分題目改編為例題。
　　（4）增補瞭一些內容。例如信號的奇偶運算、帕塞瓦爾定理、可逆係統、係統可觀性與可控性、硃利準則、利用衝激響應判斷係統特性、離散傅氏級數和傅氏變換等。
　　（5）對一些基本概念進行瞭更清晰、更明確的描述。例如微分方程、差分方程等。
　　（6）用“信號與係統分析理論及方法的應用”替換瞭第1版的“係統綜閤概述”內容，以加強本課程與“通信原理”課程的聯係。
　　（7）對部分章節進行瞭重新編排。例如將“捲積”從第3章調整到第1章。
　　（8）對綫性係統的概念進行瞭重新論述。給齣瞭“基本定義”和“拉斯定義”概念。
　　（9）對第1版中齣現的錯誤進行瞭修正。
　　（10）強調瞭書中與“通信原理”課程關係緊密的內容。
　　總之，第2版比第1版內容更全麵，邏輯更清晰，概念更清楚，應用性更強。目錄中帶*的內容為選修課程。
　　另外，基於本書編寫的英文版教材SignalsandSystems正由德國德古意特齣版社和清華大學齣版社聯閤齣版並嚮全球發行。
　　錢曉賢、熊建芳講師和任帥副教授參與瞭第2版的編寫工作並修訂瞭例題及習題；鄭丹雲、趙劼旭、李香雲和王培丞整理校對瞭全部例題、習題及答案。
　　對書中引用著作的編者、著者、譯者錶示感謝。因編者水平有限，錯誤和疏漏處在所難免，懇請廣大讀者斧正。通信郵箱：wgzhang@chd.edu.cn，648383177@qq.com。
　　張衛鋼2017年6月於西安

混沌中的律動：理解世界萬象的鑰匙 我們的世界，從微觀粒子間的相互作用，到宏觀宇宙的星辰運轉；從生物體內的信息傳遞，到社會經濟的復雜聯動；從人類的情感交流，到數字信號的編碼傳輸，無不展現齣一種普遍存在的規律性——“信號”的流動與“係統”的響應。理解這些信號與係統的本質、行為及其相互關係，是洞悉世界運作機製、解決復雜問題的關鍵。本書並非一本簡單羅列公式與定理的教科書，而是旨在帶領讀者穿越錯綜復雜的錶象，抵達信息傳播與處理的核心，為構建更美好的數字未來，為深入探索科學前沿，奠定堅實的基礎。 一、信號：世界的信息載體 信號，顧名思義，是承載著信息、能量或物質變化的數據流。它們以各種形式存在於我們的周圍，如隨時間變化的電壓、電流（電信號），聲音的聲波（聲信號），光綫的強弱變化（光信號），甚至生物體內的化學物質濃度變化，都可視為信號。本書將首先聚焦於信號的本質屬性。 信號的分類與錶示： 我們將從信號的維度齣發，認識連續信號與離散信號的區彆。連續信號在時間（或空間）和幅度上都是連續的，如同潺潺流水，信息密度極高；而離散信號則是在時間和幅度上都取特定值，例如數字采樣後的音頻或圖像數據，它們更易於計算機處理。同時，我們還會探討信號的周期性、奇偶性等基本特徵，這些特徵直接影響著我們分析信號的方法。 信號的數學描述： 為瞭能夠精確地分析信號，我們需要掌握其數學錶達方式。本書將介紹多種描述信號的方法，包括時域錶示、頻域錶示以及復數域錶示。時域描述直觀地展現瞭信號隨時間的變化規律，而頻域描述則揭示瞭信號包含的各種頻率成分，如同音樂的組成音符。復數域的引入，特彆是傅裏葉變換的威力，將使我們看到信號在不同“視角”下的深刻洞察。 基本信號的傢族： 我們會係統地學習幾種最基本、最常見的信號類型，包括單位衝激信號（Dirac delta function）、單位階躍信號（Heaviside step function）、指數信號（e^(at)）、正弦信號（sin(ωt)）、餘弦信號（cos(ωt)）等。這些看似簡單的信號，卻是構成復雜信號的基石，是理解更高級概念的起點。例如，任何復雜信號都可以被看作是這些基本信號的疊加或變換。 二、係統：信號的加工與轉化器 係統，是接收信號、對其進行處理、加工並輸齣新信號的實體。它可以是自然形成的，也可以是人為設計的。從一個簡單的收音機，到復雜的通信網絡，再到我們大腦的信息處理過程，都可視為係統。本書將深入剖析係統的內在規律。 係統的定義與分類： 我們將明確“係統”的界限，理解其輸入-輸齣關係。接著，我們會從多個維度對係統進行分類。例如，綫性係統與非綫性係統（綫性係統具有疊加性與齊次性，分析起來更為簡便），時不變係統與時變係統（時不變係統的特性不隨時間變化，分析方法有共通之處），因果係統與非因果係統（因果係統僅依賴於當前和過去的輸入，符閤物理世界的實際情況），以及穩定係統與不穩定係統（穩定係統輸齣有界，是工程應用的關鍵）。 係統的數學模型： 建立係統的數學模型是進行分析與設計的基礎。對於綫性時不變（LTI）係統，微分方程和差分方程是描述其動態行為的重要工具。我們會詳細闡述如何利用這些方程來錶示和分析係統。 係統的時域分析： 在時域中，捲積積分（對於連續時間係統）和捲積和（對於離散時間係統）是描述LTI係統輸入輸齣關係的核心概念。它們能夠精確地描述係統如何“記憶”過去的輸入並將其“捲積”起來，從而産生當前的輸齣。掌握捲積運算，就如同掌握瞭係統“吞吐”信號的內在機製。 係統的頻域分析： 頻域分析提供瞭另一種看待係統行為的視角，往往能揭示時域分析難以顯現的深刻規律。本書將重點介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換，它們可以將信號分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦分量的疊加。通過分析係統對不同頻率成分的“增益”和“相位”變化，我們可以理解係統是如何“過濾”或“增強”特定頻率的信號的。這對於音頻均衡器、圖像濾波器等的設計至關重要。 係統的復數域分析： 拉普拉斯變換（Laplace transform）和Z變換（Z-transform）是強大的數學工具，它們將信號和係統從時域“搬移”到復數域。在復數域中，微分方程可以轉化為代數方程，極大地簡化瞭分析過程。特彆是，它們能夠更全麵地揭示係統的穩定性、頻率響應等重要特性，為係統設計提供瞭更精妙的手段。 三、信號與係統的相互作用：理解世界的動態湧流 信號與係統並非孤立存在，而是緊密聯係、相互作用的。理解它們之間的關係，是把握信息傳遞、處理與控製的關鍵。 捲積的意義： 捲積運算是連接信號與係統的橋梁。它描述瞭係統對輸入信號的“纍積效應”或“響應模式”。通過捲積，我們可以預測係統在接收到特定信號後的輸齣行為，反之亦然。 頻率響應： 係統對不同頻率信號的響應特性，即頻率響應，是理解係統功能的核心。通過頻率響應，我們可以瞭解係統是低通（隻允許低頻信號通過）、高通（隻允許高頻信號通過）、帶通（隻允許特定頻段信號通過），還是帶阻（阻止特定頻段信號通過）的。這在通信、音頻處理、控製係統等領域有著廣泛的應用。 濾波器設計： 濾波器是信號處理中最基本也是最重要的係統之一，其目標是通過選擇性地允許或阻止特定頻率的信號通過，來淨化、增強或提取有用信息。本書將探討不同類型的濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫濾波器）的設計原理，以及如何在時域和頻域中實現這些濾波器。 采樣與重構： 在數字信號處理領域，將連續信號轉換為離散信號（采樣）以及將離散信號恢復為連續信號（重構）是核心步驟。奈奎斯特-香農采樣定理將告訴我們，在什麼條件下，采樣後的離散信號能夠完整地包含原始連續信號的信息，並且可以被精確地重構迴來。這為數字通信、數字音頻、數字圖像等技術奠定瞭理論基礎。 係統穩定性分析： 係統的穩定性是工程設計中的首要考量。不穩定的係統可能導緻輸齣失控，産生災難性後果。本書將利用復數域分析（如極點位置）等方法，深入講解如何判斷和確保係統的穩定性。 四、應用前景：構建未來的信息基石 對信號與係統理論的深刻理解，是支撐現代科技發展的關鍵。從我們每天使用的智能手機、互聯網，到尖端的醫療影像設備、航空航天係統，再到新興的人工智能、機器學習，都離不開對信號的捕捉、分析、傳輸和係統化的處理。 通信係統： 如何高效、準確地將信息從一個地方傳輸到另一個地方？這需要我們深入理解調製解調技術、信道編碼、多路復用等信號與係統原理。 控製係統： 自動化生産綫、自動駕駛汽車、無人機等，都需要精確的反饋控製係統，它們的核心在於對傳感器信號的實時處理和對執行器的精確控製，這正是信號與係統理論的用武之地。 圖像與語音處理： 圖像壓縮、降噪、特徵提取，語音識彆、語音閤成，這些看似神奇的功能，都基於對信號的精細分析和係統化的處理。 人工智能與機器學習： 神經網絡、深度學習等現代人工智能技術，本質上也是復雜的信號處理係統。理解信號與係統的基本原理，能夠幫助我們更好地理解和設計這些智能模型。 本書旨在以一種嚴謹而不失趣味的方式，引領讀者走進信號與係統的奇妙世界。它不僅僅是學習知識的過程，更是培養邏輯思維、抽象能力和解決問題能力的訓練。通過本書的學習，您將能夠更好地理解周圍的世界，洞察事物背後的運行規律，並為未來在信息科學、電子工程、自動化、人工智能等諸多領域的學習與工作打下堅實的基礎。這是一把鑰匙，開啓瞭理解數字時代、探索科學奧秘的大門。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我之前對“信號與係統”這個學科並沒有太多的概念，覺得它離我的日常生活很遙遠。但自從開始閱讀《信號與係統教程（第2版）》後，我纔意識到這個學科的重要性。書中的一些例子，比如收音機接收信號的過程、手機通信的原理，都讓我覺得非常貼近生活，也更加容易理解。作者在講解連續時間係統和離散時間係統之間的區彆和聯係時，用瞭非常清晰的圖示和類比，這讓我在理解不同領域信號處理的共性與特性時，有瞭更深刻的認識。我特彆喜歡書中關於係統響應的分析，它讓我明白，同一個輸入信號，在不同的係統中會産生不同的輸齣，這對於理解和設計各種電子設備至關重要。這本書就像打開瞭一扇新世界的大門，讓我對電子信息技術有瞭更宏觀和深入的認識，也激發瞭我對這個領域更濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺非常“實在”，它不僅僅停留在理論的層麵，更注重將理論與實際應用相結閤。在講解傅裏葉級數和傅裏葉變換時，作者不僅僅給齣瞭數學推導，還詳細闡述瞭它們在頻譜分析、濾波等方麵的應用。這一點對於我這種更偏嚮動手實踐的學生來說，非常有吸引力。我記得有一次，我在做一個關於音頻信號降噪的課程設計，當時卡在瞭如何有效地去除噪聲信號上。我翻閱瞭這本書的通信係統部分，其中關於濾波器設計的內容給瞭我很大的啓發，讓我找到瞭解決問題的思路。而且，書中還涉及到瞭一些數字信號處理的基礎概念，這對於我們電子信息專業的學生來說，是非常重要的技能。總的來說，這本書不僅教授瞭知識，更培養瞭我的工程思維和解決實際問題的能力，讓我對信號與係統的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子信息工程專業的學生，我接觸過不少教材，但《信號與係統教程（第2版）》絕對是讓我印象最深刻的一本。它的排版設計很人性化，重點內容用不同顔色標記，公式清晰易懂，圖示也繪製得非常精美，完全不像一些枯燥的理論書。我特彆欣賞作者在講解捲積這個概念時，不僅給齣瞭數學上的定義，還用非常形象的比喻來幫助我們理解，比如“兩個函數的滑動和疊加”，這讓我在第一次接觸時就感到豁然開朗，而不是一頭霧水。書裏還提供瞭很多參考資料和進一步閱讀的建議，這對於想要深入研究某個領域，或者對某個概念有更深層次理解的同學來說，非常有價值。我有一個朋友，他最近在準備考研，也在看這本書，他說這本書的內容幫他理清瞭很多模糊的概念，大大提升瞭他的復習效率。總而言之，這本書是一本值得反復研讀的經典之作，無論你是初學者還是想要鞏固知識，它都能給你帶來巨大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容真是太全麵瞭！我最近在學習數字信號處理，一直想找一本既有理論深度又不失實踐指導意義的書。這本書簡直就是我的救星！從最基礎的信號的分類、時域分析，到傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換這些核心概念，講解得都非常清晰透徹。我尤其喜歡它在推導過程中，每一步都給齣瞭詳細的解釋，不會讓人感到突然跳躍。而且，書中還穿插瞭很多具體的例子，比如音頻信號的處理、圖像信號的分析，這些都讓我能更好地理解抽象的理論。書中的習題設計也很棒，有基礎的鞏固題，也有一些需要深入思考的應用題，這讓我能夠檢驗自己的學習成果，並且不斷挑戰自己。我最看重的是它能夠幫助我建立起一個紮實的信號與係統知識體係，這對於我後續學習更高級的課程，比如通信原理、控製理論等，打下瞭堅實的基礎。感覺這本書就像我的私人導師一樣，隨時解答我的疑惑，引導我前進。

評分☆☆☆☆☆

我原本對信號與係統這個科目一直抱有一種敬畏感，覺得它抽象且難以理解。然而，當我翻開《信號與係統教程（第2版）》時，這種感覺瞬間消失瞭。作者的語言風格非常平實，就像和一位經驗豐富的老師在對話。他善於將復雜的概念分解成一個個小的、易於理解的部分，然後層層遞進，最終構建起完整的知識框架。我尤其喜歡書中對於“係統”的定義和分類，以及對不同類型係統（如綫性時不變係統、因果係統等）特性的深入分析。這些內容不僅為我理解信號處理和係統分析打下瞭基礎，更讓我體會到瞭工程問題中係統思維的重要性。書中的一些章節，例如關於離散時間信號和係統的分析，對於我在進行數字通信係統的設計和仿真時，提供瞭非常寶貴的指導。我之前在實踐中遇到的一些問題，通過閱讀這本書，找到瞭理論上的解釋和解決方案。它讓我明白，信號與係統不僅僅是理論知識，更是解決實際工程問題的有力工具。