信號與係統輔導與題解(宋琪)(與美國MIT麻省理工本科教材配套) 宋琪,陸三蘭 97875 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋琪，陸三蘭 著

圖書標籤:

• 信號與係統
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齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787560979595

商品編碼：29380915522

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名：信號與係統輔導與題解(宋琪)(與美國MIT麻省理工本科教材配套)

定價：23.00元

作者：宋琪,陸三蘭

齣版社：華中科技大學齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787560979595

字數：346000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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　　本書很經典，不僅內容豐富，條理清楚，習題數量多，而且實際應用介紹得多，習題按照由易到難，由理論到實際，有層次地閤理地安排。不僅有利於教師教學，也有利於學生自學。

內容提要

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　　本書是奧本海姆教授主編的、電子工業齣版社引進齣版的《信號與係統》(第2版)一書的配套的部分習題解答和學習指導。針對原教材中～5章、第7章、第9章和0章後的基礎題，將有答案的基礎題作為例題，沒有答案的基礎題作為習題，並給齣瞭詳細的分析和解答過程，少數題目甚至給齣瞭多種解法。為瞭方便學生對知識點的掌握，每章開始均有本章內容小結。《信號與係統輔導與題解(信號與係統奧本海姆第2版經典教材輔導用書)》可作為高等學校學生的學習輔導教材，也可作為報考電子信息、通信類專業及其他相關專業碩士研究生的考生的復習參考書。

目錄

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章 信號與係統 1.1 學習要點 1.1.1 信號 1.1.2 幾種基本信號 1.1.3 係統 1.1.4 係統的性質 1.2 典型例題 1.3 習題解答第2章 綫性時不變係統 2.1 學習要點 2.1.1 離散時間LTI係統 2.1.2 連續時間LTI係統 2.1.3 綫性時不變係統的性質 2.1.4 用微分方程描述的LTI係統 2.1.5 用差分方程描述的LTI係統 2.1.6 奇異函數 2.2 典型例題 2.3 習題解答第3章 周期信號的傅裏葉級數錶示 3.1 學習要點 3.1.1 LTI係統對復指數信號的響應 3.1.2 毛續時間周期信號的傅裏葉級數錶示 3.1.3 連續時間傅裏葉級數(FS)性質 3.1.4 離散時間周期信號的傅裏葉級數錶示 3.1.5 離散時間傅裏葉級數性質 3.1.6 傅裏葉級數與LTI係統 3.2 典型例題 3.3 習題解答第4章 連續時間傅裏葉變換 4.1 學習要點 4.1.1 非周期信號的錶示：連續時間傅裏葉變換 4.1.2 周期信號的傅裏葉變換 4.1.3 連續時間傅裏葉變換(FT)的性質 4.1.4 連續時間LTI係統的頻率響應 4.1.5 濾波 4.1.6 帶寬 4.2 典型例題 4.3 習題解答第5章 離散時間傅裏葉變換 5.1 學習要點 5.1.1 離散時間傅裏葉變換對 5.1.2 離散時間傅裏葉變換與連續時間傅裏葉變換的區彆 5.1.3 離散時間傅裏葉變換的收斂性 5.1.4 周期序列的傅裏葉變換 5.1.5 離散時間傅裏葉變換的性質 5.1.6 由綫性常係數差分方程所描述的離散LTI係統 5.2 典型例題 5.3 習題解答第6章 采樣 6.1 學習要點 6.1.1 衝激串采樣 6.1.2 采樣定理 6.1.3 利用內插由采樣點重建信號 6.1.4 連續信號的離散處理 6.2 典型例題 6.3 習題解答第7章 拉普拉斯變換 7.1 學習要點 7.1.1 拉普拉斯變換及其與CTFT的關係 7.1.2 拉普拉斯變換的收斂域(ROC) 7.1.3 拉普拉斯逆變換 7.1.4 拉普拉斯變換的性質 7.1.5 用幾何作圖法由極一零點分布圖求傅裏葉變換 7.1.6 用拉普拉斯變換來錶徵和分析LTI係統 7.1.7 連續時間係統的方框圖錶示 7.1.8 單邊拉普拉斯變換 7.2 典型例題 7.3 習題解答第8章 z變換 8.1 學習要點 8.1.1 z變換及其與DTFT的關係 8.1.2 z變換的收斂域(ROC) 8.1.3 逆z變換 8.1.4 z變換的性質 8.1.5 用幾何作圖法由極-零點分布圖求傅裏葉變換 8.1.6 用z變換來錶徵和分析LTI係統 8.1.7 離散時間係統的方框圖錶示 8.1.8 單邊z變換 8.2 典型例題 8.3 習題解答參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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信號與係統：基礎理論與應用詳解 書籍簡介 《信號與係統：基礎理論與應用詳解》是一本旨在全麵深入地闡述信號與係統領域核心概念、基本理論及其廣泛應用的專業教材。本書特彆側重於為讀者構建堅實的理論基礎，並輔以大量實例和解析，幫助學生和工程師掌握分析和處理各類信號、理解和設計係統的能力。本書的編排邏輯嚴謹，內容翔實，從最基礎的時域分析入手，逐步深入到頻域、復頻域以及各種變換方法，最終延伸至係統的穩定性、可控性、可觀測性等高級主題。 核心內容概述 本書分為若乾章節，每一章都圍繞信號與係統的一個重要方麵展開： 第一部分：信號的描述與分類 信號的基本概念：首先，本書會清晰地定義信號是什麼，以及在不同領域（如通信、控製、圖像處理、生物醫學等）信號所扮演的角色。我們將介紹信號的物理意義和數學錶示方法，包括標量信號、矢量信號、復值信號等。 信號的分類：接著，本書將對信號進行詳細的分類。這包括： 按時間域劃分：連續時間信號與離散時間信號。我們會深入探討這兩種信號在數學模型和分析方法上的差異與聯係，為後續的學習奠定基礎。 按周期性劃分：周期信號與非周期信號。周期信號的分析往往可以通過傅裏葉級數等方法簡化，而非周期信號則需要更一般的傅裏葉變換。 按能量與功率劃分：能量信號與功率信號。區分這兩種信號對於理解信號的整體特性以及選擇閤適的分析工具至關重要。 按對稱性劃分：偶信號與奇信號。這些對稱性在信號分析，特彆是傅裏葉變換中，能帶來很大的便利。 按確定性與隨機性劃分：確定性信號與隨機信號。本書主要聚焦於確定性信號的分析，但也會簡要提及隨機信號的基本概念。 基本信號單元：本書會詳細介紹和分析一些最基本、最重要的信號單元，它們是構建復雜信號的基礎。這包括： 指數信號：實指數信號和復指數信號，它們在描述係統響應和信號傳播中扮演著核心角色。 正弦信號：包括餘弦信號，它們是描述周期性振蕩和諧波分析的基礎。 單位衝激信號 (Dirac Delta Function)：其在離散和連續時間中的定義、性質及其在係統建模（如脈衝響應）中的重要作用。 單位階躍信號 (Heaviside Step Function)：用於描述信號的開啓或關閉，以及與衝激信號的關係。 矩形脈衝信號、三角脈衝信號等，用於模擬實際中的各種瞬態信號。 信號運算：本書將介紹信號在時域上的各種基本運算，這些運算對於理解信號的組閤和變換至關重要： 加法、減法、乘法 標量乘法 時間翻轉 時間移位 時間尺度變換 (壓縮與擴展) 捲積運算：作為信號與係統理論的靈魂，本書將用大量篇幅深入剖析捲積的定義、性質、計算方法及其在係統分析中的核心地位。 第二部分：綫性時不變 (LTI) 係統的分析 LTI 係統的定義與特性：本書將精確定義綫性係統和時不變係統，並著重闡述綫性時不變 (LTI) 係統的四大基本性質：綫性、時不變性、因果性、穩定性。理解這些性質是分析和設計LTI係統的關鍵。 LTI 係統的捲積描述：本書將詳細介紹如何使用捲積來描述LTI係統的零輸入響應（零狀態響應）和零狀態響應。通過輸入信號與係統衝激響應的捲積，可以得到係統的輸齣信號。 LTI 係統的時域分析： 單位衝激響應 $h(t)$ 或 $h[n]$：詳細介紹如何通過輸入和輸齣來求解係統的單位衝激響應，以及衝激響應如何完全錶徵一個LTI係統。 係統的零輸入響應和零狀態響應：分析在不同初始條件下係統的響應。 係統的全響應：結閤零輸入響應和零狀態響應，得到係統的整體輸齣。 LTI 係統的頻域分析： 傅裏葉級數 (FS)：用於分析周期信號的頻譜特性，將周期信號錶示為不同頻率正弦分量的疊加。 傅裏葉變換 (FT)：用於分析非周期信號的頻譜特性，將任意信號分解為不同頻率的連續頻譜。本書將詳細講解傅裏葉變換的定義、性質（如綫性、時移、尺度變換、捲積定理、微分性質等）以及如何利用傅裏葉變換來分析LTI係統的頻率響應。 頻率響應 $H(omega)$：介紹係統對不同頻率信號的放大或衰減特性，以及如何通過頻率響應來理解係統的濾波作用。 帕塞瓦爾定理：分析信號在時域和頻域的能量關係。 LTI 係統的復頻域分析 (拉普拉斯變換)： 拉普拉斯變換 (LT)：引入復數頻率 $s$，將信號和係統映射到復平麵。拉普拉斯變換相比傅裏葉變換，能更方便地處理非周期信號，特彆是收斂性問題，並為穩定性分析提供強大工具。 收斂域 (ROC)：強調拉普拉斯變換的收斂域對於唯一確定原函數的重要性，以及如何根據係統性質（如因果性）來確定收斂域。 拉普拉斯逆變換：講解如何從拉普拉斯變換得到原函數，常使用部分分式展開和留數定理。 傳遞函數 $H(s)$：介紹係統在復頻域的錶示，以及如何通過傳遞函數來分析係統的動態特性、極點和零點。 極點與零點分析：深入探討係統極點和零點在穩定性、瞬態響應和穩態響應中的作用。 部分分式展開：講解計算拉普拉斯逆變換的核心方法。 LTI 係統的離散時間信號分析： 離散時間傅裏葉變換 (DTFT)：分析離散時間周期和非周期信號的頻譜。 離散傅裏葉變換 (DFT)：用於計算機和數字信號處理中的有限長序列的頻譜分析。 Z變換 (Z-Transform)：作為離散時間信號分析的“拉普拉斯變換”，Z變換是分析離散時間LTI係統的強大工具，尤其在數字信號處理和控製係統中應用廣泛。 收斂域 (ROC)：在Z變換中同樣重要。 Z逆變換：講解計算Z逆變換的方法。 係統函數 $H(z)$：介紹離散時間LTI係統的傳遞函數。 零極點分析：分析離散時間係統在單位圓上的零極點與係統穩定性的關係。 係統穩定性、可控性與可觀測性： 穩定性：深入分析BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性，以及如何通過係統函數（極點位置）來判斷穩定性。 因果性：嚴格定義因果係統，並解釋其在實際係統中的意義。 可控性與可觀測性：介紹狀態空間方法，分析係統是否能從任意初始狀態到達任意目標狀態（可控性），以及能否通過測量輸齣來完全確定係統狀態（可觀測性）。 第三部分：係統應用與進階主題 濾波器設計與分析：介紹不同類型的濾波器（低通、高通、帶通、帶阻），以及如何基於LTI係統理論設計和分析濾波器。 采樣與重建理論：講解連續時間信號如何被離散化（采樣），以及如何在一定條件下從離散信號恢復原始連續信號（重建），核心是奈奎斯特采樣定理。 捲積的數值計算：在數字信號處理中，捲積的直接計算方法。 狀態空間分析：進一步深入狀態空間錶示法，包括連續時間係統和離散時間係統的狀態方程、輸齣方程，以及如何通過狀態空間方法解決係統分析和設計問題。 與實際工程的聯係：本書將穿插大量實例，展示信號與係統理論在通信係統（調製解調、信道分析）、控製係統（反饋控製、穩定性設計）、信號處理（濾波、去噪）、圖像處理（圖像增強、邊緣檢測）等領域的具體應用。 本書特色 循序漸進，邏輯嚴謹：本書從最基礎的信號定義齣發，逐步深入到復雜的係統分析，層層遞進，確保讀者能夠構建清晰的知識體係。 理論與實踐相結閤：每個理論概念都配有詳細的數學推導和直觀的解釋，同時輔以大量來自實際工程問題的例子，幫助讀者理解理論的實用價值。 豐富的例題與習題：書中包含大量的例題，步驟清晰，便於讀者模仿學習。每章末尾附有不同難度的習題，幫助讀者鞏固所學知識，檢驗掌握程度。 概念清晰，深入淺齣：力求用最清晰易懂的語言解釋復雜的概念，避免晦澀難懂的術語堆砌，讓初學者也能快速入門。 注重數學工具的掌握：強調傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具的運用，培養讀者利用這些工具解決實際問題的能力。 適用讀者 本書適閤所有對信號與係統領域感興趣的讀者，包括但不限於： 高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術、控製工程、電氣工程等專業本科生和研究生。 從事相關領域研究和開發的工程師和科研人員。 希望係統學習信號與係統理論的自學者。 通過閱讀《信號與係統：基礎理論與應用詳解》，讀者將能夠深刻理解信號與係統的基本原理，熟練掌握分析和設計各類係統的數學工具，並能將其應用於解決實際工程問題，為進一步深入學習相關領域打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，在我學習信號與係統這個過程中，簡直是打開瞭一扇新的大門。我一直覺得MIT的教材雖然權威，但對於國內的學生來說，直接啃確實有一定難度，特彆是它在概念的引入和邏輯的推進上，有時會略顯跳躍。宋琪老師這本書，恰恰起到瞭一個非常好的“緩衝”和“銜接”作用。它在保留瞭MIT教材核心內容的基礎上，用更加清晰、更有條理的語言進行瞭重構，特彆是在對一些關鍵概念的解釋上，花瞭大量的筆墨去梳理其前因後果，讓我能夠一步步地理解，而不是感到突兀。而且，這本書的題解部分，可以說是整本書的“點睛之筆”。它並沒有簡單地將MIT教材中的習題答案進行翻譯，而是結閤瞭國內學生的學習習慣和常見易錯點，對每一道題都進行瞭詳盡的分析。這種分析不僅僅停留在計算過程，更重要的是，它深入剖析瞭題目背後的考點和考察意圖，讓我明白為什麼這樣做，以及在未來遇到類似問題時，應該如何著手。這種“解題思路”的傳授，遠比單純的答案更有價值。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，剛拿到這本書的時候，我還有點猶豫，畢竟市麵上信號與係統的輔導書不在少數。但當我翻開第一頁，我便知道自己找到瞭寶藏。這本書最讓我驚喜的是，它並沒有陷入“題海戰術”的窠臼，而是非常注重培養讀者的“係統性思維”。它不像一些輔導書那樣，隻是把知識點羅列齣來，然後簡單地給幾個例題。而是通過層層遞進的講解，將復雜的概念分解成易於理解的單元，並且在講解過程中，不斷地強調不同概念之間的內在聯係。例如，對於傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換以及Z變換這些核心概念，它都處理得非常到位，不僅解釋瞭它們的數學定義，更重要的是，它深入剖析瞭它們各自的適用場景和優勢，讓我在麵對不同類型的問題時，能夠迅速選擇最閤適的工具。而且，這本書的題解部分，不是簡單地給齣答案，而是非常有條理地分析瞭題目的考點，講解瞭如何從已知條件推導齣未知結果，並且對於一些容易齣錯的地方，還特意進行瞭提示和警示。這種嚴謹的分析，讓我受益匪淺，感覺自己的解題能力得到瞭質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是一場及時雨！我一直對信號與係統的概念感到有些模糊，尤其是在啃MIT那本原版教材的時候，常常被那些抽象的數學推導和精煉的英文解釋弄得頭暈腦脹。宋琪老師的這本書，就像一道清晰的指引，將那些復雜的理論掰開瞭、揉碎瞭，用非常接地氣的方式呈現齣來。它沒有迴避核心的概念，但又特彆注重實際的理解，這一點真的太重要瞭。比如，書中對傅裏葉變換的講解，不僅給齣瞭嚴謹的定義，還深入淺齣地分析瞭它在不同領域的應用，讓我一下子就明白瞭為什麼這個工具如此強大。而且，每講解完一個重要的知識點，後麵緊跟著的例題和習題，都非常有代錶性，而且答案解析也做得非常到位，一點點地引導你如何思考，如何運用所學知識去解決問題。我之前做題的時候，常常不知道從何下手，但有瞭這本書的題解，感覺像是有瞭攻略，而且是那種能真正提升你實力的攻略，而不是簡單的答案堆砌。我強烈推薦給所有正在學習信號與係統，或者對信號與係統感到睏惑的同學，這本書真的能讓你事半功倍！

評分☆☆☆☆☆

作為一名正在攻讀通信工程專業的學生，信號與係統是我繞不開的坎。之前嘗試過幾本國內教材，感覺要麼過於理論化，要麼又過於淺顯，始終沒有找到一本能真正銜接MIT原版教材的橋梁。直到我發現瞭宋琪老師的這本《信號與係統輔導與題解》，我纔真正找到瞭“救星”。這本書最大的亮點在於它與MIT本科教材的深度聯動，它並非簡單地翻譯或改編，而是真正吃透瞭MIT教材的精髓，然後用更符閤國內學生理解習慣的語言和方式進行闡述。在講解過程中，它非常注重概念的建立和邏輯的梳理，避免瞭許多國內教材中常見的“點狀”知識堆砌。每當我在閱讀MIT教材時遇到難以理解的地方，翻到宋琪老師這本書的對應章節，總能找到清晰易懂的解釋和恰到好處的補充。尤其是題解部分，簡直是為我量身打造的。MIT教材的習題往往難度較大，而這本書提供的題解不僅給齣瞭詳細的解答步驟，更重要的是，它解析瞭齣題人的思路，點撥瞭關鍵的解題技巧，讓我能夠舉一反三，真正掌握解題的精髓，而不是死記硬背。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣非科班齣身，但又對信號與係統充滿好奇的人來說，尋找一本既能深入淺齣，又能提供足夠練習機會的書籍，一直是一個挑戰。而宋琪老師的這本《信號與係統輔導與題解》，則完美地解決瞭我的痛點。這本書的語言風格非常親切，就像一位經驗豐富的老師在循循善誘。它沒有使用過於生澀的術語，而是用通俗易懂的比喻和實例來解釋抽象的理論，讓我這個初學者也能很快進入狀態。我特彆喜歡它在講解過程中穿插的“思考題”和“拓展閱讀”，這些小小的設計，極大地激發瞭我主動學習的興趣，也幫助我更好地鞏固瞭所學知識。而且，這本書的題解部分，簡直是為我這種“動手能力”稍弱的學習者量身打造的。它不是簡單地給齣答案，而是詳細地分析瞭每一步的邏輯，甚至還提供瞭多種解題思路，讓我看到瞭問題解決的多樣性。通過對題解的深入研究，我不僅學會瞭如何做題，更重要的是，我開始學會瞭如何“思考”問題，如何從不同的角度去分析和解決。