信号与系统分析基础 成开友著 9787121282744 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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成开友著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121282744

商品编码：29402796476

包装：平装

出版时间：2016-05-01

图书基本信息
图书名称	信号与系统分析基础
作者	成开友著
定价	39.90元
出版社	电子工业出版社
ISBN	9787121282744
出版日期	2016-05-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

信号与系统是高等学校重要的电类专业基础课程。本书是根据我国高等教育发展的新形势，依据教育部教指委制定的教学基本要求，以及高等学校培养应用型高级技术人才的定位编写的简明教材，突出基础，给出大量实例，注重典型题目的分析。主要内容包括：信号和系统的基本概念、连续系统的时域分析、离散系统的时域分析、连续系统的频域分析、连续系统的S域分析、离散系统的Z域分析和系统函数等，每章后附大量习题，并提供配套电子课件和习题参考答案。

作者简介

成开友，盐城工学院电气学院副教授，拥有20年一线本科电工电子基础课程教学经验和丰富的科研经验，编写了多部电工电子基础课程教材，写作经验丰富。

目录

编辑推荐

文摘

序言

《现代通信系统导论：原理、模型与应用》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代通信系统学习框架，涵盖从基础信号理论到复杂通信系统设计与分析的各个关键环节。作者深知，在信息爆炸的时代，理解通信系统的核心原理是掌握现代科技脉络的基础。因此，本书在设计上力求严谨、系统，并兼顾理论的深度与应用的广度，旨在帮助读者构建扎实的理论基础，同时培养解决实际通信工程问题的能力。 第一部分：通信系统的基石——信号的数学描述与分析 本部分将从最根本的信号出发，深入探讨其数学特性和分析方法。我们首先将介绍各种信号的分类，包括连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等，并阐述它们在不同通信场景下的意义。 时间域与频率域的转换： 傅里叶级数和傅里叶变换是理解信号频谱特性的核心工具。我们将详细推导傅里叶级数和傅里叶变换的定义、性质及其在周期信号和非周期信号分析中的应用。通过对信号进行频域分解，读者将能清晰地理解信号的频率成分，这对于设计滤波器、理解调制解调过程至关重要。 卷积与系统响应： 线性时不变（LTI）系统是通信系统中最基本的模型。我们将深入讲解卷积的概念，以及它如何描述LTI系统对任意输入信号的响应。通过对卷积的深刻理解，读者将能预测系统对信号的延迟、失真等影响，并掌握系统辨识的基本方法。 采样理论与离散化： 随着数字通信的普及，信号的采样成为关键步骤。本书将详细阐述奈奎斯特采样定理，解释采样频率与信号最高频率之间的关系，并探讨采样过程中产生的混叠现象及其解决方法。我们将进一步介绍零阶保持、一阶保持等插值技术，以及它们在信号重建中的作用。 拉普拉斯变换与Z变换： 为了更方便地分析连续时间LTI系统和离散时间LTI系统，我们将引入拉普拉斯变换和Z变换。重点讲解它们的定义、收敛域、性质以及与傅里叶变换的关系。通过这些变换，可以简化微分方程和差分方程的求解，将时域分析转化为频域的代数运算，从而大大简化系统分析的复杂度。 傅里叶变换的性质与应用： 除了基本的定义，我们还将深入探讨傅里叶变换的各类重要性质，如线性性、时移性、频移性、卷积定理、帕塞瓦尔定理等，并结合实例展示这些性质如何在通信系统设计和分析中发挥作用。例如，卷积定理在理解系统频率响应方面起着核心作用。 傅里叶变换的数值计算： 在实际工程中，许多信号的傅里叶变换无法获得解析解。因此，我们将介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，讲解其原理、计算复杂度以及在数字信号处理中的广泛应用，使读者能够利用计算机对信号进行频谱分析。 第二部分：通信过程的核心——调制与解调技术 本部分将聚焦于通信过程中最核心的环节——调制与解调，探讨如何将信息有效地传输到信道中，并在接收端恢复信息。 模拟调制技术： 我们将详细介绍幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等基本的模拟数字调制方式。分析它们的原理、频谱特性、解调方法以及各自的优缺点。例如，ASK的简单性与FSK或PSK的抗噪声能力之间存在权衡。 幅度调制（AM）及其变种： 重点讲解标准调幅（DSB-AM）、双边带抑制载波（DSB-SC）和单边带（SSB）调制。分析它们的频谱结构、功率效率、解调复杂度以及在广播、语音通信等领域的应用。特别会强调SSB在节省带宽方面的优势。 角度调制（FM/PM）： 深入研究调频（FM）和调相（PM）的原理、数学模型、解调技术（如锁相环解调）及其在高质量音频广播、无线通信中的应用。分析FM的抗噪声性能优势。 数字调制技术： 随着数字通信的发展，本书将着重介绍一系列重要的数字调制技术，包括： 移相键控（PSK）系列： 包括二进制相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK）及其变种。分析它们的星座图、码元速率、比特速率、功率效率和误码率性能。 幅度键控（ASK）系列： 包括多电平ASK。 频率键控（FSK）系列： 包括多频FSK。 正交幅度调制（QAM）： 重点讲解QAM的原理，如何同时利用幅度和相位进行调制，以及它在高速数据传输中的重要作用。我们将分析不同阶数的QAM（如16-QAM, 64-QAM）的性能和复杂度。 高阶调制技术： 简要介绍更先进的调制技术，如π/4-QPSK、MSK等，并分析它们在特定应用场景下的优势。 解调技术： 针对各种调制方式，详细介绍相应的解调器设计，包括相干解调、非相干解调、最优估计等。强调解调器设计对通信系统整体性能的影响。 第三部分：通信系统的模型与性能分析 本部分将构建抽象的通信系统模型，并在此基础上分析系统的性能，理解噪声、失真等对通信质量的影响。 通信系统模型： 建立一个通用的通信系统模型，包括信源、信宿、发送滤波器、信道、接收滤波器、解调器等基本组成部分。解释每个模块的功能及其在整个系统中的作用。 噪声的统计特性与影响： 详细分析通信系统中常见的噪声源，如热噪声、散粒噪声、干扰噪声等。重点讲解高斯噪声的统计特性，包括概率密度函数、功率谱密度等。深入分析噪声对信号的影响，以及如何通过性能指标（如信噪比）来衡量系统的抗噪声能力。 最佳接收： 讲解在存在噪声的情况下，如何设计最优接收机以最大化正确接收信息的概率。介绍最大似然准则和最大后验概率准则，并将其应用于特定调制解调场景。 误码率（BER）分析： 这是衡量数字通信系统性能的核心指标。我们将推导不同调制方式在加性高斯白噪声（AWGN）信道下的理论误码率公式，并分析码元能量、噪声功率谱密度等参数对误码率的影响。通过对BER曲线的分析，读者可以直观地比较不同调制方案的优劣。 信道容量： 引入香农信道容量的概念，解释信道容量是如何衡量一个信道所能传输的最大信息速率，以及它是通信系统设计的一个根本性限制。 第四部分：现代通信系统的关键技术与应用 在掌握了基础理论之后，本部分将扩展到更现代、更复杂的通信系统，介绍一些关键技术及其在实际应用中的体现。 多用户通信： 探讨如何在一根通信链路上传输来自多个用户的信息，包括： 多址技术： 详细介绍频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）等核心多址技术。分析它们的原理、优缺点以及在蜂窝通信、卫星通信等领域的应用。 干扰分析： 分析多用户接入时产生的用户间干扰，以及如何通过各种技术来抑制干扰。 无线信道特性： 深入分析无线信道的复杂性，包括衰落、多径效应、多普勒效应等。讲解这些效应如何影响信号的传播，以及如何通过分集技术（如空间分集、频率分集）和均衡技术来改善系统的鲁棒性。 脉冲成形与接收滤波： 讲解在实际数字通信系统中，发送端如何对基带信号进行脉冲成形以满足信道特性要求（例如，最小码间串扰），以及接收端如何设计匹配滤波器来最大化输出信噪比。 信道编码： 介绍信道编码的基本原理，包括纠错码（如海明码、卷积码、Turbo码、LDPC码）和格雷码等。分析它们如何通过增加冗余信息来提高通信系统的可靠性，以及它们在存储、数据传输中的重要作用。 现代通信系统示例： 结合实际的通信系统，如蜂窝移动通信（2G, 3G, 4G, 5G）、Wi-Fi、卫星通信、光纤通信等，对前面介绍的理论进行综合应用。分析这些系统的关键技术、系统架构和性能特点。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 1. 掌握信号与系统的基本数学工具： 熟练运用傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等分析信号和系统。 2. 理解调制解调的原理与技术： 深入理解各种模拟和数字调制解调方式的工作原理、频谱特性和性能优劣。 3. 建立通信系统模型并进行性能分析： 能够构建通用的通信系统模型，并运用噪声理论、误码率分析等方法评估系统性能。 4. 熟悉现代通信系统的关键技术： 了解多址技术、无线信道特性、信道编码等核心技术，并理解它们在实际通信系统中的作用。 5. 培养解决通信工程问题的能力： 能够将所学理论应用于分析和解决实际通信工程中的问题。 本书的编写风格力求清晰易懂，循序渐进，辅以大量的图示和算例，帮助读者更好地理解抽象的理论概念。同时，书中穿插了大量工程师在实际工作中会遇到的问题和考量，旨在为读者提供一条通往通信领域专业知识的坚实路径。无论您是通信工程专业的学生，还是希望深入了解现代通信技术的工程师，本书都将是您宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的广度和深度达到了一个非常令人满意的平衡点。它不仅覆盖了信号与系统分析的核心内容——从时域分析到频域分析的完整过渡，还巧妙地融入了现代信号处理的一些前沿视角，比如对采样理论的深入探讨，以及如何利用数字方法去解决连续时间系统的问题。我发现，作者在引入一些更高级的数学工具时，总是会先回顾一下初级阶段与之对应的概念，这种“温故而知新”的处理方式，使得知识体系的构建非常牢固，不容易产生知识断层。阅读完这本书，我感觉自己对“信息是如何被编码、传输和恢复”这一底层逻辑有了更深刻的洞察，它为我后续学习通信原理、控制理论等更专业的课程打下了一块坚实无比的基石，可以说是物超所值的一本专业参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量和排版设计，说实话，在同类专业书籍中算是非常出色的。纸张的选择偏向于哑光，这使得在长时间阅读时，眼睛不容易产生疲劳感，即使是在强光下看书，反光问题也控制得很好。更值得一提的是它的版面布局，不仅仅是文字的排列，那些公式的间距、变量的字体选择，都体现了一种专业的美学。关键在于，作者和编辑团队非常注重公式与正文的融合度，很少出现公式脱离上下文、让人摸不着头脑的情况。在涉及到矩阵运算和拉普拉斯变换的章节时，他们使用了不同的颜色或粗细来区分不同的运算部分，这种微小的视觉提示，在处理复杂数学表达时，真的能起到事半功倍的效果，大大减少了阅读中的认知负担。

评分☆☆☆☆☆

我是一个典型的“做中学”的学习者，纯理论对我来说吸收效率极低。庆幸的是，这本教材在习题设计方面体现了极高的水准。它的习题不是简单地重复概念，而是真正做到了对知识点的深度挖掘和交叉应用。最让我赞叹的是，配套的例题解析非常详尽，几乎每一步计算都有清晰的步骤说明，甚至连一些容易出错的符号运算细节都没有放过。我通常会先自己尝试解答，如果遇到卡壳的地方，再去对照书后的参考解答。这种对照的过程，远比直接看答案要有效得多，因为它让我清楚地知道自己的思维漏洞出在哪里。而且，书中的最后一部分“综合应用项目”部分，我感觉简直是点睛之笔，它将书中学到的离散时间信号处理、滤波器设计等知识点集成到了一个完整的工程问题中，极大地满足了我将理论付诸实践的渴望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字表达风格，说实话，起初让我有些措手不及，它不像某些教材那样追求极致的教科书式的严谨和冷峻，反而多了一丝深入浅出的“唠嗑感”。这种写作方式的优点在于，它极大地降低了理解复杂数学原理的心理门槛。作者似乎非常懂得如何与一个正在努力啃理论的读者“对话”，他会在关键的转折点用非常口语化的方式提问，然后紧接着给出精妙的解答，仿佛一位经验丰富的老教授正坐在你身边耐心指导。举个例子，在处理系统稳定性判断那一节时，作者没有堆砌大量的证明过程，而是通过一个巧妙的比喻，将抽象的收敛条件具象化了，让我瞬间茅塞顿开。当然，对于那些追求纯粹数学严谨性的深度研究者来说，可能需要额外查阅一些补充资料来完善细节，但作为入门和建立扎实基础的读物，这种亲切的叙述方式无疑是高效且令人愉悦的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有吸引力，采用了一种非常现代且简洁的风格，色彩搭配沉稳又不失活力。初次翻阅时，我立刻被它清晰的目录结构和条理分明的章节划分所吸引。作者在内容组织上显然下足了功夫，每一个概念的引入都循序渐进，逻辑链条非常清晰，这对于初学者来说简直是福音。比如，在讲解傅里叶变换这种抽象概念时，作者并没有直接抛出复杂的数学公式，而是先从一个生动的物理场景入手，让我很快就对变换的意义有了直观的理解。而且，书中的图示质量非常高，那些辅助理解的波形图、频谱图都绘制得极其精准，每一个细节都恰到好处地服务于理论的阐述。我尤其欣赏作者在一些关键的理论推导后，会附带一些生活中的实际应用案例，这极大地激发了我继续深入学习的兴趣，让我感觉这不仅仅是一本枯燥的教科书，更像是一本引人入胜的知识探索之旅。