普通高等教育“九五”重點教材：信號與係統(上) 9787040079814 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄭君裏，應啓珩，楊為理 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 通信原理
• 電子工程
• 高等教育
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• 工科
• 九五重點教材
• 高等教育齣版社
• 模擬信號處理

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040079814

商品編碼：29424856642

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名：普通高等教育“九五”重點教材：信號與係統(上)

定價：31.20元

作者：鄭君裏,應啓珩,楊為理

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787040079814

字數：

頁碼：413

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.499kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號與係統（上）》是1981年齣版《信號與係統》（高等教育齣版社齣版）的修訂版。本版與一版的結構層次大體相同，仍然是研究確定經綫性時不變係統傳輸與處理的基本概念和基本分析方法，從時間域到變換域，從連續到離散，從輸人輸齣描述到狀態空間描述，以通信和控製工程作為主要應用背景，注重實例分析。 與一版相比較，全書內容作瞭較大幅度更新，以適應當代信息科學與技術發展的新需要。上冊共六章，包括緒論、連續係統時域分析、傅裏葉變換、拉普拉斯變換、濾波、調製與抽樣、信號的矢量空間分析；下冊也為六章，包括離散係統時域分析、z變換、離散傅裏葉變換、模擬與數字濾波器、反饋係統、狀態變量分析。 《信號與係統》是普通高等教育“九五” 國傢重點教材，可作為高等學校工科或理科信號與係統類型課程的教材，也可供科研與工程技術人員自學參考。

目錄

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章 緒論
1.1 信號與係統
1.2 信號的描述、分類和典型示例
1.3 信號的運算
1.4 階躍信號與衝激信號
1.5 信號的分解
1.6 係統模型及其分類
1.7 綫性時不變係統
1.8 係統分析方法
習題

第二章 連續時間係統的時域分析
2.1 引言
2.2 微分方程式的建立與求解
2.3 起始點的跳變——從O-到O+狀態的轉換
2.4 零輸入響應和零狀態響應
2.5 衝激響應與階躍響應
2.6 捲積
2.7 捲積的性質
2.8 用算子符號錶示微分方程
2.9 以“分配函數”的概念認識衝激函數8（t）
習題

第三章 傅裏葉變換
3.1 引言
3.2 周期信號的傅裏葉級數分析-
3.3 典型周期信號的傅裏葉級數
3.4 傅裏葉變換
3.5 典型非周期信號的傅裏葉變換
3.6 衝激函數和階躍函數的傅裏葉變換
3.7 傅裏葉變換的基本性質
3.8 捲積特性（捲積定理）
3.9 周期信號的傅裏葉變換
3.1 0抽樣信號的傅裏葉變換
3.1 1抽樣定理
習題

第四章 拉普拉斯變換、連續時間係統的s域分析
4.1 引言
4.2 拉普拉斯變換的定義、收斂域
4.3 拉氏變換的基本性質
4.4 拉普拉斯逆變換
4.5 用拉普拉斯變換法分析電路、s域元件模型
4.6 係統函數（網絡函數）H（s）
4.7 由係統函數零、極點分布決定時域特性
4.8 由係統函數零、極點分布決定頻響特性
4.9 二階諧振係統的s平麵分析
4.1 0全通函數與小相移函數的零、極點分布
4.1 1綫性係統的穩定性
4.1 2雙邊拉氏變換
4.1 3拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係
習題

第五章 傅裏葉變換應用於通信係統——濾波、調製與抽樣
5.1 引言
5.2 利用係統函數H（j）求響應
5.3 無失真傳輸
5.4 理想低通濾波器
5.5 係統的物理可實現性、佩利一維納準則
5.6 利用希爾伯特變換研究係統函數的約束特性
5.7 調製與解調
5.8 帶通濾波係統的運用
5.9 從抽樣信號恢復連續時間信號
5.1 0脈衝編碼調製（PCM）
5.1 1頻分復用與時分復用
5.1 2從綜閤業務數字網（ISDN）到信息高速公路
習題

第六章 信號的矢量空間分析
6.1 引言
6.2 信號矢量空間的基本概念
6.3 信號的正交函數分解
6.4 完備正交函數集、帕塞瓦爾定理
6.5 沃爾什函數
6.6 相關
6.7 能量譜和功率譜
6.8 信號通過綫性係統的自相關函數、能量譜和功率譜分析
6.9 匹配濾波器
6.10 測不準（不定度）原理及其證明
6.11 碼分復用、碼分多址（CDMA）通信
習題

附錄一捲積錶
附錄二常用周期信號的傅裏葉級數錶
附錄三常用信號的傅裏葉變換錶
習題答案
索引

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（下）：探索信息傳輸的深層奧秘 《信號與係統（下）》作為一本深入探討信息傳輸與處理的學術著作，旨在為讀者構建一個嚴謹且全麵的理論框架。本書並非僅僅羅列概念，而是著力於揭示信號與係統背後深刻的數學原理和工程應用，引導讀者理解信息如何在各種物理和抽象環境中流動、轉化和被解讀。本書的上篇（已由高等教育齣版社齣版，書號9787040079814）已經奠定瞭堅實的基礎，涵蓋瞭信號的基本概念、係統的基本性質、以及時域分析等核心內容。本下篇將在此基礎上，進一步拓展研究的深度和廣度，觸及更高級、更抽象的分析工具和應用場景，為讀者在通信、控製、圖像處理、生物醫學工程等眾多前沿領域打下堅實的基礎。 傅裏葉分析：揭示信號的頻譜本質 本篇的開端，我們將深入探討信號與係統的頻率域錶示，核心在於傅裏葉分析。傅裏葉級數與傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的關鍵工具。我們將詳細闡述周期信號的傅裏葉級數展開，揭示其由一係列不同頻率的正弦和餘弦分量疊加而成。通過分析傅裏葉級數，讀者將能夠直觀地理解信號的頻率成分，以及它們如何共同構成瞭信號的整體特徵。 在此基礎上，本書將引齣更為強大的工具——傅裏葉變換。我們不僅會講解傅裏葉變換的定義、性質及其與傅裏葉級數的關係，還會深入探討連續時間信號和離散時間信號的傅裏葉變換，以及其在各種工程問題中的應用。讀者將學會如何通過傅裏葉變換來分析係統的頻率響應，理解係統對不同頻率信號的處理能力，從而為係統的設計和優化提供理論依據。例如，在濾波器設計中，傅裏葉變換能夠清晰地展現濾波器在不同頻率上的增益和相位特性，幫助工程師選擇最優的濾波器參數。 拉普拉斯變換與Z變換：實現係統分析的抽象飛躍 傅裏葉分析雖然強大，但在處理不穩定係統或更廣泛的信號類型時，其局限性逐漸顯現。為瞭剋服這些限製，本書將引入拉普拉斯變換和Z變換。拉普拉斯變換是一種復頻率域分析方法，它能夠有效地處理指數增長或衰減的信號，並且在分析連續時間係統的穩定性和瞬態響應方麵錶現齣色。我們將詳細介紹拉普拉斯變換的定義、性質，特彆是其在求解綫性常係數微分方程中的應用，以及如何利用拉普拉斯域中的係統函數來理解係統的動態行為。 而Z變換則是處理離散時間信號和離散時間係統的有力工具。它將離散序列映射到一個復變量z的函數，使得用代數方法分析差分方程和離散係統成為可能。本書將深入探討Z變換的定義、收斂域以及一係列重要的性質，並重點講解其在離散係統分析、穩定性判斷以及數字濾波器設計中的應用。通過拉普拉斯變換和Z變換的學習，讀者將掌握更抽象、更通用的係統分析方法，能夠應對更復雜的工程挑戰。 捲積與相關：理解信號的動態相互作用 捲積是信號與係統理論中一個核心的概念，它描述瞭一個係統對輸入信號的響應。本書將從多個角度深入剖析捲積運算，包括其在時域和頻域的計算方法，以及其在係統響應分析中的重要作用。讀者將理解，係統的輸齣信號是輸入信號與係統衝激響應的捲積，這揭示瞭係統如何“記憶”和“處理”輸入信號。 除瞭捲積，我們還將探討相關運算。相關性描述瞭兩個信號之間的相似程度，在信號檢測、模式識彆、同步等領域有著廣泛的應用。我們將分析自相關和互相關函數的性質，以及它們如何幫助我們識彆信號中的周期性、延遲和相似性。通過對捲積和相關運算的深入理解，讀者將能夠更準確地描述和預測信號在係統中的演變過程，以及不同信號之間的相互影響。 係統穩定性與可控可觀測性：保障係統設計的可靠性 對於任何工程係統而言，穩定性是首要的考量因素。本書將詳細探討綫性時不變（LTI）係統的穩定性判據，包括輸入-有界輸齣（BIBO）穩定性以及其與係統極點位置的關係。讀者將學習如何通過分析係統的傳遞函數，預測係統在外部擾動下的行為，確保係統不會失控或産生災難性的後果。 此外，本書還將引入可控性和可觀測性這兩個重要的係統理論概念。可控性描述瞭一個係統是否能夠從任意初始狀態通過控製輸入到達任意指定狀態。可觀測性則指齣瞭一個係統是否能夠通過測量輸齣信息來推斷其內部狀態。這兩個概念在現代控製係統設計中至關重要，它們決定瞭一個係統的可設計性和可調性。我們將通過具體的例子，展示如何判斷一個係統的可控可觀測性，並闡述其在係統設計和狀態估計中的意義。 狀態空間分析：係統描述的統一視角 在對係統進行深入分析之前，一個統一且強大的描述方法是必不可少的。本書將全麵介紹狀態空間方法，這是一種將係統內部狀態嚮量作為核心的描述框架。與傳統的傳遞函數或差分方程描述相比，狀態空間方法能夠更全麵地描述係統的動態行為，尤其適用於多輸入多輸齣（MIMO）係統和非綫性係統。 我們將詳細講解如何建立連續時間係統和離散時間係統的狀態空間方程，包括狀態嚮量、狀態矩陣、輸入矩陣和輸齣矩陣的含義。在此基礎上，本書將探討狀態方程的解法，以及狀態空間錶示與傳遞函數錶示之間的相互轉換。通過狀態空間分析，讀者將能夠從一個更全局的視角理解係統的內部運作機製，為更復雜的係統分析和控製設計奠定基礎。 采樣理論與離散信號處理：連接連續與離散的橋梁 數字技術的飛速發展使得離散信號處理在現代工程領域占據瞭核心地位。本篇將深入探討采樣理論，解釋如何將連續時間信號轉換為離散時間信號，以及在采樣過程中需要遵循的關鍵原則。我們將詳細講解奈奎斯特-香農采樣定理，闡述瞭采樣頻率與信號最高頻率之間的關係，以及如何避免混疊現象的發生。 在此基礎上，我們將深入研究離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現算法——快速傅裏葉變換（FFT）。DFT是分析離散時間信號頻譜特性的基本工具，而FFT則極大地提高瞭DFT的計算效率，使得在實際工程中進行大規模頻譜分析成為可能。本書將詳細講解DFT的性質、計算方法以及FFT的算法原理，並展示其在語音識彆、圖像壓縮、通信信號分析等領域的廣泛應用。 濾波器的設計與應用：塑造信號的內在屬性 濾波器是信號處理中最基本也是最重要的組成部分之一。本書將係統地介紹數字濾波器的設計方法，包括FIR（有限脈衝響應）濾波器和IIR（無限脈衝響應）濾波器。我們將深入分析兩種濾波器的特點、優缺點，並講解多種設計算法，例如窗函數法、頻率采樣法、Parks-McClellan算法等，幫助讀者掌握根據實際需求設計齣性能優良的濾波器。 除瞭設計方法，本書還將探討濾波器的性能指標，如通帶、阻帶、過渡帶、幅頻特性和相頻特性，並詳細講解如何在時域和頻域對濾波器進行分析和評估。通過對濾波器設計與應用的深入學習，讀者將能夠理解如何利用濾波器來去除噪聲、提取有用信息、改變信號的頻譜特性，從而在各個工程領域實現精確的信號控製和信息增強。 結論 《信號與係統（下）》並非一本孤立的教材，而是對整個信號與係統理論體係的係統性延展和深化。通過對傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換、捲積、相關、穩定性、可控可觀測性、狀態空間以及采樣理論等關鍵內容的深入講解，本書旨在為讀者提供一套完整而強大的分析工具和理論框架。這些工具和框架不僅能夠幫助讀者理解各種信號和係統的本質，更能引導他們解決實際工程問題，並在通信、控製、信息處理等前沿領域做齣貢獻。本書的編排邏輯嚴謹，從基礎概念到高級理論，由淺入深，層層遞進，力求使讀者在掌握理論知識的同時，更能培養齣獨立分析和解決問題的能力。掌握本書所介紹的知識，將為讀者在相關領域的進一步學習和研究打下堅實而全麵的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本《信號與係統(上)》時，我心裏是有些打鼓的，畢竟“重點教材”這幾個字就自帶壓迫感。但真正開始閱讀後，我發現我的擔憂完全是多餘的。作者在理論的闡述上，做到瞭既嚴謹又不失生動。比如，在介紹LTI係統時，它不僅僅給齣瞭數學定義，還詳細解釋瞭“綫性”和“時不變”這兩個概念在實際應用中的意義，用一些簡單的物理模型（比如彈簧振子）來解釋其行為模式，讓抽象的理論變得觸手可及。我印象最深刻的是關於係統響應的部分，書中通過不同類型的輸入信號（階躍信號、衝激信號等）作用於同一個係統，展示瞭係統輸齣的動態變化，並且深入分析瞭為什麼會有這樣的變化。這種“輸入-係統-輸齣”的模式，貫穿瞭整個學習過程，讓我對係統的“黑箱”有瞭更清晰的認識。此外，書中在數學推導上，也十分清晰，每一步的邏輯都交代得明明白白，不會讓人覺得突兀。它就像一位耐心細緻的導師，一步步引導你穿越理論的迷霧，最終豁然開朗。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大驚喜，在於它將復雜的理論講解得如此清晰透徹。我之前對“係統”這個概念總是模模糊糊的，感覺它非常抽象。但在這本書裏，作者用大量貼近生活的例子，比如各種電器、通信設備，來解釋什麼是係統，以及係統的輸入、輸齣和內部處理過程。這讓我一下子就對“係統”有瞭具象化的認識。我特彆喜歡它在講解“捲積”這一核心概念時，采用瞭多種不同的講解方式，有圖示，有數學推導，甚至還有物理上的類比，讓我從不同角度去理解這個復雜的運算。而且，書中對於不同類型信號的分析，也做得非常細緻，從周期信號到非周期信號，從連續信號到離散信號，每一種都配有相應的分析方法和特點介紹。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種學習方法的引導，讓我明白如何去分析和處理一個信號或係統。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統(上)》的結構設計簡直是教科書級彆的典範！它沒有一開始就拋齣大量枯燥的數學公式，而是從最基本、最容易理解的概念入手，層層遞進。我尤其贊賞它在引入“時域”和“頻域”概念時所做的鋪墊。作者沒有直接跳到傅裏葉變換，而是先通過信號的圖形變化，讓讀者直觀感受不同信號在時域上的特徵，然後再巧妙地引入“頻率”這個概念，從而引齣頻域分析的優勢。這種循序漸進的學習路徑，極大地降低瞭理解難度。而且，書中對於一些關鍵公式的推導，都配有非常詳細的解釋和圖示，幫助我理解每一個變量的含義以及它們之間的關係。我在學習傅裏葉級數和傅裏葉變換時，就因為有瞭前麵紮實的時域基礎，所以理解起來相對輕鬆瞭很多。書中穿插的各種案例分析，也都非常有代錶性，讓我能夠將學到的理論知識與實際應用聯係起來，而不是停留在純粹的理論層麵。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統(上)》真的讓我欲罷不能！雖然我平時對理工科類的書籍總是有點畏懼，但這本書卻顛覆瞭我的看法。它的開篇就以一種非常直觀的方式，將抽象的信號概念具象化，比如通過生活中的聲波、光波來引入傅裏葉變換，讓我這種零基礎的讀者也能迅速抓住核心。作者的語言風格特彆平易近人，不像很多教科書那樣生硬晦澀。書中大量的圖示和例題，更是把我從“看懂”推嚮瞭“會用”的階段。我尤其喜歡它在講解捲積時，那種循序漸進的引導方式，從離散捲積到連續捲積，每一步的過渡都處理得非常自然，甚至還穿插瞭一些曆史故事，講述瞭科學傢們是如何一步步探索這些理論的，這讓學習過程不再枯燥，而是充滿瞭發現的樂趣。它不僅僅是知識的傳遞，更像是一次思維的啓迪，讓我開始用全新的視角去觀察和理解這個充滿信號的世界。讀完這部分，我感覺自己對信號的基本性質、係統的基本特性以及它們之間的相互作用有瞭初步但深刻的認識，迫不及待地想翻開下一部分，繼續我的探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

作為一個非專業背景的讀者，我一直覺得“信號與係統”這類課程聽起來就很高深莫測。然而，這本《信號與係統(上)》完全打消瞭我的顧慮。作者的講解方式非常注重邏輯性和係統性，他並沒有一股腦地塞給我各種概念，而是非常有條理地梳理瞭信號的分類、係統的基本性質，以及它們之間的基本運算。我特彆欣賞書中對於“穩定性”和“因果性”等係統特性的闡述，作者通過一些生動形象的比喻，讓我瞬間就明白瞭這些概念的含義，並且深刻理解瞭它們對於係統設計和分析的重要性。例如，在解釋因果性時，他用到瞭“未來的事件不能影響現在的事件”這樣的錶述，一下子就點透瞭核心。另外，書中在引入各種數學工具（如拉普拉斯變換）之前，都做瞭充分的鋪墊，解釋瞭為什麼需要這些工具，以及它們能解決什麼樣的問題，這讓我覺得學習過程非常有目的性，而不是盲目的記憶。