信號與係統(第2版) 董作霖 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董作霖 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 係統分析
• 通信原理
• 電子工程
• 高等數學
• 工程數學

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564011406

商品編碼：29447990116

包裝：平裝

齣版時間：2010-08-01

基本信息

書名：信號與係統(第2版)

定價：28.00元

作者：董作霖

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2010-08-01

ISBN：9787564011406

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書為高職高專電子信息、通信類專業《信號與係統》課程的教材。全書共分6章，內容包括信號與係統的基本概念、連續信號與係統的時域分析、連續信號與係統的頻域分析、連續信號與係統的復頻域分析、離散信號與係統的時域分析、z域分析等，附錄中包括Matlab軟件的使用介紹和傅立葉變換以及實訓等內容。在使用本教材時，對於各章內容的取捨，可根據實際情況確定。本書適用於高職高專電子信息、通信類專業學生。

目錄

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章　信號與係統的基本概念
　1.1　引言
　1.2　信號
　1.3　信號的基本運算
　1.4　幾種常見信號
　1.5　係統的描述
　1.6　係統的性質
　1.7　LTI係統分析
　小結
　習題
第2章　連續信號與係統的時域分析
　2.1　係統微分方程的建立及算子錶示
　2.2　係統的零輸入響應
　2.3　單位衝激函數
　2.4　係統的單位衝激響應和零狀態響應
　2.5　捲積積分
　2.6　係統的時域分析法舉例
　小結
　習題
第3章　連續信號與係統的頻域分析
　3.1　信號分解為正交函數組閤
　3.2　周期信號的分解——傅立葉級數
　3.3　非周期信號的分解——傅立葉變換
　3.4　傅立葉變換的性質
　3.5　傅立葉變換的應用
　小結
　習題
第4章　連續信號與係統的復頻域分析
　4.1　引言
　4.2　拉普拉斯變換
　4.3　單邊拉普拉斯變換的性質
　4.4　拉普拉斯逆變換
　4.5　連續係統的復頻域分析
　4.6　s域的網絡模型法或運算電路法
　4.7　連續信號的信號流圖
　4.8　係統函數與係統特性
　小結
　習題
第5章　離散信號與係統的時域分析
　5.1　引言
　5.2　捲積和
　5.3　離散係統算子方程
　5.4　差分方程的經典解
　5.5　離散係統零輸入響應
　5.6　離散係統零狀態響應
　小結
　習題
第6章　離散信號與係統的z域分析
　6.1　引言
　6.2　Z變換
　6.3　Z逆變換
　6.4　離散係統的z域分析
　小結
　習題
附錄1　Mauab軟件簡介
附錄2　實訓項目
附錄3　常用信號的傅立葉變換錶
附錄4　傅立葉變換的性質
參考答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代通信係統原理》 核心內容概述 《現代通信係統原理》是一本全麵深入探討現代通信係統底層理論、關鍵技術與設計方法的學術專著。本書旨在為讀者構建一個清晰、係統且嚴謹的通信係統知識體係，從信號的産生、傳輸、處理到最終的接收與解調，層層遞進，揭示現代通信係統之所以能夠高效、可靠運行的奧秘。本書的重點在於理論的深度解析與實際應用的緊密結閤，力求使讀者不僅理解“是什麼”，更能領悟“為什麼”以及“如何做”。 章節詳細內容解析 第一部分：通信係統的基本構成與信號的數學描述 緒論：通信係統的發展曆程與未來展望 本章將首先迴顧通信技術從早期模擬時代到當前數字化、網絡化、智能化演進的關鍵裏程碑，闡述通信係統在人類社會發展中扮演的重要角色。 重點分析當前通信技術麵臨的主要挑戰，如帶寬爆炸性增長、海量數據處理需求、低延遲要求、安全性與隱私保護等。 深入探討下一代通信技術（如6G、天地一體化通信、量子通信等）的潛在發展方嚮和核心技術瓶頸，為讀者勾勒齣通信領域的未來藍圖。 信號的分類與數學錶示 詳細介紹連續時間信號和離散時間信號的定義、性質及其數學錶示方法，包括周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等。 深入剖析傅裏葉級數和傅裏葉變換的理論基礎，闡述其在信號頻譜分析中的核心作用，如何揭示信號的頻率成分及其能量分布。 講解拉普拉斯變換及其在分析連續時間係統中的優勢，包括其收斂域的概念以及如何處理瞬態響應。 深入討論Z變換在分析離散時間係統中的重要性，包括其收斂域、零極點與係統穩定性的關係。 介紹狄拉剋函數（衝激函數）的性質及其在信號和係統分析中的應用，例如信號的采樣錶示。 綫性時不變（LTI）係統的時域和頻域分析 詳細闡述LTI係統的概念及其核心特性：疊加性和時移不變性。 係統地介紹捲積運算在LTI係統分析中的核心地位，解釋係統響應如何由輸入信號和係統衝激響應捲積得到。 深入解析LTI係統的頻率響應，即係統如何改變輸入信號的頻率分量（幅度與相位），並介紹頻率響應函數H(jω)與H(z)的概念。 探討LTI係統的穩定性和因果性判據，以及它們與係統衝激響應和頻率響應函數的關係。 講解如何利用時域分析（如衝激響應）和頻域分析（如頻率響應）來完全錶徵一個LTI係統。 第二部分：模擬通信係統 幅度調製（AM）技術 詳細講解標準調幅（DSB-LC）、雙邊帶抑製載波調幅（DSB-SC）和單邊帶調幅（SSB）的原理、數學模型和頻譜特性。 深入分析各種AM調製方式的優缺點，包括帶寬效率、功率效率、解調復雜度等。 介紹調幅波的産生方法，如乘法器調製、平衡調製器等。 講解各種AM解調方法，包括包絡檢波、相乾解調和同步檢波，並分析其適用場景和性能。 討論AM信號的抗噪聲性能，以及調製指數對信噪比的影響。 角度調製（FM/PM）技術 詳細闡述頻率調製（FM）和相位調製（PM）的基本原理，包括瞬時頻率和瞬時相位的概念。 推導FM和PM信號的數學錶達式，並分析其頻譜特性，特彆是FM信號的帶寬與其調製指數的關係（卡森法則）。 深入分析FM和PM調製相較於AM的優勢，例如更好的抗噪聲性能。 介紹FM和PM信號的産生電路，如壓控振蕩器（VCO）、鑒頻器等。 詳細講解FM和PM信號的解調方法，包括鑒頻器（如斜率鑒頻器、鎖相環鑒頻器）和PM解調器。 分析FM和PM信號的信噪比性能，以及載波頻率、調製指數和信號帶寬對輸齣信噪比的影響。 采樣定理與脈衝編碼調製（PCM） 深入理解和證明采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理），闡述其核心結論：帶限信號可以通過以大於其最高頻率兩倍的速率進行采樣而無失真地恢復。 詳細解釋衝激采樣、自然采樣和平颱采樣等采樣方式及其頻譜特性。 深入剖析脈衝編碼調製（PCM）的編碼過程：采樣、量化和編碼。 詳細講解量化誤差的産生機理、量化信噪比（QSNR）的概念以及如何通過增加量化比特數來提高QSNR。 探討PCM的編碼格式，包括綫性PCM和非綫性PCM（如μ律和A律），以及它們在語音信號處理中的應用。 分析PCM係統的優缺點，特彆是其抗噪聲能力和帶寬占用。 第三部分：數字通信係統 基帶信號傳輸與成型 詳細介紹基帶信號傳輸的概念，即信號在不經過載波調製的情況下直接傳輸。 深入探討基帶信號的波形設計，包括單極性不歸零碼、歸零碼、雙極性不歸零碼、曼徹斯特碼等。 重點講解碼間串擾（ISI）的概念及其危害，分析ISI産生的原因，如碼間非理想的濾波器響應和信道特性。 引入奈奎斯特準則，闡述如何在保證無碼間串擾的前提下最大化傳輸速率，包括理想的升餘弦濾波器設計。 討論信號的滾降係數（roll-off factor）在升餘弦濾波器設計中的作用，以及它在傳輸速率和對時鍾同步誤差的容忍度之間的權衡。 介紹匹配濾波器的概念及其在提高接收端信噪比方麵的作用。 帶通調製與解調 詳細介紹數字帶通調製的基本原理，包括振幅鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）和相位鍵控（PSK）等。 深入分析正交振幅調製（QAM）技術，包括其在星座圖上的錶示、編碼與解碼過程，以及它如何結閤ASK和PSK以提高頻譜利用率。 詳細推導各種數字帶通調製方式在加性高斯白噪聲（AWGN）信道下的誤碼率（BER）性能，並進行比較。 講解相乾解調和非相乾解調的概念，以及它們在不同調製方式下的實現方式和性能差異。 介紹差分相位編碼（DPSK）及其在無需精確載波同步情況下的應用。 討論高級調製技術，如m進製PSK、m進製QAM等。 信道編碼與糾錯 深入理解差錯的産生機製，以及為何需要信道編碼來提高通信的可靠性。 詳細介紹分組碼的基本原理，包括綫性分組碼、漢明碼、循環碼等，重點講解其生成矩陣、校驗矩陣、譯碼過程（如伴隨式譯碼）。 深入分析捲積碼的編碼和譯碼原理，包括捲積編碼器結構（移位寄存器和生成多項式）和維特比（Viterbi）譯碼算法。 介紹交織（interleaving）技術的作用，如何對抗突發錯誤。 探討更先進的糾錯碼，如低密度奇偶校驗碼（LDPC）和Turbo碼，並分析它們在現代通信係統中的重要性。 闡述信道編碼的編碼增益和其與信噪比、誤碼率之間的關係。 多路訪問技術與多址接入 介紹多路訪問（Multiple Access）的核心問題：如何在有限的信道資源上允許多個用戶同時訪問。 詳細分析頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）的原理、優缺點及典型應用。 深入講解正交頻分復用（OFDM）技術，包括其如何通過將高速數據流分解為多個低速子流並在正交的子載波上傳輸來解決多徑衰落和頻率選擇性衰落問題。 介紹OFDM的調製解調過程，包括FFT/IFFT的應用。 探討混閤多址技術，如OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）在4G/5G等現代通信係統中的應用。 簡要介紹隨機訪問技術，如ALOHA及其改進型。 第四部分：信息論基礎與信道容量 信息量與熵 定義信息量的概念，並引入概率與信息量的關係。 深入講解熵（Entropy）作為信息源不確定性度量的概念，包括離散隨機變量的熵、聯閤熵、條件熵和互信息。 闡述熵的性質，如非負性、最大值等。 分析熵在數據壓縮和通信係統設計中的理論指導意義。 信道容量 定義信道容量（Channel Capacity）的概念，即在給定信道下，能夠可靠傳輸的最大信息速率。 深入講解離散無記憶信道（DMC）的容量計算，以及二元對稱信道（BSC）和離散輸入連續輸齣高斯信道（GCMI）的特殊情況。 重點闡述連續高斯信道（Additive White Gaussian Noise, AWGN）的信道容量公式（香農-哈特利定理），分析帶寬、信噪比對信道容量的影響。 討論信道容量的理論意義，即香農第二定理：隻要信息速率低於信道容量，就存在編碼方案能夠實現任意低的差錯概率。 探討不同信道模型（如衰落信道）的容量特性。 第五部分：現代通信係統的關鍵技術與進階話題 多天綫技術（MIMO） 介紹MIMO係統的基本概念，即在發射端和接收端使用多個天綫。 深入分析MIMO係統的優勢：空間分集（提高可靠性）和空間復用（提高速率）。 講解信道矩陣的概念以及其在MIMO係統分析中的作用。 介紹主要的MIMO技術，如STBC（空間時間編碼）、Alamouti碼、V-BLAST、ZF（迫零）、MMSE（最小均方誤差）等接收技術。 探討MIMO係統在提高頻譜效率和係統吞吐量方麵的巨大潛力。 自適應均衡技術 深入分析通信信道中的非綫性失真和時變特性對信號傳輸造成的乾擾，尤其是引起碼間串擾。 詳細介紹自適應均衡器的基本原理，包括其結構（如橫跨式均衡器）和工作過程。 講解常用的自適應算法，如LMS（最小均方）算法和RLS（遞歸最小二乘）算法，以及它們如何通過迭代調整均衡器係數以最小化誤差。 討論自適應均衡器在各種通信係統（如DSL、無綫通信）中的應用。 軟件定義無綫電（SDR）與認知無綫電（CR） 介紹軟件定義無綫電（SDR）的概念，即通過軟件來實現無綫通信係統中大部分功能的靈活性和可重構性。 闡述SDR的硬件構成和軟件架構，以及它為通信係統帶來的優勢，如快速原型開發、功能升級、適應性強。 深入介紹認知無綫電（CR）的核心思想，即無綫設備能夠感知周圍的電磁環境，並根據環境動態地調整其傳輸參數，以更有效地利用頻譜資源。 講解CR的關鍵技術，如頻譜感知、頻譜共享、乾擾規避等。 探討SDR和CR在未來無綫通信發展中的重要作用，尤其是在頻譜資源日益緊張的背景下。 本書特色 理論嚴謹性與工程實用性並重： 本書在深入剖析理論模型的同時，注重將理論與實際工程應用緊密聯係，通過大量的實例和圖示，幫助讀者理解抽象概念。 循序漸進的知識體係： 內容設計由淺入深，從基礎概念到高級技術，逐步構建起完整的通信係統知識框架，適閤不同階段的讀者。 數學工具的充分應用： 強調瞭傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具在信號與係統分析中的核心作用，並對其推導和應用進行瞭詳細闡述。 前沿技術的引入： 包含瞭多天綫技術、OFDM、SDR等現代通信係統的關鍵技術，為讀者提供瞭瞭解最新發展動態的窗口。 問題導嚮的學習方式： 許多章節都圍繞解決通信係統中的實際問題展開，如噪聲乾擾、碼間串擾、頻譜效率低下等，引導讀者思考解決方案。 適用讀者 電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術等相關專業的高年級本科生和研究生。 從事通信係統設計、研發、測試和維護的工程師。 對通信係統原理感興趣的科研人員和技術愛好者。 希望係統學習和鞏固通信係統基礎知識的學習者。 結論 《現代通信係統原理》是一本集理論深度、工程廣度與前沿視野於一體的權威著作。通過對本書的學習，讀者將能夠全麵掌握現代通信係統的核心原理，理解各種通信技術的設計思想與性能權衡，為進一步深入研究和開發下一代通信技術打下堅實的基礎。本書不僅是學習通信理論的寶貴教材，也是實踐和創新的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

在翻閱《信號與係統(第2版)》之前，我一直認為這個學科是枯燥乏味的數學符號的堆砌，直到我真正開始閱讀這本書，纔發現自己大錯特錯瞭。這本書的魅力在於它能夠將抽象的數學理論與生動的物理現象巧妙地結閤起來。例如，在講解濾波器時，書中不僅僅給齣瞭傳遞函數的數學錶達式，更詳細地描述瞭不同類型濾波器（如低通、高通）如何“選擇性”地通過或阻礙信號中的特定頻率成分，這種形象的比喻讓我一下子就能抓住問題的本質。書中的練習題設計也很有水平，很多題目都巧妙地引導你去思考，而不是簡單地套用公式。我記得有一個關於係統因果性的題目，讓我不得不去深入理解“時刻”這個概念在係統響應中的關鍵作用。整本書讀下來，我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在培養一種分析問題、解決問題的能力，一種從信號的本質齣發，去理解係統行為的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我是在朋友的強烈推薦下去翻閱這本《信號與係統(第2版)》的，當時我對於信號處理這個領域幾乎是一無所知，覺得它遙不可及。但這本書的風格卻異常地親民，絲毫沒有給我一種高高在上的學術距離感。作者似乎非常瞭解學生在學習過程中可能遇到的睏難，所以會在關鍵概念的引入上做足鋪墊，並且會反復強調一些核心的思想。尤其讓我印象深刻的是，書中在講解離散時間信號和連續時間信號時，不僅區分瞭它們的數學錶達，更從物理意義上給齣瞭直觀的解釋，讓我能體會到兩者的異同。此外，書中的一些課後習題設計得十分巧妙，有些題目看似簡單，但背後卻蘊含著深刻的原理，需要你深入思考纔能解答。我記得有一個關於係統穩定性的題目，如果隻是死記硬背定義，可能很難做齣。但書中給齣的分析方法，強調瞭係統內在特性與輸入信號之間的關係，讓我豁然開朗。這本書就像一位經驗豐富的老友，耐心而細緻地引導我一步步走進信號與係統的世界，讓我感到學習並非難事，反而充滿樂趣。

評分☆☆☆☆☆

初識《信號與係統(第2版)》，我並沒有抱著太大的期望，畢竟是教材，通常偏嚮理論，閱讀起來總是有些枯燥。然而，這本書卻給瞭我意想不到的驚喜。首先，它的邏輯結構非常清晰，從最基礎的信號概念入手，循序漸進地引入係統分析，再到傅裏葉變換、拉普拉斯變換等核心工具，每一步都銜接得恰到好處，讓我這種初學者也能跟得上思路。書中的插圖和圖示是另一大亮點，它們不僅僅是裝飾，而是真正地幫助理解抽象的概念。例如，在講解捲積時，書中通過生動的動態圖示，將兩個函數的滑動和乘積過程可視化，一下子就撥開瞭我心中對捲積的迷霧。此外，例題的選取也非常有代錶性，涵蓋瞭信號與係統領域的各種經典問題，並且解題過程詳細，思路明確，對於鞏固課堂知識、提升解題能力非常有幫助。即使是一些比較難懂的定理，作者也通過一些通俗易懂的比喻來解釋，讓我在“啊，原來如此”的頓悟中不斷前進。閱讀這本書的過程，更像是一次係統性的知識梳理和能力培養，而不是簡單的信息堆砌。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個已經工作多年，但偶然需要迴顧信號與係統知識的工程師來說，《信號與係統(第2版)》的齣現簡直是雪中送炭。我之前學習的時候，可能更多的是死記硬背公式，對一些概念的理解停留在錶麵。而這本書的第2版，在原有基礎上進行瞭優化，特彆是在對一些現代應用場景的引入上，讓我覺得它不再是一本純粹的理論書籍，而是更具現實指導意義。例如，在講解傅裏葉分析時，作者花瞭相當篇幅去闡述其在通信、圖像處理等領域的實際應用，這讓我能更清晰地看到理論與實踐的聯係。書中的語言風格也很嚴謹，但又不失條理，不會因為追求“通俗”而犧牲科學的準確性。我尤其喜歡書中對一些復雜概念的分解和闡釋，比如Z變換的部分，通過多角度的講解，讓我對序列和函數的映射關係有瞭更深刻的理解。即使是其中一些較難的證明，作者也盡可能地提供瞭清晰的推導步驟，讓我可以追溯每一個環節，從而理解其背後的邏輯。

評分☆☆☆☆☆

當我打開《信號與係統(第2版)》這本書時，我原本以為又要麵對一堆啃不動的“硬骨頭”，畢竟信號與係統這個領域，聽起來就不是那麼容易駕馭。但事實證明，我的擔憂是多餘的。這本書最讓我感到驚喜的是它的“工程導嚮性”。它不是僅僅羅列公式和定理，而是時時刻刻都在引導你思考這些概念在實際工程中意味著什麼。比如，在講到傅裏葉變換時，書中會穿插很多關於頻譜分析在通信係統中的應用，比如如何通過頻譜來判斷信號的帶寬，以及如何設計濾波器來去除噪聲。這讓我感覺自己學的不是純粹的數學，而是解決實際工程問題的工具。書中的一些示例，也緊密聯係著現實生活中的例子，比如聲音信號的分析，圖像的壓縮等等，這極大地激發瞭我學習的興趣。而且，這本書的排版和圖示都做得非常齣色，使得本來就有些復雜的概念變得更容易理解。它就像一位經驗豐富的導師，既嚴謹又不失耐心，循循善誘地引導你掌握這個領域的知識。