信号与系统(第二版) 9787502595968 化学工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于慧敏 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502595968

商品编码：29649786120

包装：平装

出版时间：2007-11-01

基本信息

书名：信号与系统(第二版)

定价：38.00元

作者：于慧敏

出版社：化学工业出版社

出版日期：2007-11-01

ISBN：9787502595968

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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本书全面系统地论述了信号与线性时不变系统分析的基本概念、基本理论和基本分析方法及其应用。本书在*版的基础上，增加了大量Matlab程序，系统地论述了如何用Matlab对信号与系统进行分析和仿真。
全书共9章，内容包括：信号与系统的基本概念，LTI系统的时域分析，连续时间信号与系统傅里叶分析，离散时间信号与系统傅里叶分析，调制与采样，s域分析，z变换，系统理论，状态变量分析。
全书在取材上注重内容和结构的完整性，着重于信号分析和系统分析，加强了与信号处理和系统设计等领域的联系，增加了一些在工程上有着广泛应用背景的基本概念和基本分析方法，尤其是仿真软件的引入。
同时，在取材上也体现了课程应用领域的演变，课程教学和内，容安排上的发展，注重经典理论与新技术的融合。教材内容适用于不同学时的教学课程，可根据不同学时和教学要求，灵活组合授课内容。
本书可作为通信工程专业、信息工程专业、电子信息工程专业、自控类和计算机专业等工科或理科信号与系统课程的教材，也可以供从事信息获取、处理、传输等相关专业学习和工作的研究生、教师和科技工作者参考。

目录

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1信号与系统的基本概念

1.0引言

1.1信号与系统的基本概念

1.1.1信号的描述与信号的分类

1.1.2系统的表示与分类

1.2基本的连续时间信号

1.2.1连续时间复指数信号与正弦信号

1.2.2奇异信号

1.2.3其他连续时间信号

1.3基本的离散时间信号

1.3.1单位脉冲序列和单位阶跃序列及其相关序列

1.3.2离散时间复指数信号与正弦信号

1.4信号的组合运算与自变量变换

1.4.1信号的组合运算

1.4.2信号的自变量变换

1.5系统的描述

1.5.1系统的模型

1.5.2系统的互联

1.6系统的基本性质

1.6.1线性系统和非线性系统

1.6.2时变系统和时不变系统

1.6.3增量线性系统

1.6.4记忆系统与无记忆系统

1.6.5因果性与因果系统

1.6.6可逆性与可逆系统

1.6.7系统的稳定性

习题1

2LTI系统的时域分析

2.0引言

2.1连续时间LTI系统的时域分析

2.1.1信号的脉冲分解：用＆（￡）表示连续时间信号

2.1.2连续时间LTI系统的卷积积分与单位冲激响应

2.1.3卷积积分的图示法

2.1.4卷积积分的性质

2.2离散时间LTI系统的时域分析

2.2.1离散时间信号的脉冲分解：用&表示离散时间信号

2.2.2离散时间LTI系统的卷积和与单位脉冲响应

2.2.3卷积和的性质

2.3单位冲激/脉冲响应与LTI系统性质

2.3.1LTI系统的可逆性与可逆系统

2.3.2LTI系统的稳定性

2.3.3LTI系统的因果性

2.3.4LTI系统的单位阶跃响应

2.3.5LTI系统的特征函数

2.4LTI系统的微分、差分方程描述

2.4.1连续时间LTI系统微分方程描述及其经典解法

2.4.2离散时间LTI系统的数学模型及其差分方程的经典求解

2.5LTI系统的响应分解：零状态响应和零输入响应

2.6LTI系统的框图表示

2.7LTI系统的Matlab求解与仿真



2.7.1连续时间LTI系统的求解

2.7.2离散时间LTI系统的求解

2.7.3卷积计算

2.7.4LTI系统的仿真

习题2

3连续时间信号与系统的频域分析

3.0引言

3.1连续时间周期信号的谐波复指数信号表示：连续时间傅里叶级数

3.1.1连续时间傅里叶级数

3.1.2典型周期信号的傅里叶级数展开

3.1.3连续时间傅里叶级数的收敛与周期信号傅里叶级数的近似表示

3.2非周期信号的复指数信号的表示：连续时间傅里叶变换

3.2.1非周期信号的傅里叶变换的导出

3.2.2连续时间傅里叶变换的收敛性

3.2.3典型连续时间信号的傅里叶变换对

3.3连续时间周期信号的傅里叶变换

3.4连续时间傅里叶变换的性质

3.4.1线性性质

3.4.2时移性质

3.4.3频移性质

3.4.4共轭性及共轭对称性

3.4.5微分与积分

3.4.6时间与频率的尺度变换

3.4.7对偶性

3.4.8帕斯瓦尔(Paseval)定理

3.4.9时域卷积性质

3.4.10调制性质(频域卷积)

3.5连续时间LTI系统的频域分析

3.5.1连续时间LTI系统的频率响应

3.5.2连续时间LTI系统的零状态响应的频域求解

3.5.3用线性常系数微分方程表征的LTI系统

3.5.4周期信号激励下的系统响应

3.5.5电路系统的频域求解

3.5.6信号的不失真传输

3.5.7信号的滤波与理想滤波器

3.5.8利用Matlab实现频域的数值求解

习题3

4离散时间信号与系统的频域分析

4.0引言

4.1离散时间周期信号的谐波表示：离散时间傅里叶级数(DFS)

4.2离散时间非周期信号的复指数表示：离散时间傅里叶变换(DTFT)

4.2.1离散时间傅里叶变换的导出

4.2.2离散时间傅里叶变换的收敛性

4.2.3典型离散时间非周期信号的傅里叶变换对

4.3离散时间周期信号的傅里叶变换

4.4离散时间傅里叶变换的性质

4.4.1离散时间傅里叶变换的周期性

4.4.2线性性质

4.4.3时域平移与频域平移性质

4.4.4共轭与共轭对称性



4.4.5时域差分与累加

4.4.6时域扩展

4.4.7频域微分

4.4.8时域卷积和性质

4.4.9调制性质

4.4.10帕斯瓦尔定理

4.5对偶性

4.5.1离散傅里叶级数的对偶性

4.5.2离散时间傅里叶变换与连续时间傅里叶级数之间的对偶性

4.6离散时间LTI系统的频域分析

4.6.1离散时间LTI系统的频率响应

4.6.2离散时间LTI系统的零状态响应的频域求解

4.6.3用线性常系数差分方程表征的LTI系统

4.6.4离散时间信号的滤波与理想滤波器

4.7基于Matlab的离散时间信号与LTI系统分析

4.7.1离散时间周期信号傅里叶级数的计算

4.7.2可和序列的频谱计算与显示

4.7.3根据差分方程计算系统的频率响应

习题4

5采样与调制

5.0引言

5.1连续时间信号的时域采样定理

5.1.1冲激串采样：采样定理

5.1.2用样值序列重建或表示连续时间信号

5.1.3零阶保持采样

5.2信号的采样

5.3离散时间信号的时域采样定理

5.3.1脉冲串采样

5.3.2离散时间信号的抽取与内插

5.4连续时间系统的离散时间实现

5.5正弦载波幅度调制

5.5.1双边带正弦载波幅度调制(DSB)与同步解调

5.5.2频分复用

5.6脉冲幅度调制(PAM)

5.6.1自然采样与时分复用(TDM)

5.6.2平顶采样形式的脉冲幅度调制

5.7希尔伯特变换与信号的正交表示

5.8离散时间信号正弦幅度调制

习题5

6信号与系统的复频域分析

6.0引言

6.1拉普拉斯变换

6.1.1从傅里叶变换到拉普拉斯变换

6.1.2拉氏变换的收敛域

6.1.3拉氏变换的几何表示：零极点图

6.1.4χ(t)的时域特性与其拉氏变换χ(s)收敛域的关系

6.2常用信号的拉氏变换对

6.3双边拉氏变换的性质

6.4周期信号与抽样信号的拉氏变换

6.5拉氏反变换



6.6单边拉氏变换及性质

6.7连续时间LTI系统的复频域分析

6.7.1系统函数

6.7.2S域的元件模型

6.7.3全响应的求解

6.7.4系统函数代数属性和方框图表示

6.8用Matlab实现连续时间信号与系统的复频域分析

习题6

7Z变换

7.0引言

7.1双边Z变换

7.2Z变换的收敛域

7.3Z变换的几何表示：零极点图

7.4Z变换的性质

7.5常用信号的Z变换对

7.6Z反变换

7.6.1幂级数展开法(长除法)

7.6.2部分分式展开法

7.6.3围线积分法(留数法)

7.7单边Z变换

7.8单边Z变换的性质

7.9LTI系统的Z域分析

7.9.1系统函数与系统性质

7.9.2线性常系数差分方程的Z域求解

7.9.3系统函数的方框图表示

7.10利用Matlab进行Z域分析举例

习题7

8系统理论

8.0引言

8.1系统函数与时域特性

8.1.1连续时间LTI系统

8.1.2离散时间LTI系统

8.2系统函数与稳定系统的频域特性

8.2.1连续时间LTI系统

8.2.2离散时间LTI系统

8.2.3二阶系统

8.3理想滤波器的逼近与频率变换

8.3.1巴特沃思滤波器

8.3.2频率变换

8.4因果系统的稳定性准则

8.4.1因果连续时间系统的稳定性准则

8.4.2因果离散时间系统的稳定性准则

8.5线性反馈系统的根轨迹分析法

8.5.1线性反馈系统

8.5.2闭环极点方程

8.5.3根轨迹的端点：K=0和|K|= ∞时的闭环极点

8.5.4角判据：根轨迹的相角条件

8.5.5根轨迹的性质

8.6奈奎斯特稳定性判据

8.6.1围线映射的基本性质



8.6.2连续时间LTI反馈系统的奈奎斯特判据

8.6.3离散时间LTI反馈系统的奈奎斯特判据

8.7基于Matlab的系统频率响应与稳定性分析方法

8.7.1波特图

8.7.2奈奎斯特图

8.7.3根轨迹

习题8

9状态变量分析

9.0引言

9.1系统的状态与状态变量

9.2系统的信号流图表示

9.3连续时间系统状态方程的建立

9.3.1由电路图直接建立状态方程

9.3.2由微分方程来建立状态方程

9.3.3由系统函数来建立状态方程

9.4连续时间系统状态方程的求解

9.4.1用拉氏变换求解状态变量与输出响应

9.4.2状态方程的时域解法

9.5离散时间系统状态方程的建立

9.5.1由差分方程来建立状态方程

9.5.2由系统函数来建立状态方程

9.6离散时间系统状态方程的求解

9.7由状态方程判断系统的稳定性

9.8状态矢量的线性变换

9.9系统的可控制性和可观察性

9.10利用Matlab进行状态空间分析举例

习题9

部分习题答案

参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号与系统（第二版）》9787502595968 化学工业出版社 内容概要 本书深入浅出地探讨了信号与系统的基本理论、分析方法及其在各个工程领域中的应用。全书结构严谨，逻辑清晰，从最基本的概念出发，逐步引导读者掌握复杂的问题。 第一部分：信号与系统的基本概念 第一章 信号与系统导论： 介绍信号和系统的基本定义、分类及其在自然界和工程领域中的广泛存在。通过生活中的例子，如声音、图像、电信号等，生动地展示信号的丰富多彩，以及系统如何对信号进行处理。重点阐述了信号作为信息的载体，系统作为信息处理器的核心作用。讨论了信号与系统的研究意义和应用价值，为后续内容的学习奠定基础。 第二章 连续时间信号的分析： 详细介绍了连续时间信号的各种类型，包括周期信号、非周期信号、指数信号、正弦信号、冲激信号等。深入剖析了这些信号的数学表示和性质。特别强调了单位冲激信号（Dirac delta function）在信号分析中的重要作用，它是理解后续傅里叶变换等概念的关键。此外，还介绍了信号的分解和组合，例如将任意信号表示为一系列基本信号的和或积分，为更高级的分析方法做准备。 第三章 连续时间系统的分析： 引入了连续时间系统的基本概念，包括系统的分类：线性与非线性、时不变与时变、因果与非因果、稳定与不稳定。着重讲解了系统的核心性质——线性时不变（LTI）系统，这是本书分析的基础。详细阐述了 LTI 系统的“冲激响应”的概念，并证明了任何 LTI 系统的输出都可以通过其输入信号与冲激响应的卷积来获得。卷积的计算方法和几何意义得到了充分的讲解。 第四章 傅里叶级数： 介绍了傅里叶级数，它能够将周期信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦信号的叠加。重点讲解了傅里叶级数的收敛性定理，以及如何计算傅里叶级数的系数。通过实例演示了傅里叶级数在频谱分析中的应用，揭示了信号的频率成分。 第五章 傅里叶变换： 将傅里叶级数推广到非周期信号，引出了傅里叶变换。详细讲解了傅里叶变换的定义、性质（如线性、时移、频移、微分、积分、卷积等）及其逆变换。强调了傅里叶变换在分析信号频谱、系统频率响应方面的强大功能。给出了常见信号的傅里叶变换对，并探讨了傅里叶变换的收敛性问题。 第六章 傅里叶变换的应用： 运用傅里叶变换的理论，解决实际工程问题。例如，如何分析系统的频率响应，如何设计滤波器来抑制或增强特定频率的信号，以及如何进行信号的调制和解调。讨论了傅里叶变换在通信、音频处理、图像处理等领域的具体应用案例。 第七章 拉普拉斯变换： 介绍了拉普拉斯变换，它是傅里叶变换的推广，适用于更广泛的信号，包括指数增长的信号。详细阐述了拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）以及各种性质。重点讲解了拉普拉斯变换在分析微分方程和系统稳定性方面的优势。 第八章 拉普拉斯变换的应用： 演示了拉普拉斯变换在求解线性常系数微分方程、分析 LTI 系统零极点、判断系统稳定性等方面的实际应用。介绍了利用拉普拉斯逆变换求系统响应的方法。 第九章 离散时间信号与系统： 将分析方法从连续时间系统推广到离散时间系统。介绍了离散时间信号的表示、分类（如单位抽样信号、单位阶跃信号）以及离散时间系统的基本概念。 第十章 离散时间傅里叶变换： 介绍了离散时间傅里叶变换（DTFT），用于分析周期性离散时间信号的频谱。讲解了 DTFT 的性质和计算方法，以及其与连续时间傅里叶变换的关系。 第十一章 Z 变换： 介绍了 Z 变换，它是离散时间信号分析的重要工具，是拉普拉斯变换在离散域的对应。详细讲解了 Z 变换的定义、收敛域（ROC）及其性质。 第十二章 Z 变换的应用： 演示了 Z 变换在分析离散时间 LTI 系统、求解线性常系数差分方程、判断系统稳定性等方面的应用。介绍了利用 Z 变换分析递归和非递归滤波器的设计。 第十三章 状态空间分析： 引入了一种新的系统描述方法——状态空间表示。详细讲解了连续时间和离散时间系统的状态方程和输出方程，以及如何利用状态空间方法分析系统的能控性和能观测性。这种方法对于多输入多输出（MIMO）系统尤其有效。 第十四章 采样定理： 深入探讨了连续时间信号采样为离散时间信号时所必须遵循的条件。详细阐述了奈奎斯特采样定理，即采样频率必须大于信号最高频率的两倍，以避免混叠现象。介绍了理想采样、实际采样以及采样过程中的重构方法。 第十五章 线性调频（FM）与脉冲调幅（PAM）等调制技术： 探讨了在通信系统中常用的信号调制技术，例如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。解释了调制的目的和原理，以及各种调制方式的优缺点。 第十六章 傅里叶变换与拉普拉斯变换在求解微分方程中的应用： 集中梳理和强化了傅里叶变换和拉普拉斯变换在求解各种类型微分方程（包括常系数微分方程和线性偏微分方程）中的强大能力。通过大量的例题，展示了如何利用这些变换将代数问题转化为更容易求解的问题。 第十七章 卷积定理及其应用： 详细阐述了卷积定理，它揭示了时域卷积与频域乘积之间的对应关系。强调了这一定理在系统分析、滤波器设计以及信号处理中的重要性。 第十八章 滤波器设计的基本原理： 介绍了理想滤波器和实际滤波器的概念，以及如何根据滤波器的频率响应特性来设计滤波器。讨论了低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，并初步介绍了一些滤波器设计方法。 第十九章 随机信号分析导论： 引入了随机信号的概念，这是许多实际工程问题所面临的普遍情况。介绍了随机变量、随机过程的基本概念，以及均值、方差、自相关函数、功率谱密度等重要统计量。 第二十章 随机信号在系统中的响应： 分析了随机信号通过 LTI 系统后的输出特性，重点讲解了输出信号的自相关函数和功率谱密度如何由输入信号和系统传递函数决定。 本书特点 理论严谨： 建立了坚实的数学基础，推导过程清晰，逻辑性强。 内容全面： 涵盖了信号与系统的核心理论，从基础概念到高级应用，循序渐进。 例题丰富： 提供了大量精心设计的例题，覆盖了各种典型问题，帮助读者理解和掌握理论。 应用广泛： 强调了信号与系统理论在通信、控制、电子工程、计算机科学等领域的实际应用，增强了学习的实用性。 语言精练： 采用专业、准确的术语，表述清晰，避免冗余。 图文并茂： 适时配以图示，直观地展现了信号的波形、系统的结构以及变换过程，有助于读者加深理解。 适用读者 本书适合于高等院校电子工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研究与工程开发的科研人员和工程师。对于希望系统学习信号与系统理论的读者，本书将是一个理想的选择。 总结 《信号与系统（第二版）》是一本内容翔实、理论扎实、应用广泛的经典教材。通过系统学习本书，读者将能够深刻理解信号与系统的基本原理，掌握分析和处理各种信号与系统的方法，为解决复杂的工程问题奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计简直是一场对读者精力的无情消耗战。它似乎坚信“量变引起质变”，于是塞满了大量的重复性计算。如果你想通过做题来真正掌握系统的稳定性判据，那你可能要先准备好一打草稿纸和一颗强大的心脏。很多题目，即使你明白了背后的理论原理，纯粹的代数运算也能让你耗费大量时间。更别提那些涉及到矩阵求逆或者求解复杂的特征方程的题目，似乎唯一的目的就是让你体验一下“手工计算”的痛苦。而最让人沮丧的是，答案部分的处理方式——只有最终数值，没有详细的推导过程。这就导致了一个恶性循环：你花了半小时算出一个结果，结果发现是对不上的，然后你不知道是哪个环节出了错，是理论理解偏差，还是单纯的计算失误？这本书提供的反馈机制是如此的薄弱，让学习过程充满了自我怀疑和无效的返工。它更像是一个要求你无条件服从的教练，而不是一个愿意耐心指导你纠正错误的导师。对于需要通过实践和反馈来学习的动手型读者来说，这本教材的帮助微乎其微。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，如果用一个词来形容，那就是“冷漠”。它几乎没有使用任何能激发学习兴趣的“钩子”或者现代应用的案例来支撑那些抽象的理论。当你学到拉普拉斯逆变换的时候，书里提供的例子可能仍然是电路分析中的某个简单的RC电路，而不是结合一下现代的软件定义无线电（SDR）或者图像处理中的滤波操作。这种脱离实际应用的做法，极大地削弱了学习的动力。我迫切地想知道，我花了这么多精力去理解那些复杂的系统函数，到底能用来解决现实世界中的什么难题？这本书对此保持着沉默。它更像是一本为其他工程师服务的工具书，其目的是精确地定义和操作数学工具，而不是激发年轻人对这个迷人领域的兴趣。读完一遍，合上书，我除了记得一堆公式的形状，对于“为什么我们要做这些”这个问题，依然感到一片茫然。我需要的是一本能告诉我这个领域的前沿在哪里、它的魅力何在，而不是一本只负责枯燥地罗列数学定理的教科书。

评分☆☆☆☆☆

这本所谓的“信号与系统”简直就是为初学者量身定做的黑洞，一脚把我踢进了知识的深渊。从一开始的傅里叶级数开始，作者的讲解就仿佛在试图用最拗口的数学语言来阐述最简单的概念。我花了整整一个下午，对照着网上那些更清晰的视频教程，才勉强弄明白那个周期延拓到底是怎么回事。更要命的是，书里的例题，那些看似简单的输入信号，给出的解答步骤简直是天书！跳过了无数关键的推导过程，直接给出了一个“我们知道”或者“显然地”，我哪里知道了？我就是因为不知道才买这本书的啊！感觉作者对读者的基础知识水平有着一种近乎傲慢的预设。翻开任何一个章节，扑面而来的都是密密麻麻的公式和希腊字母，稍微走神，你就彻底迷失在积分和求和符号的丛林里了。如果不是为了应付考试，我真想直接把它扔到角落里吃灰，转而去寻找那些更注重直观理解和实际应用的教材。这本书更像是给那些已经对拉普拉斯变换了如指掌的工程师写的参考手册，而不是给正在摸索前行的学生准备的入门向导。那种挫败感，真的让人怀疑自己是不是真的适合学习电子信息类专业。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，还挺期待的，毕竟是第二版，总该有所改进和与时俱进吧？结果呢，翻开目录，一股浓浓的“上个世纪”的味道就扑面而来。里面的图示，那些线条粗糙得像是用最古老的激光打印机印出来的，配色更是单调得让人昏昏欲睡。最让我抓狂的是，对连续时间和离散时间系统的处理方式，感觉像是两个完全不相关的作者拼凑起来的。前一半还在讲连续时间信号的优雅变换，后一半突然就跳到了采样和Z变换，中间的过渡生硬得像生锈的铰链。而且，书中对一些现代通信系统中的关键概念，比如数字滤波器的基本结构，介绍得极其简略，仿佛这些都是不值一提的“小细节”。我尝试着去理解那个卷积积分，书上给的解释绕来绕去，总是在强调数学上的等价性，却完全没有提及在实际的滤波器设计中，我们为什么要关心那个“翻转和滑动”的过程。读完一章，我感觉自己像是背诵了一篇复杂的颂词，虽然听起来很宏大，但完全不知道它能用来做什么实际的工作。这书真的需要一次彻底的“数字化”升级，从内容到排版，都显得过于陈旧和保守了。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的章节编排逻辑，对于一个初学者来说，简直是反人类的设计。它似乎是按照某个资深教授的思维导图来组织的，而非读者的认知曲线。比如，它在很早的时候就引入了Z变换，但对离散时间系统的基本概念讲得却很含糊，导致我一开始就对Z变换的应用场景感到迷茫。接着，它会花大量的篇幅去讨论一些非常理论化、在基础课程中不那么常用的积分变换的性质，却把对实际系统中至关重要的采样定理放在了后面，而且讲得相当蜻蜓点水。我感觉自己像是在爬一座没有台阶的陡坡，每学到一个新的知识点，都必须回头去翻阅前面那些讲得不够透彻的概念，形成一种持续的、低效的“知识回溯”。如果能按照“从离散到连续”或者“从直觉到抽象”的顺序来组织内容，学习体验一定会好上百倍。现在这样，感觉作者是把所有相关的知识点一股脑地丢给了我们，然后拍拍手说：“看，这就是信号与系统，自己去消化吧。”