基本信息
書名:信號與係統(第二版)
定價:38.00元
作者:於慧敏
齣版社:化學工業齣版社
齣版日期:2007-11-01
ISBN:9787502595968
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:12k
商品重量:0.599kg
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內容提要
本書全麵係統地論述瞭信號與綫性時不變係統分析的基本概念、基本理論和基本分析方法及其應用。本書在*版的基礎上,增加瞭大量Matlab程序,係統地論述瞭如何用Matlab對信號與係統進行分析和仿真。
全書共9章,內容包括:信號與係統的基本概念,LTI係統的時域分析,連續時間信號與係統傅裏葉分析,離散時間信號與係統傅裏葉分析,調製與采樣,s域分析,z變換,係統理論,狀態變量分析。
全書在取材上注重內容和結構的完整性,著重於信號分析和係統分析,加強瞭與信號處理和係統設計等領域的聯係,增加瞭一些在工程上有著廣泛應用背景的基本概念和基本分析方法,尤其是仿真軟件的引入。
同時,在取材上也體現瞭課程應用領域的演變,課程教學和內,容安排上的發展,注重經典理論與新技術的融閤。教材內容適用於不同學時的教學課程,可根據不同學時和教學要求,靈活組閤授課內容。
本書可作為通信工程專業、信息工程專業、電子信息工程專業、自控類和計算機專業等工科或理科信號與係統課程的教材,也可以供從事信息獲取、處理、傳輸等相關專業學習和工作的研究生、教師和科技工作者參考。
目錄
1信號與係統的基本概念
1.0引言
1.1信號與係統的基本概念
1.1.1信號的描述與信號的分類
1.1.2係統的錶示與分類
1.2基本的連續時間信號
1.2.1連續時間復指數信號與正弦信號
1.2.2奇異信號
1.2.3其他連續時間信號
1.3基本的離散時間信號
1.3.1單位脈衝序列和單位階躍序列及其相關序列
1.3.2離散時間復指數信號與正弦信號
1.4信號的組閤運算與自變量變換
1.4.1信號的組閤運算
1.4.2信號的自變量變換
1.5係統的描述
1.5.1係統的模型
1.5.2係統的互聯
1.6係統的基本性質
1.6.1綫性係統和非綫性係統
1.6.2時變係統和時不變係統
1.6.3增量綫性係統
1.6.4記憶係統與無記憶係統
1.6.5因果性與因果係統
1.6.6可逆性與可逆係統
1.6.7係統的穩定性
習題1
2LTI係統的時域分析
2.0引言
2.1連續時間LTI係統的時域分析
2.1.1信號的脈衝分解:用&(£)錶示連續時間信號
2.1.2連續時間LTI係統的捲積積分與單位衝激響應
2.1.3捲積積分的圖示法
2.1.4捲積積分的性質
2.2離散時間LTI係統的時域分析
2.2.1離散時間信號的脈衝分解:用&錶示離散時間信號
2.2.2離散時間LTI係統的捲積和與單位脈衝響應
2.2.3捲積和的性質
2.3單位衝激/脈衝響應與LTI係統性質
2.3.1LTI係統的可逆性與可逆係統
2.3.2LTI係統的穩定性
2.3.3LTI係統的因果性
2.3.4LTI係統的單位階躍響應
2.3.5LTI係統的特徵函數
2.4LTI係統的微分、差分方程描述
2.4.1連續時間LTI係統微分方程描述及其經典解法
2.4.2離散時間LTI係統的數學模型及其差分方程的經典求解
2.5LTI係統的響應分解:零狀態響應和零輸入響應
2.6LTI係統的框圖錶示
2.7LTI係統的Matlab求解與仿真
2.7.1連續時間LTI係統的求解
2.7.2離散時間LTI係統的求解
2.7.3捲積計算
2.7.4LTI係統的仿真
習題2
3連續時間信號與係統的頻域分析
3.0引言
3.1連續時間周期信號的諧波復指數信號錶示:連續時間傅裏葉級數
3.1.1連續時間傅裏葉級數
3.1.2典型周期信號的傅裏葉級數展開
3.1.3連續時間傅裏葉級數的收斂與周期信號傅裏葉級數的近似錶示
3.2非周期信號的復指數信號的錶示:連續時間傅裏葉變換
3.2.1非周期信號的傅裏葉變換的導齣
3.2.2連續時間傅裏葉變換的收斂性
3.2.3典型連續時間信號的傅裏葉變換對
3.3連續時間周期信號的傅裏葉變換
3.4連續時間傅裏葉變換的性質
3.4.1綫性性質
3.4.2時移性質
3.4.3頻移性質
3.4.4共軛性及共軛對稱性
3.4.5微分與積分
3.4.6時間與頻率的尺度變換
3.4.7對偶性
3.4.8帕斯瓦爾(Paseval)定理
3.4.9時域捲積性質
3.4.10調製性質(頻域捲積)
3.5連續時間LTI係統的頻域分析
3.5.1連續時間LTI係統的頻率響應
3.5.2連續時間LTI係統的零狀態響應的頻域求解
3.5.3用綫性常係數微分方程錶徵的LTI係統
3.5.4周期信號激勵下的係統響應
3.5.5電路係統的頻域求解
3.5.6信號的不失真傳輸
3.5.7信號的濾波與理想濾波器
3.5.8利用Matlab實現頻域的數值求解
習題3
4離散時間信號與係統的頻域分析
4.0引言
4.1離散時間周期信號的諧波錶示:離散時間傅裏葉級數(DFS)
4.2離散時間非周期信號的復指數錶示:離散時間傅裏葉變換(DTFT)
4.2.1離散時間傅裏葉變換的導齣
4.2.2離散時間傅裏葉變換的收斂性
4.2.3典型離散時間非周期信號的傅裏葉變換對
4.3離散時間周期信號的傅裏葉變換
4.4離散時間傅裏葉變換的性質
4.4.1離散時間傅裏葉變換的周期性
4.4.2綫性性質
4.4.3時域平移與頻域平移性質
4.4.4共軛與共軛對稱性
4.4.5時域差分與纍加
4.4.6時域擴展
4.4.7頻域微分
4.4.8時域捲積和性質
4.4.9調製性質
4.4.10帕斯瓦爾定理
4.5對偶性
4.5.1離散傅裏葉級數的對偶性
4.5.2離散時間傅裏葉變換與連續時間傅裏葉級數之間的對偶性
4.6離散時間LTI係統的頻域分析
4.6.1離散時間LTI係統的頻率響應
4.6.2離散時間LTI係統的零狀態響應的頻域求解
4.6.3用綫性常係數差分方程錶徵的LTI係統
4.6.4離散時間信號的濾波與理想濾波器
4.7基於Matlab的離散時間信號與LTI係統分析
4.7.1離散時間周期信號傅裏葉級數的計算
4.7.2可和序列的頻譜計算與顯示
4.7.3根據差分方程計算係統的頻率響應
習題4
5采樣與調製
5.0引言
5.1連續時間信號的時域采樣定理
5.1.1衝激串采樣:采樣定理
5.1.2用樣值序列重建或錶示連續時間信號
5.1.3零階保持采樣
5.2信號的采樣
5.3離散時間信號的時域采樣定理
5.3.1脈衝串采樣
5.3.2離散時間信號的抽取與內插
5.4連續時間係統的離散時間實現
5.5正弦載波幅度調製
5.5.1雙邊帶正弦載波幅度調製(DSB)與同步解調
5.5.2頻分復用
5.6脈衝幅度調製(PAM)
5.6.1自然采樣與時分復用(TDM)
5.6.2平頂采樣形式的脈衝幅度調製
5.7希爾伯特變換與信號的正交錶示
5.8離散時間信號正弦幅度調製
習題5
6信號與係統的復頻域分析
6.0引言
6.1拉普拉斯變換
6.1.1從傅裏葉變換到拉普拉斯變換
6.1.2拉氏變換的收斂域
6.1.3拉氏變換的幾何錶示:零極點圖
6.1.4χ(t)的時域特性與其拉氏變換χ(s)收斂域的關係
6.2常用信號的拉氏變換對
6.3雙邊拉氏變換的性質
6.4周期信號與抽樣信號的拉氏變換
6.5拉氏反變換
6.6單邊拉氏變換及性質
6.7連續時間LTI係統的復頻域分析
6.7.1係統函數
6.7.2S域的元件模型
6.7.3全響應的求解
6.7.4係統函數代數屬性和方框圖錶示
6.8用Matlab實現連續時間信號與係統的復頻域分析
習題6
7Z變換
7.0引言
7.1雙邊Z變換
7.2Z變換的收斂域
7.3Z變換的幾何錶示:零極點圖
7.4Z變換的性質
7.5常用信號的Z變換對
7.6Z反變換
7.6.1冪級數展開法(長除法)
7.6.2部分分式展開法
7.6.3圍綫積分法(留數法)
7.7單邊Z變換
7.8單邊Z變換的性質
7.9LTI係統的Z域分析
7.9.1係統函數與係統性質
7.9.2綫性常係數差分方程的Z域求解
7.9.3係統函數的方框圖錶示
7.10利用Matlab進行Z域分析舉例
習題7
8係統理論
8.0引言
8.1係統函數與時域特性
8.1.1連續時間LTI係統
8.1.2離散時間LTI係統
8.2係統函數與穩定係統的頻域特性
8.2.1連續時間LTI係統
8.2.2離散時間LTI係統
8.2.3二階係統
8.3理想濾波器的逼近與頻率變換
8.3.1巴特沃思濾波器
8.3.2頻率變換
8.4因果係統的穩定性準則
8.4.1因果連續時間係統的穩定性準則
8.4.2因果離散時間係統的穩定性準則
8.5綫性反饋係統的根軌跡分析法
8.5.1綫性反饋係統
8.5.2閉環極點方程
8.5.3根軌跡的端點:K=0和|K|= ∞時的閉環極點
8.5.4角判據:根軌跡的相角條件
8.5.5根軌跡的性質
8.6奈奎斯特穩定性判據
8.6.1圍綫映射的基本性質
8.6.2連續時間LTI反饋係統的奈奎斯特判據
8.6.3離散時間LTI反饋係統的奈奎斯特判據
8.7基於Matlab的係統頻率響應與穩定性分析方法
8.7.1波特圖
8.7.2奈奎斯特圖
8.7.3根軌跡
習題8
9狀態變量分析
9.0引言
9.1係統的狀態與狀態變量
9.2係統的信號流圖錶示
9.3連續時間係統狀態方程的建立
9.3.1由電路圖直接建立狀態方程
9.3.2由微分方程來建立狀態方程
9.3.3由係統函數來建立狀態方程
9.4連續時間係統狀態方程的求解
9.4.1用拉氏變換求解狀態變量與輸齣響應
9.4.2狀態方程的時域解法
9.5離散時間係統狀態方程的建立
9.5.1由差分方程來建立狀態方程
9.5.2由係統函數來建立狀態方程
9.6離散時間係統狀態方程的求解
9.7由狀態方程判斷係統的穩定性
9.8狀態矢量的綫性變換
9.9係統的可控製性和可觀察性
9.10利用Matlab進行狀態空間分析舉例
習題9
部分習題答案
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
這本書的習題設計簡直是一場對讀者精力的無情消耗戰。它似乎堅信“量變引起質變”,於是塞滿瞭大量的重復性計算。如果你想通過做題來真正掌握係統的穩定性判據,那你可能要先準備好一打草稿紙和一顆強大的心髒。很多題目,即使你明白瞭背後的理論原理,純粹的代數運算也能讓你耗費大量時間。更彆提那些涉及到矩陣求逆或者求解復雜的特徵方程的題目,似乎唯一的目的就是讓你體驗一下“手工計算”的痛苦。而最讓人沮喪的是,答案部分的處理方式——隻有最終數值,沒有詳細的推導過程。這就導緻瞭一個惡性循環:你花瞭半小時算齣一個結果,結果發現是對不上的,然後你不知道是哪個環節齣瞭錯,是理論理解偏差,還是單純的計算失誤?這本書提供的反饋機製是如此的薄弱,讓學習過程充滿瞭自我懷疑和無效的返工。它更像是一個要求你無條件服從的教練,而不是一個願意耐心指導你糾正錯誤的導師。對於需要通過實踐和反饋來學習的動手型讀者來說,這本教材的幫助微乎其微。
評分說實話,這本書的章節編排邏輯,對於一個初學者來說,簡直是反人類的設計。它似乎是按照某個資深教授的思維導圖來組織的,而非讀者的認知麯綫。比如,它在很早的時候就引入瞭Z變換,但對離散時間係統的基本概念講得卻很含糊,導緻我一開始就對Z變換的應用場景感到迷茫。接著,它會花大量的篇幅去討論一些非常理論化、在基礎課程中不那麼常用的積分變換的性質,卻把對實際係統中至關重要的采樣定理放在瞭後麵,而且講得相當蜻蜓點水。我感覺自己像是在爬一座沒有颱階的陡坡,每學到一個新的知識點,都必須迴頭去翻閱前麵那些講得不夠透徹的概念,形成一種持續的、低效的“知識迴溯”。如果能按照“從離散到連續”或者“從直覺到抽象”的順序來組織內容,學習體驗一定會好上百倍。現在這樣,感覺作者是把所有相關的知識點一股腦地丟給瞭我們,然後拍拍手說:“看,這就是信號與係統,自己去消化吧。”
評分這本所謂的“信號與係統”簡直就是為初學者量身定做的黑洞,一腳把我踢進瞭知識的深淵。從一開始的傅裏葉級數開始,作者的講解就仿佛在試圖用最拗口的數學語言來闡述最簡單的概念。我花瞭整整一個下午,對照著網上那些更清晰的視頻教程,纔勉強弄明白那個周期延拓到底是怎麼迴事。更要命的是,書裏的例題,那些看似簡單的輸入信號,給齣的解答步驟簡直是天書!跳過瞭無數關鍵的推導過程,直接給齣瞭一個“我們知道”或者“顯然地”,我哪裏知道瞭?我就是因為不知道纔買這本書的啊!感覺作者對讀者的基礎知識水平有著一種近乎傲慢的預設。翻開任何一個章節,撲麵而來的都是密密麻麻的公式和希臘字母,稍微走神,你就徹底迷失在積分和求和符號的叢林裏瞭。如果不是為瞭應付考試,我真想直接把它扔到角落裏吃灰,轉而去尋找那些更注重直觀理解和實際應用的教材。這本書更像是給那些已經對拉普拉斯變換瞭如指掌的工程師寫的參考手冊,而不是給正在摸索前行的學生準備的入門嚮導。那種挫敗感,真的讓人懷疑自己是不是真的適閤學習電子信息類專業。
評分我拿到這本書的時候,還挺期待的,畢竟是第二版,總該有所改進和與時俱進吧?結果呢,翻開目錄,一股濃濃的“上個世紀”的味道就撲麵而來。裏麵的圖示,那些綫條粗糙得像是用最古老的激光打印機印齣來的,配色更是單調得讓人昏昏欲睡。最讓我抓狂的是,對連續時間和離散時間係統的處理方式,感覺像是兩個完全不相關的作者拼湊起來的。前一半還在講連續時間信號的優雅變換,後一半突然就跳到瞭采樣和Z變換,中間的過渡生硬得像生銹的鉸鏈。而且,書中對一些現代通信係統中的關鍵概念,比如數字濾波器的基本結構,介紹得極其簡略,仿佛這些都是不值一提的“小細節”。我嘗試著去理解那個捲積積分,書上給的解釋繞來繞去,總是在強調數學上的等價性,卻完全沒有提及在實際的濾波器設計中,我們為什麼要關心那個“翻轉和滑動”的過程。讀完一章,我感覺自己像是背誦瞭一篇復雜的頌詞,雖然聽起來很宏大,但完全不知道它能用來做什麼實際的工作。這書真的需要一次徹底的“數字化”升級,從內容到排版,都顯得過於陳舊和保守瞭。
評分這本書的語言風格,如果用一個詞來形容,那就是“冷漠”。它幾乎沒有使用任何能激發學習興趣的“鈎子”或者現代應用的案例來支撐那些抽象的理論。當你學到拉普拉斯逆變換的時候,書裏提供的例子可能仍然是電路分析中的某個簡單的RC電路,而不是結閤一下現代的軟件定義無綫電(SDR)或者圖像處理中的濾波操作。這種脫離實際應用的做法,極大地削弱瞭學習的動力。我迫切地想知道,我花瞭這麼多精力去理解那些復雜的係統函數,到底能用來解決現實世界中的什麼難題?這本書對此保持著沉默。它更像是一本為其他工程師服務的工具書,其目的是精確地定義和操作數學工具,而不是激發年輕人對這個迷人領域的興趣。讀完一遍,閤上書,我除瞭記得一堆公式的形狀,對於“為什麼我們要做這些”這個問題,依然感到一片茫然。我需要的是一本能告訴我這個領域的前沿在哪裏、它的魅力何在,而不是一本隻負責枯燥地羅列數學定理的教科書。
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