信號與係統復習及習題 9787030221292 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張維璽著 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 通信原理
• 電子工程
• 復習資料
• 習題集
• 高等教育
• 理工科
• 教材
• 考研

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030221292

商品編碼：29656611280

包裝：平裝

齣版時間：2008-09-01

圖書基本信息
圖書名稱	信號與係統復習及習題	作者	張維璽著
定價	26.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030221292	齣版日期	2008-09-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書是在《信號與係統》（張維璽編著）一書基礎上編寫的課外教材。全書共13章。章是緒論，介紹瞭信號與係統的一般概念和特性；第二至六章集中討論瞭連續時間信號的分解理論，將傳統的捲積積分、傅裏葉變換、拉普拉斯變換統一歸結為實現信號分解的數學工具；第七至十章給齣瞭連續時間係統傳統的和近代的分析方法，其中第七至九章內容是與第三至六章內容相對應的。第十一至十三章討論瞭離散時間信號的分析理論和離散時間係統的分析方法。 本書可作為電氣信息、通信、自動控製、信息工程、電子工程等專業的教材，也可供有關專業師生和工程技術人員使用，也可作為廣大自學者學習“信號與係統”課程的輔導材料。

作者簡介

目錄

前言 章 緒論 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第二章 信號的正交分解 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第三章 周期信號的分解 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第四章 信號的時間域分解 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第五章 信號的頻率域分解 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第六章 信號的復頻率域分解 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第七章 連續時間係統的時間域分析 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第八章 連續時間係統的頻率域分析 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第九章 連續時間係統的復頻率域分析 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第十章 連續時間係統的狀態空間分析 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第十一章 離散時間信號 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第十二章 離散時間係統的時間域分析 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題 第十三章 離散時間係統的z域分析 　一、主要內容及基本概念 　二、思考與練習習題

編輯推薦

全書共十三章。**章是緒論；第二至六章集中討論瞭連續時間信號的分解理論；第七至十章給齣瞭連續時間係統傳統的和近代的分析方法，其中第七至九章內容是與第三至六章內容相對應的。第十一至十三章討論瞭離散時間信號的分析理論和離散時間係統的分析方法。其結構、體係與《信號與係統》一書基本一緻。 本書選編習題的來源主要是曆年教學中積纍的習題、思考題和試題，以及近年來招考研究生的試題。其中既有概念題，又有證明題和運算題，也有實際應用題，力求體現“信號與係統”課程的主要內容和基本要求。在每章的開始都歸納瞭本章的重點，列齣瞭本章的主要公式。每章習題給齣詳細的解題步驟，對結果進行必要的分析，力圖闡明本章的重點和基本分析方法，並澄清某些易於齣現的錯誤概念。為瞭培養學生綜閤解決問題的能力，還選編瞭部分難度較大、靈活性較強的綜閤習題。

文摘

序言

深入理解通信與控製的基石：信號、係統及其分析方法 本書旨在為讀者提供一套係統、嚴謹的學習路徑，幫助其深入理解現代工程技術領域中至關重要的“信號”與“係統”概念，並掌握分析它們的強大工具。 在當今瞬息萬變的科技世界中，無論是通信網絡的搭建、音頻視頻信號的處理，還是復雜控製係統的設計，亦或是生物醫學信號的解讀，都離不開對“信號”和“係統”的深刻認知。信號，作為信息的載體，以各種形式存在於我們周圍，無論是電磁波、聲波、光波，還是抽象的數據流。而係統，則是處理、轉換或響應這些信號的實體或過程。理解它們之間的互動關係，是解決工程實際問題、進行科技創新的不二法門。 本書並非簡單地羅列定義和公式，而是力求構建一個完整的知識體係，從最基礎的信號特性入手，逐步深入到係統模型、係統分析、係統響應的各個層麵。我們關注的不僅僅是“是什麼”，更是“為什麼”以及“如何”的應用。通過詳實的概念闡述、直觀的圖示演示以及嚴謹的數學推導，讀者將能逐漸建立起對信號與係統之間內在聯係的清晰認識。 第一部分：信號的本質與分類 在正式探討係統之前，我們首先需要對構成世界的信息元素——信號——有一個全麵的瞭解。本書將從信號的基本數學錶示齣發，介紹不同類型的信號，包括： 連續時間信號與離散時間信號： 深入分析它們在時間域上的差異，理解何時使用哪種模型更為恰當。我們會通過實例說明，例如模擬音頻信號是連續時間信號，而數字化後的音頻采樣則是離散時間信號。 周期信號與非周期信號： 探討信號的周期性及其數學描述，例如正弦信號作為經典的周期信號，以及其在傅裏葉級數展開中的關鍵作用。 能量信號與功率信號： 區分這兩種信號類型的能量和功率特性，理解它們在信號分析中的意義，例如通信係統中傳輸的信號往往是能量信號，而持續工作的無綫電信號則可能被視為功率信號。 偶信號與奇信號： 介紹信號的對稱性，以及這種對稱性如何簡化信號的分析，尤其是在傅裏葉變換等工具的應用中。 奇異信號（單位衝激信號、單位階躍信號）： 重點講解這些看似“特殊”但卻極其重要的信號，理解它們在係統分析和模型建立中的基石地位。我們將詳細闡述狄拉剋衝激函數（Dirac Delta function）的定義、性質及其在錶示短暫但能量集中的信號方麵的作用，並深入討論單位階躍函數（Unit Step function）如何描述信號的開啓或關閉。 第二部分：係統的模型與特性 在掌握瞭信號的基本概念後，我們將視角轉嚮處理這些信號的“係統”。本書將引導讀者理解如何對各種工程係統進行抽象和建模，並介紹描述係統行為的關鍵特性： 係統的定義與組成： 從宏觀上界定什麼是係統，以及係統通常由哪些基本元素構成。 係統的基本特性： 綫性（Linearity）： 深入理解綫性係統的疊加性（加法性）和齊次性（比例性），這是許多信號處理和控製理論的基礎。我們會用數學錶達式和圖示來直觀展示何為綫性係統，並辨析非綫性係統。 時不變性（Time Invariance）： 探討當輸入信號在時間上發生平移時，輸齣信號是否也發生相應的平移，以此來判斷係統的時不變性。例如，一個固定增益的放大器是時不變的，而一個增益隨時間變化的放大器則不是。 因果性（Causality）： 解釋因果係統隻能依賴於“現在”和“過去”的輸入，而不能依賴於“未來”的輸入。這在實時信號處理和控製係統中至關重要。 穩定性（Stability）： 討論當輸入信號有界時，係統的輸齣是否也保持有界。我們將介紹不同類型的穩定性，以及它們對係統可靠性的影響。 離散時間係統與連續時間係統： 區分這兩種係統在建模和分析上的異同，例如在離散時間係統中，我們常用差分方程描述其行為，而在連續時間係統中，則常用微分方程。 係統的描述方法： 介紹用差分方程（對於離散時間係統）和微分方程（對於連續時間係統）來刻畫係統的動態行為，理解方程中的係數如何反映係統的物理特性。 第三部分：信號與係統的分析工具 要深入理解信號與係統的互動，掌握有效的分析工具是必不可少的。本書將係統性地介紹和應用一係列強大的數學工具： 捲積（Convolution）： 作為理解綫性時不變（LTI）係統輸齣與輸入之間關係的“核心”運算，我們將詳細推導捲積的定義、性質，並演示其在求解係統輸齣中的具體應用。對於連續時間係統，將介紹連續捲積積分；對於離散時間係統，將介紹離散捲積求和。我們會通過圖解和算例，幫助讀者直觀理解捲積的含義，例如脈衝響應與輸入信號的捲積就得到瞭係統的輸齣信號。 傅裏葉級數（Fourier Series）： 探討如何將任意周期信號分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦信號的疊加。我們將詳細介紹傅裏葉級數的定義、收斂性，以及如何計算傅裏葉級數係數，並分析周期信號的頻譜特性。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，介紹傅裏葉變換如何將信號從時域轉換到頻域，揭示信號的頻率成分。我們將詳細講解傅裏葉變換的定義、性質（如綫性、時移、頻移、捲積性質等），並重點關注傅裏葉變換在信號分析、濾波、通信調製等領域的廣泛應用。 拉普拉斯變換（Laplace Transform）： 引入復頻率的概念，將傅裏葉變換推廣到一個更廣闊的範圍，特彆適用於分析和處理非穩態或不穩定的係統。我們將詳細介紹單邊拉普拉斯變換和雙邊拉普拉斯變換，推導其基本性質，並闡述拉普拉斯變換在求解微分方程、分析係統零極點、判斷係統穩定性方麵的強大能力。 Z變換（Z-Transform）： 專為離散時間係統設計的強大工具，與拉普拉斯變換在連續時間係統中的作用相類似。我們將介紹Z變換的定義、性質，以及它在分析離散時間係統、設計數字濾波器等方麵的關鍵作用。 第四部分：綫性時不變（LTI）係統的分析與響應 綫性時不變係統因其良好的數學性質和廣泛的工程應用，成為信號與係統理論的重點研究對象。本書將深入探討： 係統的衝激響應（Impulse Response）： 強調衝激響應作為LTI係統“指紋”的重要性，理解它如何完全錶徵一個LTI係統的行為。我們將詳細闡述如何通過捲積運算，利用係統的衝激響應和任意輸入信號來計算係統的輸齣。 係統的階躍響應（Step Response）： 分析係統對單位階躍信號的響應，理解其在係統啓動過程中的動態行為，以及如何從階躍響應中推斷係統的部分特性，如上升時間、超調量、穩態值等。 係統的頻率響應（Frequency Response）： 深入理解LTI係統如何對不同頻率的輸入信號進行放大或衰減，以及引入相位延遲。我們將通過分析係統的幅頻特性和相頻特性，來理解係統在不同頻率下的行為，這對於設計濾波器、分析通信係統的性能至關重要。 係統的係統函數（System Function）或傳遞函數（Transfer Function）： 介紹在拉普拉斯域（或Z域）中，係統函數如何錶示輸入與輸齣信號之間的關係，以及係統函數的零極點如何決定係統的動態行為和穩定性。 第五部分：信號與係統在工程領域的應用 理論的學習最終是為瞭解決實際問題。本書將穿插大量貼近實際的工程案例，展示信號與係統理論在以下領域的應用： 通信係統： 從模擬通信到數字通信，信號的調製、解調、編碼、解碼，以及信道傳輸等都離不開信號與係統的分析。 控製係統： 自動控製原理，如反饋控製、穩定性分析、最優控製等，核心就是對係統動態行為的精確建模和分析。 信號處理： 音頻、圖像、視頻信號的濾波、增強、壓縮，以及模式識彆等，都依賴於對信號特性的深入理解和有效的處理方法。 生物醫學工程： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生理信號的采集、分析和診斷，同樣需要信號與係統的理論支持。 學習方法與建議 本書強調理論與實踐相結閤。我們鼓勵讀者在理解基本概念的同時，積極動手進行數學推導和例題計算。書中提供的習題涵蓋瞭從概念理解到復雜問題求解的各個層麵，旨在鞏固所學知識，提高分析解決問題的能力。我們建議讀者在學習過程中，結閤相關的工程背景知識，思考理論是如何應用於實際的。 本書的目標讀者 本書適閤於電子工程、通信工程、自動化、計算機科學、控製工程、應用物理等相關專業的本科生、研究生，以及從事相關領域研發的工程師和科研人員。對於有誌於深入理解現代科技背後基本原理的學習者，本書也將提供一條清晰的學習路徑。 通過係統地學習本書內容，讀者將不僅能夠熟練掌握分析信號與係統的各種數學工具，更重要的是能夠培養齣一種嚴謹的工程思維，為解決更復雜、更具挑戰性的工程問題打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種半路齣傢，想重新拾起信號與係統知識的“老學究”量身定做的。我之前學這門課的時候，可能因為種種原因，基礎打得不夠紮實，很多概念總是模模糊糊的，特彆是傅裏葉變換和拉普拉斯變換那塊兒，每次看書都感覺像在啃一塊硬骨頭。拿到這本書後，我驚喜地發現，它的講解方式非常注重直觀性和物理意義的闡述，而不是一味地堆砌復雜的數學公式。作者似乎深知初學者的睏擾，總能在關鍵的轉摺點上用非常形象的比喻來解釋抽象的概念，比如將係統響應比作“迴聲”，將捲積比作“記憶的疊加”。這種深入淺齣的敘述風格，極大地降低瞭我對這門學科的畏懼感。光是前幾章對LTI係統的基本性質的梳理，就讓我對“綫性”、“時不變”這兩個看似簡單的詞匯有瞭全新的認識。而且，書中的例題設計得非常巧妙，它們不是那種孤立的、純粹計算的題目，而是往往與實際的信號處理場景掛鈎，這讓我學習的動力更足瞭，感覺自己真的在掌握一項實用的技術，而不是在做無意義的數學練習。這本書的價值，首先在於它重塑瞭我對這門核心課程的認知基礎。

評分☆☆☆☆☆

老實說，初次接觸這套書時，我有點擔心它會過於偏嚮理論推導而顯得枯燥，畢竟“信號與係統”在很多人的印象中就是“數學的奴隸”。然而，這本書成功地打破瞭這種刻闆印象。它不僅僅是一本工具書，更像是一位經驗豐富的導師在身邊耐心指導。作者在每章的開始都會用簡短的文字點明本章在整個信號處理領域中的地位和它將解決的核心問題，這使得學習目標非常明確。更重要的是，它沒有迴避復雜的數學推導，而是將這些推導過程結構化，將核心步驟突齣顯示，同時在推導的間隙穿插解釋其背後的物理意義。這種“數學支撐+工程直覺”的平衡處理方式，讓我清晰地認識到，數學工具是為人服務的，而不是反過來。這本書讓我體會到，信號與係統這門學科的魅力恰恰在於它能夠用精確的數學語言來描述現實世界中紛繁復雜的動態現象，而這本書就是打開這扇大門的完美鑰匙，引導我們真正理解信息是如何被編碼、傳輸和解碼的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

我手裏有好幾本市麵上常見的信號與係統教材，坦白說，很多書要麼內容過於精簡，隻給齣瞭定理和公式，缺乏必要的推導和背景介紹；要麼就是過於詳盡，把每一條性質都掰開瞭揉碎瞭講，導緻重點不突齣，讀起來非常拖遝。這本書恰好找到瞭一個完美的平衡點。它的結構組織邏輯性極強，從時域分析到頻域分析，再到Z變換和係統穩定性，每一步都銜接得非常自然，像是沿著一條清晰的思維路徑在引導讀者前進。我特彆欣賞它對習題部分的編排。它不是簡單地把計算題堆在一起，而是根據知識點和難度梯度進行瞭精細的劃分。基礎鞏固題保證瞭基本運算的熟練度，而那些挑戰性稍強的綜閤題，則常常需要將不同章節的知識點糅閤起來進行分析，這非常考驗對整體知識體係的掌握程度。我發現，當我嘗試解答那些難題時，我不再是機械地套用公式，而是開始主動思考“為什麼”要使用這個變換，以及這個變換在物理上代錶瞭什麼意義。這種從“知道怎麼做”到“理解為什麼這麼做”的跨越，纔是真正掌握一門學科的關鍵，而這本書無疑是優秀的催化劑。

評分☆☆☆☆☆

對於已經有一定基礎，希望查漏補缺或者準備考研的同學來說，這本書的價值同樣不可小覷。它不像某些“速成秘籍”那樣隻提供解題思路，而是提供瞭一個全麵、深入的知識迴顧框架。我個人最喜歡的部分是它對不同分析工具之間的等價性和適用範圍的深入探討。例如，在討論連續時間係統時，它會非常清晰地指齣何時使用拉普拉斯變換，何時使用傅裏葉變換，以及它們在處理非有界信號時的細微差彆。這種對邊界條件的關注，正是高階學習和實際工程應用中至關重要的。此外，書中對一些經典信號（如階躍信號、衝激信號）的性質及其在不同變換域中的錶現，進行瞭非常細緻的梳理和錶格總結。這些總結性的內容，是我復習時最寶貴的“備忘錄”。它們幫助我快速地在龐雜的知識點中建立起高效的索引係統，極大地提高瞭我的信息檢索速度，讓我能更快地進入到解決具體問題的狀態中去。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量也絕對對得起它在專業領域內的地位。紙張的選擇很厚實，油墨的清晰度極高，即便是那些復雜的波形圖、頻譜圖，綫條也銳利得讓人賞心悅目。我這種需要長時間盯著公式和圖形看的人，對這一點深有體會——清晰的圖錶能極大地減少閱讀疲勞，提高學習效率。更值得稱贊的是，書中的插圖設計得極其用心。它不隻是簡單地描繪數學過程，很多時候會配上輔助性的圖形來可視化信號在不同係統中的演變過程。比如，在講解捲積和乘積的對偶性時，書中配的圖形對比非常直觀，一下子就把原本抽象的對偶關係給“畫”齣來瞭，對於習慣於視覺學習的讀者來說，這簡直是福音。這本書給我的感覺是，編者在每一個細節上都傾注瞭極大的熱情和專業素養，他們不是在應付齣版任務，而是在認真地對待如何更好地將知識傳遞給下一代工程師。這種對細節的尊重，使得每一次翻閱都成為一種享受。