信號與係統(上冊)：信號分析與處理 9787111260301 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程耕國 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 信號處理
• 係統分析
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 電路分析
• 通信原理
• 控製理論
• 高等數學
• 工程數學

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111260301

商品編碼：29656945105

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名:信號與係統(上冊)：信號分析與處理

定價：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:程耕國

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787111260301

字數：

頁碼：185

版次：1

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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《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》根據當前信息和電子技術的發展，結閤高校教學改革的形勢和要求，綜閤近10年來的教學實踐，整閤原“信號與係統”和“數字信號處理”兩門課程的教學內容精心編寫而成。
　　《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》全麵係統地論述瞭信號與係統的基本理論和基本分析方法，按照先信號後係統、先連續後離散、先時域後頻域的順序，分上、下兩冊，共12章。上冊講述信號分析與處理，下冊講述係統分析與綜閤。上冊的具體內容是：緒論、信號及信號的時域分析、時域連續信號的頻域分析、時域連續信號的復頻域分析、時域離散信號的頻域分析、離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換。
　　《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》可作為普通高等學校電氣信息類專業本科生的教材使用，也可作為科技人員的參考書。

目錄

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前言
緒論

章 信號及信號的時域分析
1．1 信號及信號的分類
1．1．1 連續信號與離散信號
1．1．2 確定信號與信號
1．1．3 周期信號與非周期信號
1．1．4 能量信號與功率信號
1．1．5 實信號與復信號
1．2 常用信號及其性質
1．2．1 常用連續信號及其性質
1．2．2 常用離散信號及其性質
1．3 信號的基本運算
1．3．1 信號的相加和相乘
1．3．2 信號的平移
1．3．3 信號的尺度變換與反轉
1．3．4 信號的時域分解
1．3．5 信號的捲積積分與捲積和
1．4 小結
1．5 習題
參考文獻

第2章 時域連續信號的頻域分析
2．1 信號的正交分解
2．1．1 正交函數集
2．1．2 信號的正交分解
2．2 周期信號的頻譜分析——傅裏葉級數
2．2．1 三角形式的傅裏葉級數
2．2．2 指數形式的傅裏葉級數
2．2．3 信號的性質與傅裏葉係數之間的關係
2．2．4 周期信號的頻譜
2．3 非周期信號的頻譜分析——傅裏葉變換
2．3．1 傅裏葉變換的定義
2．3．2 傅裏葉變換的物理意義——頻譜和頻譜密度函數
2．3．3 常用信號的傅裏葉變換
2．4 傅裏葉變換的基本性質
2．4．1 綫性
2．4．2 奇偶性
2．4．3 對稱性
2．4．4 時移特性
2．4．5 頻移特性
2．4．6 尺度變換特性
2．4．7 時域微分
2．4．8 時域積分
2．4．9 頻域微分
2．4．10 頻域積分
2．4．11 時域捲積定理
2．4．12 頻域捲積定理
2．4．13 帕塞瓦爾定理
2．5 周期信號的傅裏葉變換
2．5．1 正、餘弦信號的傅裏葉變換
2．5．2 一般周期信號的傅裏葉變換
2．6 時域采樣定理
2．6．1 信號的采樣
2．6．2 時域采樣定理
2．6．3 信號盼恢復
2．7 小結
2．8 習題
參考文獻

第3章 時域連續信號的復頻域分析
3．1 拉普拉斯變換
3．1．1 拉普拉斯變換的定義
3．1．2 拉普拉斯變換的收斂域
3．1．3 常用信號的拉普拉斯變換
3．2 拉普拉斯變換的基本性質
3．2．1 綫性
3．2．2 尺度變換
3．2．3 時移特性
3．2．4 復頻移特性
3．2．5 時域捲積定理
3．2．6 復頻域捲積定理
3．2．7 時域微分特性
3．2．8 時域積分特性
3．2．9 復頻域微分特性
3．2．10 復頻域積分特性
3．2．11 初值定理
3．2．12 終值定理
3．3 拉普拉斯反變換
3．3．1 查錶法
3．3．2 部分分式展開法
3．4 拉普拉斯變換與傅裏葉變換之間的關係
3．5 小結
3．6 習題
參考文獻

第4章 時域離散信號的頻域分析
4．1 序列的z變換
4．1．1 z變換的定義
4．1．2 幾種序列的z變換及其收斂域
4．2 z反變換
4．2．1 冪級數展開法
4．2．2 部分分式展開法
4．2．3 留數法
4．3 z變換的性質和定理
4．3．1 綫性
4．3．2 序列的移位
4．3．3 z域尺度變換
4．3．4 序列的反轉
4．3．5 復序列的共軛
4．3．6 序列的綫性加權
4．3．7 初值定理
4．3．8 終值定理
4．3．9 時域捲積定理
4．3．10 復捲積定理
4．3．11 帕塞瓦爾定理
4．4 序列z變換與時域連續信號拉普拉斯變換、傅裏葉變換的關係
4．4．1 z變換與拉普拉斯變換的關係
4．4．2 z變換和傅裏葉變換的關係
4．5 時域離散信號的傅裏葉變換
4．5．1 序列傅裏葉變換的定義
4．5．2 序列傅裏葉變換的性質
4．6 周期序列的離散傅裏葉級數及其傅裏葉變換
4．6．1 周期序列的離散傅裏葉級數
4．6．2 DFS的性質
4．6．3 周期序列的傅裏葉變換
4．7 小結
4．8 習題
參考文獻

第5章 離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換
5．1 離散傅裏葉變換
5．1．1 離散傅裏葉變換的定義
5．1．2 DFT與序列傅裏葉變換、z變換的關係
5．1．3 離散傅裏葉變換的基本性質
5．2 頻域采樣定理
5．3 快速傅裏葉變換
5．3．1 FFT算法的基本思想
5．3．2 按時間抽取的基2FFT算法
5．3．3 按頻率抽取的基2FFT算法
5．3．4 快速傅裏葉反變換
5．4 FFT的應用舉例
5．4．1 利用FFT計算綫性捲積
5．4．2 利用FFT對信號進行譜分析
5．5 小結
5．6 習題
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《信號分析與處理基礎》 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，信號與信息無處不在，它們構成瞭我們感知世界、進行交流、理解自然現象以及驅動無數自動化係統的基石。從收音機裏傳來的美妙鏇律，到醫學影像中揭示的生命奧秘，再到通信網絡中傳遞的瞬息萬綫，所有這一切都依賴於對“信號”的精確捕捉、分析與處理。本書《信號分析與處理基礎》正是為瞭引領讀者深入探索信號世界的奧秘而編寫，旨在為那些希望理解信號本質、掌握信號處理方法、並將其應用於實際問題的工程技術人員、科研工作者以及相關專業學生提供一套係統、嚴謹的學習體係。 本書的上冊，聚焦於“信號分析”這一核心領域，將信號的世界徐徐展開，從最基礎的概念入手，逐步構建起理解復雜信號的理論框架。我們相信，紮實的理論基礎是進行高效信號處理的前提，因此，本冊內容將力求深入淺齣，既保證瞭理論的嚴謹性，又注重實際應用的啓發性。 第一章：信號的基本概念與分類 本章將為讀者建立對“信號”的初步認知。我們將探討信號的定義，理解其作為物理量隨時間或空間變化的特性的本質。通過豐富的實例，我們將引導讀者區分不同類型的信號，例如： 連續信號與離散信號： 探討信號在時間域上取值連續性與離散性的差異，並介紹采樣這一將連續信號轉化為離散信號的關鍵過程。 模擬信號與數字信號： 闡述信號幅值的連續與離散特性，以及它們在數據采集與存儲中的重要性。 周期信號與非周期信號： 分析信號的重復性特徵，並介紹傅裏葉級數在描述周期信號頻譜方麵的強大作用。 能量信號與功率信號： 定義信號的能量與功率，並探討這兩種信號分類在係統分析中的意義。 此外，本章還將引入信號的基本運算，如加法、減法、乘法、延時、翻轉等，這些基本運算是後續信號分析與處理的基礎。 第二章：信號的數學錶示與描述 為瞭對信號進行嚴謹的分析，數學工具必不可少。本章將介紹幾種重要的信號數學錶示方法，使讀者能夠以更加抽象和通用的方式理解信號： 單位衝激函數（Dirac Delta Function）： 詳細闡述其在信號理論中的特殊地位，以及它作為一種廣義函數在係統響應分析中的應用。 單位階躍函數（Unit Step Function）： 介紹其與衝激函數的聯係，以及在描述信號的起止和突變時的作用。 指數函數與正弦/餘弦函數： 探討這些基本波形作為信號的構成單元，以及它們在描述振蕩、衰減等現象中的普遍性。 復指數函數： 介紹歐拉公式，以及復指數函數在錶示周期信號和分析係統穩定性方麵的便利性。 本章還將引入信號的積分與微分運算，為後續的係統分析奠定基礎。 第三章：信號的能量與功率譜密度 能量與功率是衡量信號特性的重要指標。本章將深入探討信號的能量與功率譜密度，它們能夠揭示信號在不同頻率成分上的能量分布情況： 能量信號的能量： 學習如何計算能量信號的總能量，並理解其物理意義。 功率信號的平均功率： 掌握計算功率信號平均功率的方法。 功率譜密度（Power Spectral Density, PSD）： 詳細介紹其定義與性質，理解PSD如何錶徵信號在頻率域上的功率分布。 能量譜密度（Energy Spectral Density, ESD）： 介紹其與ESD的關係，並理解其在描述能量信號頻率組成方麵的作用。 譜密度分析是信號分析中的一個重要工具，它能夠幫助我們理解信號的“顔色”——即信號中包含哪些頻率成分以及它們的強度。 第四章：捲積定理與係統響應 捲積是信號與係統理論中的核心概念，它描述瞭綫性時不變（LTI）係統對輸入信號的響應。本章將集中討論捲積及其在係統分析中的重要性： 綫性時不變（LTI）係統的定義： 明確LTI係統的基本性質——疊加性與時移不變性。 捲積的定義與性質： 詳細介紹連續和離散時間捲積的數學錶達式，並探討其交換性、結閤性、分配性等重要性質。 係統響應： 理解捲積如何計算LTI係統的輸齣信號，特彆是單位衝激響應（Impulse Response）在係統分析中的關鍵作用。 捲積定理： 闡述捲積定理，即時域的捲積等於頻域的乘積，這極大地簡化瞭係統分析的計算過程。 通過本章的學習，讀者將能夠深刻理解LTI係統的行為模式，並掌握如何利用捲積來預測係統對任意輸入信號的響應。 第五章：傅裏葉級數與傅裏葉變換 傅裏葉分析是理解信號頻譜特性的基石。本章將係統介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換，它們能夠將信號從時域映射到頻域，揭示信號的頻率組成： 傅裏葉級數（Fourier Series）： 針對周期信號，介紹三角形式和復指數形式的傅裏葉級數，以及如何求解信號的傅裏葉係數。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 擴展到非周期信號，定義傅裏葉變換及其逆變換，理解它們如何將任意信號分解成無窮多個不同頻率的正弦/餘弦分量。 傅裏葉變換的性質： 深入探討傅裏葉變換的綫性性、時移性、頻移性、尺度變換性、捲積性、微分性等重要性質，理解它們在信號分析與處理中的應用。 帕薩瓦爾定理（Parseval's Theorem）： 介紹其在能量分析中的作用，即信號在時域的能量等於其在頻域的能量。 本章的學習將使讀者能夠熟練地進行信號的時域與頻域轉換，並理解不同頻率成分對信號整體特性的貢獻。 第六章：拉普拉斯變換與Z變換 為瞭更全麵地分析動態係統，特彆是包含指數衰減/增長特性的係統，拉普拉斯變換和Z變換提供瞭更強大的數學工具。本章將介紹這兩種重要的變換： 拉普拉斯變換（Laplace Transform）： 定義雙邊和單邊拉普拉斯變換，理解收斂域（Region of Convergence, ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯變換的性質： 探討其綫性性、時移性、頻移性、尺度變換性、捲積性、微分性、積分性等性質，以及它們在求解微分方程和分析係統穩定性方麵的應用。 Z變換（Z-Transform）： 針對離散時間信號，定義Z變換及其收斂域，理解其在分析離散係統中的作用。 Z變換的性質： 介紹其綫性性、時移性、頻移性、尺度變換性、捲積性、微分性等性質，以及與傅裏葉變換和拉普拉斯變換的聯係。 拉普拉斯變換和Z變換的引入，使得我們能夠更有效地分析包含指數因子和更一般形式的信號，為深入理解係統動態行為打下堅實基礎。 結論 《信號分析與處理基礎》上冊，通過對信號基本概念、數學錶示、能量與功率分析、捲積定理、傅裏葉分析以及拉普拉斯與Z變換的係統介紹，為讀者構建瞭一個堅實的信號分析理論框架。本冊內容旨在幫助讀者掌握理解信號內在規律的鑰匙，為後續學習更高級的信號處理技術（如濾波、采樣理論、數字信號處理等）奠定堅實的基礎。我們希望，本書能夠激發讀者對信號世界的探索熱情，並為他們在工程實踐、科學研究等各個領域中運用信號分析工具提供有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

天哪，最近沉迷於一本叫《數字信號處理原理與應用》的書，簡直是打開瞭新世界的大門。這本書的作者似乎對如何將復雜的數學概念轉化為直觀的工程實踐有著獨到的見解。比如，在介紹傅裏葉變換時，他並沒有直接拋齣那些令人頭疼的積分公式，而是通過一個生動的音樂頻譜分解的例子來解釋，讓我立刻明白瞭為什麼我們需要對信號進行頻域分析。讀到關於濾波器的設計部分，我更是驚嘆於作者的嚴謹。他不僅講解瞭理想濾波器的局限性，還詳細對比瞭巴特沃斯、切比雪夫等幾種常見濾波器的性能權衡，什麼通帶紋波、過渡帶寬度，這些原本晦澀的術語，在作者的筆下變得清晰易懂。這本書的排版也相當考究，圖文並茂，很多關鍵的公式和推導步驟都配有清晰的流程圖，這對於自學者來說簡直是福音。我感覺自己不再是死記硬背公式，而是真正理解瞭信號在不同變換域中的行為特性。唯一的小遺憾是，某些高級算法的推導略顯跳躍，可能需要結閤其他參考資料纔能完全吃透，但瑕不掩瑜，這本書絕對是想深入理解數字信號處理的工程師和學生的必備良書。

評分☆☆☆☆☆

最近開始啃《機器學習：概率圖模型基礎》，讀完前幾章後，我隻能用“醍醐灌頂”來形容我的感受。這本書的作者顯然是該領域的資深專傢，他對概率論和統計學的應用把握得極為精準。他沒有急於介紹那些炫酷的深度學習模型，而是沉下心來，從概率圖模型的視角齣發，係統地梳理瞭貝葉斯網絡、馬爾可夫隨機場這些經典工具的內在邏輯。特彆是書中關於“因子分解”和“信念傳播”算法的闡述，邏輯鏈條異常清晰，即便是初次接觸這些復雜概率模型的讀者，也能通過作者精心設計的案例逐步理解其推導過程。我尤其欣賞作者在介紹最大似然估計（MLE）和最大後驗估計（MAP）時所做的對比，這使得我對參數估計的哲學差異有瞭更深刻的認識。這本書的閱讀門檻相對較高，需要讀者具備紮實的綫性代數和微積分基礎，但一旦跨過這道坎，你會發現後續的學習會變得異常順暢。它不是一本“速成指南”，而更像是一部需要細細品味的“武功秘籍”，每讀一頁，都感覺功力在穩步提升。

評分☆☆☆☆☆

最近閱讀的這本《現代控製理論中的非綫性動力學分析》，簡直是為那些對傳統綫性控製方法感到束縛的工程師量身定製的。這本書的寫作風格極其嚴謹且具有很強的學術氣息，它不像入門讀物那樣溫和，而是直奔主題，深入探討瞭諸如李雅普諾夫穩定性理論、霍普夫分支以及奇異攝動法等核心內容。我花瞭整整一個周末的時間纔勉強理解瞭“相平麵法”在二階係統分析中的應用，作者在闡述如何通過相圖來判斷極限環的存在性時，配有非常精妙的幾何解釋，讓我對係統的長期行為有瞭直觀的感性認識。這本書的價值在於它教會瞭我們如何麵對現實世界中普遍存在的非綫性問題，綫性化處理往往會帶來巨大的誤差，而這本書提供瞭更精確的分析工具。閱讀過程中，我時常需要查閱微分方程的知識點進行復習，可見其對讀者基礎知識的要求之高。對於研究生或者需要設計高精度非綫性控製器的研究人員來說，這本書無疑是寶貴的資源，它提供的不僅僅是方法，更是一種嚴謹的科學探究精神。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研讀的這本《嵌入式係統設計與實踐》，簡直是技術迷的天堂。這本書的視角非常獨特，它沒有停留在傳統的微控製器架構講解上，而是直接把我們拉到瞭實際的産品開發場景中。最讓我印象深刻的是關於實時操作係統（RTOS）的那一章。作者非常細緻地分析瞭任務調度算法的優劣，比如優先級反轉問題在實際係統中是如何被巧妙規避的，以及如何利用信號量和互斥鎖來保證數據一緻性。書中大量的代碼示例都是基於主流的ARM Cortex-M係列處理器編寫的，代碼風格簡潔、注釋詳盡，可以直接作為項目參考。我甚至動手跟著書上的步驟，搭建瞭一個小型的物聯網數據采集模塊，從硬件選型到驅動編寫，每一步都有明確的指導。這本書的難點在於對底層寄存器操作的描述，有些地方讀起來需要極高的專注度，畢竟直接和硬件打交道容不得半點馬虎。但正是這種深度，讓我對嵌入式開發的整體流程有瞭宏觀而紮實的認知，不再是零散知識點的堆砌，而是一套完整的工程方法論。對於那些渴望從理論走嚮實戰的開發者來說，這本書無疑是提供瞭通往高效開發路徑的一把“萬能鑰匙”。

評分☆☆☆☆☆

不得不提我正在翻閱的這本《高級計算機網絡：從理論到實踐》。這本書的視野極其開闊，它超越瞭傳統教科書對OSI七層模型的機械羅列，而是深入到瞭現代網絡協議棧的“靈魂”深處。讓我眼前一亮的是，作者用大量的篇幅探討瞭擁塞控製算法的發展曆程，從經典的TCP Tahoe到如今的BBR，不僅描述瞭數學模型，還結閤瞭實際網絡仿真實驗的結果來佐證。這種將理論深度與工程實踐緊密結閤的方式，極大地增強瞭閱讀的趣味性和實用性。此外，關於IPv6的遷移策略和SDN（軟件定義網絡）的架構解析，也寫得非常前沿和到位，完全沒有過時感。不過，這本書的挑戰在於其信息的密度實在太高瞭。每一頁都塞滿瞭關鍵的算法細節和協議字段說明，閱讀速度慢得像蝸牛爬行，我常常需要停下來，拿齣紙筆畫齣數據包的封裝過程圖，纔能確保自己沒有遺漏任何一個細節。對於準備從事網絡係統研發工作的人來說，這本書是不可或缺的參考手冊，它教會你如何像網絡工程師一樣思考問題，而不是僅僅停留在應用層。