信號與綫性係統（第二版）（本科教材） 邢麗鼕,潘雙來 9787302287438 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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邢麗鼕，潘雙來 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 綫性係統
• 信號處理
• 電路分析
• 本科教材
• 通信工程
• 電子工程
• 控製工程
• 數學工具
• 高等教育

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302287438

商品編碼：29670804117

包裝：平裝

齣版時間：2012-12-01

基本信息

書名:信號與綫性係統（第二版）（本科教材）

定價：38.00元

售價：25.5元,便宜12.5元,摺扣67

作者:邢麗鼕,潘雙來

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-12-01

ISBN：9787302287438

字數：

頁碼：363

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.545kg

編輯推薦

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《普通高等教育“十一五”規劃教材：信號與綫性係統（第2版）》特色：
　　■立足基礎，麵嚮電類學科，針對教學研究型和教學主導型高校“信號與係統”課程（少學時）的本科教學。
　　■教材體係先信號後係統，先連續後離散，先時域後頻域。語言通俗，適用於自學，教材通用性強。《信號與綫性係統（第2版）》、《信號與綫性係統學習指導與習題精解》、《信號、係統與控製實驗教程》等教材立體化建設。
　　■重視基本內容、基本概念和基本分析方法，明確本課程主乾課程地位，拓展信號與係統理論的應用範例，突齣計算機MATLAB仿真軟件的運用，引入計算機輔助教學內容，學生無需過多地注重計算技巧。

內容提要

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《普通高等教育“十一五”規劃教材：信號與綫性係統（第2版）》是《信號與綫性係統》（潘雙來、邢麗鼕主編，清華大學齣版社，2006）的修訂版，內容符閤教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會2011年頒布的《信號與係統》和《信號分析與處理》教學基本要求。
全書共分8章，主要內容有：信號與係統的基本概念、連續時間係統的時域分析、連續時間信號與係統的頻域分析、連續時間信號與係統的復頻域分析、離散時間信號與係統的時域分析、離散係統的z域分析、離散信號的傅裏葉變換及數字濾波器、MATLAB在信號與係統中的應用。書中配有大量例題、習題和工程應用背景實例，書末配有部分習題答案。
《普通高等教育“十一五”規劃教材：信號與綫性係統（第2版）》可供普通高等學校電氣工程及其自動化、自動化、計算機、儀器儀錶、電子信息工程、生物醫學工程等專業的本科生作為《信號與係統》或《信號分析與處理》課程的教材，也可供相關工程技術人員參考。同時也充分考慮到民辦高校等一些新的本科院校的辦學需要。

目錄

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章 信號與係統的基本概念
1.1 信號的概念
1.2 基本的連續信號及其時域特性
1.3 連續信號的基本運算與時域變換
1.3.1 連續信號的基本運算
1.3.2 連續信號的時域變換
1.4 連續信號的時域分解
1.5 係統的概念與特性
1.6 信號與係統分析概述
習題

第2章 連續時間係統的時域分析
2.1 係統的微分算子方程與傳輸算子
2.1.1 微分算子、積分算子與微分算子方程
2.1.2 LTI連續係統的微分算子方程與係統的傳輸算子
2.2 LTI連續係統的零輸入響應
2.2.1 係統初始條件
2.2.2 通過係統微分算子方程求零輸人響應
2.3 LTI連續係統的衝激響應與階躍響應
2.3.1 衝激響應
2.3.2 階躍響應
2.4 捲積積分
2.4.1 捲積的定義
2.4.2 零狀態響應與衝激響應的關係
2.4.3 捲積的圖解法
2.4.4 捲積的運算規律
2.4.5 捲積的主要性質
2.4.6 常用捲積積分錶
2.5 求係統零狀態響應的捲積積分法
習題

第3章 連續時間信號與係統的頻域分析
3.1 信號的正交分解與傅裏葉級數
3.1.1 正交嚮量
3.1.2 信號的正交分解與正交函數集
3.1.3 常見的完備正交函數集
3.1.4 周期信號展開成傅裏葉級數
3.1.5 周期信號的對稱性與傅裏葉係數的關係
3.1.6 指數形式傅裏葉係數的性質
3.2 周期信號的頻譜
3.2.1 周期信號的頻譜
3.2.2 周期矩形脈衝的頻譜
3.2.3 周期信號頻譜的特點
3.2.4 周期信號的功率譜
3.3 非周期信號的頻譜——傅裏葉變換
3.3.1 從傅裏葉級數到傅裏葉變換
3.3.2 非周期信號的頻譜函數
3.3.3 典型信號的傅裏葉變換
3.4 傅裏葉變換的基本性質
3.5 周期信號的傅裏葉變換
3.6 連續信號的抽樣定理
3.6.1 限帶信號和抽樣信號
3.6.2 抽樣信號fn（t）的頻譜
3.6.3 時域抽樣定理
3.6.4 頻域抽樣定理
3.7 調製與解調
3.7.1 調製
3.7.2 同頻解調
3.8 頻分復用與時分復用
3.8.1 頻分復用
3.8.2 時分復用
3.9 連續係統的頻域分析
3.9.1 係統對周期與非周期信號的響應
3.9.2 頻域係統函數
3.9.3 頻域分析的應用舉例
3.9.4 無失真傳輸
3.9.5 理想低通濾波器
習題

第4章 連續時間信號與係統的復頻域分析
第5章 離散時間信號與係統的時域分析
第6章 離散係統的z域分析
第7章 離散信號的傅裏葉變換及數字濾波器

作者介紹

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邢麗鼕，先後於重慶大學、西安交通大學、南京航空航天大學獲學士、碩士和博士學位現為南京航空航天大學副教授，碩士生導師曾任南航自動化學院電工教學中心主任參編《電路理論基礎（第二版）》，《電路學習指導與習題精解》、《信號與綫性係統》、主編《信號與綫性係統學習指導與習題精解》；發錶教學研究論文多篇；主持“非電子信息類專業信號與係統多媒體教學係統研製”等教改項目，曾獲得南京航空航天大學教學奬，為江蘇省一類課程“電路”、江蘇省課程群“信號、係統與控製”、江蘇省教學成果一等奬“深化電工電子教學改革，提升學生實踐創新能力”的主要貢獻者、參編的《電路理論基礎（第二版）》2009年獲江蘇省高等學校評優精品教材。
　　潘雙來、教授，1970年畢業於南京航空學院（現為南京航空航天大學）、曾任國傢工科南航電工電子基礎課程教學基地電工中心主任、主持電工教學基地的規劃和建設，主編《電路理論基礎》（第二版）、《電路學習指導與習題精解》，《信號與綫性係統》，參編《信號與綫性係統學習指導與習題精解》、“十一，五”規劃《電路與模擬電子技術》教材3部；發錶教學研究論文多篇，先後獲得《電路課程教學改革與學生能力培養》等省級教學成果二等奬3項主持電路等課程建設，為江蘇省一類課程“電路”、江蘇省課程群“信號、係統與控製”的主要貢獻者主編的《電路理論基礎》（第二版）2009年獲江蘇省高等學校評優精品教材。

文摘

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序言

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章 信號與係統的基本概念
1.1 信號的概念
1.2 基本的連續信號及其時域特性
1.3 連續信號的基本運算與時域變換
1.3.1 連續信號的基本運算
1.3.2 連續信號的時域變換
1.4 連續信號的時域分解
1.5 係統的概念與特性
1.6 信號與係統分析概述
習題

第2章 連續時間係統的時域分析
2.1 係統的微分算子方程與傳輸算子
2.1.1 微分算子、積分算子與微分算子方程
2.1.2 LTI連續係統的微分算子方程與係統的傳輸算子
2.2 LTI連續係統的零輸入響應
2.2.1 係統初始條件
2.2.2 通過係統微分算子方程求零輸人響應
2.3 LTI連續係統的衝激響應與階躍響應
2.3.1 衝激響應
2.3.2 階躍響應
2.4 捲積積分
2.4.1 捲積的定義
2.4.2 零狀態響應與衝激響應的關係
2.4.3 捲積的圖解法
2.4.4 捲積的運算規律
2.4.5 捲積的主要性質
2.4.6 常用捲積積分錶
2.5 求係統零狀態響應的捲積積分法
習題

第3章 連續時間信號與係統的頻域分析
3.1 信號的正交分解與傅裏葉級數
3.1.1 正交嚮量
3.1.2 信號的正交分解與正交函數集
3.1.3 常見的完備正交函數集
3.1.4 周期信號展開成傅裏葉級數
3.1.5 周期信號的對稱性與傅裏葉係數的關係
3.1.6 指數形式傅裏葉係數的性質
3.2 周期信號的頻譜
3.2.1 周期信號的頻譜
3.2.2 周期矩形脈衝的頻譜
3.2.3 周期信號頻譜的特點
3.2.4 周期信號的功率譜
3.3 非周期信號的頻譜——傅裏葉變換
3.3.1 從傅裏葉級數到傅裏葉變換
3.3.2 非周期信號的頻譜函數
3.3.3 典型信號的傅裏葉變換
3.4 傅裏葉變換的基本性質
3.5 周期信號的傅裏葉變換
3.6 連續信號的抽樣定理
3.6.1 限帶信號和抽樣信號
3.6.2 抽樣信號fn（t）的頻譜
3.6.3 時域抽樣定理
3.6.4 頻域抽樣定理
3.7 調製與解調
3.7.1 調製
3.7.2 同頻解調
3.8 頻分復用與時分復用
3.8.1 頻分復用
3.8.2 時分復用
3.9 連續係統的頻域分析
3.9.1 係統對周期與非周期信號的響應
3.9.2 頻域係統函數
3.9.3 頻域分析的應用舉例
3.9.4 無失真傳輸
3.9.5 理想低通濾波器
習題

第4章 連續時間信號與係統的復頻域分析
第5章 離散時間信號與係統的時域分析
第6章 離散係統的z域分析
第7章 離散信號的傅裏葉變換及數字濾波器

現代信號分析與係統理論：一種深入的探索 本書旨在為學習者提供一個全麵而深入的信號與綫性係統理論框架，涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的廣泛內容。我們緻力於引導讀者建立紮實的理論基礎，並培養他們分析、理解和設計復雜信號處理與係統控製問題的能力。本書的編寫風格力求嚴謹、清晰，並輔以豐富的實例和練習，以促進讀者對抽象概念的具象化理解和實際應用能力的提升。 第一部分：信號的數學描述與初步分析 本部分將從信號的最基本屬性入手，為其後續的深入分析奠定基礎。 緒論：信號與係統的概念 什麼是信號？ 我們將首先探討信號在不同領域（如通信、控製、生物醫學、經濟等）中的廣泛定義和錶現形式。信號可以是有界的、無界的，連續的、離散的，確定性的、隨機的。理解信號的多樣性是掌握信號處理的第一步。 什麼是係統？ 係統是將輸入信號轉化為輸齣信號的任何過程或裝置。我們將介紹係統的基本構成要素、輸入輸齣關係以及不同類型的係統（如綫性係統、非綫性係統、時不變係統、時變係統、因果係統、非因果係統等）。 信號與係統的基本模型。 我們將引入數學模型來描述信號和係統，為後續的理論分析提供嚴謹的工具。 一維連續時間信號 基本信號單元： 探索諸如單位階躍信號、單位衝激信號、指數信號、正弦信號等基本信號的數學錶示、特性及其在不同場景下的意義。例如，單位衝激信號在理解係統的響應中扮演著核心角色。 信號的基本運算： 掌握信號的加法、乘法、尺度變換、時間翻轉、時間移位等基本運算，這些運算是信號處理的基礎。 周期信號與非周期信號： 區分周期信號和非周期信號，並介紹描述周期信號的重要工具——傅裏葉級數。 能量信號與功率信號： 定義和區分能量信號與功率信號，這對於理解信號的能量和功率分配至關重要。 傅裏葉級數： 深入探討周期信號的傅裏葉級數展開，理解其基本原理、係數計算方法以及如何通過傅裏葉級數分解周期信號為一係列正弦信號的疊加。我們將分析傅裏葉級數在頻域的含義，即信號的頻譜特性。 一維離散時間信號 離散信號的錶示： 介紹離散時間信號的數學錶示方法，包括序列、單位階躍序列、單位衝激序列等。 離散信號的基本運算： 掌握離散信號的加法、乘法、尺度變換、翻轉、移位等運算。 周期序列與非周期序列： 區分周期序列與非周期序列，並引入描述周期序列的離散傅裏葉級數。 能量序列與功率序列： 定義和區分能量序列與功率序列。 離散傅裏葉級數（DFS）： 探討周期序列的離散傅裏葉級數，理解其與連續時間傅裏葉級數的異同。 連續時間傅裏葉變換（CTFT） 傅裏葉變換的定義與性質： 引入連續時間傅裏葉變換，將其視為周期信號傅裏葉級數的自然推廣，用於分析非周期信號的頻譜。我們將詳細講解傅裏葉變換的定義、存在條件以及重要的性質，如綫性性、時移性、頻移性、對稱性、捲積定理等。 常用信號的傅裏葉變換： 計算和分析各種典型信號（如矩形脈衝、指數衰減信號、 sinc 函數等）的傅裏葉變換，理解其頻譜特性。 傅裏葉變換的應用： 介紹傅裏葉變換在信號濾波、頻譜分析、調製解調等領域的初步應用。 離散時間傅裏葉變換（DTFT） DTFT的定義與性質： 引入離散時間傅裏葉變換，用於分析離散非周期信號的頻譜。探討其定義、存在條件及與CTFT類似的性質。 常用離散信號的DTFT： 計算和分析典型離散信號的DTFT。 DTFT與CTFT的關係： 分析連續時間信號采樣後其DTFT與原信號CTFT之間的關係，這是理解采樣定理的關鍵。 第二部分：綫性時不變係統的分析 本部分將聚焦於一類重要的係統——綫性時不變（LTI）係統，並深入探討其特性和分析方法。 綫性時不變係統 LTI係統的定義： 明確綫性性和時不變性的含義，並以此作為判斷一個係統是否為LTI係統的依據。 係統的衝激響應： 介紹衝激響應的概念，它是描述LTI係統特性的關鍵。我們將解釋為何衝激響應能夠完全錶徵一個LTI係統。 捲積積分（連續時間）： 深入講解捲積積分，並證明LTI係統的輸齣是輸入信號與係統衝激響應的捲積。我們將詳細分析捲積積分的計算方法和物理意義。 捲積和（離散時間）： 探討離散時間LTI係統的捲積和，並證明其輸齣是輸入序列與係統單位衝激響應的捲積和。 拉普拉斯變換 拉普拉斯變換的定義與收斂域： 引入拉普拉斯變換，它是傅裏葉變換的推廣，能夠處理更廣泛的信號，特彆是指數增長的信號。我們將詳細講解其定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯變換的性質： 探討拉普拉斯變換的各種性質，如綫性性、時移性、微分性質、積分性質、捲積性質等，並分析這些性質在係統分析中的應用。 常用信號的拉普拉斯變換： 計算典型信號的拉普拉斯變換。 逆拉普拉斯變換： 學習如何通過逆拉普拉斯變換從復頻域錶示恢復到時域信號。 利用拉普拉斯變換分析LTI係統： 演示如何利用拉普拉斯變換來求解LTI係統的零狀態響應和零輸入響應。 係統函數（傳遞函數）： 定義係統的傳遞函數（H(s)），並分析其與衝激響應的關係。研究傳遞函數在係統穩定性、頻率響應等方麵的意義。 係統框圖與極零點分析： 介紹係統框圖的繪製，並利用傳遞函數的極點和零點來分析係統的性質，如穩定性、瞬態響應等。 Z變換 Z變換的定義與收斂域： 引入Z變換，它是離散時間信號的傅裏葉變換的推廣，用於分析離散時間LTI係統。我們將詳細講解其定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性。 Z變換的性質： 探討Z變換的各種性質，如綫性性、時移性、微分性質、積分性質、捲積性質等，並分析這些性質在離散係統分析中的應用。 常用離散信號的Z變換： 計算典型離散信號的Z變換。 逆Z變換： 學習如何通過逆Z變換從復數域錶示恢復到離散時間序列。 利用Z變換分析離散LTI係統： 演示如何利用Z變換來求解離散LTI係統的零狀態響應和零輸入響應。 係統函數（離散）： 定義離散LTI係統的係統函數（H(z)），並分析其與單位衝激響應的關係。研究係統函數在係統穩定性、頻率響應等方麵的意義。 係統框圖與極零點分析（離散）： 介紹離散係統框圖的繪製，並利用係統函數H(z)的極點和零點來分析係統的性質。 第三部分：信號與係統的應用 本部分將結閤前兩部分的理論基礎，探討信號與綫性係統在實際工程和科學研究中的重要應用。 采樣定理 奈奎斯特采樣定理： 詳細闡述奈奎斯特采樣定理，理解其核心思想：為瞭無失真地恢復連續時間信號，采樣頻率必須大於信號最高頻率的兩倍。 采樣過程的數學描述： 分析連續時間信號采樣後的數學模型，以及信號頻譜的變化。 混疊現象： 解釋采樣頻率不足時産生的混疊現象及其危害。 重構信號的方法： 介紹利用理想低通濾波器從采樣信號中重構原始連續時間信號的方法。 連續時間LTI係統的頻率響應 頻率響應的定義： 定義LTI係統的頻率響應（H(jω)），並說明其與衝激響應傅裏葉變換的關係。 幅度響應與相位響應： 深入分析幅度響應和相位響應的含義，它們如何描述係統對不同頻率信號的放大或衰減作用以及信號相位的改變。 頻率響應在係統設計中的應用： 討論如何利用頻率響應來設計濾波器（如低通、高通、帶通、帶阻濾波器），實現信號的濾波功能。 頻率響應的圖形錶示： 介紹波特圖（Bode plot）等圖形工具，用於直觀地錶示係統的頻率響應。 離散時間LTI係統的頻率響應 離散頻率響應的定義： 定義離散時間LTI係統的頻率響應（H(e^(jω))），並說明其與係統函數H(z)在單位圓上的關係。 幅頻特性與相頻特性： 分析離散係統的幅頻特性和相頻特性。 離散濾波器設計： 介紹離散濾波器的設計方法，如FIR濾波器和IIR濾波器的設計思路。 隨機信號初步 隨機信號的概念： 引入隨機信號的基本概念，如隨機變量、隨機過程。 隨機信號的統計特性： 介紹均值、自相關函數、功率譜密度等描述隨機信號統計特性的重要工具。 隨機信號在LTI係統中的輸齣： 分析隨機信號通過LTI係統後的統計特性變化。 學習方法建議： 概念理解為先： 務必深入理解每一個概念的定義和物理意義，避免死記硬背公式。 勤加練習： 大量的習題練習是鞏固和深化理解的必由之路。從基礎題入手，逐步挑戰更復雜的題目。 注重數學工具： 熟練掌握傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具，理解它們在信號與係統分析中的作用。 結閤實例： 嘗試將理論知識與實際的工程應用相結閤，思考理論在解決實際問題中的價值。 小組討論： 與同學交流討論，互相啓發，共同解決疑難問題。 本書的編寫旨在幫助讀者構建堅實的理論基礎，培養分析和解決復雜信號與係統問題的能力。我們相信，通過嚴謹的學習和不懈的實踐，讀者將能夠掌握信號與綫性係統這一重要學科的核心知識，並將其成功應用於未來的學習和工作中。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，這本書的文字風格帶著一種老派工科教材特有的嚴謹和剋製，但這種剋製恰恰體現瞭對知識準確性的追求。它不像某些現代教材那樣試圖用過於口語化的語言來“討好”讀者，而是直接、精確地描述物理規律。例如，在講解傅裏葉級數時，它非常認真地探討瞭周期信號的收斂性問題，盡管這部分內容對於隻想快速應用FFT的同學來說可能顯得有些冗長，但正是這種對數學嚴謹性的堅持，保證瞭讀者在未來處理非標準或奇異信號時，能夠有堅實的理論後盾。我個人非常欣賞這種對基礎理論“刨根問底”的精神，它讓我明白，任何工程上的捷徑，最終都必須迴歸到堅實的數學基礎上來。這本書更像是一位經驗豐富、一絲不苟的導師，它不給你魚，而是耐心地教你如何精確地使用漁網捕魚的原理。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量簡直是教科書中的典範，這對於理解抽象的數學概念起到瞭不可估量的作用。我記得在講解對偶性原理時，作者使用瞭一種巧妙的對比布局，將時域和頻域的對應關係並列展示，使得原本容易混淆的概念瞬間清晰明瞭。特彆是對於像衝激函數（Dirac Delta Function）這樣的“非函數”概念的引入，書中沒有采用過於晦澀的定義，而是通過其在係統的脈衝響應中所扮演的角色，以及它與單位階躍函數之間的微分關係來側麵烘托其重要性，這種側重於“做什麼”而非“是什麼”的講解，極大地降低瞭初學者的心理門檻。此外，書中的插圖清晰度極高，麯綫繪製精準，即便是涉及到復雜的負頻率和相位角討論，圖示也從未齣現模糊不清或誤導性的情況，這在很大程度上提升瞭自學體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本教材的講解方式真是深入淺齣，作者在對基礎概念的闡述上花瞭大量的篇幅，確保讀者能夠紮實地理解“信號”和“係統”這兩個核心骨架是如何搭建起來的。我尤其欣賞它在引入傅裏葉變換和拉普拉斯變換時所采用的循序漸進的思路。他們沒有一上來就拋齣復雜的積分公式，而是先從時域的捲積操作入手，通過直觀的圖示和生活中的類比，展示瞭變換的必要性和強大功能。書中對綫性時不變係統的時域分析和頻域分析進行瞭完美的銜接，讓我清晰地看到，頻域的簡化計算能力是如何建立在對時域特性的深刻理解之上的。對於初學者來說，這種“打地基”的教學方法至關重要，它避免瞭死記硬背公式的弊端，真正培養瞭對信號處理的直覺。光是那些關於係統響應的例子，就足夠讓人迴味無窮，清晰地勾勒齣瞭瞬態響應和穩態響應的邊界和特徵。

評分☆☆☆☆☆

我必須得說，作者在對“係統”的本質理解上有著獨到且深刻的見解。他們反復強調，信號和係統是相互依存的兩個概念，任何對係統的分析都必須基於對輸入信號的先驗認識。這種宏觀的視角貫穿始終，使得整本書的邏輯鏈條異常堅固。例如，在討論係統的穩定性時，作者不僅給齣瞭李雅普諾夫判據和根軌跡法等傳統方法，還花瞭相當的篇幅解釋瞭為什麼一個在時域上看起來“好”的係統，在頻域上可能存在帶寬限製或相位失真問題。這種跨域的思考訓練，對於培養未來工程師全麵的係統思維是至關重要的。這本書的章節組織結構非常有條理，每一章結束後的“知識串聯”環節，都像是在為你搭建知識地圖，指明瞭當前所學在整個信號處理大廈中的位置，避免瞭知識點的碎片化。

評分☆☆☆☆☆

翻閱這本書時，我最大的感受是它在理論深度與工程應用之間找到瞭一個絕佳的平衡點。很多教材要麼過於偏重數學推導，讓讀者迷失在積分和復數的海洋中，要麼則過於淺嘗輒止，隻是蜻蜓點水般地提一下應用場景。然而，這本教材的作者似乎深諳工科教育的精髓，他們不僅嚴謹地論證瞭采樣定理的數學依據，還用大量的實例說明瞭在實際數字通信和控製係統中，如何處理混疊現象和抗鋸齒濾波器的設計。特彆是關於Z變換那一章節，講解得極其細緻，不僅覆蓋瞭雙邊和單邊Z變換的推導，還詳細對比瞭其與拉普拉斯變換的異同點，這對於準備進行數字信號處理（DSP）學習的同學來說，無疑是鋪平瞭道路。書中的習題設計也很有水平，難度梯度閤理，從基礎計算到復雜的係統設計都有涉獵，逼著讀者必須動手實踐纔能真正掌握知識點。