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岳振军 著

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• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 系统分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111239529

商品编码：29679831818

包装：平装

出版时间：2008-06-01

基本信息

书名：信号与系统

定价：28.00元

作者：岳振军

出版社：机械工业出版社

出版日期：2008-06-01

ISBN：9787111239529

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要阐述确定的时域和频域分析基本方法，线性时不变系统的描述与特性，以及确定通过线性时不变系统的时域与变换域分析方法。
本书的主要内容包括概论，信号分析理论基础，线性时不变系统分析方法，确定通过线性时不变系统，工程应用实例。按照信号分析，信号通过系统响应求解，系统分析和应用实例的结构体系，以需求为牵引，以问题解决为导向，将传统教材以介绍方法为主线改进为以解决问题为主线，实现了与MATLAB工具的无缝对接。本书结构新颖，概念清晰，推理严谨，注重方法，例证丰富，行文流畅，简明易懂，兼顾了课堂教学和自学需要。
本书可作为工程性质较强的高等院校电子工程、通信工程、信息工程、自动控制工程、计算机科学与技术、信息与计算科学等专业的本科生教材，也可供相关科技工作者自学参考。

目录

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序
前言
章 概论
1.1 引言
1.2 关于MATLAB
1.2.1 MATLAB入门
1.2.2 MATLAB的数值计算功能
1.2.3 MATLAB的二维图形功能
1.3 信号的概念与基本运算
1.3.1 工程中的信号
1.3.2 信号的分类
1.3.3 典型信号
1.3.4 连续信号的基本运算与时域变换
1.3.5 连续信号的分解
1.4 系统的概念
1.4.1 系统描述
1.4.2 系统的特性和分类
1.4.3 LTI系统及其对输入的响应
习题
第2章 信号的卷积与变换
2.1 引言
2.2 卷积与相关
2.2.1 卷积和
2.2.2 卷积积分
2.2.3 相关
2.3 傅里叶变换
2.3.1 周期函数的傅里叶展开
2.3.2 周期函数的对称性与其谐波分量的关系
2.3.3 傅里叶变换
2.3.4 傅里叶变换的性质
2.4 拉普拉斯变换
2.4.1 拉普拉斯变换的概念
2.4.2 典型信号的拉普拉斯变换
2.4.3 拉普拉斯变换的性质
2.4.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
2.4.5 拉普拉斯逆变换
2.5 Z变换
2.5.1 Z变换的定义与收敛域
2.5.2 Z逆变换
2.5.3 Z变换的性质
2.5.4 Z变换与拉普拉斯变换之间的关系
习题
第3章 信号的频谱分析
3.1 引言
3.2 信号的频谱
3.2.1 正弦信号的频域表示
3.2.2 周期信号的频谱
3.2.3 非周期信号的频谱
3.2.4 信号频谱的常用性质
3.2.5 功率谱与能量谱
3.3 抽样定理
3.3.1 时域抽样及其频谱
3.3.2 抽样定理
3.4 离散时间傅里叶变换与离散傅里叶变换
3.4.1 离散时间傅里叶变换
3.4.2 离散傅里叶变换
习题
第4章 线性时不变系统对输入的响应
4.1 引言
4.2 连续时间系统的时域表示
4.2.1 连续时间LTI系统的时域模型
4.2.2 算子表示法
4.3 LTI系统的响应分解
4.3.1 齐次解和特解
4.3.2 零输入响应和零状态响应
4.4 连续时间系统的时域分析法
4.4.1 常系数线性微分方程求解——经典法
4.4.2 零输入响应的求解
4.4.3 单位冲激响应和单位阶跃响应
4.4.4 零状态响应的求解
4.4.5 各种响应之间的关系
4.5 连续时间系统的频域分析法
4.5.1 连续时间系统的频域模型
4.5.2 频域系统函数
4.5.3 零状态响应的求解
4.6 连续时间系统的复频域分析法
4.6.1 连续时间系统的复频域模型
4.6.2 零输入响应的求解
4.6.3 复频域系统函数
4.6.4 零状态响应的求解
4.6.5 利用S域分析求解系统的全响应
4.6.6 极点与响应的关系
4.7 离散时间系统的时域表示
4.7.1 离散时间系统的时域模型
4.7.2 移序算子
4.8 离散时间系统的时域分析法
4.8.1 迭代法
4.8.2 经典法
4.8.3 零输入响应
4.8.4 单位样值响应
4.8.5 零状态响应
4.8.6 用双零法求完全响应
4.9 离散时间系统的Z域分析法
4.9.1 离散时间系统的Z域模型
4.9.2 零输入响应
4.9.3 零状态响应和系统函数
4.9.4 全响应
习题
第5章 系统分析及应用
5.1 引言
5.2 连续时间系统的系统分析
5.2.1 系统零极点
5.2.2 系统零极点与时域特性的关系
5.2.3 系统零极点与系统频率特性的关系
5.2.4 系统稳定性
5.3 离散时间系统分析
5.3.1 系统零极点与时域特性的关系
5.3.2 系统零极点与系统频率特性的关系
5.3.3 系统稳定性
5.4 系统的因果性
5.4.1 因果系统的概念
5.4.2 连续时间系统的因果性与判别
5.4.3 离散时间系统的因果性与判别
5.5 信号通过线性时不变系统不失真的条件
5.6 调制与解调
5.6.1 调制与解调的概念
5.6.2 双边带调制
5.6.3 单边带调制
5.6.4 振幅调制
5.7 频分复用与时分复用
5.7.1 频分复用
5.7.2 时分复用
习题
第6章 滤波器
6.1 引言
6.2 理想模拟滤波器及其冲激响应
6.2.1 理想模拟滤波器
6.2.2 理想低通滤波器的冲激响应
6.3 模拟滤波器的实现
6.3.1 模拟滤波器的一些典型逼近函数
6.3.2 模拟滤波器的频率变换
6.4 数字滤波器
6.4.1 数字滤波器的基本原理
6.4.2 FIR与IIR滤波器的频响特性
6.5 数字滤波器的基本结构
6.5.1 IIR数字滤波器的结构
6.5.2 FIR数字滤波器的结构
习题
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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《深度解析：现代信息处理的基石》 在飞速发展的信息时代，我们无时无刻不被海量的数据所包围。从手机通信到互联网浏览，从医学影像到金融交易，信息以各种形式在我们周围流动、转换和被处理。然而，这些看似杂乱无章的现象背后，却隐藏着一套深刻而统一的理论框架，它们共同构成了现代信息处理的基石。本书《深度解析：现代信息处理的基石》正是旨在揭示这一核心理论的奥秘，带领读者领略信息世界的底层逻辑和强大力量。 本书并非一本简单的技术手册，它更像是一次深入的哲学思辨与科学探索的结合。我们并非从具体的应用场景出发，而是回归到信息最本质的属性——“信号”与“系统”这两个基本概念。我们将一起追溯信息的起源，理解它是如何被产生、编码、传输、接收和解码的。本书的目标是构建一个清晰、严谨且富有洞察力的理论体系，让读者能够理解那些支撑起我们现代科技文明的普适性原理。 第一部分：信号的本质与规律 我们将从“信号”这个最基本也是最核心的概念入手。信号是什么？它如何描述我们所感知世界的变化？我们将探讨信号的各种表现形式，包括连续信号和离散信号，模拟信号和数字信号，周期信号和非周期信号，能量信号和功率信号。我们会深入理解信号的数学表示，学习如何用函数来精确地描述信号的瞬时值、幅值、频率、相位等关键特性。 在此基础上，我们将引入信号分析的强大工具——傅里叶分析。傅里叶级数和傅里叶变换将带领我们穿越时域的喧嚣，进入频率域的宁静。我们会明白，任何复杂的信号都可以被分解为一系列简单的正弦和余弦波的叠加。这不仅是一种数学上的分解，更是一种对信号内在结构的深刻洞察。傅里叶分析将帮助我们理解信号的频率成分，揭示信号的带宽、频谱特性，并为后续的滤波、调制等操作奠定坚实的基础。 此外，我们还会探讨其他重要的信号分析方法，例如拉普拉斯变换和Z变换。拉普拉斯变换将是分析连续时间系统的有力武器，它能够有效地处理具有指数衰减或增长特性的信号。而Z变换，则将是我们理解和分析离散时间系统的关键，它在数字信号处理领域扮演着至关重要的角色。我们将深入理解这些变换的数学原理、性质及其在信号分析中的实际应用，学会如何运用它们来求解各种复杂的信号问题。 第二部分：系统的构成与响应 信号的意义在于它承载着信息，而“系统”则是处理、转换和传递这些信息的载体。本书将系统视为一个“黑箱”，它接收输入信号，经过内部的运算和处理，最终产生输出信号。我们将详细阐述系统的各种基本属性，包括线性与非线性、时不变与时变、因果性与非因果性、稳定性与不稳定性。这些属性将帮助我们对不同的系统进行分类和理解，并预测其行为。 为了定量地描述系统的特性，我们将引入“系统函数”或“传递函数”的概念。这就像是系统的“指纹”，能够完全表征一个线性时不变系统。我们将学习如何通过系统函数来分析系统的频率响应，理解系统对不同频率信号的放大或衰减作用，以及它对信号相位的改变。这将帮助我们理解滤波器的工作原理，以及通信系统中信道对信号的影响。 本书将重点讲解两种重要的系统分析方法：卷积和差分方程。卷积是线性时不变系统分析的核心运算，它描述了系统如何对任意输入信号产生响应。我们将深入理解卷积的数学定义、计算方法以及其在时域和频域的对应关系。对于离散系统，我们将聚焦于差分方程的分析，学习如何通过差分方程来描述系统的动态行为，并求解其零输入响应和零状态响应。 第三部分：理论的应用与展望 在建立起信号与系统理论的坚实基础之后，我们将把这些抽象的理论应用于实际世界。本书将展示这些基本原理如何在各种现代技术中发挥核心作用。 通信系统： 从无线电广播到5G网络，信号的传输与接收是通信系统的核心。我们将探讨如何利用调制解调技术来高效地传输信息，理解噪声对信号的影响以及如何通过滤波来抑制噪声。我们将解析模拟通信和数字通信的基本原理，揭示信息在传输过程中的损失与恢复。 数字信号处理（DSP）： 随着计算机技术的飞速发展，数字信号处理已经渗透到我们生活的方方面面。本书将探讨如何将连续信号转换为离散信号（采样），以及如何将离散信号恢复为连续信号（重建）。我们将深入理解滤波器在数字信号处理中的设计与应用，例如用于音频处理的均衡器，用于图像增强的去噪算法。 控制系统： 自动控制系统广泛应用于工业自动化、航空航天、机器人等领域。我们将探讨反馈控制的基本原理，理解如何利用系统理论来设计能够稳定运行并精确执行指令的控制器。我们将分析系统的稳定性问题，以及如何通过各种控制策略来改善系统的性能。 图像与语音处理： 我们每天接触的图片和声音，本质上都是一种种信号。本书将初步介绍图像和语音信号的特点，以及如何运用信号与系统的理论来对它们进行分析和处理，例如图像的压缩、降噪，语音的识别、合成。 本书的最后，我们将对信号与系统理论的未来发展进行展望。我们将探讨人工智能、机器学习等新兴技术与这些经典理论的融合，以及它们将如何继续推动信息科学的进步，为我们创造更美好的未来。 本书的目标读者： 本书适合于对信息科学、电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等领域有浓厚兴趣的本科生、研究生，以及相关领域的工程师和研究人员。如果您希望深入理解现代信息处理的底层逻辑，掌握分析和设计各种信息系统的强大工具，那么本书将是您不可或缺的良师益友。 阅读本书，您将获得： 深刻的理论理解： 摆脱碎片化的知识，建立起对信号与系统理论的系统性、全局性认知。 强大的分析能力： 掌握傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换、卷积等核心分析工具，能够解决各种复杂的信号与系统问题。 开阔的视野： 理解这些基本原理如何在各种现代科技中得到应用，提升您对信息技术发展的洞察力。 扎实的学术基础： 为您进一步深入研究更高级的专业领域打下坚实的基础。 《深度解析：现代信息处理的基石》不仅仅是一本书，它更是一扇通往信息世界核心的窗口。翻开它，让我们一起开启这场关于信息本质的精彩探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的难度是毋庸置疑的，它要求读者投入相当的精力和专注力。但正因如此，它才显得如此厚重和值得信赖。它不是那种只停留在表面概念的普及读物，而是深入到信号处理底层逻辑的教科书。书中对状态空间表示法的引入，特别是与传递函数的对比分析，非常精辟地揭示了时域和频域分析的内在联系。我特别欣赏作者在处理周期延拓和狄拉克梳函数时所展现出的数学严谨性，每一个推导都经得起最苛刻的检验。虽然初次接触时，处理复变函数积分和收敛域的讨论让我感到压力山大，但正是这种对数学基础的强调，确保了我们所学的知识体系是坚不可摧的。这本书的深层价值在于，它培养了一种“追根溯源”的研究习惯，促使读者不仅要知道“如何做”，更要深究“为何如此”。对于志在从事前沿研究工作的同仁来说，这本教材无疑是案头必备的工具书，其深度和广度至今少有其他同类书籍可以匹敌。

评分☆☆☆☆☆

这部经典著作，如同一座灯塔，照亮了我在工程领域探索的征程。初次翻开它时，那些看似晦涩的数学符号和抽象的理论，让我感到一丝畏惧。然而，随着阅读的深入，我逐渐领略到其内在的精妙与和谐。作者用极具条理性的方式，将看似零散的信号处理概念串联起来，构建了一个完整的知识体系。傅里叶变换、拉普拉斯变换，这些核心工具的推导过程清晰易懂，每一个步骤都像是精心设计的拼图，最终拼凑出一幅宏大的系统分析图景。更令人赞叹的是，书中大量的实例分析，将理论与实际应用紧密结合。无论是音频处理中的滤波器设计，还是通信系统中对噪声的抑制，都能在书中的章节找到清晰的阐释。这种理论与实践并重的叙事方式，极大地激发了我的学习热情，让我不再将“信号与系统”视为一门枯燥的学科，而是视为理解现代电子世界的钥匙。它教会我的不仅仅是分析方法，更是一种严谨的、系统化的思维模式，这对我后续学习更深层次的控制理论和数字信号处理打下了坚实的基础。这本书的价值，在于它真正实现了知识的“融会贯通”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格是那种沉稳而富有逻辑性的，它没有采用花哨的语言来吸引眼球，而是完全依靠知识本身的魅力来征服读者。我最喜欢的部分是关于系统的稳定性、可控性和可观测性的章节。作者通过一系列精巧的例子，生动地解释了这些看似抽象的性质是如何影响一个实际系统的性能的。例如，在分析反馈系统时，书中对根轨迹的描绘和对伯德图的解读，简直是教科书级别的范例。我清晰地记得，通过书中的分析，我才真正理解了为什么在某些情况下，我们必须选择IIR滤波器而非FIR滤波器，这背后的权衡取舍清晰可见。这本书的结构设计极富匠心，每一章的知识点都像环环相扣的链条，前一章为后一章做铺垫，使得整个学习过程非常流畅，尽管内容深奥，但阅读的“阻力感”却被有效降低了。它真正做到了将复杂的工程问题“数学化”，再将抽象的数学工具“工程化”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，简直是一场智力上的冒险。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的循序渐进的叙述策略。对于“系统”的定义，从最基本的时不变性、线性，到更复杂的因果性，每一步的铺陈都恰到好处，没有丝毫的仓促感。那些关于卷积积分的讨论，一开始确实让人头疼，但作者借助图示和生动的比喻，将复杂的数学运算转化为直观的物理过程。我记得，在讲解Z变换的部分，书中提供了大量离散时间系统的例子，比如数字滤波器响应的求解，那些具体的数值计算和波形变化，让我清晰地看到了理论是如何“落地生根”的。这本教材的排版和插图质量也值得称赞，清晰的图表极大地减轻了阅读负担，使得长时间的深度思考也不至于感到疲惫。对我而言，它更像是一位耐心的导师，总能在关键时刻提供必要的指引，引导我穿越那些技术上的迷雾，直达问题的核心。通读全书后，我感觉自己的“信号直觉”被极大地开发了，面对新的未知系统，我能迅速建立起分析的框架，这是任何速成班都无法给予的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这是一部真正具有时代跨度和传世价值的专业著作。它对傅里叶级数展开的讨论，不仅限于周期信号，更是巧妙地引出了对非周期信号的傅里叶变换，完成了从离散到连续、从周期到非周期的自然过渡，这种知识的“延伸性”处理得极其高明。全书对随机信号处理部分的覆盖虽然不如纯粹的随机过程教材深入，但其在经典系统框架下对随机信号的引入，充分展示了其作为基础性教材的包容性。它不回避任何技术难点，无论是卷积的性质还是采样定理的推导，都给出了详尽的论证。我甚至会时不时地翻阅其中关于线性微分方程求解的部分，用来温习我在线性代数中的知识盲区。这本书的力量在于其稳定性和全面性，它提供了分析和设计绝大多数线性时不变系统的“标准工具箱”。对于任何想要在信息、通信、自动化领域深耕的人来说，这本书提供的理论基础，其稳固程度，绝对是决定未来发展上限的关键因素。