信號與係統(第二版)/21世紀高等學校電子信息類係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳生潭 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 電子信息
• 通信工程
• 控製工程
• 數學基礎
• 高等教育
• 教材
• 21世紀高等學校係列教材
• 電子工程

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560609829

商品編碼：29699742437

包裝：平裝

齣版時間：2001-08-01

基本信息

書名：信號與係統(第二版)/21世紀高等學校電子信息類係列教材

定價：29.00元

作者：陳生潭

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2001-08-01

ISBN：9787560609829

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.763kg

編輯推薦

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內容提要

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本書全麵係統地論述瞭信號與綫性係統分析的基本理論和方法。強調瞭信號的分解性和係統的綫性時不變特性，並建立瞭兩者之間的邏輯聯係。全書共分9章。主要內容包括：信號與係統的基本概念；連續信號與係統的時域；頻域與S域分析；離散信號與係統的時域；頻域與Z域分析；係統的狀態空間分析和*信號通過綫性係統分析。
第二版在繼承原書編寫思想的基礎上，對全書內容進行瞭重新編寫和全麵修訂。本書內容豐富，方法科學，論述清楚，便於教學和學生自學。
本書可作為高等學校電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、測控技術與儀器、光信息科學與技術、電氣工程及自動化等專業“信號與係統”課程的教材，也可供相關專業科技工作人員參考。

目錄

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章 信號與係統的基本概念
1.0 信號與係統
1.1 信號的描述和分類
1.2 信號的基本特性
1.3 信號的基本運算
1.4 階躍信號和衝激信號
1.5 係統的描述
1.6 係統的特性和分類
1.7 信號與係統的分析方法
習題一
第2章 連續信號與係統的時域分析
2.0 引言
2.1 連續時間基本信號
2.2 捲積積分
2.3 係統的微分算子方程
2.4 連續係統的零輸入響應
2.5 連續係統的零狀態響應
2.6 係統微分方程的經典解法
習題二
第3章 連續信號與係統的頻域分析
3.0 引言
3.1 信號的正交分解
3.2 周期信號的連續時間傅裏葉級數
3.3 周期信號的頻譜
3.4 非周期信號的連續時間傅裏葉變換
3.5 傅裏葉變換的性質
3.6 周期信號的傅裏葉變換
3.7 連續信號的抽樣定理
3.8 加續係統的頻域分析
習題三
第4章 連續係統的復頻域分析
4.0 引言
4.1 拉普拉斯變換
4.2 單邊拉普拉斯變換的性質
4.3 單邊拉普拉斯逆變換
4.4 連續係統的復頻域分析
4.5 係統微分程的復頻域解
4.6 RLC係統的復頻域分析
4.7 連續係統的錶示和模擬
4.8 係統函數與係統特性
習題四
第5章 離散信號與係統的時域分析
……
第6章 離散信號與係統的頻域分析
第7章 離散信號與係統的Z域分析
第8章 係統的狀態空間分析
第9章 信號通過綫性係統
附錄
各章習題參考答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《深入探索：現代工程信號分析與係統理論》 本書旨在為讀者提供一個紮實而全麵的信號與係統理論基礎，重點在於理論的深刻理解和在實際工程問題中的應用。我們不局限於某一特定教材的框架，而是力求從更廣闊的視角，提煉齣信號與係統領域的核心概念、關鍵工具和發展脈絡，使其成為讀者在電子信息、通信工程、自動控製、計算機科學等多個相關領域深入學習和研究的堅實基石。 第一部分：信號的本質與錶示 信號是信息的載體，其基本屬性和恰當的錶示方法是理解後續一切理論的基礎。本部分將從信號的多樣性齣發，探討其在時域和頻域的特性。 信號的分類與特徵： 我們將深入剖析連續時間信號與離散時間信號的異同，區分周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號。在此基礎上，我們將探討信號的幅度、相位、頻率、帶寬等關鍵特徵，並引入傅裏葉級數和傅裏葉變換作為描述信號頻譜特性的強大工具。讀者將學習如何通過頻域分析揭示信號的內在結構和信息成分，例如，周期信號的離散頻譜，非周期信號的連續頻譜，以及它們在不同應用場景下的意義。 復指數信號與正弦信號： 復指數信號 $e^{jomega t}$ 是信號與係統理論中最基礎也是最重要的信號形式，它優雅地統一瞭正弦信號和餘弦信號，並為後續的傅裏葉分析奠定瞭數學基礎。本書將詳細闡述復指數信號的性質，以及如何利用歐拉公式將其與正弦和餘弦信號聯係起來。讀者將理解為什麼復指數信號在分析綫性時不變係統時如此方便，以及它在頻域的直觀錶示。 特殊信號的引入： 除瞭基本的周期信號和非周期信號，本書還將重點介紹一些在工程實踐中具有特殊意義的信號，例如單位衝激信號（Dirac delta function）和單位階躍信號（Heaviside step function）。我們將深入探討它們的定義、性質（如取樣性質、積分性質）以及在係統分析中的作用。理解這些“信號的語言”對於掌握係統響應的計算至關重要。 離散時間信號的特殊性： 針對數字信號處理等領域，離散時間信號的分析同樣不可或缺。我們將介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其與連續時間傅裏葉變換（CTFT）的聯係，探討周期離散時間信號的離散傅裏葉級數（DFS）和非周期離散時間信號的離散傅裏葉變換（DFT）及其性質。我們將強調采樣定理在連續信號嚮離散信號轉換中的關鍵作用，以及采樣和重建過程中可能遇到的問題（如混疊）。 第二部分：係統的基本性質與建模 係統是將輸入信號轉換為輸齣信號的變換器。理解係統的基本性質是分析和設計係統的前提。本部分將側重於係統的分類、建模方法以及最重要的綫性時不變（LTI）係統的理論。 係統的分類： 我們將從多個維度對係統進行分類，包括記憶性係統與無記憶係統，因果係統與非因果係統，穩定係統與不穩定係統，綫性係統與非綫性係統，時不變係統與時變係統，以及遞歸係統與非遞歸係統。每一種分類都揭示瞭係統行為的不同方麵，幫助讀者建立對係統整體特徵的認知。 綫性時不變（LTI）係統： LTI係統是信號與係統理論研究的核心，其分析的簡便性源於疊加原理和時移不變性。本書將詳細闡述LTI係統的定義及其重要性，並重點介紹其兩種關鍵的數學模型：微分方程模型（用於連續時間係統）和差分方程模型（用於離散時間係統）。讀者將學習如何通過求解這些方程來分析係統的響應。 捲積： 捲積是LTI係統分析的靈魂。我們將深入講解捲積的定義、計算方法（包括圖解法和代數法）以及其在時域和頻域的對應關係。理解捲積定理對於在頻域高效地分析LTI係統的輸齣至關重要。我們將通過豐富的實例，展示捲積如何描述係統對任意輸入信號的響應。 係統函數（傳遞函數）： 在頻域，LTI係統可以用係統函數（或傳遞函數）來描述，它錶示係統輸齣信號頻譜與輸入信號頻譜之比。本書將介紹如何通過拉普拉斯變換（Laplace transform）和Z變換（Z-transform）來獲得係統的係統函數。我們將詳細分析係統函數在描述係統頻率響應（增益和相位特性）、穩定性判斷（極點位置）以及係統零極點配置對係統行為的影響。 頻率響應： 頻率響應是LTI係統在不同頻率下對正弦信號的增益和相移的描述。我們將深入探討頻率響應的計算方法，並分析其在濾波、調製解調等實際應用中的重要作用。讀者將學會如何通過幅頻特性和相頻特性來理解係統對不同頻率分量的處理方式。 第三部分：變換域分析的強大工具 傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換是信號與係統分析的強大數學工具，它們能夠將復雜的時域問題轉化為簡化的頻域或復頻率域問題。本部分將係統介紹這些變換及其在係統分析中的應用。 傅裏葉變換（FT）： 再次強調傅裏葉變換在信號頻譜分析中的地位，我們將復習其定義、性質（綫性、時移、頻移、捲積性質、帕塞瓦爾定理等）及其在各種信號和係統分析中的廣泛應用。我們將區分連續時間傅裏葉變換（CTFT）、離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT），並討論它們之間的聯係和適用範圍。 拉普拉斯變換（LT）： 拉普拉斯變換是分析連續時間LTI係統的核心工具，尤其適用於處理非周期信號和非穩定係統。本書將詳細介紹單邊和雙邊拉普拉斯變換，其收斂域（ROC）的概念及其重要性，以及如何利用拉普拉斯變換求解微分方程和分析係統穩定性。我們將重點介紹拉普拉斯變換的性質，例如綫性、時移、頻率響應、捲積性質以及如何通過它來定義係統函數。 Z變換（ZT）： Z變換是分析離散時間LTI係統的對應工具，對於數字信號處理和數字控製係統至關重要。我們將介紹單邊和雙邊Z變換，其收斂域（ROC）以及如何利用Z變換求解差分方程、分析係統穩定性（單位圓判據）和設計數字濾波器。我們將深入理解Z變換在離散係統頻率響應分析中的作用。 三種變換的統一視角： 本部分將嘗試提供一個統一的視角，展現傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換之間的內在聯係。例如，傅裏葉變換可以看作是拉普拉斯變換在虛軸上的特例，而Z變換可以看作是離散時間拉普拉斯變換的另一種形式。這種統一的理解有助於讀者融會貫通，靈活運用。 第四部分：現代信號處理與係統控製 在掌握瞭基礎理論後，本部分將引導讀者關注信號與係統在現代工程領域的實際應用和發展趨勢。 采樣與重構： 詳細探討奈奎斯特-香農采樣定理，理解其理論前提和局限性。我們將分析實際采樣過程中可能遇到的問題，例如混疊（aliasing），並介紹抗混疊濾波器的設計原則。此外，還將討論信號重構的各種方法，以及它們在數字通信和數據采集中的作用。 濾波器設計基礎： 濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色。我們將介紹理想濾波器和實際濾波器的概念，區分低通、高通、帶通和帶阻濾波器。讀者將初步瞭解模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫濾波器）和數字濾波器（如FIR和IIR濾波器）的基本設計思想，以及它們在信號去噪、信號分離等方麵的應用。 現代通信係統中的信號與係統： 探討信號與係統理論在現代通信係統中的體現，例如調製解調過程中的信號處理，信道模型對信號的影響，以及編碼技術如何改變信號的頻譜特性。 自動控製係統中的信號與係統： 分析反饋控製係統的基本結構，理解控製器設計（如PID控製器）如何利用信號與係統理論來影響係統的動態性能和穩定性。 學習建議 本書內容豐富，理論性強。為瞭更好地掌握這些概念，建議讀者： 1. 勤於思考： 在閱讀過程中，主動思考每個概念的物理意義和數學推導的邏輯。 2. 動手實踐： 結閤課後習題和實際工程軟件（如MATLAB, Python的SciPy庫），通過編程實現信號的生成、係統的建模和分析，加深理解。 3. 聯係實際： 積極將所學知識與實際工程問題聯係起來，例如手機通信、音頻處理、圖像識彆等，體會理論的價值。 4. 深入鑽研： 對於特彆重要的概念，例如捲積、係統函數、收斂域等，要反復研讀，直到透徹理解。 通過本書的學習，讀者將能夠建立起一套嚴謹的信號與係統分析框架，為解決更復雜、更前沿的工程問題打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計，簡直是教科書設計藝術的典範。在如此密集的理論內容中，保持清晰的視覺層次感是一個巨大的挑戰，但編者完美地解決瞭這個問題。每一張圖例都經過精心繪製，不僅僅是輔助理解，很多時候它們本身就是一種直觀的證明。比如，在講解捲積積分時，作者通過動態展示兩個函數如何平移、翻轉、相乘再積分的過程，將一個原本令人頭疼的數學運算過程，變得像觀看一場精確編排的舞蹈。而且，書中的公式編號、定理引用以及章節間的邏輯跳轉都處理得非常精妙，翻閱時很少齣現“迷路”的感覺。相比於一些內容堆砌、圖文混雜的教材，這本書在視覺傳達上的用心，極大地減輕瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞，使我能更長時間地專注於理解那些深奧的概念。這體現瞭齣版方對讀者學習體驗的尊重與投入，是提升學習效率的隱形功臣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和自學友好度，也值得大書特書。作為一本高等教材，它深知自學者的痛苦，因此在習題設計上體現瞭極高的梯度控製。前幾章的練習題側重於對基本概念的鞏固和公式的直接應用，確保基礎紮實；而到後麵，習題開始變得開放和綜閤，往往需要結閤多個章節的知識點纔能求解，這極大地鍛煉瞭綜閤分析能力。更棒的是，書中針對某些復雜問題的解題思路給齣瞭詳盡的提示，而不是直接給齣答案，這給予瞭讀者恰到好處的引導，既不至於完全卡住，又能保證自己思考的過程得以充分鍛煉。對於一個需要通過自主學習來掌握這門學科的人來說，這種設計簡直是雪中送炭。它不僅僅是一本參考書，更像是一個全天候待命的、循循善誘的私人導師，引導我一步步攻剋難關，最終掌握信號與係統的精髓。

評分☆☆☆☆☆

深入閱讀後，我發現這本書最讓我贊賞的一點是它在處理“為什麼”和“怎麼樣”之間的平衡把握得極為齣色。很多教材傾嚮於隻告訴你“怎麼樣”——即公式怎麼用，步驟怎麼走，但對背後的“為什麼”——即這個數學工具為何如此有效，其物理或信息論基礎是什麼，往往一帶而過。然而，這本教材在關鍵概念的引入處，總會花筆墨去溯源其産生的曆史背景和理論動機。例如，在介紹Z變換時，它巧妙地將其與離散傅裏葉變換聯係起來，解釋瞭為什麼在離散係統中，Z變換是比拉普拉斯變換更優越的分析工具。這種對理論根源的深入挖掘，培養瞭讀者批判性思考的能力，而不是僅僅成為一個公式的執行者。它鼓勵我們去質疑、去探索，真正理解信號與係統這門學科的內在邏輯和美感，從而避免瞭死記硬背的低效學習模式。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統(第二版)/21世紀高等學校電子信息類係列教材》的閱讀體驗，簡直就像是踏入瞭一個全新的知識殿堂。從第一頁開始，我就被它那嚴謹而又生動的敘述方式深深吸引住瞭。作者顯然在如何將抽象概念具象化方麵下瞭大功夫，那些原本讓我望而卻步的傅裏葉變換、拉普拉斯變換，在書中的闡釋下，仿佛變得觸手可及。尤其是書中對連續時間和離散時間係統的對比分析，邏輯清晰得讓人拍案叫絕。它不僅僅是堆砌公式和定理，更重要的是，它構建瞭一種強大的分析思維框架，讓你在麵對任何復雜的信號處理問題時，都能迅速找到切入點。我特彆欣賞作者在引入新概念時，總是先給齣直觀的物理意義或工程背景，而不是直接拋齣數學定義。這種循序漸進的教學法，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度，讓即便是初次接觸這個領域的讀者，也能感到信心倍增。可以說，這本書為我後續深入學習數字信號處理和通信原理打下瞭極其堅實的基礎，是一本不可多得的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體印象是：紮實、全麵，並且具有極強的工程實用性。許多教科書在理論推導上做得不錯，但在實際應用案例的呈現上卻顯得力不從心，但這本教材顯然規避瞭這個問題。它沒有停留在純粹的數學遊戲層麵，而是大量穿插瞭實際工程中的例子，比如濾波器的設計、係統響應的分析等等。這些案例的選取非常貼近當前電子信息領域的前沿需求，讓我清晰地看到瞭書本知識是如何轉化為解決實際問題的工具的。特彆是關於係統穩定性的討論，書中不僅給齣瞭嚴格的數學判據，還結閤瞭控製論中的實際反饋迴路問題進行解釋，這種跨學科的視角拓展，極大地提升瞭我的認知廣度。閱讀過程中，我感覺自己不像是在被動接受知識，而是在積極地與一位經驗豐富的工程師進行深入交流，他耐心地指導我如何用這套工具箱去拆解和重構現實世界中的信號現象。這種沉浸式的學習體驗，遠非其他同類書籍所能比擬。