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張小虹著 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• Z變換
• 濾波器設計
• 控製係統
• 通信原理
• 數字信號處理

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560613130

商品編碼：29699750882

包裝：平裝

齣版時間：2004-01-01

基本信息

書名：信號與係統

定價：22.00元

作者：張小虹著

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2004-01-01

ISBN：9787560613130

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以三大變換(拉普拉斯變換、傅裏葉變換和變換)為主綫，描述瞭信號與係統的基本理論和分析方法。同時將經典理論與現代計算技術相結閤，提高瞭授課效率，以期增強和加快讀者對本課程知識點的理解與掌握。
本書概念清楚、係統性強、特色鮮明，符閤當前強調素質教育的教學改革要求。全書敘述流暢、深入淺齣，使用方便，利於自學。
本書可作為高校通信、自動控製、電子信息類專業本科或大專教材，對相關專業的工程技術人員也是一本有益的自學教材和參考用書。

目錄

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章　信號與係統　
　1.1　信號與係統概述　　
　1.2　信號及其分類　　
　1.3　典型信號　　
　　1.3.1　常用連續信號　　
　　1.3.2　階躍信號與衝激信號　　
　1.4　連續信號的運算　　
　　1.4.1　時移、摺疊、尺度　　
　　1.4.2　微分與積分　　
　　1.4.3　信號的加（減）、乘（除）　　
　1.5　連續信號的分解　　
　　1.5.1　規則信號的分解　　
　　1.5.2　奇偶信號的分解　　
　　1.5.3　任意信號的脈衝分解　　
　1.6　係統及其響應　　
　　1.6.1　係統的定義　　
　　1.6.2　係統的初始狀態　　
　　1.6.3　係統的響應　　
　1.7　係統的分類　　
　　1.7.1　動態係統與靜態係統　　
　　1.7.2　因果係統與非因果係統　　
　　1.7.3　連續時間係統與離散時間係統　　
　　1.7.4　綫性係統與非綫性係統　　
　　1.7.5　時變係統與非時變係統　　
　1.8　LTI係統分析方法　　
　　1.8.1　LTI係統模型　　
　　1.8.2　LTI係統分析方法　　
　　1.8.3　LTI係統的微、積分性質　　
　習題　　
第二章　連續時間係統的時域分析　
　2.1　LTI係統的數學模型與傳輸算子　　　
　　2.1.1　建立LTI係統的數學模型　　
　　2.1.2　係統微分方程求解——經典法　　
　2.2　LTI係統的算子符號錶示與傳輸算子　　
　　2.2.1　用算子符號錶示微分方程　　
　　2.2.2　用算子電路建立係統數學模型　　
　　2.2.3　傳輸（轉移）算子H（p）　　
　2.3　LTI因果係統的零輸入響應　　
　　2.3.1　零輸入響應　　
　　2.3.2　初始條件標準化　　
　2.4　LTI因果係統的零狀態響應　　
　　2.4.1　單位衝激響應h（t）　　
　　2.4.2　係統的零狀態響應yzs　（t）　　
　2.5　捲積及其性質　　
　　2.5.1　捲積　　
　　2.5.2　任意函數與δ（t）、u（t）捲積　　
　　2.5.3　捲積的性質　　
　　2.5.4　捲積的圖解法　　
　　2.5.5　捲積的微分、積分性質　　
　2.6　LTI因果係統的全響應及其分解　　
　　2.6.1　全響應　　
　　2.6.2　全響應及其分解　　
　習題　　
第三章　連續時間信號和係統的頻域錶示與分析　
　3.1　周期信號的傅裏葉級數分析　　
　　3.1.1　三角形式傅裏葉級數　　
　　3.1.2　指數形式的傅裏葉級數　　
　　3.1.3　周期矩形脈衝頻譜　　
　　3.1.4　周期T及脈衝寬度τ對頻譜的影響　　
　　3.1.5　周期信號的頻譜特點　　
　3.2　周期信號的對稱性　　
　　3.2.1　信號對稱性與傅裏葉級數係數關係　　
　　3.2.2　坐標軸的影響　　
　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　常用函數的傅裏葉變換對　　
　　3.3.3　傅裏葉係數Fn與頻譜函數F（ω）的關係　　
　3.4　傅裏葉變換性質及定理　　
　3.5　LTI係統的頻域分析　　
　　3.5.1　係統的頻響函數　　
　　3.5.2　係統的頻域分析　　
　3.6　無失真傳輸係統　　
　3.7　理想低通濾波器與物理可實現係統　　
　　3.7.1　理想低通濾波器及其衝激響應　　
　　3.7.2　理想低通濾波器的階躍響應　　
　　3.7.3　頻帶寬度　　
　　3.7.4　物理可實現係統　　
　3.8　時域采樣與恢復（插值）　　
　　3.8.1　時域采樣　　
　　3.8.2　采樣定理　　
　　3.8.3　原信號的恢復　　
　3.9　相關　　
　　3.9.1　相關係數　　
　　3.9.2　相關函數　　
　　3.9.3　相關的性質　　
　　3.9.4　相關的計算　　
　　3.9.5　相關定理　　
　3.10　能量譜和功率譜　　
　　3.10.1　能量譜密度　　
　　3.10.2　功率譜密度函數　　
　習題　　
第四章　連續時間信號和係統的復頻域錶示與分析　
　4.1　拉普拉斯變換　　
　　4.1.1　單邊拉普拉斯變換　　
　　4.1.2　常用函數的單邊拉普拉斯變換　　
　　4.1.3　雙邊拉普拉斯變換　　
　　4.1.4　拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係　　
　4.2　拉普拉斯變換的性質與定理　　
　4.3　拉普拉斯反變換　　　　　　　　　　
　4.4　LTI係統的拉普拉斯變換分析法　　
　　4.4.1　用拉普拉斯變換求解綫性微分方程　　
　　4.4.2　s域的網絡模型——運算電路法　　
　4.5　係統函數與復頻域分析法　　
　　4.5.1　係統函數H（s）　　
　　4.5.2　係統函數的零、極點　　
　　4.5.3　零、極點分布與時域特性　　
　　4.5.4　零、極點與各響應分量　　　　
　　4.5.5　零、極點分布與係統頻域特性　　
　　4.5.6　全通係統與小相移係統的零、極點分布　　
　　4.5.7　其他形式的頻響特性　　
　4.6　連續時間係統的模擬及信號流圖　　
　　4.6.1　連續時間係統的模擬（仿真）　　
　　4.6.2　係統模擬的直接（卡爾曼）形式　　
　　4.6.3　其他形式的模擬　　
　　4.6.4　連續係統的信號流圖錶示　　
　　4.6.5　梅森公式　　
　4.7　LTI連續係統的穩定性　　
　　4.7.1　係統穩定性分類　　
　　4.7.2　穩定係統與係統函數分母多項式係數的關係　　
　　4.7.3　羅斯穩定性準則　　
　習題　　
第五章　離散時間係統的時域分析　
　5.1　離散序列與基本運算　　
　　5.1.1　離散時間信號——序列的描述　　
　　5.1.2　常用典型序列　　
　　5.1.3　序列的運算　　　
　5.2　LTI離散時間係統的數學模型及其求解方法　
　……　
第六章　變換與離散係統的頻域分析　
第七章　狀態變量分析法　
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《地球的脈搏：解密隱藏在地殼深處的生命跡象》 簡介 本書並非一本關於抽象概念的理論著作，也不是對浩瀚宇宙奧秘的探尋。它將帶領讀者深入地球的腹地，揭示一個鮮為人知卻又至關重要的領域——地殼深處的生命。我們常常將生命視為地錶的産物，想象中的生命形態要麼在陽光下繁盛，要麼在海洋中遊弋。然而，在地錶之下數公裏乃至數十公裏的黑暗、高溫、高壓環境中，一個截然不同的生態係統正在悄然運行，它擁有著令人驚嘆的適應能力和獨特的存在方式。 《地球的脈搏》將係統地、詳細地、層層遞進地勾勒齣這個地下生命王國的全貌。它會從最基礎的問題入手：那裏真的存在生命嗎？如果存在，它們又是以何為生？它們如何抵禦極端環境的侵蝕？它們的構成又與我們熟悉的生命有何不同？本書將通過詳實的科學研究、引人入勝的實地考察案例，以及前沿的生物技術應用，來一一解答這些疑問。 內容概述 第一部分：黑暗中的呼喚——地下生命的發現曆程 曆史的迴響： 追溯人類對地下生命的最初猜想與探索。從古代文明對“地底世界”的神話傳說，到早期地質學傢對地下水微生物的初步觀察，再到近代鑽探技術的發展如何一步步揭開地殼深處的麵紗。我們將看到，地下生命並非一夜之間被發現，而是曆經漫長而艱辛的求索。 鑽探的奇跡： 詳細介紹用於探索地殼深處生命的關鍵技術和方法。這包括超深鑽孔的挑戰與成就，如蘇聯的科拉超深鑽孔，以及現代勘探技術如何采樣、監測和研究極端環境下的微生物。我們將深入瞭解這些鑽探過程的復雜性，以及科學傢們如何剋服重重睏難，獲取珍貴的地下樣本。 微生物的無處不在： 重點介紹在地殼深處發現的生命形態。它們絕大多數是微生物，包括細菌、古菌和部分真菌。本書將詳細闡述這些微生物的多樣性，它們如何分布在岩石孔隙、地下水係、甚至封閉的礦藏中。我們會看到，即使在最貧瘠、最孤立的環境裏，生命也能找到存在的縫隙。 第二部分：絕境的求生法則——地下生命的生存之道 能量的秘密： 深入剖析地下生命賴以生存的能量來源。不同於地錶生命依賴陽光的光閤作用，地下生命主要依靠化學能。本書將詳細介紹“化能閤成”這一核心機製，包括硫化物氧化、甲烷氧化、鐵還原等多種化學反應如何為微生物提供能量。我們會探究，這些化學反應是如何在黑暗、缺乏有機物的地下環境中發生的，以及它們與地球的化學循環之間存在怎樣的聯係。 極端環境下的適應： 詳細闡述地下生命為瞭適應高溫、高壓、缺氧、高鹽度、強酸堿等極端環境所演化齣的獨特生理和生化機製。例如，嗜熱菌如何在高達到120°C以上的高溫下維持細胞結構和酶的活性；耐壓菌如何承受數韆個大氣壓的壓力；以及它們如何利用或排齣有毒物質，如重金屬、硫化物等。我們將看到這些生命形式在“不可能”的環境中展現齣的強大生命力。 地下食物網的構架： 描繪地殼深處復雜的生態係統。盡管缺乏可見的植物和動物，地下生命也並非孤立存在。本書將詳細解析由化能自養微生物作為生産者，其他微生物作為初級消費者和次級消費者構成的地下食物鏈和食物網。我們會瞭解，這些微生物是如何相互作用，形成一個自給自足的生態循環，盡管其規模和復雜性遠超地錶。 “休眠”與“復蘇”的藝術： 探討地下生命在極端不利條件下，如何通過形成孢子、內生體等休眠結構，以極低的代謝率長期生存，並在條件適宜時重新激活。我們將瞭解這種“沉睡”的能力，如何在漫長的地質年代中保存生命，以及它們可能在某些情況下扮演的“復蘇”角色。 第三部分：地下世界的意義——科學與未來的啓示 生命起源的綫索： 探討地殼深處的生命與地球早期生命起源的可能聯係。科學傢們推測，地球最早的生命可能就誕生於類似地殼深處的極端環境中，而地下生命的存在為這一假說提供瞭重要的佐證。本書將梳理相關的理論模型和研究證據，揭示地下生命可能為我們理解生命起源提供的重要綫索。 地外生命的“藍圖”： 分析地殼深處的生命研究對尋找地外生命的重要意義。許多行星和衛星，如火星、木衛二（歐羅巴）、土衛二（恩塞拉多斯）等，都可能存在地下海洋或岩石圈，其環境條件與地球深處相似。因此，地球深處的生命研究為我們預判地外生命的形態、生存方式以及探測方法提供瞭寶貴的“藍圖”。 生物技術的寶庫： 揭示地殼深處微生物蘊藏的巨大生物技術潛力。這些極端微生物産生的特殊酶類、抗生素、代謝産物等，在工業、醫藥、環保等領域具有廣泛的應用前景。我們將深入瞭解，如何從這些“陌生”的生命體中提取和利用有價值的生物資源，以及這些技術如何為人類社會帶來革新。 地球的“生命維持係統”： 探討地殼深處生命在全球生物地球化學循環中的作用。這些地下微生物參與瞭重要的化學物質轉化，如碳、氮、硫、鐵等元素的循環，對地球的整體生態平衡起著不可忽視的貢獻。我們將理解，地殼深處的生命並非孤立的存在，而是與地錶生態係統之間存在著深刻的聯係。 未知的疆域，無盡的探索： 展望未來對地殼深處生命的研究方嚮和潛在挑戰。隨著技術的不斷進步，我們將有能力探索更深的地下環境，發現更多樣的生命形態。本書將在結尾提齣對未來研究的展望，強調這片人類尚未完全瞭解的領域，仍舊隱藏著無數等待被揭開的秘密，以及它對我們理解生命、地球乃至宇宙的深遠意義。 《地球的脈搏》旨在打破人們對生命存在的固有認知，引領讀者走進一個充滿驚奇與啓示的地下世界。它是一次深入地球內部的科學之旅，一次對生命韌性與多樣性的深度解讀，更是一次對人類探索精神的贊頌。無論您是科研人員、學生，還是對自然科學充滿好奇的普通讀者，本書都將為您打開一扇通往未知領域的大門，讓您感受到生命在地球最嚴苛環境中綻放齣的蓬勃力量。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的語言風格帶有一種老派工程師的嚴謹與務實，這恰恰是我所欣賞的。它沒有過多花哨的修辭，而是直截瞭當地切入核心概念。特彆是對LTI係統響應的分析，它將時域的捲積運算與頻域的乘積運算進行對照闡述，這種“對偶性”的揭示，是理解整個信號處理理論體係的關鍵鑰匙。我曾嘗試閱讀一些側重於應用工具的書籍，但往往發現基礎不牢，應用起來總有種空中樓閣的感覺。這本書則像是為這座“應用大廈”打下瞭極其堅實的地下基礎。它在介紹傅裏葉級數和變換時，對周期性和收斂性的討論非常到位，提醒我們在實際操作中需要警惕的理論陷阱。總而言之，它不是一本讓你快速入門的書，而是一本讓你能夠真正“吃透”原理，並能自信地應用於解決復雜工程問題的寶典。它的價值在於構建瞭堅不可摧的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本厚厚的書時，心裏是有點打鼓的，我一直覺得信號和係統的知識點零散且抽象，很難形成一個完整的認知體係。但這本書的編排方式完全顛覆瞭我的固有印象。它巧妙地構建瞭一個宏大的框架，將看似獨立的模塊——比如捲積、係統的穩定性、Z變換——有機地串聯起來，形成瞭一張嚴密的知識網絡。我特彆欣賞作者在講解係統響應時所采用的那種“可視化”的描述手法，仿佛能看到信號在不同係統中的“行為軌跡”。書中對綫性時不變係統的討論，詳盡而又不失精闢，它沒有迴避那些睏難的證明過程，但總能輔以直觀的圖示和生動的比喻來輔助理解，這一點對於我這種更偏嚮直覺思維的學習者來說，簡直是福音。讀完前幾章，我對“係統”這個概念的理解從一個模糊的“黑箱子”進化成瞭一個可以被精確建模和預測的實體。唯一美中不足的是，某些高階的章節，比如涉及狀態空間錶示的部分，感覺可以再多增加一些與現代控製理論的聯係，那樣會更具前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容簡直讓人眼前一亮，尤其是在探討信息論基礎的那幾個章節，作者的敘述方式非常貼近實際應用，不像很多教科書那樣乾巴巴的理論堆砌。我記得有一次在學習隨機過程時遇到瞭瓶頸，感覺那些復雜的數學公式總是無法與現實世界的信號處理場景聯係起來。然而，這本書通過一係列精心設計的案例分析，比如噪聲抑製和信道編碼，生動地展示瞭理論是如何指導工程實踐的。作者似乎深諳讀者的睏惑，總能在關鍵的地方插入一些啓發性的思考，引導我們去探究“為什麼”而不是僅僅停留在“是什麼”。特彆是關於傅裏葉分析的部分，它沒有僅僅停留在代數運算層麵，而是深入挖掘瞭其在頻域分析中的物理意義，讓原本抽象的概念變得具象可感。整本書的邏輯脈絡清晰流暢，從最基本的離散時間信號講起，逐步過渡到連續時間係統，每一步的銜接都處理得非常自然，讓人讀起來有一種層層遞進、豁然開朗的感覺。對於初學者來說，它提供瞭一個堅實的理論地基；對於有一定基礎的人，也能從中汲取到新的視角和更深層次的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗簡直是一場思想的探險。它的深度遠超齣瞭我預期的入門級教材。我尤其贊賞作者在處理連續和離散時間信號轉換時的細膩處理。很多教材在這一過渡點上往往處理得過於倉促，導緻讀者在理解采樣定理和重建問題時感到睏惑。然而，這本書花瞭大量的篇幅，用對比的方式，清晰地闡述瞭兩者在數學錶達和物理意義上的異同，這對於想從事數字信號處理（DSP）領域工作的我來說至關重要。書中的例題設計得非常巧妙，它們不僅僅是檢驗計算能力的工具，更是加深理論理解的催化劑。很多例題的解答過程展示瞭多種解題思路，這極大地拓寬瞭我的解題視野。例如，對於一個復雜的微分方程描述的係統，作者不僅給齣瞭傳統的拉普拉斯變換解法，還展示瞭如何通過係統函數直接分析其零極點分布來快速判斷係統的特性，這種“舉一反三”的教學方法非常高效。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書時，我最大的感受是作者對“直觀性”的追求達到瞭極緻。雖然這是一本技術性很強的書籍，但它對基本概念的引入，總能找到最貼近生活經驗的類比。例如，在講解係統的因果性和穩定性時，作者用瞭非常形象的例子來描述信號如何在時間上展開和收斂，而不是僅僅依賴於那個抽象的積分不等式。這種教學思路使得原本可能讓人望而卻步的抽象數學概念變得可觸摸、可理解。此外，本書在處理係統的框圖錶示和信號流圖時，不僅清晰地展示瞭如何進行圖示化，更重要的是解釋瞭為什麼我們要用這種方式來錶示復雜的反饋和級聯結構，這對於理解動態係統的整體行為至關重要。對於那些希望深入理解現代通信、圖像處理或控製理論的人來說，這本書提供瞭無可替代的理論準備。它教會我的不隻是計算技巧，更是一種嚴謹的工程思維方式。