信号与系统(第三版)全程导学及习题全解(下册) 苗璐 9787511909442 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苗璐 著

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• 苗璐
• 9787511909442

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出版社： 中国时代经济出版社出版发行处

ISBN：9787511909442

商品编码：29701004096

包装：平装

出版时间：2011-09-01

基本信息

书名：信号与系统(第三版)全程导学及习题全解(下册)

定价：20.00元

作者：苗璐

出版社：中国时代经济出版社出版发行处

出版日期：2011-09-01

ISBN：9787511909442

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.222kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要是根据高教出版社出版、郑君里编写的教材《信号与系统》(第三版)的课后习题解答，分上下册，分别对应教材的上下册。上册共分六章：绪论、连续时间系统的时域分析、傅里叶变换、拉普拉斯变换、滤波、调制与抽样、信号的矢量空间分析；下册也为六章：离散时间系统的时域分析、Z变换、离散傅里叶变换、模拟与数字滤波器、反馈系统、系统的状态变量分析。每章分三部分，分别为概要总结、经典例题和教材习题的详细解答。本书可以作为电子信息、通信、控制、电气信息专业、自动化、计算机等专业高职高专、函授和成人教育的配套教材，也可供研究生入学考试辅导。

目录

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第七章 离散时间系统的时域分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第八章 z变换、离散时间系统的z域分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第九章 离散傅里叶变换以及其他离散正交变换
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第十章 模拟与数字滤波器
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第十一章 反馈系统
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第十二章 系统的状态变量分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解

作者介绍

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文摘

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序言

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信号与系统：理论深度与实践应用 《信号与系统》作为电子信息类专业的核心课程，其重要性不言而喻。它不仅是理解现代通信、控制、图像处理、雷达、声学等诸多尖端技术的基础，更是培养工程师严谨逻辑思维和系统分析能力的基石。本书旨在深入剖析信号与系统的精髓，带领读者在理论的海洋中遨游，同时又不乏实践的指导，最终达到融会贯通、学以致用的目标。 第一部分：基础概念与数学工具 课程伊始，我们将从最基本的概念入手，建立对“信号”和“系统”的直观认识。信号，作为信息传递的载体，其多样性和复杂性需要我们进行系统的梳理。我们将探讨连续时间信号与离散时间信号的定义、分类及其基本性质，例如周期性、偶函数与奇函数、能量与功率信号等。同时，对于描述信号行为的重要数学工具，如冲激信号（单位脉冲函数）、单位阶跃函数等，也将进行详尽的介绍和推导，为后续分析打下坚实的基础。 系统，则是对信号进行处理或转换的实体。理解系统的特性，如线性、时不变性、因果性、稳定性等，是分析系统行为的关键。我们将通过具体的例子，展示如何判断一个系统是否具备这些基本性质，并深入探讨它们对系统响应的影响。线性时不变（LTI）系统因其优越的数学性质和广泛的应用，将成为本部分的重点。 为了更有效地分析信号与系统，傅里叶分析是不可或缺的数学工具。我们将从傅里叶级数开始，理解周期信号的频谱特性，即如何将一个周期信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦分量的叠加。然后，自然过渡到傅里叶变换，用于分析非周期信号的频谱。傅里叶变换的强大之处在于它揭示了信号在频域上的特征，这对于理解系统的滤波特性、信号的带宽限制等至关重要。我们将详细介绍傅里叶变换的性质，如线性性、时移性、频移性、卷积定理、帕斯瓦尔定理等，并通过大量的例子来巩固这些概念。 此外，拉普拉斯变换作为傅里叶变换的推广，在分析非周期信号，尤其是在处理涉及指数衰减或增长的信号时，展现出更大的优势。它能够将时域中的微分方程转化为代数方程，极大地简化了系统的分析过程。我们将深入讲解拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，以及常用的拉普拉斯变换对。重点将放在如何利用拉普拉斯变换求解LTI系统的零输入响应和零状态响应，从而得到系统的全响应。 第二部分：时域分析与系统响应 在掌握了基础的信号和系统概念以及傅里叶、拉普拉斯变换等数学工具后，我们将进入更为具体的系统分析阶段。卷积积分是描述LTI系统响应的核心运算。我们将会详细推导卷积积分的定义，并深入理解其物理意义：系统的输出是输入信号与系统冲激响应的卷积。通过对不同类型输入信号（如阶跃信号、指数信号、三角信号等）与不同系统冲激响应（如一阶、二阶LTI系统）进行卷积运算，读者将能深刻体会到系统如何“塑造”输入信号，产生特定的输出。 对于离散时间LTI系统，其分析方法与连续时间系统类似，但运算上使用的是卷积和。我们将详细介绍离散卷积和的定义、计算方法以及性质，并与连续时间卷积积分进行对比，帮助读者理解其异同。 零输入响应（ZIR）和零状态响应（ZSR）是分析LTI系统响应的两个重要组成部分。零输入响应描述的是在没有任何输入信号的情况下，由于系统初始状态非零而产生的响应。零状态响应则是在系统初始状态为零的情况下，由输入信号引起的响应。我们将教会读者如何利用微分方程或差分方程，结合初始条件，计算系统的零输入响应和零状态响应，并进一步求解系统的全响应。 此外，我们还会探讨系统的时域分析方法，包括利用系统的差分方程或微分方程直接求解响应，以及通过系统的冲激响应来理解系统的特性。通过分析不同典型系统的时域响应，例如RC电路、RLC电路、弹簧-阻尼系统等，读者将能够将抽象的数学模型与实际的物理系统联系起来。 第三部分：频域分析与系统特性 频域分析是理解信号与系统行为的另一重要视角。在这一部分，我们将深入探讨傅里叶变换在系统分析中的应用。通过对LTI系统进行傅里叶变换，可以得到系统的频率响应。频率响应是描述系统对不同频率信号的放大或衰减程度以及相位移动的函数。我们将详细介绍频率响应的定义、计算方法以及它在系统分析中的重要作用。 我们还将重点关注滤波器的概念。滤波器是能够选择性地允许或阻止某些频率分量的系统。我们将介绍不同类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，并分析它们的频率响应特性。通过设计和分析滤波器，读者将能理解如何利用系统来分离或增强信号中的特定频率成分，这在噪声抑制、信号整形等领域有着广泛的应用。 除了傅里叶变换，本部分还会引入另一重要的频域分析工具——Z变换。Z变换是拉普拉斯变换在离散时间系统分析中的对应，它能够将离散时间LTI系统的差分方程转化为代数方程，并提供关于系统稳定性和频率响应的重要信息。我们将详细讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）以及常用的Z变换对。同时，也会探讨Z变换与离散傅里叶变换（DFT）之间的关系，为后续的数字信号处理打下基础。 第四部分：状态空间分析与系统稳定性 对于一些复杂的系统，特别是多输入多输出（MIMO）系统，传统的时域和频域分析方法可能显得力不从心。状态空间方法提供了一种更为通用的系统描述和分析框架。我们将引入状态变量的概念，并通过一组一阶微分方程（或差分方程）来描述系统的动态行为。我们将详细介绍状态向量、状态矩阵、输入矩阵和输出矩阵的含义，并演示如何构建系统的状态空间方程。 状态空间分析方法能够方便地分析系统的可控性和可观测性，这是系统设计和控制的关键。我们将解释可控性和可观测性的定义，并介绍判断这些性质的判据。 稳定性是评价系统性能的重要指标。我们将从不同的角度深入探讨系统的稳定性。对于LTI系统，通过分析其系统函数的极点位置，可以判断系统的稳定性。我们将详细讲解如何利用拉普拉斯变换或Z变换求得系统函数的极点，并根据极点在s平面或z平面上的位置来判断系统的稳定性。此外，我们还将介绍Lyapunov稳定性理论，为分析更广泛的非线性系统奠定基础。 第五部分：傅里叶级数与傅里叶变换的深入探讨 本部分将对傅里叶级数和傅里叶变换进行更深入的挖掘。我们将探讨傅里叶级数在不同周期函数展开时的收敛性问题，例如Dirichlet条件。对于傅里叶变换，除了其定义和性质，我们还将深入探讨卷积定理在信号处理和系统分析中的应用，例如如何通过频域乘法来实现时域的卷积，这在滤波和系统设计中尤为重要。 我们还将介绍其他与傅里叶分析相关的变换，如离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）。DTFT是用于分析无限长离散时间信号频谱的工具，而DFT则是用于分析有限长离散时间信号的频谱。DFT是数字信号处理的基础，它使得计算机能够对信号进行频谱分析。我们将详细介绍DFT的定义、性质及其与DTFT的关系，并简要介绍快速傅里叶变换（FFT）算法的重要性，为读者接触数字信号处理领域做好铺垫。 第六部分：随机信号分析与应用 现实世界中的许多信号并非确定性的，而是随机的。本部分将引入随机信号的基本概念，包括随机变量、概率密度函数、期望值、方差等。我们将探讨平稳随机过程的定义及其重要的统计特性，如自相关函数和功率谱密度。自相关函数描述了随机信号与其自身在不同时间点上的相关性，而功率谱密度则揭示了随机信号在不同频率上的能量分布。 我们将讲解如何利用LTI系统来处理随机信号，并推导系统输出随机信号的自相关函数和功率谱密度。这对于理解通信系统中噪声的影响、信号的滤波以及系统性能的评估至关重要。 第七部分：系统实现与工程应用 在理解了信号与系统的理论基础后，本部分将侧重于系统的工程实现和实际应用。我们将探讨如何将连续时间系统转化为离散时间系统，即采样和量化过程。我们将深入分析采样定理（Nyquist-Shannon采样定理），理解采样频率与信号带宽之间的关系，以及欠采样可能带来的混叠失真。 对于数字信号处理，我们将介绍数字滤波器的设计方法，包括IIR（无限冲激响应）滤波器和FIR（有限冲激响应）滤波器。我们将讨论不同设计准则（如幅频特性、相频特性）以及相应的实现技巧。 最后，我们将通过一系列实际的工程案例，展示信号与系统在各个领域的应用，例如： 通信系统： 信号的调制解调、信道编码、多路复用技术等。 控制系统： 反馈控制、稳定性分析、PID控制器设计等。 图像处理： 图像滤波、边缘检测、图像压缩等。 语音信号处理： 语音识别、语音合成、音频编码等。 雷达与声纳： 目标检测、距离测量、信号识别等。 通过这些案例的学习，读者将能够深刻体会到信号与系统理论在解决实际工程问题中的强大威力，并激发进一步探索的兴趣。 本书力求在理论深度和实践应用之间找到一个恰当的平衡点，通过清晰的阐述、丰富的例证以及严谨的数学推导，帮助读者构建起扎实的信号与系统知识体系，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一个理论基础相对薄弱的跨专业学习者，我接触过好几本信号与系统的参考书，但很多要么是纯理论的“天书”，要么就是堆砌了太多偏、难、怪的习题，让人抓不住重点。苗璐老师的这本《全程导学及习题全解（下册）》在内容的选择和编排上展现了极高的专业素养和为读者着想的匠心。它非常精准地把握了“下册”应该涵盖的知识范围——比如系统分析、Z变换的深入应用、以及一些基本的数字滤波器的概念引入。重点在于，它的叙述风格极其平实亲切，读起来完全没有那种高高在上的学术腔调。作者似乎总能预判到读者在哪个知识点上会产生困惑，并在那个地方多花笔墨进行“拐杖式”的搀扶。举个例子，在讲解IIR滤波器设计时，涉及到双线性变换，这个步骤是最容易让人头晕的地方，但书里用了一个非常形象的比喻来解释这个映射过程，瞬间就豁然开朗了。这种对学习者“痛点”的精准把握，使得整本书的阅读体验非常流畅，几乎没有需要反复阅读三四遍才能理解的段落，这在学习复杂工程学科时是非常宝贵的体验。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第三版）全程导学及习题全解（下册）》的作者是苗璐，书号是9787511909442。 哇，终于把这本盼星星盼月亮的书啃完了！说实话，初次接触这套书的时候，我内心是有点忐忑的。毕竟“信号与系统”这门课在很多工科专业里都是出了名的硬骨头，尤其涉及到傅里叶变换、Z变换这些抽象概念，光看课本上的定义就感觉云里雾里。但这本书的出现，简直就像是给迷路的人点亮了一盏明灯。它的讲解思路特别清晰，不像有些参考书那样堆砌公式和晦涩的理论，而是真正做到了“导学”。它会先用非常直观的方式引入一个概念，比如卷积是怎么回事，它在物理上代表了什么，然后再逐步推导出数学公式。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式，极大地降低了理解门槛。最让我印象深刻的是，它对每一个关键定理的证明过程都做了非常细致的剖析，连中间的每一步变形都标注得清清楚楚，这对于我这种喜欢刨根问底的学生来说，简直是福音。以前总觉得公式是凭空出现的，现在终于明白了它们是怎么一步步建立起来的。如果说原版教材是骨架，那这本书就是把血肉填充进去的专家解说，让我对整个学科的认知从“会做题”升级到了“能理解”。这本书在理论深度和习题覆盖面上找到了一个完美的平衡点，绝对是信号与系统学习路上的神器。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这本书之前，主要目标是想快速掌握期末考试的应试技巧，但使用下来，它的价值远超出了“应试”范畴。它更像是一本为未来职业发展打基础的工具书。尤其是在涉及到系统响应的稳定性判断和频率特性分析的部分，这本书的处理方式非常系统和全面。它不仅仅满足于计算出一个响应函数，而是深入探讨了系统极点和零点在S平面（或Z平面）上的位置与系统整体行为之间的深刻联系。作者用大量的图示来辅助说明，比如不同极点分布对应的阶跃响应曲线是如何变化的，这种视觉化的教学方法远比单纯的公式推导更具说服力。此外，这本书对连续时间系统和离散时间系统的类比和区别的阐述也做得非常到位，帮助我们建立起统一的信号与系统观，而不是把它们割裂开来学习。这对于我们未来接触到更高级的DSP或控制理论时，能提供一个扎实、不矛盾的理论基础。这本书是那种，你现在觉得学得扎实，未来回顾时会感谢自己当时下功夫啃下来的“硬通货”。

评分☆☆☆☆☆

我得说，光是冲着这套书的习题解析部分，就值回票价了。我以前做题总是卡在“为什么选这个方法”的阶段，面对大量的计算题，常常是看完答案也一知半解。但这本《习题全解（下册）》完全颠覆了我的体验。它不是简单地给出一个最终答案，而是把解题的“心路历程”毫无保留地展现了出来。很多道经典难题，它提供了不止一种解题思路，并且会对比不同方法的优劣，这简直就是高手过招的实战演练。比如在处理非周期信号的频谱分析时，它会细致地解释如何选择合适的窗函数，以及窗函数引起的旁瓣效应在实际信号处理中意味着什么。更赞的是，它没有回避那些容易出错的陷阱，特地设置了“易错点提醒”的小板块，把我们在计算中容易犯的符号错误、积分范围遗漏等问题都提前点明，让我们能带着“警惕性”去解题。对于我这种需要大量练习来巩固知识点的学习者来说，这本书提供的不是答案，而是一套完整的“解题思维训练手册”。每次做完一套题，我都感觉自己的逻辑链条又加固了一层，那种对知识点融会贯通的踏实感，是其他资料无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调一下这本书在版式设计和细节处理上的用心，这在参考书中其实是相当少见的。下册的内容相对比较密集，如果排版混乱，会极大地影响学习效率。但这本书的排版非常干净利落，黑白印刷的对比度恰到好处，公式和文字的间距处理得非常舒服，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。特别是那些关键的定义、定理和结论，都被用不同的字体或者加粗、加框的方式突出显示出来，学习者在快速浏览或复习时，可以迅速定位到核心知识点，效率倍增。还有一点很贴心，就是书的开本和装帧。它采用了比较适合拿在手上翻阅和对照学习的尺寸，翻页时也很顺滑，不会有那种廉价参考书的僵硬感。虽然这听起来有点像是说外行的“废话”，但在高强度的学习过程中，这种舒适的阅读体验实际上会潜移默化地影响你的学习效率和积极性。这本书从内容深度到外在形式，都体现了一种对学习者尊重的态度，让人愿意沉下心来，把精力集中在那些复杂的数学推导和概念理解上，而不是被低劣的排版分散注意力。