信號與係統分析基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉衛東 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 信號處理
• 係統分析
• 電路分析
• 通信原理
• 控製係統
• 數學基礎
• 工程數學
• 電子工程
• 高等教育

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302169772

版次：1

商品編碼：11875232

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2001-02-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書是學習信號與係統課程的入門教材，重點介紹瞭基本信號變換的原理、物理意義、相互差彆和聯係，便於初學者理解．全書包含11章：信號與係統的基本概念，綫性時不變連續時間係統的時域分析，綫性時不變離散時間係統的時域分析，連續周期信號的傅裏葉級數，連續信號的傅裏葉變換，拉普拉斯變換，離散周期信號的傅裏葉級數，離散非周期信號的離散時間傅裏葉變換，Z變換，離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換，模擬和數字濾波器．本書可作為高等院校本科生和研究生信號與係統課程的教材和教學參考書．

前言/序言

信號與係統分析基礎

《現代控製論導引：理論與應用》 內容簡介： 《現代控製論導引：理論與應用》一書，旨在為讀者構建一個係統、深入的現代控製理論知識體係。本書並非對某一特定領域知識的淺嘗輒止，而是力圖循序漸進，從基礎概念齣發，逐步攀升至復雜理論模型，並最終落腳於實際工程應用，使讀者能夠深刻理解並掌握現代控製論的核心思想與方法。 本書的開篇，我們將從控製理論的哲學起源與曆史演進入手，追溯其從早期反饋概念到現代復雜係統建模的漫長曆程。理解控製論的學科定位及其與其他科學領域的交叉融閤，對於把握其發展脈絡至關重要。隨後，本書將聚焦於係統建模的核心問題，詳細闡述如何將物理世界中的實際係統轉化為數學模型。我們將深入探討綫性時不變（LTI）係統和綫性時變（LTV）係統的描述方式，包括狀態空間錶示法和傳遞函數錶示法，並對比分析兩者的優劣及適用場景。對於非綫性係統的建模，本書也將提供初步的理論框架與常用的近似方法，為處理現實世界中普遍存在的非綫性現象打下基礎。 在係統模型建立的基礎上，本書將重點轉嚮係統的時域與頻域分析。在時域分析部分，我們將深入剖析係統的響應特性，包括暫態響應和穩態響應。讀者將學習如何通過分析係統的零輸入響應和零狀態響應，來理解係統自身的動態行為，例如係統的穩定性、階躍響應、脈衝響應等。我們將探討如何利用捲積積分等數學工具來精確描述係統的時域行為。 轉嚮頻域分析，本書將重點介紹傅裏葉分析和拉普拉斯變換在係統分析中的應用。傅裏葉變換將幫助我們理解係統的頻率響應特性，即係統如何對不同頻率的輸入信號做齣反應，這對於信號濾波、係統穩定性判斷以及頻率域設計具有至關重要的意義。拉普拉斯變換則提供瞭一種強大的代數工具，能夠將復雜的微分方程轉化為代數方程，極大地簡化瞭係統的分析和設計過程。我們將詳細講解拉普拉斯變換的性質及其在求解係統響應中的應用，並引入傳遞函數的概念，作為係統頻率響應的重要錶徵。 本書的另一核心內容是係統穩定性分析。穩定性是控製係統正常工作的基本前提，本書將從不同角度深入探討係統的穩定性。我們將詳細講解李雅普諾夫穩定性理論，包括直接法和間接法，並介紹如何利用李雅普諾夫函數來判斷係統的穩定性。此外，對於綫性係統，我們還將深入分析根軌跡法、奈奎斯特判據以及伯德圖等頻率域穩定性判據，幫助讀者在不同域內全麵評估係統的穩定性裕度。 係統的可控性與可觀測量是現代控製理論中的兩個基本概念，本書將對此進行深入闡述。可控性描述瞭是否存在一個控製輸入能夠將係統從任意初始狀態驅動到任意目標狀態；可觀測量則描述瞭是否存在一個觀測器能夠從係統的輸齣信息中準確地估計齣係統的狀態。我們將通過引入能控矩陣和能觀矩陣等數學工具，來係統地分析係統的可控性與可觀測量，並探討其在狀態反饋控製和狀態觀測器設計中的重要作用。 在完成對係統基礎理論的深入探討後，本書將引齣先進的控製策略。首先，我們將詳細介紹狀態反饋控製的設計方法，包括極點配置法，以及如何利用係統的可控性來設計期望的閉環係統極點位置，從而達到期望的係統性能。隨後，我們將轉嚮狀態觀測器的設計，介紹卡爾曼濾波及其在狀態估計中的重要地位。本書還將初步介紹最優控製理論，包括綫性二次調節器（LQR）的設計，它能夠在滿足約束條件下，最小化一個二次型性能指標。 除瞭理論分析，本書的另一大特色是強調理論與實際工程應用的緊密結閤。本書將穿插大量的工程實例，涵蓋從航空航天、機器人技術到過程控製、電力係統等多個領域。讀者將看到如何運用書中所學的理論知識來分析和設計實際的控製係統。例如，在航空航天領域，我們將分析飛行器的姿態控製係統；在機器人領域，我們將探討機械臂的運動控製；在過程控製領域，我們將研究化工生産過程的溫度、壓力等參數的自動調節。這些案例不僅能夠加深讀者對理論的理解，更能幫助讀者建立將理論轉化為工程實踐的橋梁。 本書還對現代控製理論的一些前沿領域進行瞭展望，例如模糊控製、神經網絡控製、自適應控製等。雖然不深入探討這些領域的細節，但旨在為讀者提供一個更廣闊的視野，激發進一步學習和研究的興趣。 總而言之，《現代控製論導引：理論與應用》是一本內容詳實、邏輯嚴謹、注重理論與實踐相結閤的專業教材。它將為有誌於深入理解和掌握現代控製係統設計與分析的讀者，提供一套完整而有效的學習路徑。本書的目標是讓讀者不僅能夠理解控製理論的原理，更能將其靈活運用到解決實際工程問題中，成為一名優秀的控製工程師或研究人員。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的驚喜在於它對抽象概念的具象化處理。很多時候，學習“信號與係統”這類課程，最大的難點在於大腦無法直觀地理解那些高維度的數學模型和變換。但《信號與係統分析基礎》在這方麵做得非常齣色。書中穿插瞭大量精心設計的圖示和示意圖，將原本抽象的函數變化、係統響應，甚至是捲積過程，都變得一目瞭然。我常常會在閱讀文字的同時，盯著那些圖錶反復琢磨，很快就能抓住問題的核心。而且，作者還提供瞭不少可以通過仿真軟件（雖然書中沒有直接介紹軟件操作，但提供瞭理論基礎）來實現的例子，這讓我感覺自己不僅僅是在“讀”書，更是在“做”一個實踐者。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這是一本我強烈推薦給任何對信號與係統感興趣的讀者。無論你是初學者，還是希望加深理解的工程師，這本書都能提供寶貴的價值。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一次思維的啓迪。通過閱讀它，我不僅掌握瞭分析信號和係統的基本方法，更重要的是，我學會瞭如何用一種更係統、更深刻的視角去理解我們周圍的世界。那些看似雜亂無章的信息，在掌握瞭信號與係統的分析框架後，似乎都變得有章可循，規律可循。這本書讓我對未來繼續深入學習相關領域充滿瞭信心和期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我最近讀過最讓我大開眼界的一本！作為一名對復雜係統充滿好奇，但又常常被晦澀理論嚇退的讀者，我一直希望能找到一本能深入淺齣地講解“信號與係統”這個主題的書。而《信號與係統分析基礎》恰恰做到瞭這一點，並且遠遠超齣瞭我的預期。首先，作者在概念的引入上極為巧妙，沒有上來就堆砌公式，而是通過大量貼近生活的例子，比如聲音的傳播、圖像的處理、甚至是我們大腦的信號傳遞，來一點點揭示信號與係統的本質。這讓我在閱讀過程中，感覺像是跟著一位經驗豐富的嚮導在探索一個新世界，而不是被動地接受枯燥的知識灌輸。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始對這本書的期望並不高，以為它會是一本充斥著數學符號和工程術語的“硬核”讀物。然而，事實證明我的擔憂是多餘的。作者在內容編排上展現瞭令人驚嘆的邏輯性和連貫性。他不是簡單地羅列各個章節的知識點，而是將它們有機地串聯起來，形成一個完整的知識體係。從最基礎的信號分類、係統特性，到傅裏葉變換、拉普拉斯變換等核心工具，再到各種濾波器的設計與分析，每一個概念的提齣都順理成章，並且與前後的內容緊密呼應。我特彆喜歡作者在講解每一個數學工具時，都不僅僅停留在“怎麼用”，更會深入探討“為什麼這麼用”，以及它在實際工程中扮演的角色。這種深度思考的引導，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的還有這本書的寫作風格。它不像很多教材那樣生硬刻闆，而是充滿瞭作者的熱情和對學科的深刻理解。讀起來一點都不枯燥，反而有一種循循善誘的感覺。作者經常會使用一些比喻和類比，將復雜的數學概念變得生動有趣。比如，他在講解“捲積”的時候，用到瞭“擦拭”和“疊加”的比喻，一下子就讓我明白瞭那種“過去的影響”如何疊加纍積。此外，書中還巧妙地融入瞭一些曆史發展的脈絡，介紹瞭關鍵理論是如何被發現和演進的，這讓我對信號與係統這門學科有瞭更宏觀的認識，也更加理解瞭其中一些原理的深刻意義。