9787030221292 信号与系统复习及习题 科学出版社 张维玺著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张维玺著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030221292

商品编码：29424823207

包装：平装

出版时间：2008-09-01

基本信息

书名：信号与系统复习及习题

定价：26.00元

作者：张维玺著

出版社：科学出版社

出版日期：2008-09-01

ISBN：9787030221292

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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全书共十三章。**章是绪论；第二至六章集中讨论了连续时间信号的分解理论；第七至十章给出了连续时间系统传统的和近代的分析方法，其中第七至九章内容是与第三至六章内容相对应的。第十一至十三章讨论了离散时间信号的分析理论和离散时间系统的分析方法。其结构、体系与《信号与系统》一书基本一致。 本书选编习题的来源主要是历年教学中积累的习题、思考题和试题，以及近年来招考研究生的试题。其中既有概念题，又有证明题和运算题，也有实际应用题，力求体现“信号与系统”课程的主要内容和基本要求。在每章的开始都归纳了本章的重点，列出了本章的主要公式。每章习题给出详细的解题步骤，对结果进行必要的分析，力图阐明本章的重点和基本分析方法，并澄清某些易于出现的错误概念。为了培养学生综合解决问题的能力，还选编了部分难度较大、灵活性较强的综合习题。

内容提要

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本书是在《信号与系统》（张维玺编著）一书基础上编写的课外教材。全书共13章。章是绪论，介绍了信号与系统的一般概念和特性；第二至六章集中讨论了连续时间信号的分解理论，将传统的卷积积分、傅里叶变换、拉普拉斯变换统一归结为实现信号分解的数学工具；第七至十章给出了连续时间系统传统的和近代的分析方法，其中第七至九章内容是与第三至六章内容相对应的。第十一至十三章讨论了离散时间信号的分析理论和离散时间系统的分析方法。
本书可作为电气信息、通信、自动控制、信息工程、电子工程等专业的教材，也可供有关专业师生和工程技术人员使用，也可作为广大自学者学习“信号与系统”课程的辅导材料。

目录

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前言
章 绪论
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第二章 信号的正交分解
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第三章 周期信号的分解
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第四章 信号的时间域分解
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第五章 信号的频率域分解
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第六章 信号的复频率域分解
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第七章 连续时间系统的时间域分析
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第八章 连续时间系统的频率域分析
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第九章 连续时间系统的复频率域分析
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第十章 连续时间系统的状态空间分析
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第十一章 离散时间信号
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第十二章 离散时间系统的时间域分析
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题
第十三章 离散时间系统的z域分析
　一、主要内容及基本概念
　二、思考与练习习题

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：构建现代通信与控制的基石 信号与系统是电子工程、通信工程、自动控制、计算机科学以及许多其他工程和科学领域的核心课程。它为我们理解和分析信息流动的基本原理提供了一个统一的框架。从最简单的声音波到复杂的数字通信信号，再到控制飞机或工业机器人的指令，所有这些都可以被视为“信号”，而它们如何被处理、转换和传递，则构成了“系统”的研究范畴。 信号的本质：信息之源 信号，简单来说，就是承载信息的物理量。它可以是随时间变化的电压、电流，可以是声波的振动，可以是光波的强度，也可以是数字设备中离散的0和1序列。信号的形态多种多样，但其根本在于能够传递关于某个事物状态或变化的有用信息。 连续时间信号与离散时间信号： 信号的第一个重要分类是其定义域。连续时间信号（如模拟音频）在所有时间点都有定义，其变量是连续的。而离散时间信号（如数字音频采样）则只在特定的、离散的时间点有定义，其变量是整数。这种区分对于我们理解信号的采集、存储和处理至关重要。例如，将一段模拟音频转换成数字信号，实际上就是一个将连续时间信号转换为离散时间信号的过程。 周期信号与非周期信号： 许多自然现象和工程系统都表现出周期性。周期信号在经过一段时间后会重复自身，其特点是具有一个最小的重复周期。而非周期信号则不具备这种规律性的重复。理解信号的周期性有助于我们对其进行频谱分析，找出其主要的频率成分，这在信号滤波和解调中尤为关键。 能量信号与功率信号： 信号的另一种重要分类是其能量和功率的特性。能量信号在整个时间轴上的能量是有限的，例如一个短暂的脉冲信号。而功率信号则在每个单位时间内消耗（或传递）有限的能量，即使其总能量可能是无限的，例如一个持续的正弦波信号。这个分类对信号的存储、传输效率以及系统的稳定性评估有着直接的影响。 其他信号的表示： 除了上述基本分类，信号还可以用多种数学形式表示，如指数信号、三角信号（正弦、余弦）、单位阶跃信号、单位冲激信号等。这些基本信号模型是构建更复杂信号的基础，也是分析系统响应的有力工具。例如，单位冲激信号虽然在物理上难以完美实现，但在数学上却是一个极其重要的概念，它能够揭示系统在极短时间内对输入的响应特性。 系统的奥秘：信号的转化与处理 系统，顾名思义，就是对输入信号进行处理，产生输出信号的“黑箱”或一组规则。它可以是一个简单的电阻电路，一个复杂的通信调制解调器，一个控制飞机姿态的飞行控制计算机，甚至是一个模拟人类大脑功能的神经网络。系统的核心在于其对信号的“作用”方式，即输入信号如何被转换成输出信号。 线性系统与非线性系统： 线性系统是最重要的一类系统。它遵循叠加原理（输入信号的线性组合，输出信号也是对应输出的线性组合）和齐次性（输入信号的比例缩放，输出信号也相应缩放）。线性系统的分析相对简单，有成熟的数学工具可用。而非线性系统则不满足这些特性，其分析往往复杂得多。 时不变系统与时变系统： 时不变系统是指系统的特性（即输入输出关系）不随时间变化。如果一个系统在任何时间点施加相同的输入，都会得到相同的输出，那么它就是时不变的。时变系统则相反，其特性会随时间发生改变。时不变系统的分析是信号与系统课程的重点，许多重要的分析方法都建立在时不变性的假设之上。 因果系统与非因果系统： 因果系统是指系统的输出在任何时刻只取决于当前和过去的输入，而不依赖于未来的输入。在实际的物理系统中，因果性是普遍存在的，因为信号的传播需要时间，我们无法“预知”未来。而非因果系统在理论研究中可能出现，但实际应用中需要对其进行近似或采用特殊的处理方式。 有记忆系统与无记忆系统： 有记忆系统是指系统的当前输出不仅取决于当前输入，还取决于过去的输入。例如，一个积分器就是典型的有记忆系统。而无记忆系统则指其当前输出仅仅取决于当前输入，例如一个简单的电阻器。 稳定性： 稳定性是评价一个系统好坏的重要指标。一个稳定的系统，对于有界的输入，其输出也应该是有限的。反之，不稳定的系统可能产生无限增大的输出，导致系统崩溃或产生危险。 核心分析工具：连接信号与系统的桥梁 信号与系统课程之所以强大，在于它提供了一套强大的数学工具，能够系统地分析信号和系统。 卷积： 卷积是线性时不变（LTI）系统分析的核心工具。它描述了系统对任意输入信号的响应，是系统内禀特性（通过冲击响应表示）与输入信号之间的“混合”过程。理解卷积，就相当于掌握了LTI系统如何“加工”信号的密码。 傅里叶变换： 傅里叶变换是一种强大的信号分析工具，它能将一个信号分解成一系列不同频率的正弦和余弦信号的叠加。通过傅里叶变换，我们可以从“时域”（信号随时间的变化）转换到“频域”（信号包含哪些频率成分）。这使得我们能够更直观地理解信号的频谱特性，从而进行有效的滤波、调制和解调。 拉普拉斯变换： 拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，它能够处理更广泛的信号，包括指数衰减或增长的信号，并且能够更方便地分析系统的稳定性。拉普拉斯变换为我们提供了一个从时域转换到复频域的视角，在分析连续时间系统的动态特性方面具有无与伦比的优势。 Z变换： Z变换是拉普拉斯变换在离散时间系统中的对应物。它用于分析离散时间信号和离散时间系统。通过Z变换，我们可以将复杂的离散时间系统分析转化为在z平面上的代数运算，为数字信号处理和数字控制系统的设计提供了坚实的基础。 状态空间方法： 对于更复杂的系统，尤其是多输入多输出（MIMO）系统，状态空间方法提供了一种更加统一和全面的分析框架。它将系统描述为一组一阶微分方程（或差分方程），通过引入“状态变量”来刻画系统的内部动态。状态空间方法在现代控制理论和系统辨识中扮演着核心角色。 信号与系统在现代科技中的应用 信号与系统理论是现代科技发展的基石，其应用无处不在： 通信系统： 从手机通信到无线网络，从电视广播到卫星通信，所有通信系统都依赖于对信号的调制、解调、编码、解码和抗干扰处理。信号与系统理论为设计高效、可靠的通信链路提供了理论支撑。 控制系统： 飞机自动驾驶仪、工业机器人、智能家电、汽车的ABS防抱死系统，这些都属于控制系统的范畴。信号与系统理论帮助我们设计控制器，使其能够精确地跟踪期望的信号，并保持系统的稳定运行。 信号处理： 数字音频和视频的压缩（如MP3、JPEG），图像增强，语音识别，医学影像处理（如MRI、CT），这些都离不开复杂的信号处理技术。信号与系统理论为这些处理算法的设计和分析提供了理论指导。 计算机科学： 计算机中的数字信号传输、数据存储、图像和声音的处理，甚至人工智能算法的设计，都与信号与系统的基本原理息息相关。 学习信号与系统的意义 深入理解信号与系统，不仅能帮助我们掌握解决工程问题的基本方法，更能培养我们分析复杂系统、抽象化问题的思维能力。它教会我们如何从纷繁复杂的世界中提炼出核心的信号与系统模型，然后利用数学工具对其进行分析和设计。这是一种能够触类旁通、举一反三的宝贵能力，是任何渴望在科技领域有所建树的工程师和科学家所必备的。通过掌握这门学科，我们能够更好地理解和驾驭这个由信息和控制交织而成的现代世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，深邃的蓝色背景，辅以一些抽象的信号波形图案，一眼就能感受到它与“信号与系统”这个主题紧密相连。拿到手里，纸张的质感也相当不错，厚实且略带磨砂感，翻阅起来手感很好，不会有廉价感。我尤其喜欢的是书脊上的烫金字体，既显得庄重，又充满了学术气息。虽然我还没有深入阅读内容，但仅仅是这外在的包装，就给了我一种“这是一本认认真真做学问的书”的印象。我个人对书籍的外观要求其实不高，但当它做得足够精致时，无疑会增加阅读的愉悦感。而且，我一直觉得，一个好的封面设计，往往能反映出作者和出版社在内容打磨之外，对作品整体品质的重视程度。这本书显然在这方面是下足了功夫的，让人迫不及待地想翻开它，一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

对于一本复习和习题类的书籍来说，内容的实用性是重中之重。在浏览了几页习题后，我发现这些题目覆盖的知识点非常全面，而且难易程度分布也很合理。从基础的概念理解题，到需要综合运用多种工具解决的计算题，再到一些需要深入思考的分析题，都能有效检验读者对知识的掌握程度。而且，我注意到有些习题后面还附带了简略的解题思路提示，这对于在复习过程中遇到瓶颈的读者来说，无疑是雪中送炭。一本好的习题集，不仅仅是提供练习，更是对知识理解的深化和巩固，而这本书在这方面似乎做得相当到位。

评分☆☆☆☆☆

在仔细翻阅这本书的目录和一些章节的开头部分时，我被它宏大的知识体系所吸引。从最基础的信号的定义、分类，到傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心内容，再到滤波器设计、系统稳定性分析等更深入的探讨，几乎涵盖了信号与系统领域的方方面面。我尤其看重它在梳理知识脉络上的清晰度，仿佛一条条逻辑清晰的线索，将零散的知识点串联起来，形成一个完整的知识网。这对于我这样希望系统性地学习某个领域知识的人来说，无疑是极大的福音。很多时候，学习的困难不在于知识本身有多难，而在于缺乏一个清晰的路径去理解和掌握。而这本书，似乎就提供了这样一个非常有价值的导航。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格给我留下深刻印象。虽然是技术类书籍，但作者的叙述方式并不枯燥乏味，反而充满了条理性和逻辑性。他在解释一些复杂概念时，会用一些形象的比喻或者类比，让原本抽象的理论变得生动易懂。我尤其欣赏作者在解释一些数学公式推导过程时，会详细地阐述每一步的意义，而不是简单地给出结果。这让我感觉自己不仅仅是在被动接受知识，更是在主动参与到理解的过程中。这种教学相长的感觉，对于我这样希望真正掌握知识而不是死记硬背的学习者来说，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版布局也让我眼前一亮，不是那种密密麻麻、让人望而生畏的文字堆砌。每段文字的行间距都恰到好处，让我阅读起来非常舒适，眼睛不容易疲劳。章节标题和副标题的字体、字号区分得很清晰，很容易就能抓住重点。而且，书中穿插的一些图例和公式，都绘制得十分规范，线条流畅，逻辑清晰。我特别注意到，那些关键的公式都被加粗或者用不同的颜色标注出来，这对于理解和记忆非常有帮助。虽然我不是专业人士，但作为一个喜欢钻研的读者，我欣赏这种用心良苦的排版方式。它让我感觉作者不仅仅是把知识传达出来，更是试图用最清晰、最直观的方式，引导我这个“门外汉”也能逐渐理解那些看似复杂的概念。这种细致入微的考量，绝对是提升阅读体验的关键。