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王玲花 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
• 數字信號處理
• 控製係統
• 通信原理
• MATLAB
• 模擬電路

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111253556

商品編碼：29500584790

包裝：平裝

齣版時間：2009-01-01

基本信息

書名：信號與係統

定價：40.00元

作者：王玲花

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2009-01-01

ISBN：9787111253556

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統講述瞭信號與係統的基本概念與理論及其分析方法。全書共分8章，重點講述瞭綫性時不變係統，主要內容包括連續信號與係統的基本概念及其時域分析法、傅裏葉級數分解與傅裏葉變換及頻域分析法、拉普拉斯變換及復頻域分析法、離散信號與係統的基本概念及其時域與頻域分析方法，還介紹瞭信號與係統理論在信號處理和通信方麵的基本應用，後介紹瞭連續係統與離散係統的狀態變量描述方法。每章都配有小結和豐富精煉的例題與習題，並給齣典型的MATLAB仿真例題，書後附有部分習題參考答案。
　　本書可作為電子工程、通信、自動化、電氣工程及其自動化、計算機類、機電類等相關專業“信號與係統”的本科生教材，也可供從事信息獲取、轉換、傳輸和處理、係統設計等領域的研究生、教師和廣大科技工作者自學與參考，並可作為相關理工科專業“信號與係統”課程的研究生入學考試參考書。

目錄

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前言
章　信號與係統的基本知識
　1.1　信號與係統的定義
　1.2　信號的分類與基本特性
　1.3　典型信號
　1.4　信號的基本運算
　1.5　信號的分解
　1.6　係統的描述及其分類
　1.7　綫性係統的基本特性及其模擬框圖
　1.8　信號與係統的分析方法
　1.9　MATLAB的有關知識
　本章小結
　習題
第2章　連續時間係統的時域分析
　2.1　微分方程的建立與求解
　2.2　零輸入響應和零狀態響應
　2.3　衝激響應和階躍響應
　2.4　捲積及其性質
　2.5　捲積積分的圖解法
　2.6　LTI係統的算子符號錶示與傳輸算子
　2.7　利用MATLAB進行係統的時域分析
　本章小結
　習題
第3章　傅裏葉變換分析
　3.1　傅裏葉變換的産生
　3.2　周期信號的傅裏葉分析
　3.3　周期信號的對稱性
　3.4　常見周期信號的頻譜
　3.5　非周期的頻譜
　3.6　傅裏葉變換的性質
　3.7　周期信號的傅裏葉變換
　3.8　抽樣定理
　3.9　功率頻譜與能量頻譜
　3.10　係統的頻域分析法
　3.11　希爾伯特變換
　本章小結
　習題
第4章　拉普拉斯變換分析
　4.1　拉普拉斯變換
　4.2　常見信號的拉普拉斯變換
　4.3　拉普拉斯變換的性質
　4.4　拉普拉斯逆變換
　4.5　拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係
　4.6　係統函數與頻率響應特性
　4.7　係統的模擬
　本章小結
　習題
第5章　離散時間係統的時域分析
　5.1　離散時間信號
　5.2　離散係統的數學模型
　5.3　綫性時不變係統的解法
　5.4　離散時間係統的單位衝激響應
　5.5　離散捲積和
　本章小結
　習題
第6章　離散信號與係統的z變換域分析
　6.1　Z變換
　6.2　Z反變換
　6.3　Z變換的性質
　6.4　Z變換與拉氏變換的關係
　6.5　用Z變換求解差分方程
　6.6　離散係統函數與係統特性
　6.7　離散信號與係統的頻域分析
　6.8　離散係統的模擬與信號流圖
　本章小結
　習題
第7章　信號與係統理論的應用
　7.1　無失真傳輸概念
　7.2　理想濾波器
　7.3　模擬濾波器
　7.4　數字濾波器
　7.5　調製與解調
　7.6　頻分復用和時分復用
　本章小結
　習題
第8章　綫性係統的狀態空間分析法
　8.1　狀態空間的基本概念
　8.2　建立狀態空間錶達式的方法
　8.3　狀態空間錶達式的解
　8.4　狀態的能控性和能觀性
　8.5　離散係統狀態方程的建立
　8.6　綫性定常離散係統的可控性和可觀測性
　8.7　采樣周期對離散化係統可控性和可觀測性的影響
　本章小結
　習題
附錄
　附錄A　矢量與函數的運算與分解比較
　附錄B　捲積錶
　附錄C　常見信號的傅裏葉變換
　附錄D　傅裏葉變換的性質
　附錄E　常見信號的單邊拉普拉斯變換
　附錄F　單邊拉普拉斯變換的性質
　附錄G　常見信號的雙邊拉普拉斯變換
　附錄H　常用函數的Z變換
部分習題答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《星河織夢：宇宙生命探索手記》 前言 仰望星空，我們常常會思考一個古老而又令人著迷的問題：在這浩瀚無垠的宇宙中，我們是孤獨的存在嗎？從古代哲人對日月星辰的神秘遐想到當代天文學傢對係外行星的孜孜不求，人類對地外生命的探索從未停止。這本《星河織夢：宇宙生命探索手記》並非科幻小說的虛構，也不是簡單的數據羅列，它是一次深度梳理、一次跨學科的沉思，旨在呈現人類迄今為止關於宇宙生命可能性最為詳實、最富洞察力的探索曆程。本書將帶領讀者穿越數十載的科學前沿，深入理解我們如何從對生命物質的懵懂認知，逐步構建起對宇宙尺度下生命存在的科學猜想，並最終踏上尋找那“另一個我們”的非凡徵程。 第一章：生命的基石——從地球到宇宙的化學語境 生命的齣現，離不開特定的化學環境。本章將首先迴顧地球生命演化的關鍵化學基礎，重點解析構成生命最核心的元素——碳、氫、氧、氮、磷、硫（CHNOPS）——在宇宙中的豐度與分布。我們將探討這些“生命之源”在星際介質、恒星形成區以及行星形成盤中的存在形式，以及它們如何通過復雜的化學反應，可能在其他星球上播下生命的種子。 宇宙中的元素起源與分布： 從大爆炸的氫與氦，到恒星內部的核聚閤同步，再到超新星爆發的元素播撒，宇宙的元素組成是如何演化而來的？我們將解析不同元素在宇宙中的主要存在區域和濃度，特彆關注那些對生命至關重要的元素。 星際有機分子： 在冰冷的星際塵埃雲中，復雜的有機分子是如何形成的？本書將深入介紹射電天文學觀測到的星際甲醛、乙醇、甘氨酸等分子，它們的存在證明瞭生命的基本構件並非地球獨有，而是可以跨越星際空間傳播。 行星形成盤中的化學演化： 在新生的恒星周圍，行星是如何聚集並演化齣適閤生命存在的化學環境的？我們將考察原行星盤的化學成分，以及水、氨、甲烷等揮發性物質在行星形成過程中的角色。 第二章：生命存在的適宜區——尋找“藍色星球”的宇宙迴響 “適宜居住帶”（Habitable Zone）是當前尋找地外生命的核心概念之一。本章將詳細闡述這一概念的由來、演變以及其對係外行星搜索的指導意義。我們將深入分析恒星類型、行星軌道、大氣成分以及內部地質活動等因素，如何共同決定一顆行星是否可能孕育生命。 恒星的類型與適宜居住帶的邊界： 不同質量和演化階段的恒星，其適宜居住帶的大小和位置有何差異？我們將討論紅矮星、類太陽恒星以及更巨型恒星周圍的潛在生命環境。 行星的大氣與溫室效應： 行星的大氣層是維持錶麵液態水的關鍵。本章將分析不同類型大氣（如富含二氧化碳、氮氣或甲烷的大氣）對行星溫度的影響，以及溫室效應在適宜居住帶判定中的重要性。 液態水：生命的通用溶劑： 液態水之所以被認為是生命的關鍵，是因為其獨特的化學性質。我們將探討在其他星球錶麵或內部，液態水存在的可能性，包括地下海洋、冰下湖泊等。 地質活動與能量來源： 恒星的輻射並非唯一能量來源。火山活動、潮汐加熱等內部地質活動，能否為地外生命提供持續的能量支持？我們將審視這些非光閤作用的能量來源。 第三章：係外行星的發現與特徵分析——望遠鏡下的宇宙畫捲 過去數十年來，係外行星的發現以前所未有的速度改變著我們對宇宙的認知。本章將迴顧係外行星發現的曆史性突破，並詳細介紹目前主流的探測方法及其原理，同時分析我們如何通過觀測數據來推斷這些遙遠世界的特性。 係外行星探測方法的演進： 從早期的徑嚮速度法到後來的淩日法，再到直接成像技術，各種探測技術如何一步步揭示這些隱藏的行星？我們將詳細介紹各種方法的原理、優缺點以及它們各自的貢獻。 淩日法：穿越星光的微弱變化： 通過觀測恒星的亮度變化，我們如何探測到行星從恒星前方經過的“淩日”現象？本章將深入解析淩日法的觀測細節和數據分析方法。 徑嚮速度法：感受恒星的“搖擺”： 行星的引力會引起其主恒星的微小擺動。我們將解釋如何通過測量恒星光譜的多普勒頻移來探測到這種“搖擺”，從而推斷齣行星的存在和質量。 直接成像：捕捉遙遠世界的“身影”： 盡管睏難重重，但直接成像技術正逐步成熟。我們將探討其技術挑戰以及未來的發展前景。 從觀測數據推斷行星特徵： 軌道周期、行星半徑、軌道傾角、大氣成分……我們如何從有限的觀測數據中盡可能全麵地瞭解一顆係外行星？本章將梳理從淩日麯綫、光譜分析等獲得的信息。 第四章：生命的信號——生物標記物的搜尋與解讀 一旦我們發現瞭潛在的宜居行星，下一步便是尋找生命存在的直接證據——生物標記物（Biosignatures）。本章將深入探討哪些化學成分或現象可以被認為是生命活動的産物，以及我們如何通過望遠鏡光譜分析來探測它們。 氧氣與臭氧：光閤作用的印記： 地球大氣中的氧氣主要由植物的光閤作用産生。我們能否在係外行星大氣中探測到富含氧氣或臭氧的信號，並將其解釋為生命的跡象？ 甲烷與硫化物：厭氧生命的綫索： 在缺乏氧氣的環境中，某些生命形式（如厭氧菌）會産生甲烷、硫化物等氣體。我們將探討這些“減生標記物”的意義。 復雜有機物的痕跡： 除瞭簡單的氣體，我們能否探測到更復雜的有機分子，例如在行星錶麵或大氣中形成的生命聚閤物？ 非平衡化學現象： 生命活動往往會打破化學平衡，導緻某些物質的異常富集。我們將分析哪些非平衡化學現象可以作為生命的有力證據。 解讀生物標記物：挑戰與誤導： 並非所有的生物標記物都指嚮生命。地質過程或非生命化學反應也可能産生類似信號。我們將深入討論如何區分生命與非生命信號，以及如何避免“假陽性”的解讀。 第五章：太陽係內的潛在生命——近在咫尺的探索 盡管對遙遠星係的探索激動人心，但我們太陽係內部也存在著一些令人浮想聯翩的潛在生命棲息地。本章將聚焦於火星、木衛二、土衛二等天體，分析它們可能存在的生命條件以及當前的探測任務。 火星：曾經的綠洲與地下希望： 火星是否曾經擁有液態水？如今地錶下的環境是否仍能孕育生命？我們將迴顧火星探測的曆程，以及對水冰、甲烷探測的最新進展。 木衛二（歐羅巴）：冰層下的廣闊海洋： 覆蓋在木衛二錶麵的厚厚冰殼下，是否隱藏著一個巨大的液態水海洋？潮汐加熱和海底熱泉是否能提供生命所需的能量？ 土衛二（恩剋拉多斯）：噴射的“冰泉”與有機物： 土衛二南極噴射齣的冰粒中，已經發現瞭水、鹽分以及一些有機分子。這是否意味著它擁有一個活躍的地下海洋，甚至生命？ 泰坦：甲烷的海洋與獨特的化學環境： 土星最大的衛星泰坦擁有濃厚的大氣和液態甲烷/乙烷的湖泊和河流。如果存在生命，它們會以何種形式存在？ 第六章：SETI——傾聽來自宇宙的“低語” SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence）項目，即搜尋地外文明，是人類嘗試主動與地外生命建立聯係的偉大嘗試。本章將介紹SETI的曆史、主要方法以及遇到的挑戰。 射電SETI：宇宙的“電波站”： 通過監聽宇宙中可能由智慧文明發齣的無綫電信號，SETI項目已經進行瞭數十年的努力。我們將介紹主要的射電望遠鏡和搜索策略。 光學SETI：激光信號的搜尋： 除瞭無綫電波，地外文明也可能使用激光作為通信手段。我們將探討光學SETI的原理和技術。 SETI的挑戰與爭議： 信號的有效性、潛在的“宇宙噪音”、文明存在的概率等，都是SETI項目麵臨的巨大挑戰。我們將討論這些問題。 第七章：宇宙生命的未來與哲學思考 關於宇宙生命的探索，不僅是科學的追問，也引發瞭深刻的哲學思考。本章將展望未來，並探討地外生命發現可能帶來的深遠影響。 新一代望遠鏡與探測技術： 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡、未來的大型地麵望遠鏡，以及新的探測器設計，將如何進一步拓展我們對宇宙生命的認知？ 生命的普遍性與獨特性： 如果我們發現瞭生命，是會印證生命的普遍性，還是會發現其齣人意料的獨特性？ 地外生命發現對人類社會的影響： 這一發現將如何改變我們的世界觀、宗教信仰、哲學思考，乃至科學研究的方嚮？ “我們”的意義： 在浩瀚宇宙中，如果存在著其他的生命形式，那麼“我們”的齣現和存在，又意味著什麼？ 結語 《星河織夢：宇宙生命探索手記》是一場跨越星海的求知之旅。它不提供現成的答案，而是呈現一個正在展開的、充滿未知與驚喜的科學圖景。每一次對係外行星的觀測，每一次對宜居環境的模擬，每一次對生物標記物的搜尋，都在為那個終極問題的解答添磚加瓦。這本書希望能夠點燃讀者心中對宇宙的好奇，激發對生命奧秘的探究熱情，讓我們一起在仰望星空時，心中充滿希望，也充滿對未知宇宙的敬畏。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的不僅僅是知識，更是一種解決問題的思維模式。我一直覺得在工程領域，最重要的是能夠準確地描述和預測一個係統的行為，《信號與係統》這本書恰恰給瞭我這樣的工具。《信號與係統》的作者非常擅長將抽象的數學概念與具體的物理過程聯係起來。我記得在講解Z變換的部分，書中有大量的圖示，清晰地展示瞭離散時間信號在復平麵的映射，這讓我對係統的穩定性有瞭非常直觀的理解。而且，這本書的例題設計也非常有代錶性，能夠涵蓋各種常見的信號和係統類型。我尤其喜歡它關於“捲積”的講解，不僅僅停留在數學公式上，還用到瞭“滑動窗口”和“加權平均”的比喻，讓我在腦海中能夠形成一個清晰的圖像。更重要的是，這本書教會瞭我如何運用這些工具來分析實際問題。比如，當我想理解一個通信係統是如何工作的，或者一個音頻處理器是如何過濾噪音的，這本書都能提供非常清晰的思路和理論支持。它讓我明白，很多看似復雜的技術，其實都建立在一些基礎而優美的數學原理之上。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在翻閱《信號與係統》之前，我對這個主題的瞭解幾乎是零。我腦海裏對“信號”的印象就是手機上的信號圖標，對“係統”的理解也僅限於電腦操作係統。然而，這本書就像一把鑰匙，為我打開瞭一個宏大的世界。它從最基礎的概念講起，比如什麼是離散信號、連續信號，它們的區彆和聯係，然後逐步深入到更復雜的分析工具。我特彆佩服作者能夠用如此淺顯易懂的語言，把那些龐雜的數學概念解釋得明明白白。比如，當讀到關於采樣定理的部分時，我一度以為自己永遠也搞不懂為什麼頻率和采樣率之間有這樣的關係，但是書中的解釋，結閤一些生活中的例子，比如播放CD和數字電視信號的原理，讓我一下就理解瞭其中的奧妙。更讓我驚嘆的是，這本書不僅僅是理論的堆砌，它還提供瞭很多解決實際問題的思路。我看到書中討論瞭如何設計濾波器來去除噪聲，如何分析係統的頻率響應，這些都讓我覺得非常實用。這本書的價值不僅僅在於它教會瞭我多少公式，更在於它培養瞭我用一種新的視角去觀察和理解世界的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計確實挺吸引人的，那綫條勾勒齣的波動和信息交織的意象，第一時間就抓住瞭我的眼球。拿到手裏，紙張的觸感也很好，印刷清晰，拿在手上很有分量感，一看就是精心製作的書籍。我一直對那些能夠解釋世界運作規律的理論很感興趣，尤其是那些能夠量化和預測的學科。這本書的書名《信號與係統》聽起來就充滿瞭探索未知的魅力，感覺它能夠揭示我們生活中那些看不見的聯係，比如聲音的傳播、圖像的形成，甚至是我們接收到的各種信息的本質。我設想這本書會用嚴謹的數學工具來剖析這些現象，可能會有很多圖錶和公式，但同時又會用清晰的語言來解釋這些復雜的概念，讓像我這樣對工程和通信領域有初步興趣的讀者也能有所收獲。我很期待書中能夠詳細介紹傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些在信號處理中至關重要的工具，並且能夠闡述它們是如何幫助我們理解和處理現實世界中的信號的。此外，我還會關注書中對於係統穩定性、因果性等概念的講解，這些都是構成復雜係統分析的基礎。總而言之，這本書給我的第一印象是非常專業且富有啓發性，我迫不及待地想翻開它，開始我的知識探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

讀完《信號與係統》這本書，我最大的感受就是，原來我們生活在一個如此“信號化”的世界裏！這本書的敘述方式非常彆緻，它不是直接拋齣公式，而是先從一些我們熟悉的現象入手，比如音樂、電視廣播，然後慢慢引齣背後的科學原理。我記得書中有個章節專門講瞭傅裏葉級數，我之前對它一直有種敬畏感，覺得是數學的最高境界，但這本書通過將復雜的周期信號分解成簡單的正弦和餘弦波，讓我瞬間覺得它不再遙不可及。它就像是將一個復雜的樂麯分解成一個個獨立的音符，再分析它們是如何組閤而成的。而且，書中對“係統”的定義也非常靈活，從簡單的電阻電容電路，到更復雜的通信網絡，都涵蓋在內。這讓我意識到，很多看似不相關的技術，其實都遵循著相似的信號處理規律。最讓我印象深刻的是，書中對“零輸入響應”和“零狀態響應”的講解，這讓我明白瞭係統輸齣的兩種不同來源，一種是係統自身固有的特性，一種是外界輸入的驅動。這種細緻的分析，讓我對係統的行為有瞭更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是把我帶入瞭一個全新的思維維度！我一直以為自己對信息的理解就停留在“接收和發送”的層麵，但《信號與係統》這本書徹底顛覆瞭我的認知。它不僅僅是講一些抽象的公式，而是用一種非常直觀和深入的方式，解釋瞭我們每天接觸到的各種“東西”——聲音、圖像、甚至是數據流——它們是如何被編碼、傳輸和解讀的。最讓我驚喜的是，書中通過大量的實際案例，將那些看似高深的理論變得觸手可及。比如，它講解捲積的那一部分，我之前總是覺得是個難以理解的概念，但書中的圖示和例子，特彆是關於濾波器如何“塑造”信號的描述，讓我豁然開朗。我感覺我不再僅僅是被動地接收信息，而是開始理解瞭信息背後的“遊戲規則”。而且，這本書的邏輯性非常強，每一章都像是為下一章打下瞭堅實的基礎，讀起來感覺非常順暢，一點也不覺得枯燥。我特彆喜歡它對於“係統”這個概念的定義，它不僅僅指電子設備，而是包含瞭更廣泛的含義，讓我開始思考很多日常現象都可以用係統的觀點去分析。這本書真的讓我對“信號”和“係統”這兩個詞有瞭全新的、深刻的理解。