信号与线性系统（第二版）（本科教材） 邢丽冬,潘双来 9787302287438 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邢丽冬，潘双来 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302287438

商品编码：29670804117

包装：平装

出版时间：2012-12-01

基本信息

书名:信号与线性系统（第二版）（本科教材）

定价：38.00元

售价：25.5元,便宜12.5元,折扣67

作者:邢丽冬,潘双来

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-12-01

ISBN：9787302287438

字数：

页码：363

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.545kg

编辑推荐

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《普通高等教育“十一五”规划教材：信号与线性系统（第2版）》特色：
　　■立足基础，面向电类学科，针对教学研究型和教学主导型高校“信号与系统”课程（少学时）的本科教学。
　　■教材体系先信号后系统，先连续后离散，先时域后频域。语言通俗，适用于自学，教材通用性强。《信号与线性系统（第2版）》、《信号与线性系统学习指导与习题精解》、《信号、系统与控制实验教程》等教材立体化建设。
　　■重视基本内容、基本概念和基本分析方法，明确本课程主干课程地位，拓展信号与系统理论的应用范例，突出计算机MATLAB仿真软件的运用，引入计算机辅助教学内容，学生无需过多地注重计算技巧。

内容提要

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《普通高等教育“十一五”规划教材：信号与线性系统（第2版）》是《信号与线性系统》（潘双来、邢丽冬主编，清华大学出版社，2006）的修订版，内容符合教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会2011年颁布的《信号与系统》和《信号分析与处理》教学基本要求。
全书共分8章，主要内容有：信号与系统的基本概念、连续时间系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散系统的z域分析、离散信号的傅里叶变换及数字滤波器、MATLAB在信号与系统中的应用。书中配有大量例题、习题和工程应用背景实例，书末配有部分习题答案。
《普通高等教育“十一五”规划教材：信号与线性系统（第2版）》可供普通高等学校电气工程及其自动化、自动化、计算机、仪器仪表、电子信息工程、生物医学工程等专业的本科生作为《信号与系统》或《信号分析与处理》课程的教材，也可供相关工程技术人员参考。同时也充分考虑到民办高校等一些新的本科院校的办学需要。

目录

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章 信号与系统的基本概念
1.1 信号的概念
1.2 基本的连续信号及其时域特性
1.3 连续信号的基本运算与时域变换
1.3.1 连续信号的基本运算
1.3.2 连续信号的时域变换
1.4 连续信号的时域分解
1.5 系统的概念与特性
1.6 信号与系统分析概述
习题

第2章 连续时间系统的时域分析
2.1 系统的微分算子方程与传输算子
2.1.1 微分算子、积分算子与微分算子方程
2.1.2 LTI连续系统的微分算子方程与系统的传输算子
2.2 LTI连续系统的零输入响应
2.2.1 系统初始条件
2.2.2 通过系统微分算子方程求零输人响应
2.3 LTI连续系统的冲激响应与阶跃响应
2.3.1 冲激响应
2.3.2 阶跃响应
2.4 卷积积分
2.4.1 卷积的定义
2.4.2 零状态响应与冲激响应的关系
2.4.3 卷积的图解法
2.4.4 卷积的运算规律
2.4.5 卷积的主要性质
2.4.6 常用卷积积分表
2.5 求系统零状态响应的卷积积分法
习题

第3章 连续时间信号与系统的频域分析
3.1 信号的正交分解与傅里叶级数
3.1.1 正交向量
3.1.2 信号的正交分解与正交函数集
3.1.3 常见的完备正交函数集
3.1.4 周期信号展开成傅里叶级数
3.1.5 周期信号的对称性与傅里叶系数的关系
3.1.6 指数形式傅里叶系数的性质
3.2 周期信号的频谱
3.2.1 周期信号的频谱
3.2.2 周期矩形脉冲的频谱
3.2.3 周期信号频谱的特点
3.2.4 周期信号的功率谱
3.3 非周期信号的频谱——傅里叶变换
3.3.1 从傅里叶级数到傅里叶变换
3.3.2 非周期信号的频谱函数
3.3.3 典型信号的傅里叶变换
3.4 傅里叶变换的基本性质
3.5 周期信号的傅里叶变换
3.6 连续信号的抽样定理
3.6.1 限带信号和抽样信号
3.6.2 抽样信号fn（t）的频谱
3.6.3 时域抽样定理
3.6.4 频域抽样定理
3.7 调制与解调
3.7.1 调制
3.7.2 同频解调
3.8 频分复用与时分复用
3.8.1 频分复用
3.8.2 时分复用
3.9 连续系统的频域分析
3.9.1 系统对周期与非周期信号的响应
3.9.2 频域系统函数
3.9.3 频域分析的应用举例
3.9.4 无失真传输
3.9.5 理想低通滤波器
习题

第4章 连续时间信号与系统的复频域分析
第5章 离散时间信号与系统的时域分析
第6章 离散系统的z域分析
第7章 离散信号的傅里叶变换及数字滤波器

作者介绍

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邢丽冬，先后于重庆大学、西安交通大学、南京航空航天大学获学士、硕士和博士学位现为南京航空航天大学副教授，硕士生导师曾任南航自动化学院电工教学中心主任参编《电路理论基础（第二版）》，《电路学习指导与习题精解》、《信号与线性系统》、主编《信号与线性系统学习指导与习题精解》；发表教学研究论文多篇；主持“非电子信息类专业信号与系统多媒体教学系统研制”等教改项目，曾获得南京航空航天大学教学奖，为江苏省一类课程“电路”、江苏省课程群“信号、系统与控制”、江苏省教学成果一等奖“深化电工电子教学改革，提升学生实践创新能力”的主要贡献者、参编的《电路理论基础（第二版）》2009年获江苏省高等学校评优精品教材。
　　潘双来、教授，1970年毕业于南京航空学院（现为南京航空航天大学）、曾任国家工科南航电工电子基础课程教学基地电工中心主任、主持电工教学基地的规划和建设，主编《电路理论基础》（第二版）、《电路学习指导与习题精解》，《信号与线性系统》，参编《信号与线性系统学习指导与习题精解》、“十一，五”规划《电路与模拟电子技术》教材3部；发表教学研究论文多篇，先后获得《电路课程教学改革与学生能力培养》等省级教学成果二等奖3项主持电路等课程建设，为江苏省一类课程“电路”、江苏省课程群“信号、系统与控制”的主要贡献者主编的《电路理论基础》（第二版）2009年获江苏省高等学校评优精品教材。

文摘

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序言

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章 信号与系统的基本概念
1.1 信号的概念
1.2 基本的连续信号及其时域特性
1.3 连续信号的基本运算与时域变换
1.3.1 连续信号的基本运算
1.3.2 连续信号的时域变换
1.4 连续信号的时域分解
1.5 系统的概念与特性
1.6 信号与系统分析概述
习题

第2章 连续时间系统的时域分析
2.1 系统的微分算子方程与传输算子
2.1.1 微分算子、积分算子与微分算子方程
2.1.2 LTI连续系统的微分算子方程与系统的传输算子
2.2 LTI连续系统的零输入响应
2.2.1 系统初始条件
2.2.2 通过系统微分算子方程求零输人响应
2.3 LTI连续系统的冲激响应与阶跃响应
2.3.1 冲激响应
2.3.2 阶跃响应
2.4 卷积积分
2.4.1 卷积的定义
2.4.2 零状态响应与冲激响应的关系
2.4.3 卷积的图解法
2.4.4 卷积的运算规律
2.4.5 卷积的主要性质
2.4.6 常用卷积积分表
2.5 求系统零状态响应的卷积积分法
习题

第3章 连续时间信号与系统的频域分析
3.1 信号的正交分解与傅里叶级数
3.1.1 正交向量
3.1.2 信号的正交分解与正交函数集
3.1.3 常见的完备正交函数集
3.1.4 周期信号展开成傅里叶级数
3.1.5 周期信号的对称性与傅里叶系数的关系
3.1.6 指数形式傅里叶系数的性质
3.2 周期信号的频谱
3.2.1 周期信号的频谱
3.2.2 周期矩形脉冲的频谱
3.2.3 周期信号频谱的特点
3.2.4 周期信号的功率谱
3.3 非周期信号的频谱——傅里叶变换
3.3.1 从傅里叶级数到傅里叶变换
3.3.2 非周期信号的频谱函数
3.3.3 典型信号的傅里叶变换
3.4 傅里叶变换的基本性质
3.5 周期信号的傅里叶变换
3.6 连续信号的抽样定理
3.6.1 限带信号和抽样信号
3.6.2 抽样信号fn（t）的频谱
3.6.3 时域抽样定理
3.6.4 频域抽样定理
3.7 调制与解调
3.7.1 调制
3.7.2 同频解调
3.8 频分复用与时分复用
3.8.1 频分复用
3.8.2 时分复用
3.9 连续系统的频域分析
3.9.1 系统对周期与非周期信号的响应
3.9.2 频域系统函数
3.9.3 频域分析的应用举例
3.9.4 无失真传输
3.9.5 理想低通滤波器
习题

第4章 连续时间信号与系统的复频域分析
第5章 离散时间信号与系统的时域分析
第6章 离散系统的z域分析
第7章 离散信号的傅里叶变换及数字滤波器

现代信号分析与系统理论：一种深入的探索 本书旨在为学习者提供一个全面而深入的信号与线性系统理论框架，涵盖了从基础概念到高级应用的广泛内容。我们致力于引导读者建立扎实的理论基础，并培养他们分析、理解和设计复杂信号处理与系统控制问题的能力。本书的编写风格力求严谨、清晰，并辅以丰富的实例和练习，以促进读者对抽象概念的具象化理解和实际应用能力的提升。 第一部分：信号的数学描述与初步分析 本部分将从信号的最基本属性入手，为其后续的深入分析奠定基础。 绪论：信号与系统的概念 什么是信号？ 我们将首先探讨信号在不同领域（如通信、控制、生物医学、经济等）中的广泛定义和表现形式。信号可以是有界的、无界的，连续的、离散的，确定性的、随机的。理解信号的多样性是掌握信号处理的第一步。 什么是系统？ 系统是将输入信号转化为输出信号的任何过程或装置。我们将介绍系统的基本构成要素、输入输出关系以及不同类型的系统（如线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统、因果系统、非因果系统等）。 信号与系统的基本模型。 我们将引入数学模型来描述信号和系统，为后续的理论分析提供严谨的工具。 一维连续时间信号 基本信号单元： 探索诸如单位阶跃信号、单位冲激信号、指数信号、正弦信号等基本信号的数学表示、特性及其在不同场景下的意义。例如，单位冲激信号在理解系统的响应中扮演着核心角色。 信号的基本运算： 掌握信号的加法、乘法、尺度变换、时间翻转、时间移位等基本运算，这些运算是信号处理的基础。 周期信号与非周期信号： 区分周期信号和非周期信号，并介绍描述周期信号的重要工具——傅里叶级数。 能量信号与功率信号： 定义和区分能量信号与功率信号，这对于理解信号的能量和功率分配至关重要。 傅里叶级数： 深入探讨周期信号的傅里叶级数展开，理解其基本原理、系数计算方法以及如何通过傅里叶级数分解周期信号为一系列正弦信号的叠加。我们将分析傅里叶级数在频域的含义，即信号的频谱特性。 一维离散时间信号 离散信号的表示： 介绍离散时间信号的数学表示方法，包括序列、单位阶跃序列、单位冲激序列等。 离散信号的基本运算： 掌握离散信号的加法、乘法、尺度变换、翻转、移位等运算。 周期序列与非周期序列： 区分周期序列与非周期序列，并引入描述周期序列的离散傅里叶级数。 能量序列与功率序列： 定义和区分能量序列与功率序列。 离散傅里叶级数（DFS）： 探讨周期序列的离散傅里叶级数，理解其与连续时间傅里叶级数的异同。 连续时间傅里叶变换（CTFT） 傅里叶变换的定义与性质： 引入连续时间傅里叶变换，将其视为周期信号傅里叶级数的自然推广，用于分析非周期信号的频谱。我们将详细讲解傅里叶变换的定义、存在条件以及重要的性质，如线性性、时移性、频移性、对称性、卷积定理等。 常用信号的傅里叶变换： 计算和分析各种典型信号（如矩形脉冲、指数衰减信号、 sinc 函数等）的傅里叶变换，理解其频谱特性。 傅里叶变换的应用： 介绍傅里叶变换在信号滤波、频谱分析、调制解调等领域的初步应用。 离散时间傅里叶变换（DTFT） DTFT的定义与性质： 引入离散时间傅里叶变换，用于分析离散非周期信号的频谱。探讨其定义、存在条件及与CTFT类似的性质。 常用离散信号的DTFT： 计算和分析典型离散信号的DTFT。 DTFT与CTFT的关系： 分析连续时间信号采样后其DTFT与原信号CTFT之间的关系，这是理解采样定理的关键。 第二部分：线性时不变系统的分析 本部分将聚焦于一类重要的系统——线性时不变（LTI）系统，并深入探讨其特性和分析方法。 线性时不变系统 LTI系统的定义： 明确线性性和时不变性的含义，并以此作为判断一个系统是否为LTI系统的依据。 系统的冲激响应： 介绍冲激响应的概念，它是描述LTI系统特性的关键。我们将解释为何冲激响应能够完全表征一个LTI系统。 卷积积分（连续时间）： 深入讲解卷积积分，并证明LTI系统的输出是输入信号与系统冲激响应的卷积。我们将详细分析卷积积分的计算方法和物理意义。 卷积和（离散时间）： 探讨离散时间LTI系统的卷积和，并证明其输出是输入序列与系统单位冲激响应的卷积和。 拉普拉斯变换 拉普拉斯变换的定义与收敛域： 引入拉普拉斯变换，它是傅里叶变换的推广，能够处理更广泛的信号，特别是指数增长的信号。我们将详细讲解其定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯变换的性质： 探讨拉普拉斯变换的各种性质，如线性性、时移性、微分性质、积分性质、卷积性质等，并分析这些性质在系统分析中的应用。 常用信号的拉普拉斯变换： 计算典型信号的拉普拉斯变换。 逆拉普拉斯变换： 学习如何通过逆拉普拉斯变换从复频域表示恢复到时域信号。 利用拉普拉斯变换分析LTI系统： 演示如何利用拉普拉斯变换来求解LTI系统的零状态响应和零输入响应。 系统函数（传递函数）： 定义系统的传递函数（H(s)），并分析其与冲激响应的关系。研究传递函数在系统稳定性、频率响应等方面的意义。 系统框图与极零点分析： 介绍系统框图的绘制，并利用传递函数的极点和零点来分析系统的性质，如稳定性、瞬态响应等。 Z变换 Z变换的定义与收敛域： 引入Z变换，它是离散时间信号的傅里叶变换的推广，用于分析离散时间LTI系统。我们将详细讲解其定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。 Z变换的性质： 探讨Z变换的各种性质，如线性性、时移性、微分性质、积分性质、卷积性质等，并分析这些性质在离散系统分析中的应用。 常用离散信号的Z变换： 计算典型离散信号的Z变换。 逆Z变换： 学习如何通过逆Z变换从复数域表示恢复到离散时间序列。 利用Z变换分析离散LTI系统： 演示如何利用Z变换来求解离散LTI系统的零状态响应和零输入响应。 系统函数（离散）： 定义离散LTI系统的系统函数（H(z)），并分析其与单位冲激响应的关系。研究系统函数在系统稳定性、频率响应等方面的意义。 系统框图与极零点分析（离散）： 介绍离散系统框图的绘制，并利用系统函数H(z)的极点和零点来分析系统的性质。 第三部分：信号与系统的应用 本部分将结合前两部分的理论基础，探讨信号与线性系统在实际工程和科学研究中的重要应用。 采样定理 奈奎斯特采样定理： 详细阐述奈奎斯特采样定理，理解其核心思想：为了无失真地恢复连续时间信号，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。 采样过程的数学描述： 分析连续时间信号采样后的数学模型，以及信号频谱的变化。 混叠现象： 解释采样频率不足时产生的混叠现象及其危害。 重构信号的方法： 介绍利用理想低通滤波器从采样信号中重构原始连续时间信号的方法。 连续时间LTI系统的频率响应 频率响应的定义： 定义LTI系统的频率响应（H(jω)），并说明其与冲激响应傅里叶变换的关系。 幅度响应与相位响应： 深入分析幅度响应和相位响应的含义，它们如何描述系统对不同频率信号的放大或衰减作用以及信号相位的改变。 频率响应在系统设计中的应用： 讨论如何利用频率响应来设计滤波器（如低通、高通、带通、带阻滤波器），实现信号的滤波功能。 频率响应的图形表示： 介绍波特图（Bode plot）等图形工具，用于直观地表示系统的频率响应。 离散时间LTI系统的频率响应 离散频率响应的定义： 定义离散时间LTI系统的频率响应（H(e^(jω))），并说明其与系统函数H(z)在单位圆上的关系。 幅频特性与相频特性： 分析离散系统的幅频特性和相频特性。 离散滤波器设计： 介绍离散滤波器的设计方法，如FIR滤波器和IIR滤波器的设计思路。 随机信号初步 随机信号的概念： 引入随机信号的基本概念，如随机变量、随机过程。 随机信号的统计特性： 介绍均值、自相关函数、功率谱密度等描述随机信号统计特性的重要工具。 随机信号在LTI系统中的输出： 分析随机信号通过LTI系统后的统计特性变化。 学习方法建议： 概念理解为先： 务必深入理解每一个概念的定义和物理意义，避免死记硬背公式。 勤加练习： 大量的习题练习是巩固和深化理解的必由之路。从基础题入手，逐步挑战更复杂的题目。 注重数学工具： 熟练掌握傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等数学工具，理解它们在信号与系统分析中的作用。 结合实例： 尝试将理论知识与实际的工程应用相结合，思考理论在解决实际问题中的价值。 小组讨论： 与同学交流讨论，互相启发，共同解决疑难问题。 本书的编写旨在帮助读者构建坚实的理论基础，培养分析和解决复杂信号与系统问题的能力。我们相信，通过严谨的学习和不懈的实践，读者将能够掌握信号与线性系统这一重要学科的核心知识，并将其成功应用于未来的学习和工作中。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的文字风格带着一种老派工科教材特有的严谨和克制，但这种克制恰恰体现了对知识准确性的追求。它不像某些现代教材那样试图用过于口语化的语言来“讨好”读者，而是直接、精确地描述物理规律。例如，在讲解傅里叶级数时，它非常认真地探讨了周期信号的收敛性问题，尽管这部分内容对于只想快速应用FFT的同学来说可能显得有些冗长，但正是这种对数学严谨性的坚持，保证了读者在未来处理非标准或奇异信号时，能够有坚实的理论后盾。我个人非常欣赏这种对基础理论“刨根问底”的精神，它让我明白，任何工程上的捷径，最终都必须回归到坚实的数学基础上来。这本书更像是一位经验丰富、一丝不苟的导师，它不给你鱼，而是耐心地教你如何精确地使用渔网捕鱼的原理。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的讲解方式真是深入浅出，作者在对基础概念的阐述上花了大量的篇幅，确保读者能够扎实地理解“信号”和“系统”这两个核心骨架是如何搭建起来的。我尤其欣赏它在引入傅里叶变换和拉普拉斯变换时所采用的循序渐进的思路。他们没有一上来就抛出复杂的积分公式，而是先从时域的卷积操作入手，通过直观的图示和生活中的类比，展示了变换的必要性和强大功能。书中对线性时不变系统的时域分析和频域分析进行了完美的衔接，让我清晰地看到，频域的简化计算能力是如何建立在对时域特性的深刻理解之上的。对于初学者来说，这种“打地基”的教学方法至关重要，它避免了死记硬背公式的弊端，真正培养了对信号处理的直觉。光是那些关于系统响应的例子，就足够让人回味无穷，清晰地勾勒出了瞬态响应和稳态响应的边界和特征。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表质量简直是教科书中的典范，这对于理解抽象的数学概念起到了不可估量的作用。我记得在讲解对偶性原理时，作者使用了一种巧妙的对比布局，将时域和频域的对应关系并列展示，使得原本容易混淆的概念瞬间清晰明了。特别是对于像冲激函数（Dirac Delta Function）这样的“非函数”概念的引入，书中没有采用过于晦涩的定义，而是通过其在系统的脉冲响应中所扮演的角色，以及它与单位阶跃函数之间的微分关系来侧面烘托其重要性，这种侧重于“做什么”而非“是什么”的讲解，极大地降低了初学者的心理门槛。此外，书中的插图清晰度极高，曲线绘制精准，即便是涉及到复杂的负频率和相位角讨论，图示也从未出现模糊不清或误导性的情况，这在很大程度上提升了自学体验。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书时，我最大的感受是它在理论深度与工程应用之间找到了一个绝佳的平衡点。很多教材要么过于偏重数学推导，让读者迷失在积分和复数的海洋中，要么则过于浅尝辄止，只是蜻蜓点水般地提一下应用场景。然而，这本教材的作者似乎深谙工科教育的精髓，他们不仅严谨地论证了采样定理的数学依据，还用大量的实例说明了在实际数字通信和控制系统中，如何处理混叠现象和抗锯齿滤波器的设计。特别是关于Z变换那一章节，讲解得极其细致，不仅覆盖了双边和单边Z变换的推导，还详细对比了其与拉普拉斯变换的异同点，这对于准备进行数字信号处理（DSP）学习的同学来说，无疑是铺平了道路。书中的习题设计也很有水平，难度梯度合理，从基础计算到复杂的系统设计都有涉猎，逼着读者必须动手实践才能真正掌握知识点。

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，作者在对“系统”的本质理解上有着独到且深刻的见解。他们反复强调，信号和系统是相互依存的两个概念，任何对系统的分析都必须基于对输入信号的先验认识。这种宏观的视角贯穿始终，使得整本书的逻辑链条异常坚固。例如，在讨论系统的稳定性时，作者不仅给出了李雅普诺夫判据和根轨迹法等传统方法，还花了相当的篇幅解释了为什么一个在时域上看起来“好”的系统，在频域上可能存在带宽限制或相位失真问题。这种跨域的思考训练，对于培养未来工程师全面的系统思维是至关重要的。这本书的章节组织结构非常有条理，每一章结束后的“知识串联”环节，都像是在为你搭建知识地图，指明了当前所学在整个信号处理大厦中的位置，避免了知识点的碎片化。