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赵仕良，陈冰洁，周晓林 著

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• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 系统分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理

店铺： 广影图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030411471

商品编码：29729374416

包装：平装

出版时间：2014-11-01

基本信息

书名:信号与系统

定价：42.00元

售价：29.4元,便宜12.6元,折扣70

作者:赵仕良,陈冰洁,周晓林

出版社：科学出版社

出版日期：2014-11-01

ISBN：9787030411471

字数：420000

页码：287

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

《信号与系统》可作为电子信息、通信、自动控制、电气工程、计算机等专业'信号与系统'课程的本科教材,也可供从事相关领域工作的教师、科技工作者自学参考使用,并可作为相关专业'信号与系统'课程的研究生入学考试参考书。

内容提要

《信号与系统》共分七章来讲解：章信号和系统的基本概念,第二章信号和系统的时域分析法,第三章连续周期信号的傅里叶级数分析法第四章连续信号和系统的傅里叶变换分析法第五章连续信号和系统的复频域分析法第六章离散信号和系统的ZT分析法第七章离散信号和系统的FZT分析法。

目录

作者介绍

文摘

序言

《时空的回响：从古至今的通讯、感知与信息流转》 引言 自古以来，人类对“信息”的追求从未停止。无论是部落间传递的篝火信号，还是现代社会里以光速传播的数字脉冲，核心都在于将一种状态、一种思想、一种知识，从一个地方、一个时间，传递到另一个地方、另一个时间。这其中蕴含着深刻的科学原理和工程智慧。本书《时空的回响》并非一本关于特定理论框架的教科书，它旨在勾勒出信息在时空中流转的宏大图景，从物质世界的基础规则出发，探寻人类感知、交流、记录、乃至影响自然的各种方式。它关注的是信息从何而来，如何被编码，如何穿越阻碍，最终如何被解读和应用，以及这一切背后所依赖的普适性原理。 第一章：物质之语——信息的物理基石 在探讨信息的传递之前，我们必须回归到信息最基本的载体。宇宙万物，无论宏观还是微观，都在以各种形式“说”着各自的语言。 微观的震动与波粒二象性： 从亚原子粒子的量子态到原子和分子的振动，再到光的电磁波特性，能量的传递和物质的状态变化，都是信息最原始的表达。理解波粒二象性，即粒子既是离散的点，又是弥散的波，是认识信息载体多样性的关键。光波的频率和振幅，声波的频率和强度，这些物理量的变化，本身就承载着信息。例如，不同频率的光波对应不同的颜色，不同频率的声音则构成不同的音调。 宏观的场与力： 引力场、电磁场，它们是信息传递的无形媒介。引力场的涟漪——引力波，可以穿越时空，传递宇宙大事件的信息。电磁场的变化，更是现代通讯的基石，无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线，它们各自的频率范围和传播特性，决定了它们在不同信息传递场景下的适用性。 物质形态与熵： 固态、液态、气态，甚至等离子体，物质的不同形态也隐含着信息。物质的有序性与无序性（熵）之间的关系，直接关联到信息的存储和处理。一个高度有序的晶体结构，比随机排列的粒子集合，可以存储更多的结构化信息。热力学第二定律揭示了信息在孤立系统中倾向于退化的规律，也促使我们思考如何通过能量输入来维持和组织信息。 第二章：感知的边界——从神经元到神经网络 人类作为信息的接收者和创造者，我们的感知系统是信息流转的第一个“终端”。 生物电信号的传递： 神经元通过电化学信号传递信息。动作电位，这一短暂的电压变化，如同数字信号中的“1”和“0”，在神经纤维上传播。突触间的信号传递，则涉及复杂的化学物质（神经递质）释放和受体结合，这使得信号可以被放大、抑制或进行初步的整合，增加了信息处理的复杂性。 视觉与听觉的编码： 眼睛的光感受器将光信号转化为电信号，大脑通过处理这些信号来“看”见世界。耳朵的鼓膜和听小骨将声波的机械振动转化为内耳淋巴的波动，再由毛细胞将这些波动转化为神经电信号，形成听觉。这些过程都是将外部的物理信息“翻译”成大脑能理解的语言。 多模态信息的融合： 我们的感知并非孤立进行。视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉，它们协同工作，共同构建我们对世界的认知。大脑会将来自不同感官的信息进行整合，形成更全面、更准确的信息表征。例如，看到一个人说话，我们同时接收到视觉信息（口型、表情）和听觉信息（声音），这些信息的匹配度越高，我们对其意图的理解也越准确。 第三章：沟通的桥梁——语言、符号与编码 一旦信息在个体内部产生，便需要媒介来传递给他人。 语言的演化与结构： 从咿呀学语到复杂的语法结构，人类语言是信息传递最强大的工具之一。词汇是信息的载体，语法则是组织这些载体的规则。不同的语言，尽管表达方式迥异，但其根本目的都是为了高效地传递思想和情感。语言的演化史，也是人类社会信息交流能力不断提升的历史。 符号系统与抽象化： 除了自然语言，人类还创造了各种符号系统来表示信息，如数学符号、逻辑符号、化学式、地图符号等。这些符号往往高度抽象，能够简洁地表达复杂的概念。例如，一个简单的“+”号，就能代表“加”这一运算，极大地简化了数学交流。 早期编码技术： 在没有电的时代，人们就已发明了各种编码技术。摩尔斯电码利用长短信号的组合来表示字母和数字，这种基于二进制的思想，是信息编码的早期典范。旗语、盲文等，都是针对特定场景的信息编码方式。 第四章：传递的艺术——从媒介到网络 信息要跨越空间，就需要有合适的载体和传输路径。 物理媒介的演变： 古代与近代： 烽火、信鸽、驿站、帆船、蒸汽火车，这些都是早期信息传递的物理媒介，它们的效率和范围受到极大限制。纸张、油墨的发明，使得信息的记录和复制成为可能，但其物理传递仍然缓慢。 电磁波的革命： 电报、电话的发明，标志着信息传递进入了电磁时代。电信号通过导线传输，极大地提高了通信速度。无线电波的发现和应用，更是实现了信息无需物理连接的自由传播。 光纤通信的突破： 光纤通信利用光脉冲在玻璃纤维中传输信息，其带宽和速度远超电信号，成为现代高速信息网络的主干。 信息传输的瓶颈与噪声： 在任何传输过程中，信号都可能受到干扰，产生“噪声”，导致信息失真。如何最大程度地减少噪声，提高信号的鲁棒性，是信息传输领域的核心挑战。这涉及到信号的滤波、纠错编码等技术。 网络的构建与互联： 从点对点的电报线路，到覆盖全球的互联网，信息的传输逐渐走向网络化。网络的拓扑结构、路由协议、多路复用技术，共同决定了信息的流通效率和可靠性。 第五章：信息的存储与处理——记忆、计算与数据 信息的价值不仅在于传递，更在于存储和处理。 记忆的机制： 从生物体内的神经记忆，到物理介质的存储，信息被“固化”下来，以便日后访问。古代的泥板、莎草纸，到现代的纸质书籍、磁带、硬盘、固态硬盘，存储技术的进步，是人类知识积累和传承的关键。 计算的原理： 信息处理的核心是计算。从算盘、机械计算器，到电子计算机，计算能力的提升，使得人类能够处理越来越庞大的数据集，解决越来越复杂的问题。图灵机的概念，为通用计算奠定了理论基础。 数据与信息的转化： 原始的数据本身可能是无序的，通过特定的算法和模型，可以将数据转化为有意义的信息，甚至知识。大数据分析、人工智能，都是在处理海量数据，从中提取价值和洞察。 第六章：信息的回响——影响与未来 信息流转的最终目的是产生影响，驱动变化。 信息传播与社会形态： 印刷术的普及催生了大众教育和思想启蒙，互联网的出现则重塑了社会交往、商业模式乃至政治格局。信息传播的速度和广度，直接影响着人类文明的演进。 控制与反馈： 在工程系统中，信息被用来监控状态，调整行为。反馈控制系统，是信息在“感知-决策-执行”循环中不断流转的典型例子，它在自动驾驶、工业生产、甚至生物体内都发挥着至关重要的作用。 信息安全与隐私： 随着信息的重要性日益凸显，信息的安全和隐私也成为重大挑战。加密技术、身份认证、隐私保护机制，都是为了应对信息被窃取、滥用或篡改的风险。 信息时代的未来展望： 量子计算、人工智能的进一步发展，生物信息学、脑机接口等新兴领域，都在预示着信息流转方式和信息处理能力将迎来新的革命。我们正站在一个信息与物质、计算与智能日益融合的时代门槛上。 结语 《时空的回响》试图从一个更广阔的视角，审视信息在时空中如何发生、传递、存储、处理和演变。它并非孤立地研究某个信号的数学模型，而是将信号置于其产生的物理背景、被感知的生物机制、承载的社会文化以及驱动的工程应用之中。通过理解信息流转的普遍规律，我们能更深刻地认识这个物质与能量交织、信息不断传递的世界，以及人类在这个信息洪流中扮演的角色和拥有的力量。本书旨在激发读者对信息背后科学原理的兴趣，以及对信息技术未来发展趋势的思考。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的深度是相当可观的，它并不满足于停留在初级信号处理的表面，而是勇敢地深入到了更接近工程实际的复杂领域。我特别关注了关于概率信号处理和随机过程的那一部分内容。在描述维纳滤波或卡尔曼滤波时，许多书籍往往会直接跳到复杂的矩阵运算，让读者望而生畏。但在这本书里，作者花了相当大的篇幅来解释随机变量、平稳性、功率谱密度这些基础概念，确保读者理解了“随机”的含义及其在信号中的体现。他们用非常清晰的语言描述了为何在存在噪声的环境下，传统的确定性分析方法会失效，从而凸显了概率方法的核心价值。这种对基础的夯实，使得我在阅读那些高阶滤波器的章节时，虽然内容复杂，但思路却异常清晰，知道每一个矩阵和每一个期望值背后的物理含义是什么。这本书的视野广阔，不仅覆盖了信号和系统的核心理论，还巧妙地将控制论、通信理论的影子融入其中，展现了该学科的宏大格局，绝非一本闭门造车的理论手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字表达风格，可以说是教科书界的一股清流，它避开了许多传统教材那种晦涩难懂、充满了“故作高深”的术语堆砌，转而采用了一种更接近于一位资深教授在课堂上循循善诱的口吻。阅读过程中，我经常能感受到作者在努力拉近与读者的距离，比如在解释某些复杂变换的物理意义时，会穿插一些形象的比喻，像是将系统的时域响应比作一个钟摆的摆动轨迹，将频域分析比作用三棱镜分解自然光。这种生动的叙述方式，有效地打破了理论与实践之间的那堵无形的高墙。更值得称道的是，书中对例题和习题的设计，体现了一种阶梯式的难度递增。开头的例题大多是直观的数值计算，用于巩固基本运算；中间部分则开始引入参数变化和系统组合，考验对基本原理的灵活运用；而最后的综合大题，往往需要整合好几个章节的知识点才能解出，这种设计让人在不知不觉中，完成了从“知道公式”到“解决问题”的质的飞跃。对于我这种需要通过大量练习来巩固理解的人来说，这本书的习题量和质量，无疑是巨大的财富，它真正做到了“授人以渔”。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的震撼在于其对“抽象”概念的“具象化”处理能力。很多教材在讲到拉普拉斯逆变换或者离散时间傅里叶变换时，都停留在求解复积分和级数的层面，读者往往只能机械地操作，却不明白为何要这么做。然而，这本书在引入这些高级工具时，总是先从一个实际需要解决的问题出发——比如如何稳定一个控制回路，或者如何消除数字滤波中的特定噪声——然后水到渠成地引出该工具的必要性和优越性。它似乎在向读者证明：这些复杂的数学工具不是为了折磨我们而存在的，而是解决特定难题的“手术刀”。尤其是在分析线性时不变系统（LTI）的稳定性时，书中对特征根位置和系统响应之间关系的探讨极其透彻，我仿佛能“触摸”到那些根的位置变化是如何直接导致了系统输出的衰减、振荡甚至是失控。这种从“为什么”到“怎么做”的完整逻辑链条，让知识的吸收变得极其牢固和深刻，不再是死记硬背的公式集合，而是一套可以灵活应用于各种工程场景的分析框架。

评分☆☆☆☆☆

从排版和视觉体验上来说，这本书的处理达到了专业出版物的水准，甚至超越了许多同类的学术著作。纸张的选择非常考究，厚实且不易反光，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻。图表的绘制尤其出色，那些表示系统框图、波形图以及Z变换的图形，线条清晰锐利，色彩运用得当，没有出现任何模糊或重叠的现象。例如，当讨论如何使用帕塞瓦尔定理进行能量计算时，书中同时并列展示了时域信号的能量积分图和频域功率谱图，清晰地对比了两者在数学形式上的等价性，这种直观的视觉对比，远比纯文字描述来得震撼和深刻。而且，书中大量使用了脚注和侧边栏来补充一些更深入的数学背景或者历史渊源，这些“花边”内容虽然不是核心考点，但极大地丰富了读者的知识视野，让人对信号与系统这个领域产生更深层次的敬畏感和探索欲。整体而言，这是一本拿在手里就舍不得放下的书，光是翻阅其精美的图文排版，就是一种享受。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那种略带磨砂质感的深蓝色调，配上简约的几何图形点缀，立刻就营造出一种严谨而又富有现代感的氛围。初次翻阅时，我就被其清晰的逻辑结构所吸引。作者显然花了不少心思在内容的组织上，从最基础的数学工具铺陈开来，逐步深入到复杂的动态系统分析，过渡得非常自然，几乎没有那种生硬的知识断层感。尤其欣赏的是，书中对于理论概念的引入，总是紧密结合实际的工程案例进行阐述，比如讲解傅里叶变换时，直接展示了它在音频信号处理中的应用场景，这种“学以致用”的讲解方式，极大地降低了初学者的理解门槛。我花了很长时间去消化那些关于卷积的章节，以往接触的教材总是在抽象的积分公式上纠缠不清，而这本则通过巧妙的图形化演示，让我仿佛“看”到了信号是如何被另一个系统“作用”和“重塑”的过程。即便是面对那些看似枯燥的定理证明，作者也尽量用平实的语言进行梳理，使得即便是非数学专业的读者也能大致跟上思路，构建起完整的知识体系。这种对教学体验的极致关注，使得阅读过程本身成为一种享受而非煎熬，我愿意花时间去细细品味每一个推导和每一个图示。