{RT}信號與係統-曹纔開 中南大學齣版社 9787548703457 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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曹纔開 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 曹纔開
• 中南大學齣版社
• 教材
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 9787548703457
• 理工科

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 中南大學齣版社

ISBN：9787548703457

商品編碼：29788101949

包裝：平裝

齣版時間：2011-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	信號與係統	作者	曹纔開
定價	48.00元	齣版社	中南大學齣版社
ISBN	9787548703457	齣版日期	2011-08-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

全書共分9章，它們依次是：信號與係統的基本概念、連續係統的時域分析、連續係統的頻域分析、連續係統的復頻域分析、連續係統的模擬與硬件實現、離散係統的時域分析、離散係統的2域分析、離散係統的模擬與硬件實現和狀態空間分析法。除瞭第5、8、9章外，每章的重點內容均用MATLAB軟件仿真，共有24個例子，每個例子均有MATLAB源程序和輸齣結果(波形、數據等)。這些例子均可以作為本課程的實驗項目。 本書的特點是突齣基本內容和概念；突齣工程應用；“軟”、“硬”結閤實現對信號處理和係統分析。每章均有大量例題，書中每章前麵有“內容提要”，每章有小結和習題。書末提供瞭部分習題答案，便於教學與自學。 本書作為本科電子類、自動控製類、通信類、計算機類各專業的《信號與係統》課程的教材，也可供廣大工程技術人員參考。

作者簡介

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目錄

章信號與係統的基本概念 1．1 引言 1．2　信號的基本概念 1．2．1 信號的定義及分類 1．2．2　常用連續時間信號 1．2．3　信號的時域變換與運算 1．3　係統的基本概念 1．3．1 係統的分類與描述 1．3．2 係統的基本結構 1．3．3　綫性係統的性質 1．4　信號與係統分析概要 1．4．1　信號分析 1．4．2 係統分析 1．5　基本信號及信號運算的MAT1AB仿真 本章小結 習題1 第2章　連續係統的時域分析 2．1 引言 2．2　係統的微分方程描述及其算子錶示 2．2．1 係統的微分方程描述 2．2．2 係統微分方程的算子錶示 2．2．3 係統的傳輸算子 2．3　係統的零輸入響應 2．3．1 一階、二階係統的零輸入響應 2．3．2　n階係統的零輸入響應 2．4　係統的零狀態響應與完全響應 2．5　係統的衝激響應與階躍響應 2．5．1 係統的衝激響應 2．5．2 係統的階躍響應 2．6　捲積及其應用 　　…… 部分習題參考答案 參考文獻

編輯推薦

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文摘

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序言

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混沌中的秩序：探尋信號與係統的內在規律 在紛繁復雜的世界裏，無論是浩瀚的宇宙星辰，還是微觀的粒子運動，亦或是信息時代的洪流，我們都能窺見“信號”與“係統”的二元共舞。它們構成瞭自然現象和社會活動的底層邏輯，是理解這一切運作機製的關鍵鑰匙。本書並非是對某一特定教材的介紹，而是旨在深入剖析信號與係統這一經典學科的精髓，帶領讀者穿越看似混沌的錶象，抵達秩序井然的內在規律。我們將一同踏上一段求知之旅，探尋信號的本質，理解係統的運作，並最終掌握分析和設計各類係統的強大工具。 信號：信息的載體，世界的多維語言 信號，簡單來說，就是承載信息的物理量。它可以是時間維度上的連續變化，如同跌宕起伏的山巒麯綫，記錄著溫度的升降、電壓的波動；也可以是空間維度上的離散分布，如同一幅數字圖像，由無數個像素點的信息拼接而成。信號的形態韆姿百態，從聲音的波形到光電的脈衝，從生物電信號的跳躍到經濟數據的起伏，無一不展現著其作為信息載體的多功能性。 理解信號，首先要掌握其描述的語言。時域分析是我們最直觀的感受方式，通過觀察信號在時間或空間上的直接變化，我們可以瞭解其瞬時狀態和整體趨勢。例如，一個音樂信號在時域上錶現為聲波的振幅和頻率隨時間的變化。然而，僅僅停留在時域往往不足以揭示信號的內在結構。 這時，頻域分析便顯露齣其強大的力量。通過將信號分解成一係列不同頻率的正弦波或復指數信號的疊加，我們能夠洞察信號的頻率成分及其能量分布。這就像將一首復雜的樂麯分解成各個獨立的音符，每一個音符代錶一個特定的頻率。傅裏葉變換便是頻域分析的基石，它能夠將一個在時域中看似復雜的信號，轉化為在頻域中清晰呈現的頻譜圖。頻譜圖揭示瞭信號包含哪些頻率成分，以及每種頻率成分的強度。這在許多領域都至關重要，例如，在通信係統中，不同頻率的載波承載著不同的信息，理解信號的頻譜有助於我們進行有效的調製和解調；在圖像處理中，頻譜分析可以幫助我們識彆和去除噪聲，增強圖像細節。 除瞭時域和頻域，拉普拉斯變換和Z變換則將信號分析的概念進一步推廣到復數域，為解決更廣泛的綫性時不變（LTI）係統提供瞭強大的數學工具。拉普拉斯變換尤其適用於連續時間係統，它可以將微分方程轉化為代數方程，大大簡化瞭係統的分析過程。Z變換則是離散時間信號和係統的核心工具，它在數字信號處理、控製係統設計等領域發揮著不可替代的作用。這些變換不僅是數學上的抽象，更是連接信號在不同域（如時域、復頻域）之間轉換的橋梁，使我們能夠從更宏觀、更抽象的視角理解信號的特性。 係統：信號的處理器，世界的規律塑造者 如果說信號是信息的傳遞者，那麼係統就是處理、塑造和響應這些信息的“加工廠”。係統接收輸入信號，經過內部的一係列運算和轉換，最終産生輸齣信號。從簡單的物理設備到復雜的算法模型，萬事萬物都可以被視為一個係統。 理解係統，首先要關注其因果性和穩定性。因果係統的輸齣隻取決於當前的和過去的輸入，而不會受到未來輸入的影響。這符閤我們對現實世界的直觀理解，例如，一個喇叭發齣的聲音隻能由之前的電信號決定，而不會受到未來電信號的影響。穩定性則意味著係統不會因為微小的輸入擾動而産生無限大的輸齣，即係統不會“失控”。一個不穩定的係統可能導緻設備損壞或係統崩潰，因此在係統設計中，穩定性是至關重要的考量因素。 綫性時不變（LTI）係統是信號與係統理論中最核心、也是研究得最深入的一類係統。綫性意味著係統滿足疊加原理和齊次原理：輸入信號的綫性組閤産生的輸齣信號，等於各個綫性組閤的輸入信號産生的輸齣信號的綫性組閤。時不變則錶示係統的特性不隨時間而改變。LTI係統擁有許多優良的性質，並且可以通過其衝激響應（Impulse Response）完全錶徵。衝激響應是係統在輸入為單位衝激信號（一個在零時刻幅值為無窮大、其他時刻幅值為零的信號）時的輸齣。通過捲積運算，任何輸入信號的輸齣都可以通過輸入信號與係統衝激響應的捲積得到。這如同掌握瞭係統的“指紋”，隻要知道瞭這個指紋，就能預測係統對任何輸入的響應。 LTI係統的分析離不開微分方程和差分方程。對於連續時間係統，其動態行為通常由微分方程描述；對於離散時間係統，則由差分方程描述。求解這些方程是理解係統響應的關鍵。而拉普拉斯變換和Z變換，正是將這些復雜的微分方程和差分方程轉化為代數方程的強大工具，極大地簡化瞭係統的求解過程。 傅裏葉級數與傅裏葉變換在係統分析中同樣扮演著核心角色。對於周期信號，傅裏葉級數將其分解為一係列直流分量和不同頻率正弦（或餘弦）分量的疊加。對於非周期信號，傅裏葉變換則將其分解為連續的頻譜。通過分析信號在係統中的頻域響應（即係統對不同頻率信號的增益和相移），我們可以深入理解係統如何“過濾”或“增強”信號的特定頻率成分。例如，一個低通濾波器允許低頻信號通過，而衰減高頻信號；一個高通濾波器則相反。頻率響應函數（Frequency Response Function, FRF）是描述LTI係統在頻域特性的關鍵，它揭示瞭係統如何影響信號的幅度譜和相位譜。 反饋係統：動態的自我調節，智能的根基 在許多復雜的係統中，反饋機製扮演著至關重要的角色。反饋是指係統的輸齣的一部分被重新輸入到係統，作為影響係統進一步運作的信號。正反饋會增強係統的響應，可能導緻不穩定；而負反饋則能夠抵消輸入信號與期望輸齣之間的偏差，從而穩定係統、提高精度、抑製乾擾。 例如，空調的溫度控製器就是一個典型的負反饋係統。它監測室內溫度，將其與設定的目標溫度進行比較。如果溫度高於目標，就啓動製冷；如果低於目標，就停止製冷。這種不斷地測量、比較和調整的過程，正是負反饋的體現。 反饋係統的分析涉及閉環係統和開環係統的概念。開環係統是指係統的輸齣不影響其輸入；而閉環係統則通過反饋連接輸齣和輸入。閉環係統的穩定性分析尤為重要，因為它直接關係到係統的可靠運行。奈奎斯特判據、根軌跡法和波特圖是分析反饋係統穩定性的經典方法。這些方法能夠直觀地展示係統參數變化對穩定性的影響，為係統設計提供重要的指導。 從理論到實踐：信號與係統的應用領域 信號與係統的理論並非空中樓閣，而是廣泛應用於各個領域，深刻地影響著我們的生活。 在通信工程中，信號與係統的理論是構建現代通信係統的基石。從無綫電波的調製解調，到光縴通信的數據傳輸，再到互聯網的數據包交換，都離不開對信號的分析和係統的設計。例如，如何高效地將信息編碼成適閤傳輸的信號，以及如何在接收端準確地將信號還原成原始信息，都依賴於深入的信號處理和係統理解。 在控製工程中，信號與係統的理論使得我們能夠設計齣能夠自主運行的智能係統。從飛行汽車的自動駕駛，到工業生産綫的自動化控製，再到機器人手臂的精確操作，都離不開對動態係統的建模、分析和控製。反饋控製理論在其中發揮著核心作用，確保係統能夠穩定、精確地完成預定任務。 在電子工程中，從音頻放大器到數字信號處理器（DSP），再到集成電路的設計，都離不開信號與係統的概念。例如，設計一個能夠清晰還原聲音的音頻放大器，就需要理解信號的頻率特性，並設計能夠精確放大這些信號的係統。 在生物醫學工程中，心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等都是生物信號，而相關的測量設備和分析算法則構成瞭生物醫學係統。如何從嘈雜的生物信號中提取有用的診斷信息，如何設計齣能夠精確記錄和分析這些信號的設備，都離不開信號與係統的知識。 在計算機科學中，圖像處理、語音識彆、機器學習等領域都大量運用信號與係統的原理。例如，圖像的壓縮和增強，就是對圖像信號的分析和處理；語音識彆係統則需要將聲波信號轉換為可識彆的文本信息。 結語 信號與係統，這兩個看似簡單卻又蘊含無限奧秘的概念，構成瞭我們理解和改造世界的強大理論框架。通過掌握時域、頻域、復頻域的分析工具，理解係統的綫性、時不變、因果、穩定等特性，並熟練運用傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具，我們就能洞察信號背後的信息，理解係統運行的規律，並最終設計齣更高效、更智能的係統。 本書籍的價值，不在於提供一套固定的答案，而在於點燃你探索的火花。它邀請你以一種全新的視角去審視周遭的世界，去發現那些隱藏在萬物運行中的深刻規律。願你在信號與係統的旅途中，既能領略理論的嚴謹之美，也能體悟實踐的無限可能，最終成為那個能夠駕馭信息洪流，塑造未來世界的智慧者。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度和應用廣度上找到瞭一個近乎完美的平衡點。它並沒有沉溺於純粹的數學遊戲，而是始終緊密圍繞著“信號與係統”在工程實踐中的核心地位來展開論述。舉例來說，在處理傅裏葉變換和拉普拉斯變換時，作者不僅詳盡地推導瞭性質，更重要的是，它無縫地銜接到瞭濾波器的設計、係統穩定性的判據等實際工程問題上。我感覺自己像是在跟隨一位經驗豐富的工程師學習，他不僅教會瞭我工具的使用方法，更教會瞭我如何判斷何時使用哪個工具。對於希望未來能在通信、控製或者圖像處理領域發展的學生來說，這本書提供的知識框架是極其穩固和全麵的，它為後續更專業化、更深入的學習打下瞭堅實的基礎，避免瞭理論與實踐脫節的風險。

評分☆☆☆☆☆

作為一本教材，它的習題資源簡直是寶庫級彆的存在。習題的難度覆蓋範圍非常廣，從基礎的數值計算、性質驗證，到中等難度的係統響應求解，再到高階的綜閤性應用題，種類繁多，覆蓋瞭課程的方方麵麵。我尤其欣賞的是，很多習題不是那種簡單的套公式練習，而是需要學生對概念有深刻理解後纔能下筆的，有些甚至帶有開放性的探索意味。更重要的是，這些習題的設置高度貼閤瞭教材中講解的理論知識點，形成瞭一個緊密的學習閉環。如果能配閤好後麵的參考答案或者詳細解析（當然，如果能有的話），那麼這本書就能成為一個極其高效的自學係統，讓人在不斷解決問題的過程中，真正將理論內化為自己的能力。這本書在習題設計上的用心程度，是判斷一本優秀教材的關鍵標準之一，而它無疑達到瞭非常高的水準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節邏輯編排簡直是教科書級彆的典範，從最基礎的信號錶示、係統定義開始，層層遞進，難度麯綫的爬升非常平滑自然，幾乎沒有齣現那種讓人措手不及的知識斷層。作者在引入新概念時，總是會先從一個非常直觀、生活化的例子入手，幫助我們這些初學者建立起感性的認知，然後再過渡到嚴謹的數學推導，這種“先知其然，後知其所以然”的教學方式，極大地降低瞭理解復雜抽象概念的門檻。我特彆喜歡它在每個章節末尾設置的“自測與思考”部分，那些問題設計得非常精妙，既是對本章知識點的鞏固，更是一種思維的引導，強迫你去應用所學知識去分析和解決實際問題，而不是死記硬背公式。這種結構安排，讓學習過程不再是被動接收，而是主動探索，每讀完一章都有一種“我真的懂瞭”的紮實感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵那種深邃的藍色調，配上簡約卻有力的書名設計，一下子就抓住瞭我的注意力。拿到手裏，紙張的質感也相當不錯，摸上去有一種沉穩紮實的感覺，不是那種廉價的輕飄感。內頁的排版也看得齣是用心瞭，字體的選擇清晰易讀，章節之間的留白處理得當，使得在閱讀過程中眼睛不容易感到疲勞，即便是長時間沉浸其中，也能保持一個比較舒適的狀態。我特彆欣賞齣版社在細節上投入的精力，比如側邊的書脊設計，既美觀又便於在書架上快速定位。對於一本理工科的基礎教材來說，這種對物理形態的重視，無疑提升瞭整體的學習體驗，讓人更願意拿起它去翻閱和鑽研，而不是僅僅把它視為一本工具書。它給我的第一印象，就是一個“精品”的信號，讓人對即將展開的學術旅程充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

作者的語言風格極其嚴謹而又不失溫度，這在理工科教材中是比較難得的品質。他的文字精準，沒有絲毫的冗餘和含糊不清之處，每一個定義、每一個定理的闡述都力求滴水不漏，這保證瞭知識傳遞的準確性。然而，嚴謹並不意味著枯燥。在解釋一些關鍵的數學推導步驟時，作者會穿插一些簡短的“旁注”或者“提示”，用非常口語化但又極具洞察力的語言，點撥讀者可能遇到的思維陷阱，或者強調某個關鍵假設的重要性。這種亦師亦友的寫作口吻，讓我在麵對那些復雜的積分和微分方程時，感覺自己不是一個人在戰鬥，而是有一位耐心又高明的導師在身邊陪伴指導。這種精神上的支持，對於啃硬骨頭的學習過程來說，是無價的。