普通高等教育“十一五”國傢規劃教材：信號與係統（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於慧敏 等 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 通信原理
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 工科
• 電子技術
• 模擬信號
• 數字信號

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787502595968

版次：2

商品編碼：10168661

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-01-01

用紙：膠版紙

頁數：385

字數：678000

內容簡介

　　本書全麵係統地論述瞭信號與綫性時不變係統分析的基本概念、基本理論和基本分析方法及其應用。本書在第一版的基礎上，增加瞭大量Matlab程序，係統地論述瞭如何用Mat—lab對信號與係統進行分析和仿真。全書共9章，內容包括：信號與係統的基本概念，LTI係統的時域分析，連續時間信號與係統傅裏葉分析，離散時間信號與係統傅裏葉分析，調製與采樣，s域分析，z變換，係統理論，狀態變量分析。
　　全書在取材上注重內容和結構的完整性，著重於信號分析和係統分析，加強瞭與信號處理和係統設計等領域的聯係，增加瞭一些在工程上有著廣泛應用背景的基本概念和基本分析方法，尤其是著名仿真軟件的引入。同時，在取材上也體現瞭課程應用領域的演變，課程教學和內，容安排上的發展，注重經典理論與新技術的融閤。教材內容適用於不同學時的教學課程，可根據不同學時和教學要求，靈活組閤授課內容。
　　本書可作為通信工程專業、信息工程專業、電子信息工程專業、自控類和計算機專業等工科或理科信號與係統課程的教材，也可以供從事信息獲取、處理、傳輸等相關專業學習和工作的研究生、教師和科技工作者參考。

目錄

1 信號與係統的基本概念
1.O 引言
1.1 信號與係統的基本概念
1.1.1 信號的描述與信號的分類
1.1.2 係統的錶示與分類
1.2 基本的連續時間信號
1.2.1 連續時間復指數信號與正弦信號
1.2.2 奇異信號
1.2.3 其他連續時間信號
1.3 基本的離散時間信號
1.3.1 單位脈衝序列和單位階躍序列及其相關序列
1.3.2 離散時間復指數信號與正弦信號
1.4 信號的組閤運算與自變量變換
1.4.1 信號的組閤運算
1.4.2 信號的自變量變換
1.5 係統的描述
1.5.1 係統的模型
1.5.2 係統的互聯
1.6 係統的基本性質
1.6.1 綫性係統和非綫性係統
1.6.2 時變係統和時不變係統
1.6.3 增量綫性係統
1.6.4 記憶係統與無記憶係統
1.6.5 因果性與因果係統
1.6.6 可逆性與可逆係統
1.6.7 係統的穩定性
習題1
2　LTI係統的時域分析
2.0 引言
2.1 連續時間LTI係統的時域分析
2.1.1 信號的脈衝分解：用＆（￡）錶示連續時間信號
2.1.2 連續時間LTI係統的捲積積分與單位衝激響應
2.1.3 捲積積分的圖示法
2.1.4 捲積積分的性質
2.2 離散時間LTI係統的時域分析
2.2.1 離散時間信號的脈衝分解：用&[N]錶示離散時間信號
2.2.2 離散時間LTI係統的捲積和與單位脈衝響應
2.2.3 捲積和的性質
2.3 單位衝激／脈衝響應與LTI係統性質
2.3.1 LTI係統的可逆性與可逆係統
2.3.2 LTI係統的穩定性
2.3.3 LTI係統的因果性
2.3.4 LTI係統的單位階躍響應
2.3.5 LTI係統的特徵函數
2.4 LTI係統的微分、差分方程描述
2.4.1 連續時間LTI係統微分方程描述及其經典解法
2.4.2 離散時間LTI係統的數學模型及其差分方程的經典求解
2.5 LTI係統的響應分解：零狀態響應和零輸入響應
2.6 LTI係統的框圖錶示
2.7 LTI係統的Matlab求解與仿真
2.7.1 連續時間LTI係統的求解
2.7.2 離散時間LTI係統的求解
2.7.3 捲積計算
2.7.4 LTI係統的仿真
習題2
3　連續時間信號與係統的頻域分析
3.0 引言
3.1 連續時間周期信號的諧波復指數信號錶示：連續時間傅裏葉級數
3.1.1 連續時間傅裏葉級數
3.1.2 典型周期信號的傅裏葉級數展開
3.1.3 連續時間傅裏葉級數的收斂與周期信號傅裏葉級數的近似錶示
……
4　離散時間信號與係統的頻域分析
5　采樣與調製
6　信號與係統的復頻域分析
7　z變換
8　係統理論
9　狀態變量分析
部分習題答案
參考文獻

信號與係統：探索信息傳遞的底層邏輯 信息，是現代社會運行的基石，而信號與係統，則是我們理解和操控這些信息的關鍵學科。從最基礎的聲波、光波，到復雜的數字通信、圖像處理，再到深奧的人工智能算法，無一不深深植根於信號與係統的理論體係。本書旨在為讀者打開一扇通往信息世界核心的大門，揭示信號的本質，理解係統的運行規律，並掌握處理和分析信號的強大工具。 信號：世界的語言 本書將帶領讀者深入認識“信號”這一概念。信號，本質上是承載信息的物理量隨時間、空間或其他變量變化的規律。它可能是我們耳邊悅耳的音樂，手機裏傳遞的語音，電視屏幕上閃爍的畫麵，抑或是醫學影像中微妙的病變跡象。理解信號，就是理解信息是如何被編碼、傳輸和接收的。 我們將從信號的基本類型入手。信號可以分為連續時間信號（如模擬音頻信號）和離散時間信號（如數字音頻采樣值）。它們在時間維度上連續或不連續，這決定瞭我們分析它們所采用的數學工具。此外，信號還可以根據其能量和功率特性，被劃分為能量信號和功率信號。能量信號在整個時間軸上的總能量是有限的，而功率信號的平均功率是有限的，且能量通常是無限的。 對信號的分類也至關重要。信號可以是有界的，也可以是無界的。它們可以是周期性的，也可以是非周期性的。周期信號具有重復的模式，其分析方法相對簡單；而非周期信號則需要更廣泛的數學工具來描述。理解信號的奇偶性（偶信號和奇信號）能幫助我們簡化信號的錶示和分析。 信號的基本運算是進行信號處理的基礎。我們將學習如何對信號進行加法、減法、乘法、標量乘法等基本運算，這些運算在信號閤成、噪聲抑製等方麵有著廣泛應用。翻轉、移位、伸縮等時間域的變換，能夠幫助我們理解信號在時間軸上的動態變化，這對於模式識彆、時序分析至關重要。 更進一步，本書將深入探討信號的頻譜特性。傅裏葉變換是揭示信號頻率成分的強大工具，它將信號從時域轉換到頻域，讓我們看到信號“由什麼頻率組成的”。理解傅裏葉級數（用於周期信號）和傅裏葉變換（用於非周期信號）是理解所有後續信號分析技術的前提。我們將學習如何分析信號的幅度譜和相位譜，這直接關係到信號的能量分布和相位關係。帕斯瓦爾定理將告訴我們，信號的能量可以在時域和頻域之間相互轉化，這在通信係統中尤為重要，它關係到信號的帶寬占用和信息傳輸效率。 係統：信號的加工廠 如果說信號是信息的載體，那麼係統就是處理、修改甚至創造信息的“加工廠”。任何能夠對輸入信號産生響應的器件、過程或算法，都可以被視為一個係統。從簡單的電阻電容電路，到復雜的通信調製解調器，再到神經網絡模型，它們都是信號與係統的具體體現。 本書將係統分類，幫助讀者建立清晰的認識。綫性係統是信號與係統理論的核心，其滿足疊加原理和齊次性，使得分析變得更加規整和高效。時不變係統是指係統的特性不隨時間變化，這大大簡化瞭係統建模和分析的難度。因果係統的輸齣隻取決於當前和過去的輸入，而與未來輸入無關，這是實際係統中普遍存在的特性，尤其在實時處理中至關重要。穩定係統是指係統對有界的輸入産生有界的輸齣，確保係統的可靠運行，防止係統發散。 理解係統的基本描述方法是關鍵。我們將學習如何用差分方程（離散時間係統）和微分方程（連續時間係統）來數學化地描述係統的動態行為。這些方程是分析係統響應的起點。 捲積是信號與係統理論中最核心的概念之一。它描述瞭綫性時不變係統對輸入信號的響應。通過捲積積分（連續時間係統）和捲積和（離散時間係統），我們可以精確地計算齣任何綫性時不變係統在任意輸入信號下的輸齣。掌握捲積，就如同掌握瞭理解係統“如何塑造”信號的關鍵。 本書還將介紹係統函數（傳遞函數）的概念。對於綫性時不變係統，係統函數是輸入信號的拉普拉斯變換（連續時間）或Z變換（離散時間）與輸齣信號的拉普拉斯變換（連續時間）或Z變換（離散時間）之比。係統函數集中瞭係統的所有動態特性，通過分析係統函數，我們可以預測係統的頻率響應、穩定性等重要性能。 分析與應用：洞悉信息奧秘 掌握瞭信號和係統的基本理論，我們便能開始進行更深入的分析和實際應用。 頻率響應是係統在不同頻率下對信號的響應特性，它直接決定瞭係統能夠保留或衰減哪些頻率成分。理解幅頻響應和相頻響應，對於設計濾波器、分析通信信道特性至關重要。 采樣定理是連接連續時間信號和離散時間信號的橋梁。它告訴我們，隻要采樣頻率足夠高，我們就可以從連續信號中恢復齣原始信息，而不會丟失任何信息。這是數字信號處理的核心原理，也是現代數字通信、數字音頻、數字視頻的基礎。 捲積的另一重要應用是濾波。濾波器能夠選擇性地允許某些頻率的信號通過，而阻止另一些頻率的信號通過，從而實現去噪、信號增強、信號分離等功能。我們將學習各種濾波器類型，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器，以及它們的數學模型和設計方法。 拉普拉斯變換和Z變換是解決綫性常係數微分方程和差分方程的強大工具。它們能夠將復雜的時域運算轉化為代數運算，極大地簡化瞭係統的分析過程，特彆是對於非周期信號和瞬態響應的分析。我們還將探討s域和z域的特性，以及它們與係統穩定性的關係。 本書還將觸及信號與係統在實際工程中的應用。例如： 通信係統：信號的調製、解調，信道的建模與分析，噪聲的抑製，信息的編碼與解碼。 控製係統：係統建模，穩定性分析，控製器設計，反饋控製。 圖像處理：圖像的采樣、量化，濾波，邊緣檢測，特徵提取。 語音信號處理：語音的采集、分析，語音識彆，語音閤成。 生物醫學工程：心電圖、腦電圖等生理信號的采集與分析。 學習的旅程 本書將以嚴謹的數學推導為基礎，輔以大量的圖示和實例，幫助讀者逐步建立對信號與係統理論的深刻理解。從基礎概念的介紹，到核心理論的闡釋，再到實際應用的展現，我們將循序漸進，力求讓每位讀者都能掌握這門重要的學科。 學習信號與係統，不僅是掌握一套分析工具，更是培養一種抽象思維和數學建模的能力。它將幫助你理解信息是如何在世界中流動和轉化的，為你在未來學習更高級的學科，如數字信號處理、通信原理、自動控製理論、模式識彆、機器學習等打下堅實的基礎。 我們希望通過本書的學習，讀者能夠： 深刻理解信號與係統的基本概念和原理。 掌握分析和處理信號的常用數學工具和方法。 能夠建立和分析簡單係統的數學模型。 理解信號與係統在現代科技中的廣泛應用。 培養嚴謹的科學思維和解決實際問題的能力。 這趟探索信息世界的旅程，將充滿挑戰，但也將收獲豐碩。讓我們一起，深入理解信號與係統的底層邏輯，洞悉信息的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將畢業的本科生，信號與係統是我的專業必修課，我一直在尋找一本能真正幫助我理解這門學科的書。我的同學嚮我推薦瞭這本書，說它的講解方式非常適閤我們這種基礎薄弱的學生。拿到書後，我最先感受到的是它的“友好度”，書本的語言風格非常平實，沒有太多生澀難懂的術語，即使是第一次接觸到拉普拉斯變換、Z變換這些概念，也不會覺得無從下手。作者的敘述非常有條理，一步一步地引導我們理解，就像一位耐心的老師在耳邊講解一樣。我特彆喜歡書中在介紹每個新概念時，都會先迴顧前麵相關的知識點，確保我們能跟上思路。而且，書中大量的插圖和圖示，將抽象的信號和係統可視化，比如在講解捲積時，用圖形的方式展示瞭兩個信號的疊加和延時，讓我一下子就明白瞭那個過程。練習題的設置也非常人性化，從基礎題到綜閤題，難度梯度明顯，而且答案解析也非常詳細，每一個步驟都寫得清清楚楚，這對於我們鞏固知識、檢驗學習效果非常有幫助。總的來說，這本書讓我覺得信號與係統不再是一個遙不可及的學科，而是我可以掌握並運用的工具。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在某個工程領域的研究者，我對於教材的要求非常高，不僅要內容準確，還要能夠反映學科的最新發展趨勢。這本書雖然是一本“十一五”規劃教材，其內容仍然具有很強的時效性和參考價值。書中對於信號分解、係統建模、濾波器設計等核心內容的講解，都非常到位，基本功非常紮實。我個人尤其關注書中關於隨機信號和係統分析的部分，這部分內容寫得非常細緻，公式推導嚴謹，並且給齣瞭在實際應用中的一些處理方法，例如在噪聲抑製方麵的策略。此外，書中對綫性係統性質的闡述，以及傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等工具的運用，都做得非常係統和透徹，這對於理解更復雜的係統非常有幫助。雖然我可能不需要像初學者那樣逐字逐句地閱讀，但每次翻閱這本書，總能從中找到一些新的啓發。它作為一本基礎教材，為深入研究提供瞭堅實的理論基礎，並且其中的一些案例和討論，也為我思考當前研究中遇到的問題提供瞭新的視角。這本書的價值不僅僅在於它的學術內容，更在於它所代錶的那種嚴謹的治學態度和對知識的敬畏之心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我的第一印象就是學術的嚴謹和專業，那種熟悉的排版和配色，一下子就把我拉迴瞭大學課堂。我拿到的是紙質版，書本的紙張質量非常好，拿在手裏有分量，字跡清晰，排版閤理，即使長時間閱讀也不會覺得疲勞。我最喜歡的是它的內容組織方式，邏輯非常清晰，從最基礎的概念講起，層層遞進，一點一點地構建起整個信號與係統的知識體係。作者在解釋一些抽象的概念時，往往會用一些非常形象的比喻，或者結閤實際的工程應用案例，這對於我這樣初學者來說，無疑是巨大的幫助。比如，在講解傅裏葉變換的時候，書中並沒有僅僅給齣數學公式，而是花瞭大量篇幅去解釋它在音頻處理、圖像壓縮等領域的實際應用，讓我能直觀地理解這個工具的強大之處。而且，書中的例題也非常豐富，覆蓋瞭各種難度的題型，每道例題都有詳細的解答過程，讓我可以反復揣摩，掌握解題思路。我尤其欣賞的是，書中不僅僅關注理論知識，還引導我去思考這些理論在現實世界中的意義和價值，讓我對信號與係統這門課程産生瞭濃厚的興趣，並且覺得它不再是枯燥的數學堆砌，而是充滿魅力的工程學科。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的教材不應該僅僅是知識的搬運工，更應該能夠激發讀者的學習興趣和獨立思考的能力。這本書在這方麵做得非常齣色。它在講解理論知識的同時，並沒有忽略對“為什麼”的探討。比如，在介紹濾波器的設計原則時，書中不僅僅給齣瞭設計公式，還會分析不同濾波器類型在不同應用場景下的優劣，以及它們背後所蘊含的權衡和取捨。這種引導式的學習方式，讓我能夠更深入地理解理論的精髓，而不是死記硬背。書中還設置瞭一些“思考題”或者“拓展閱讀”的部分，鼓勵我們去查閱相關的文獻，或者對某些問題進行更深入的研究。我非常喜歡這種開放性的學習模式，它讓我感覺自己不再是被動地接受知識，而是主動地去探索和發現。而且，書中在引用一些經典理論的同時，也會提到一些前沿的研究方嚮，這讓我對信號與係統這門學科的未來發展有瞭更清晰的認識，也激發瞭我繼續深入學習的動力。這本書就像一位智慧的嚮導，帶領我探索信號與係統的奧秘，並指引我前進的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作多年的工程師，我最近在重溫信號與係統的知識，希望找到一本能夠係統梳理且兼顧現代應用的書籍。我選擇瞭這本書，純粹是齣於它“十一五”國傢規劃教材的身份，這通常意味著內容會比較紮實和權威。翻開書本，我首先被其詳實的內容所吸引，理論推導嚴謹，公式演算清晰，這一點對於深入理解底層原理至關重要。書中關於離散時間係統、連續時間係統、LTI係統等核心概念的闡述，都做到瞭既全麵又深入，沒有絲毫的含糊。更令我驚喜的是，這本書並沒有停留在經典的理論層麵，而是巧妙地引入瞭一些與現代通信、控製、數字信號處理等領域緊密相關的例子，比如在討論采樣定理時，就聯係到瞭數字音頻和視頻的采樣率問題，這讓我感覺知識點都活瞭起來，與實際工作有瞭更直接的聯係。雖然我不是初學者，但書中對一些復雜概念的重新解讀，還是讓我耳目一新，比如在講到捲積定理時，它提供瞭一個新的角度去理解，這對我解決實際工程問題提供瞭新的思路。總體而言，這本書的理論深度和廣度都達到瞭相當高的水準，並且能在理論與實踐之間找到一個很好的平衡點。