普通高等教育“十一五”国家级规划教材：信号与系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈后金 编

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• 信号与系统
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• 数学
• 物理

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040225235

版次：1

商品编码：10635693

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-12-01

用纸：胶版纸

页数：414

字数：500000

正文语种：中文

内容简介

　　 《普通高等教育十一五国家级规划教材：信号与系统》主要阐述确定性信号的时域分析和变换域分析，线性非时变系统的描述与特性以及信号通过线性非时变系统的时域分析与变换域分析；并简要介绍信号与系统的基本理论在生物神经网络和通信系统中的应用。
　　 《普通高等教育十一五国家级规划教材：信号与系统》采用连续和离散并行、先时域后变换域的结构体系，突出以信号分析为基础的理念，从信号表示的角度引入信号的频谱。强调基本理论、基本概念和基本方法，淡化计算技巧，引入MATLAB作为信号与系统分析的工具。同时，《普通高等教育十一五国家级规划教材：信号与系统》还配有大量例题和习题，注重难点和重点的解释与分析。
　　 本教材于2006年被列入“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。本教材可作为电子信息工程、通信工程、信息工程、自动化、生物医学工程、计算机等专业的本科生教材，也可供有关科技工作者自学参考使用。

目录

第1章 信号与系统分析导论
1.1 信号的描述及分类
1.1.1 信号的定义与描述
1.1.2 信号的分类和特性
1.2 系统的描述及分类
1.2.1 系统的数学模型
1.2.2 系统的分类
1.2.3 系统连接
1.3 信号与系统分析概述
1.3.1 信号与系统分析的基本内容与方法
1.3.2 信号与系统理论的应用
习题

第2章 信号的时域分析
2.1 连续时间信号的时域描述
2.1.1 典型普通信号
2.1.2 奇异信号
2.2 连续信号的基本运算
2.2.1 信号的尺度交换、翻转与时移
2.2.2 信号的相加、相乘、微分与积分
2.3 离散时间信号时域描述
2.3.1 离散时间信号的表示
2.3.2 基本离散序列
2.4 离散时间信号的基本运算
2.4.1 序列的翻转、位移与尺度变换
2.4.2 序列的相加、相乘、差分与求和
2.5 确定信号的时域分解
2.5.1 信号分解为直流分量与交流分量
2.5.2 信号分解为奇分量与偶分量之和
2.5.3 信号分解为实部分量与虚部分量
2.5.4 连续信号分解为冲激信号的线性组合
2.5.5 离散序列分解为单位脉冲序列的线性组合
2.5.6 信号分解为正交信号集
2.6 信号的MATLAB表示
2.6.1 连续信号的MATLAB表示
2.6.2 离散信号的MATLAB表示
2.6.3 信号基本运算的MATLAB实现
习题
MATLAB习题

第3章 系统的时域分析
3.1 线性非时变系统的描述及特点
3.1.1 连续时间系统的数学描述
3.1.2 离散时间系统的数学描述
3.1.3 线性非时变系统
3.2 连续时间LTI系统的响应
3.2.1 连续时间系统的零输入响应
3.2.2 连续时间系统的零状态响应
3.2.3 冲激响应
3.2.4 卷积积分
3.3 离散时间LTI系统的响应
3.3.1 离散时间系统的零输入响应
3.3.2 离散时间系统的零状态响应
3.3.3 单位脉冲响应
3.3.4 序列卷积和
3.4 冲激响应表示的系统特性
3.4.1 级联系统的冲激响应（脉冲响应）
3.4.2 并联系统的冲激响应（脉冲响应）
3.4.3 因果系统
3.4.4 稳定系统
3.5 利用MATLAB进行系统的时域分析
习题
MATLAB习题

第4章 信号的频域分析
4.1 连续时间周期信号的频域分析
4.1.1 周期信号Fourier级数表示
4.1.2 周期信号的频谱
4.1.3 连续Fourier级数的基本性质
4.1.4 连续周期信号的功率谱
4.2 连续时间非周期信号的频域分析
4.2.1 连续时间信号的Fourier变换及其频谱
4.2.2 常见连续时间信号的频谱
4.2.3 连续时间Fourier变换的性质
4.3 离散周期信号的频域分析
4.3.1 离散周期信号的离散Fourier级数及其频谱
4.3.2 离散Fourier级数的基本性质
4.4 离散非周期信号的频域分析
4.4.1 离散信号的离散时间Fourier变换及其频谱
4.4.2 离散时间Fourier变换的基本性质
4.5 信号的时域抽样和频域抽样
4.5.1 信号的时域抽样
4.5.2 信号的频域抽样
4.6 利用MATLAB分析信号频谱
习题
MATLAB习题

第5章 系统的频域分析
5.1 连续时间LTI系统的频域分析
5.1.1 连续时间LTI系统的频率响应
5.1.2 连续非周期信号通过系统响应的频域分析
5.1.3 连续周期信号通过系统响应的频域分析
5.1.4 无失真传输系统
5.1.5 理想模拟滤波器
5.2 离散时间LTI系统的频域分析
5.2.1 离散时间LTI系统的频率响应
5.2.2 离散非周期序列通过系统响应的频域分析
5.2.3 离散周期序列通过系统响应的频域分析
5.2.4 线性相位的离散时间LTI系统
5.2.5 离散数字滤波器
5.3 信号的幅度调制与解调
5.3.1 连续信号幅度调制
5.3.2 同步解调
5.3.3 单边带幅度调制
5.3.4 频分复用
5.3.5 离散信号幅度调制
5.4 利用MATLAB分析系统的频率特性
习题
MATLAB习题

第6章 连续信号与系统的复频域分析
6.1 连续时间信号的复频域分析
6.1.1 从Fourier变换到Laplace变换
6.1.2 单边Laplace变换的收敛域
6.1.3 常用信号的Laplace变换
6.1.4 单边Laplace变换的性质
6.1.5 Laplace反变换
6.2 连续时间LTI系统的复频域分析
6.2.1 连续时间LTI系统的系统函数
6.2.2 连续时间LTI系统响应的复频域分析
6.3 连续时间LTI系统的系统函数与系统特性
6.3.1 系统函数的零极点分布
6.3.2 系统函数与系统的时域特性
6.3.3 系统函数与系统的稳定性
6.3.4.系统函数零极点与系统频率响应
6.4 连续时间系统的模拟
6.4.1 连续系统的连接
6.4.2 连续系统的模拟
6.5 连续时间信号与系统复频域分析的MATLAB实现
6.5.1 部分分式展开的MATLAB实现
6.5.2 H（s）的零极点与系统特性的MATLAB计算
习题
MATLAB习题

第7章 离散信号与系统的复频域分析
7.1 离散时间信号的复频域分析
7.1.1 单边z变换的定义及收敛域
7.1.2 常用序列的z变换
7.1.3 单边z变换的主要性质
7.1.4 单边z反变换
7.2 离散时间LTI系统的复频域分析
7.2.1 离散时间LTI系统的系统函数
7.2.2 离散时间LTI系统响应的复频域分析
7.3 系统函数H（z）与系统特性
7.3.1 系统函数的零极点分布
7.3.2 系统函数与系统时域特性
7.3.3 系统函数与系统稳定性
7.3.4 系统函数的零极点分布与系统频率响应
7.4 离散时间系统的模拟
7.4.1 离散系统的连接
7.4.2 离散系统的模拟
7.5 利用MATIAB进行离散系统的复频域分析
7.5.1 部分分式展开的MATLAB实现
7.5.2 H（z）的零极点与系统特性的MATLAB计算
习题
MATLAB习题

第8章 系统的状态变量分析
8.1 引言
8.2 连续时间系统状态方程的建立
8.2.1 连续时间系统状态方程的普遍形式
8.2.2 由电路图建立状态方程
8.2.3 由微分方程建立状态方程
8.2.4 由系统模拟框图建立状态方程
8.3 连续时间系统状态方程的求解
8.3.1 连续系统的状态方程的时域求解
8.3.2 状态方程的s域求解
8.4 离散时间系统的状态方程
8.4.1 离散时间系统状态方程的一般形式
8.4.2 由差分方程建立状态方程
8.4.3 由系统模拟框图或系统函数建立状态方程
8.5 离散时间系统状态方程的解
8.5.1 离散状态方程的时域求解
8.5.2 离散状态方程的z域求解
8.6 MATLAB在系统状态变量分析中的应用
8.6.1 微分方程到状态方程的转换
8.6.2 状态方程系统函数矩阵H（s）的计算
8.6.3 利用MATLAB求解连续时间系统的状态方程
8.6.4 利用MATLAB求解离散时间系统状态方程
习题

第9章 信号处理在生物神经网络中的应用
9.1 神经元的生理结构和生化组成
9.2 静息状态下的神经元等效电路
9.3 激励状态下的神经元等效电路
9.4 神经网络中神经元等效电路
9.5 Hodgkin和Huxley神经元数学模型
9.6 神经网络中神经元数学模型
9.6.1 离子电流
9.6.2 化学突触电流
9.6.3 电突触电流
9.7 数值计算方法
9.7.1 等间隔步长数值计算方法
9.7.2 自适应步长数值计算方法
9.7.3 混合数值计算方法
习题
部分习题参考答案
参考文献

信号与系统：现代信息科学的基石 在信息爆炸的时代，理解和处理海量数据成为一项至关重要的技能。而“信号与系统”正是这一切的基石，它为我们揭示了信息如何在不同载体中传输、转换和存储的奥秘。本书旨在深入浅出地介绍信号与系统这一核心领域，为读者构建扎实的理论基础和解决实际问题的能力。 一、 信号的世界：信息的载体与表现 信号，是承载信息的载体，其形式多种多样，贯穿于我们生活的方方面面。它可以是声音的振动，光的波动，电的脉冲，可以是电视机屏幕上的图像，手机通信中的语音，甚至是生物体内的神经电信号。理解信号的本质，是理解信息的基础。 本书将从信号的分类入手，带领读者认识不同类型的信号： 连续时间信号与离散时间信号： 这是一个基本而重要的区分。连续时间信号在时间上是连续变化的，例如录音机记录的声音波形。而离散时间信号则是在特定时间点上定义的，例如数字音频文件中的采样点。我们将探讨它们各自的数学描述，以及如何在两者之间进行转换。 周期信号与非周期信号： 周期信号的特征会在时间上重复出现，例如正弦波。非周期信号则没有明显的重复性。理解周期性对于信号的分析至关重要，例如傅里叶级数就适用于分析周期信号。 能量信号与功率信号： 信号的能量和功率是衡量其强度和携带信息量的关键指标。能量信号在整个时间区间内具有有限的总能量，而功率信号则在单位时间内具有有限的平均功率。这将帮助我们理解不同信号的处理方法和应用场景。 确定信号与随机信号： 确定信号的未来取值可以完全预测，例如一个简单的正弦信号。而随机信号的取值则具有不确定性，其行为由概率统计规律描述，例如通信中的噪声。在信息科学中，尤其是在通信和控制领域，对随机信号的分析更是不可或缺。 我们将详细介绍描述这些信号的数学工具，包括： 基本信号的表示： 如单位冲激信号（Dirac Delta Function）、单位阶跃信号（Heaviside Step Function）、矩形脉冲信号、指数信号、正弦信号等。这些基本信号是构成更复杂信号的“积木”。 信号的运算： 信号的加法、减法、乘法、延时、翻转、尺度变换等基本运算，以及这些运算对信号特征的影响。 信号的分解： 将复杂信号分解为基本信号的组合，例如傅里叶级数和傅里叶变换，这是理解信号频谱特性和进行频率域分析的核心工具。 二、 系统的本质：信号的变换者与处理器 系统，是接收输入信号并产生输出信号的实体。它可以是物理设备，也可以是抽象的模型。从简单的放大器到复杂的通信网络，从机械手臂到经济模型，一切都可以被视为系统。系统对信号的作用，决定了信息的最终形态。 本书将系统划分为以下几类，并深入分析其特性： 线性系统与非线性系统： 线性系统遵循叠加原理和齐次原理，即输入信号的线性组合会产生输出信号的相同线性组合。大多数实际系统都可以通过线性模型进行近似分析。非线性系统则行为复杂，其分析方法也更为多样。 时不变系统与时变系统： 时不变系统意味着其行为不随时间而改变，输入信号的延迟会导致输出信号相同的延迟。时变系统则其参数会随时间变化，分析起来更为复杂。 因果系统与非因果系统： 因果系统是指系统的输出仅取决于当前的和过去的输入，而不会受到未来输入的影响。这是绝大多数实际系统的一个重要特性，例如我们无法预测一个电路的输出仅根据未来的输入。 稳定系统与不稳定系统： 稳定系统是指当输入信号有界时，输出信号也保持有界。不稳定系统则可能导致输出信号无界增长，产生不可控的结果。系统的稳定性是其可靠运行的关键。 我们将重点介绍分析系统行为的关键工具和方法： 卷积（Convolution）： 卷积是描述线性时不变系统输入输出关系的数学运算。通过对输入信号和系统冲激响应的卷积，可以精确地计算出系统的输出。我们将详细讲解一维和多维卷积的计算方法及其在信号处理中的应用。 差分方程与微分方程： 离散时间系统通常用差分方程描述，而连续时间系统则用微分方程描述。这些方程是刻画系统动态行为的数学语言，求解这些方程是分析系统响应的关键。 传递函数（Transfer Function）： 在频域中，传递函数描述了系统对不同频率信号的增益和相移特性。它是分析系统频率响应、设计滤波器等的重要工具。我们将通过拉普拉斯变换和Z变换来引入传递函数的概念。 三、 频域分析：洞察信号的内在结构 将信号从时间域转换到频域，能够揭示信号的频率成分，从而更深刻地理解信号的特性。频域分析就像给信号做“CT扫描”，让我们看到信号由哪些“频率的乐高积木”组成。 本书将系统地介绍频域分析的主要工具： 傅里叶级数（Fourier Series）： 用于表示周期信号的频谱特性，将其分解为一系列不同频率的正弦和余弦分量的和。通过傅里叶级数，我们可以直观地看到周期信号中包含哪些频率成分及其强度。 傅里叶变换（Fourier Transform）： 将非周期信号扩展到傅里叶级数的概念，用于表示非周期信号的频谱。傅里叶变换可以将时域信号映射到频域，揭示信号在不同频率上的能量分布。 拉普拉斯变换（Laplace Transform）： 是一种更通用的变换，它能够处理更广泛的信号，特别是能够分析非周期信号和系统的瞬态响应。拉普拉斯变换将时域函数转换为复频率域的函数，从而将求解微分方程转化为求解代数方程。 Z变换（Z-Transform）： 是离散时间系统分析的有力工具，与拉普拉斯变换在连续时间系统中的作用类似。它将离散时间序列转换为复变量z的函数，是分析离散系统频率响应和稳定性的关键。 卷积定理（Convolution Theorem）： 阐述了在时域进行卷积运算等价于在频域进行乘法运算，反之亦然。这个定理极大地简化了线性时不变系统的分析。 四、 系统的应用：从理论到实践 “信号与系统”的知识并非空中楼阁，它广泛应用于现代社会的各个领域。本书将在理论讲解的基础上，结合实际应用案例，让读者体会到信号与系统强大的生命力。 通信系统： 从无线电通信到光纤通信，从蜂窝网络到卫星通信，信号与系统的理论是设计的核心。噪声的抑制、信号的调制与解调、信道的建模与分析，都离不开这些知识。 信号处理： 数字图像处理、音频信号处理、语音识别、生物医学信号分析（如心电图、脑电图）等，都是信号与系统在实际中的生动体现。滤波、压缩、增强、识别等操作都基于信号与系统的理论。 控制系统： 工业自动化、航空航天、机器人技术等领域，对系统的精确控制依赖于对系统动态行为的深刻理解。反馈控制、稳定性分析、鲁棒控制等都建立在信号与系统的基础上。 其他领域： 经济学中的时间序列分析、地震勘探中的地震波分析、天文学中的天体信号解读，甚至音乐合成和图像压缩，都或多或少地应用了信号与系统的原理。 本书的特点： 本书注重理论与实践的结合，通过清晰的逻辑结构、丰富的例题和习题，帮助读者： 建立系统性的认知： 理解信号与系统之间的内在联系，掌握分析和处理信号与系统的基本方法。 培养数学建模能力： 学会用数学工具描述和分析实际问题。 提升解决实际问题的能力： 将理论知识应用于解决通信、控制、信号处理等领域的实际挑战。 为进一步学习打下基础： 为深入学习数字信号处理、通信原理、自动控制理论等相关课程提供坚实的支撑。 无论您是电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等相关专业的学生，还是对信息技术充满兴趣的研究者和工程师，“信号与系统”都将是您不可或缺的知识宝库。希望通过本书的学习，您能够掌握驾驭信息洪流的关键钥匙，洞察信息世界的本质，并在未来的科技探索中，展现出您的智慧与创造力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是简洁又大气，深蓝色的背景配上银白色的书名，在书架上格外醒目。拿到手里，厚度适中，纸张的质感也很好，不是那种容易泛黄的劣质纸，印刷清晰，排版也很舒服，即使是密密麻麻的公式和图表，看起来也不会让人头晕。我最喜欢的是它在章节开头都会有“本章导学”和“本章小结”的部分，这对于我这种喜欢先对整体有一个把握再深入细节的学习者来说，简直是福音。导学部分能够快速勾勒出本章的学习目标和核心概念，让我在开始阅读前就有一个清晰的思路；而小结部分则能帮助我回顾和巩固学到的知识点，特别是那些容易混淆的概念，通过对比总结，理解得更加透彻。而且，书中对于一些抽象的概念，比如傅里叶变换，作者并没有直接给出复杂的数学推导，而是从实际应用的例子出发，一步步引导读者理解其物理意义和数学表达，这种由浅入深的方式，让我在面对那些高深的理论时，少了很多畏难情绪。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的语言风格非常严谨，但也绝不枯燥。作者在讲解一些关键定理和公式的时候，总是会附带一些历史背景或者实际应用场景的介绍，这不仅让学习过程变得生动有趣，也让我能更好地理解这些理论诞生的意义和价值。比如，在介绍采样定理时，作者就提到了早期通信技术中模拟信号向数字信号转换的挑战，以及采样定理是如何突破这个瓶颈的。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，让我对信号与系统这门学科产生了浓厚的兴趣。同时，书中大量引用了工程领域的实际案例，比如音频信号处理、图像压缩等，这些案例都紧密结合了书中讲解的理论知识，让我在学习理论的同时，也能感受到它们在现实世界中的巨大价值。我觉得，一本好的教材，不仅仅是知识的堆砌，更应该是一种思想的启迪和视野的拓展，而这本书无疑做到了这一点。

评分☆☆☆☆☆

这本书让我印象最深刻的是它对于各种分析方法的系统梳理和对比。傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换，这些看似相互关联又有所区别的变换域分析方法，在这本书里被清晰地划分开来，并且明确了各自的适用范围和优势。作者并没有将它们简单地罗列在一起，而是通过对比分析，指出它们在处理不同类型的信号和系统时，各自的特点和处理效果。例如，在介绍拉普拉斯变换时，作者就强调了它能够处理更广泛的信号，并且能够分析系统的稳定性，而Z变换则是处理离散时间系统的强大工具。这种细致的区分和深入的分析，让我不再感到困惑，而是能够根据具体问题选择最合适的分析方法。此外，书中对于各种变换域的性质和定理的证明，虽然严谨，但都力求清晰易懂，配以图示和文字解释，极大地降低了理解难度。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始对信号与系统这类偏理论的课程感到有些畏惧，觉得会充斥着大量抽象的数学公式，难以理解。但这本书完全颠覆了我的看法。它在保持学科严谨性的同时，特别注重培养读者的工程思维和直观理解能力。我特别喜欢书中关于“系统框图”的部分，作者通过将复杂的系统分解成简单的模块，并用框图来表示它们之间的关系，让我能够非常清晰地把握整个系统的结构和信号的流动路径。这对于理解反馈系统、信号处理流程等至关重要。而且，书中对于一些关键的概念，比如“状态空间表示法”，也不是简单地给出公式，而是深入浅出地讲解了它的物理意义和在控制理论中的应用，让我觉得这些理论不再是冰冷的数学符号，而是解决实际工程问题的有力工具。这本书真正做到了理论与实践相结合，让我对信号与系统这门学科充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容安排我觉得非常合理，循序渐进，每个知识点都像是为下一个知识点打下坚实的基础。我尤其欣赏作者在讲解信号的各种运算（如卷积、时移、尺度变换等）时，不仅仅停留在理论公式层面，而是配有大量的图示，直观地展示了这些运算对信号波形的影响。这一点对于我这样的初学者来说，简直太重要了！很多时候，光看公式脑子里就是一团浆糊，但看到图就豁然开朗了。而且，书中对于系统的稳定性、因果性、线性时不变性等基本概念的阐述，也用了非常清晰的语言和恰当的比喻，让我能够从多个角度去理解这些抽象的性质。特别是关于LTI系统，从差分方程、微分方程到卷积积分的联系，作者都梳理得井井有条，让我对系统建模和分析有了更深的认识。另外，练习题的设置也很有层次感，从简单的概念验证题到复杂的综合应用题，都能有效地检验我的学习成果，也为我提供了思考和练习的机会。

评分☆☆☆☆☆

书很不错

评分☆☆☆☆☆

挺好的，字迹清晰，物流很快！

评分☆☆☆☆☆

5号购买一件第三方京东配送商品，14号送达拒签，24号钱没退订单竟然完成了，25号开始多次联系京东客服及其维权中心，得到的答复一直是敷衍了事，踢皮球，京东再也不是那个我心里的京东了。还有每个月2张免运费券，有效期也压缩到了半个月，拼命买买买到，买到了钻石会员，最后得到一句最终解释权归京东所有，京东可真会玩，好之为之！

评分☆☆☆☆☆

挺好的

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很好

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挺好的，字迹清晰，物流很快！

评分☆☆☆☆☆

希望复试有个好成绩

评分☆☆☆☆☆

图书正版！很不错，还有塑封，继续支持京东哦~加油！

评分☆☆☆☆☆

挺好的