信号与系统/21世纪高等学校规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邵世凡，孙明 编

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 通信原理
• 电子工程
• 工科教材
• 高等教育
• 21世纪高等学校规划教材
• 模拟信号处理
• 系统分析
• 数学建模

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512313026

版次：1

商品编码：10875396

包装：平装

丛书名： 21世纪高等学校规划教材

开本：16开

出版时间：2011-11-01

用纸：胶版纸

页数：158

字数：248000

正文语种：中文

内容简介

《21世纪高等学校规划教材：信号与系统》为21世纪高等学校规划教材。
全书共分6章，主要内容包括信号的基本概念、连续系统的时域分析、连续时间傅里叶变换、拉普拉斯变换、离散系统与z变换和离散系统的频域分析。《21世纪高等学校规划教材：信号与系统》根据信息科学与技术发展趋势，结合近年来教学改革的成果，按照连续和离散并行、先时域后变换域的结构体系，对课程的内容做了较大幅度的更新，内容取材i：突出基本理论、基本概念和基本方法。
《21世纪高等学校规划教材：信号与系统》主要作为高等院校电气信息类专业“信号与系统”课程的教材，也可供相关工程技术人员自学和参考。

目录

前言
第1章 基本概念
1.1 信号与信号描述及分类
1.2 典型信号的描述
1.3 信号处理与基本运算
1.4 用完备正交函数集表示任意信号
小结
思考题
习题

第2章 连续系统的时域分析
2.1 系统的概念
2.2 系统的冲激响应
2.3 用冲激信号8(t)和单位阶跃信号u(t)描述任意信号
2.4 任意信号作用于线性系统的零状态响应分析
2.5 卷积积分的图解说明及上下限的确定
2.6 任意信号与冲激信号的卷积
2.7 卷积过程物理实验
小结
思考题
习题

第3章 连续时间傅里叶变换
3.1 引言
3.2 周期信号的频谱分析
3.3 非周期信号的频谱分析
3.4 典型非周期信号的傅里叶变换
3.5 傅里叶变换的性质
3.6 周期信号的傅里叶变换
3.7 采样定理
3.8 线性连续系统的频域分析方法
小结
思考题
习题

第4章 拉普拉斯变换
4.1 引言
4.2 关于拉普拉斯变换
4.3 典型信号的拉普拉斯变换
4.4 拉氏变换的性质
4.5 拉普拉斯反变换
4.6 拉普拉斯变换在系统分析中的应用
小结
思考题
习题

第5章 离散系统与Z变换
5.1 离散系统描述与分析
5.2 Z变换理论
5.3 典型信号的Z变换
5.4 Z变换的性质
5.5 Z反变换
5.6 Z变换在离散系统分析中的应用
小结
思考题
习题

第6章 离散系统的频域分析
6.1 离散信号的傅里叶变换
6.2 离散傅里叶变换理论推导
6.3 离散傅里叶变换的性质
6.4 快速傅里叶变换
6.5 快速傅里叶变换的反变换(IFFT)
小结
思考题
习题
参考文献

前言/序言

《现代通信原理与实践》 内容简介： 本书旨在为读者构建一个全面而深入的现代通信系统知识体系，涵盖了从信号的产生、传输到接收、处理的全过程。我们不拘泥于单一理论框架，而是强调理论与实际应用的紧密结合，力求让读者在掌握核心原理的同时，也能领略通信技术在现实世界中的生动实践。本书的目标是培养具备扎实理论基础、敏锐工程思维和创新能力的高素质通信领域人才。 第一部分：信号基础与信息表示 本书的起点是理解通信的基石——信号。我们将从信号的基本概念出发，深入探讨连续时间信号与离散时间信号的特性，包括周期性、奇偶性、能量与功率等关键属性。傅里叶级数与傅里叶变换将作为核心工具，揭示信号的频域特性，使读者能够理解信号的频谱构成，以及频域分析在信号解调、滤波等环节中的重要作用。 离散信号的处理是现代数字通信不可或缺的一环。我们将详细介绍采样定理，阐述如何从连续信号中无损地提取信息，并探讨采样定理不满足时可能产生的混叠现象及其后果。之后，我们将引入离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT），展示如何快速准确地分析离散信号的频域特征。 信息在通信系统中以各种形式存在，本书将探讨这些信息的数学表示方法。我们不仅会介绍基本的数字信息编码（如格雷码、二进制码），还将深入研究数据压缩技术，包括无损压缩（如霍夫曼编码、算术编码）和有损压缩（如DCT、小波变换），解释其背后的信息论原理，以及如何在保证信息可用性的前提下，最大程度地降低传输带宽和存储需求。 第二部分：信道传输与噪声干扰 信号的传输过程总是伴随着各种挑战，其中最主要的莫过于信道的特性与噪声的干扰。本书将深入剖析不同类型的通信信道，包括有线信道（如同轴电缆、光纤）和无线信道（如自由空间、衰落信道）。我们将分析这些信道的衰减、失真、延迟等特性，并介绍用于表征信道性能的关键参数，如带宽、信噪比（SNR）、误码率（BER）。 噪声是通信系统中的“顽疾”，它会劣化信号的质量，增加误码的风险。本书将详细介绍各种常见的噪声源，如热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等，并从统计学的角度分析它们的概率分布和功率谱密度。理解噪声的本质，是设计鲁棒通信系统的关键。我们将介绍如何通过建模来描述噪声对信号的影响，并为后续的抗噪声技术打下基础。 信号在信道中传输时，不可避免地会发生失真。本书将重点介绍线性系统理论，阐述如何用冲激响应和系统函数来表征信道的线性失真。卷积运算将作为分析信号通过线性信道后输出的有力工具。在此基础上，我们将探讨均衡技术，例如时域均衡器（如判决反馈均衡器）和频域均衡器，它们旨在补偿信道引起的失真，使接收到的信号尽可能恢复原始形态。 第三部分：调制解调技术与多路复用 调制是将基带信号转换成适合在信道中传输的载波信号的过程，而解调则是相反的过程。本书将系统性地介绍模拟调制技术，包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。我们将深入分析各种调制方式的原理、频谱特性、抗噪声能力和应用场景。 随着数字通信的飞速发展，数字调制技术成为本书的重点。我们将详尽介绍幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）等基本数字调制方式，分析它们的性能指标，如带宽效率、功率效率和误码率。此外，我们还将探讨更先进的调制技术，如差分相移键控（DPSK）、最小频移键控（MSK）和高斯最小频移键控（GMSK），并介绍其在移动通信等领域的重要应用。 为了在有限的信道资源中传输更多信息，多路复用技术应运而生。本书将深入讲解三种经典的多路复用技术：频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）和码分多路复用（CDM）。我们将详细解析每种技术的原理、优缺点以及在不同通信系统中的应用，例如FDM在广播电视中的应用，TDM在传统电话网络中的应用，以及CDM在CDMA通信系统中的核心作用。 第四部分：信道编码与纠错 为了对抗噪声和信道失真带来的错误，信道编码技术必不可少。本书将从信息论的角度出发，介绍信道编码的基本思想和分类。我们将重点讲解分组码，包括线性分组码（如汉明码、BCH码、里德-所罗门码）和卷积码。对于每种编码，我们将详细阐述其编码和解码原理，并分析其纠错能力。 纠错译码是信道编码的核心。本书将介绍常见的译码算法，如硬判决译码和软判决译码。我们将深入解析维特比算法（Viterbi Algorithm）在卷积码解码中的应用，展示如何通过搜索最优路径来恢复原始信息。同时，我们还将介绍用于分组码译码的伯格曼算法（Berlekamp-Massey Algorithm）等，帮助读者理解复杂的纠错过程。 本书还将探讨更先进的编码方案，如Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC码）。这些现代编码技术在信道容量逼近和纠错性能上取得了突破性进展，是现代通信系统（如3G、4G、5G）的关键组成部分。我们将分析它们的编码结构和译码原理，以及它们为何能实现如此高的纠错性能。 第五部分：数字信号处理在通信中的应用 数字信号处理（DSP）是现代通信系统的“大脑”。本书将聚焦DSP在通信领域的关键应用。我们将详细介绍数字滤波器，包括FIR（有限冲激响应）和IIR（无限冲激响应）滤波器，阐述它们的设计方法和在信号去噪、信号分离中的作用。 自适应滤波是DSP在通信中另一项重要的技术。我们将介绍自适应滤波器的概念，以及如何利用诸如最小均方（LMS）算法等自适应算法来跟踪时变的信道特性，实现信道均衡和噪声消除。 在数字通信接收端，信号的同步和估计是至关重要的环节。本书将介绍载波同步和定时同步技术，解释如何从接收到的信号中提取精确的载波频率和相位信息，以及如何准确地确定采样时刻，以最大程度地减少失步带来的误差。 第六部分：现代通信系统实例分析 理论知识需要与实际应用相结合。本书的最后部分将通过分析几个典型的现代通信系统，来巩固和升华读者所学知识。我们将探讨无线移动通信系统（如GSM、LTE、5G）的核心技术，包括多址接入方式（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）、分集接收与发送技术、以及MIMO（多输入多输出）技术等。 同时，我们将对卫星通信系统和光纤通信系统进行深入剖析，重点分析它们在信道特性、调制解调、编码策略等方面所面临的独特挑战和解决方案。此外，本书还将简要介绍下一代通信技术的发展趋势，如物联网（IoT）通信、车联网（V2X）通信等，展望通信技术的未来。 结语： 《现代通信原理与实践》不仅仅是一本教科书，更是一扇通往通信世界的大门。通过系统学习本书内容，读者将能够深刻理解通信系统的运作机制，掌握分析和解决通信工程问题的关键技术，并为未来在通信领域深造或从事相关工作奠定坚实的基础。我们鼓励读者在学习理论的同时，积极动手实践，利用仿真工具和实际设备来加深理解，培养出色的工程实践能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的优点在于其强大的系统性和深度。它不像一些教材那样碎片化，而是将信号与系统这一庞大的知识体系有机地组织起来，各个章节之间衔接自然，层层递进。作者在讲解基础理论的同时，也非常注重对这些理论的深入挖掘，例如在讨论离散傅里叶变换（DFT）时，不仅仅是给出其定义，还对其性质、计算方法以及与连续傅里叶变换的关系进行了详尽的论述，并且还提及了快速傅里叶变换（FFT）的原理，为后续的学习打下了坚实的基础。书中对非线性系统和时变系统的章节，虽然篇幅不长，但点出了其分析的难点和研究方法，为有志于深入研究的读者指明了方向。我个人觉得，这本书在某些章节的处理上，其严谨程度甚至可以媲美一些研究生级别的教材，这对于本科阶段的学习来说，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个工程背景的读者来说，这本书最大的亮点在于它强大的理论联系实际的能力。作者在讲解每一个概念的时候，都不会停留在纯理论的层面，而是紧密结合实际工程问题，比如滤波器的设计、通信系统的模型构建等等，让我能够清晰地看到理论知识是如何转化为解决实际问题的工具的。书中提到的Z变换和拉普拉斯变换，不仅仅是数学推导，而是将其在时域和频域的分析能力应用到实际的系统分析中，比如如何通过频域特性来判断系统的稳定性、如何设计合适的滤波器来去除噪声。这些内容对我来说非常实用，大大增强了我对信号与系统在工程应用中的信心。而且，书中还穿插了一些历史背景的介绍，让我对这些理论的产生和发展有了更全面的认识，也更能体会到前人智慧的结晶。总的来说，这本书为我打开了一扇通往实际工程应用的大门，让我觉得信号与系统不再是枯燥的数学公式，而是充满活力的工程学科。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，作为一名对数学有些畏惧的学生，我最初对这本书的期望不高。但事实证明，我的担忧完全是多余的。作者的语言风格非常平易近人，很多复杂的概念都被用通俗易懂的比喻和生活中的例子来解释，比如用音乐的频谱来类比信号的频谱，用弹簧振子模型来解释系统的阻尼和振荡。这大大降低了我学习的门槛，让我能够专注于理解信号与系统的核心思想，而不是被复杂的数学公式吓倒。书中对傅里叶变换的讲解，给我留下了深刻的印象，作者通过对信号进行“分解”成不同频率的正弦波分量，让我一下子就理解了它在信号分析中的强大威力。即使是那些比较抽象的数学证明，作者也会辅以详细的步骤说明，并指出关键的逻辑环节，让我能够一步步跟着推导，最终理解证明的过程。这本书让我觉得，即使是看似高深的理论，只要方法得当，也并非遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

这本教材以一种非常“现代”的视角来审视信号与系统，让我耳目一新。它不仅仅局限于经典的连续时间系统和离散时间系统，还引入了许多在现代工程领域越来越重要的概念，比如采样定理的推广应用，以及对数字信号处理的一些初步介绍。我特别欣赏作者在讲解随机信号部分时，那种从概率论基础出发，逐步构建随机信号模型的方式，这对于理解通信、控制等领域中的随机性至关重要。书中对LTI系统的状态空间描述部分，也给出了非常清晰的阐释，让我明白了这种描述方式在多输入多输出系统分析中的优越性。虽然有些内容涉及到了更深入的数学知识，但作者的处理方式非常巧妙，总是能通过类比和直观的解释来帮助读者理解。这本书给我带来的最大感受是，信号与系统是一个不断发展和演进的学科，而这本书正是站在了这个时代的前沿，为我们展现了它未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是信号与系统领域的“百科全书”！刚翻开的时候，就被它严谨的逻辑和清晰的结构深深吸引。作者从最基本的概念入手，循序渐进地讲解，比如傅里叶级数和变换的引入，不是简单地给出公式，而是通过大量的例子和图示，让抽象的数学工具变得触手可及。我尤其喜欢它对卷积的讲解，用不同的角度和方法去阐释，让我这个初学者也能理解它在系统分析中的核心地位。而且，书中大量的例题和习题，难度适中，从易到难，覆盖了各个知识点，做完之后，我感觉自己对信号与系统有了更深刻的理解和更扎实的掌握。更值得一提的是，这本书的排版设计也非常人性化，重点内容用醒目的方式标出，公式推导过程清晰明了，连标注都非常细致。阅读过程中，我很少遇到难以理解的地方，感觉就像有一位经验丰富的老师在旁边耐心指导一样。它不仅是一本教材，更像是一本可以反复研读的参考书，每次翻阅都能有新的收获。