信號與係統/21世紀高等學校規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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邵世凡，孫明 編

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 通信原理
• 電子工程
• 工科教材
• 高等教育
• 21世紀高等學校規劃教材
• 模擬信號處理
• 係統分析
• 數學建模

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512313026

版次：1

商品編碼：10875396

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等學校規劃教材

開本：16開

齣版時間：2011-11-01

用紙：膠版紙

頁數：158

字數：248000

正文語種：中文

內容簡介

《21世紀高等學校規劃教材：信號與係統》為21世紀高等學校規劃教材。
全書共分6章，主要內容包括信號的基本概念、連續係統的時域分析、連續時間傅裏葉變換、拉普拉斯變換、離散係統與z變換和離散係統的頻域分析。《21世紀高等學校規劃教材：信號與係統》根據信息科學與技術發展趨勢，結閤近年來教學改革的成果，按照連續和離散並行、先時域後變換域的結構體係，對課程的內容做瞭較大幅度的更新，內容取材i：突齣基本理論、基本概念和基本方法。
《21世紀高等學校規劃教材：信號與係統》主要作為高等院校電氣信息類專業“信號與係統”課程的教材，也可供相關工程技術人員自學和參考。

目錄

前言
第1章 基本概念
1.1 信號與信號描述及分類
1.2 典型信號的描述
1.3 信號處理與基本運算
1.4 用完備正交函數集錶示任意信號
小結
思考題
習題

第2章 連續係統的時域分析
2.1 係統的概念
2.2 係統的衝激響應
2.3 用衝激信號8(t)和單位階躍信號u(t)描述任意信號
2.4 任意信號作用於綫性係統的零狀態響應分析
2.5 捲積積分的圖解說明及上下限的確定
2.6 任意信號與衝激信號的捲積
2.7 捲積過程物理實驗
小結
思考題
習題

第3章 連續時間傅裏葉變換
3.1 引言
3.2 周期信號的頻譜分析
3.3 非周期信號的頻譜分析
3.4 典型非周期信號的傅裏葉變換
3.5 傅裏葉變換的性質
3.6 周期信號的傅裏葉變換
3.7 采樣定理
3.8 綫性連續係統的頻域分析方法
小結
思考題
習題

第4章 拉普拉斯變換
4.1 引言
4.2 關於拉普拉斯變換
4.3 典型信號的拉普拉斯變換
4.4 拉氏變換的性質
4.5 拉普拉斯反變換
4.6 拉普拉斯變換在係統分析中的應用
小結
思考題
習題

第5章 離散係統與Z變換
5.1 離散係統描述與分析
5.2 Z變換理論
5.3 典型信號的Z變換
5.4 Z變換的性質
5.5 Z反變換
5.6 Z變換在離散係統分析中的應用
小結
思考題
習題

第6章 離散係統的頻域分析
6.1 離散信號的傅裏葉變換
6.2 離散傅裏葉變換理論推導
6.3 離散傅裏葉變換的性質
6.4 快速傅裏葉變換
6.5 快速傅裏葉變換的反變換(IFFT)
小結
思考題
習題
參考文獻

前言/序言

《現代通信原理與實踐》 內容簡介： 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的現代通信係統知識體係，涵蓋瞭從信號的産生、傳輸到接收、處理的全過程。我們不拘泥於單一理論框架，而是強調理論與實際應用的緊密結閤，力求讓讀者在掌握核心原理的同時，也能領略通信技術在現實世界中的生動實踐。本書的目標是培養具備紮實理論基礎、敏銳工程思維和創新能力的高素質通信領域人纔。 第一部分：信號基礎與信息錶示 本書的起點是理解通信的基石——信號。我們將從信號的基本概念齣發，深入探討連續時間信號與離散時間信號的特性，包括周期性、奇偶性、能量與功率等關鍵屬性。傅裏葉級數與傅裏葉變換將作為核心工具，揭示信號的頻域特性，使讀者能夠理解信號的頻譜構成，以及頻域分析在信號解調、濾波等環節中的重要作用。 離散信號的處理是現代數字通信不可或缺的一環。我們將詳細介紹采樣定理，闡述如何從連續信號中無損地提取信息，並探討采樣定理不滿足時可能産生的混疊現象及其後果。之後，我們將引入離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT），展示如何快速準確地分析離散信號的頻域特徵。 信息在通信係統中以各種形式存在，本書將探討這些信息的數學錶示方法。我們不僅會介紹基本的數字信息編碼（如格雷碼、二進製碼），還將深入研究數據壓縮技術，包括無損壓縮（如霍夫曼編碼、算術編碼）和有損壓縮（如DCT、小波變換），解釋其背後的信息論原理，以及如何在保證信息可用性的前提下，最大程度地降低傳輸帶寬和存儲需求。 第二部分：信道傳輸與噪聲乾擾 信號的傳輸過程總是伴隨著各種挑戰，其中最主要的莫過於信道的特性與噪聲的乾擾。本書將深入剖析不同類型的通信信道，包括有綫信道（如同軸電纜、光縴）和無綫信道（如自由空間、衰落信道）。我們將分析這些信道的衰減、失真、延遲等特性，並介紹用於錶徵信道性能的關鍵參數，如帶寬、信噪比（SNR）、誤碼率（BER）。 噪聲是通信係統中的“頑疾”，它會劣化信號的質量，增加誤碼的風險。本書將詳細介紹各種常見的噪聲源，如熱噪聲、散彈噪聲、閃爍噪聲等，並從統計學的角度分析它們的概率分布和功率譜密度。理解噪聲的本質，是設計魯棒通信係統的關鍵。我們將介紹如何通過建模來描述噪聲對信號的影響，並為後續的抗噪聲技術打下基礎。 信號在信道中傳輸時，不可避免地會發生失真。本書將重點介紹綫性係統理論，闡述如何用衝激響應和係統函數來錶徵信道的綫性失真。捲積運算將作為分析信號通過綫性信道後輸齣的有力工具。在此基礎上，我們將探討均衡技術，例如時域均衡器（如判決反饋均衡器）和頻域均衡器，它們旨在補償信道引起的失真，使接收到的信號盡可能恢復原始形態。 第三部分：調製解調技術與多路復用 調製是將基帶信號轉換成適閤在信道中傳輸的載波信號的過程，而解調則是相反的過程。本書將係統性地介紹模擬調製技術，包括調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）。我們將深入分析各種調製方式的原理、頻譜特性、抗噪聲能力和應用場景。 隨著數字通信的飛速發展，數字調製技術成為本書的重點。我們將詳盡介紹幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）以及正交幅度調製（QAM）等基本數字調製方式，分析它們的性能指標，如帶寬效率、功率效率和誤碼率。此外，我們還將探討更先進的調製技術，如差分相移鍵控（DPSK）、最小頻移鍵控（MSK）和高斯最小頻移鍵控（GMSK），並介紹其在移動通信等領域的重要應用。 為瞭在有限的信道資源中傳輸更多信息，多路復用技術應運而生。本書將深入講解三種經典的多路復用技術：頻分多路復用（FDM）、時分多路復用（TDM）和碼分多路復用（CDM）。我們將詳細解析每種技術的原理、優缺點以及在不同通信係統中的應用，例如FDM在廣播電視中的應用，TDM在傳統電話網絡中的應用，以及CDM在CDMA通信係統中的核心作用。 第四部分：信道編碼與糾錯 為瞭對抗噪聲和信道失真帶來的錯誤，信道編碼技術必不可少。本書將從信息論的角度齣發，介紹信道編碼的基本思想和分類。我們將重點講解分組碼，包括綫性分組碼（如漢明碼、BCH碼、裏德-所羅門碼）和捲積碼。對於每種編碼，我們將詳細闡述其編碼和解碼原理，並分析其糾錯能力。 糾錯譯碼是信道編碼的核心。本書將介紹常見的譯碼算法，如硬判決譯碼和軟判決譯碼。我們將深入解析維特比算法（Viterbi Algorithm）在捲積碼解碼中的應用，展示如何通過搜索最優路徑來恢復原始信息。同時，我們還將介紹用於分組碼譯碼的伯格曼算法（Berlekamp-Massey Algorithm）等，幫助讀者理解復雜的糾錯過程。 本書還將探討更先進的編碼方案，如Turbo碼和低密度奇偶校驗碼（LDPC碼）。這些現代編碼技術在信道容量逼近和糾錯性能上取得瞭突破性進展，是現代通信係統（如3G、4G、5G）的關鍵組成部分。我們將分析它們的編碼結構和譯碼原理，以及它們為何能實現如此高的糾錯性能。 第五部分：數字信號處理在通信中的應用 數字信號處理（DSP）是現代通信係統的“大腦”。本書將聚焦DSP在通信領域的關鍵應用。我們將詳細介紹數字濾波器，包括FIR（有限衝激響應）和IIR（無限衝激響應）濾波器，闡述它們的設計方法和在信號去噪、信號分離中的作用。 自適應濾波是DSP在通信中另一項重要的技術。我們將介紹自適應濾波器的概念，以及如何利用諸如最小均方（LMS）算法等自適應算法來跟蹤時變的信道特性，實現信道均衡和噪聲消除。 在數字通信接收端，信號的同步和估計是至關重要的環節。本書將介紹載波同步和定時同步技術，解釋如何從接收到的信號中提取精確的載波頻率和相位信息，以及如何準確地確定采樣時刻，以最大程度地減少失步帶來的誤差。 第六部分：現代通信係統實例分析 理論知識需要與實際應用相結閤。本書的最後部分將通過分析幾個典型的現代通信係統，來鞏固和升華讀者所學知識。我們將探討無綫移動通信係統（如GSM、LTE、5G）的核心技術，包括多址接入方式（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）、分集接收與發送技術、以及MIMO（多輸入多輸齣）技術等。 同時，我們將對衛星通信係統和光縴通信係統進行深入剖析，重點分析它們在信道特性、調製解調、編碼策略等方麵所麵臨的獨特挑戰和解決方案。此外，本書還將簡要介紹下一代通信技術的發展趨勢，如物聯網（IoT）通信、車聯網（V2X）通信等，展望通信技術的未來。 結語： 《現代通信原理與實踐》不僅僅是一本教科書，更是一扇通往通信世界的大門。通過係統學習本書內容，讀者將能夠深刻理解通信係統的運作機製，掌握分析和解決通信工程問題的關鍵技術，並為未來在通信領域深造或從事相關工作奠定堅實的基礎。我們鼓勵讀者在學習理論的同時，積極動手實踐，利用仿真工具和實際設備來加深理解，培養齣色的工程實踐能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的優點在於其強大的係統性和深度。它不像一些教材那樣碎片化，而是將信號與係統這一龐大的知識體係有機地組織起來，各個章節之間銜接自然，層層遞進。作者在講解基礎理論的同時，也非常注重對這些理論的深入挖掘，例如在討論離散傅裏葉變換（DFT）時，不僅僅是給齣其定義，還對其性質、計算方法以及與連續傅裏葉變換的關係進行瞭詳盡的論述，並且還提及瞭快速傅裏葉變換（FFT）的原理，為後續的學習打下瞭堅實的基礎。書中對非綫性係統和時變係統的章節，雖然篇幅不長，但點齣瞭其分析的難點和研究方法，為有誌於深入研究的讀者指明瞭方嚮。我個人覺得，這本書在某些章節的處理上，其嚴謹程度甚至可以媲美一些研究生級彆的教材，這對於本科階段的學習來說，是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個工程背景的讀者來說，這本書最大的亮點在於它強大的理論聯係實際的能力。作者在講解每一個概念的時候，都不會停留在純理論的層麵，而是緊密結閤實際工程問題，比如濾波器的設計、通信係統的模型構建等等，讓我能夠清晰地看到理論知識是如何轉化為解決實際問題的工具的。書中提到的Z變換和拉普拉斯變換，不僅僅是數學推導，而是將其在時域和頻域的分析能力應用到實際的係統分析中，比如如何通過頻域特性來判斷係統的穩定性、如何設計閤適的濾波器來去除噪聲。這些內容對我來說非常實用，大大增強瞭我對信號與係統在工程應用中的信心。而且，書中還穿插瞭一些曆史背景的介紹，讓我對這些理論的産生和發展有瞭更全麵的認識，也更能體會到前人智慧的結晶。總的來說，這本書為我打開瞭一扇通往實際工程應用的大門，讓我覺得信號與係統不再是枯燥的數學公式，而是充滿活力的工程學科。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是信號與係統領域的“百科全書”！剛翻開的時候，就被它嚴謹的邏輯和清晰的結構深深吸引。作者從最基本的概念入手，循序漸進地講解，比如傅裏葉級數和變換的引入，不是簡單地給齣公式，而是通過大量的例子和圖示，讓抽象的數學工具變得觸手可及。我尤其喜歡它對捲積的講解，用不同的角度和方法去闡釋，讓我這個初學者也能理解它在係統分析中的核心地位。而且，書中大量的例題和習題，難度適中，從易到難，覆蓋瞭各個知識點，做完之後，我感覺自己對信號與係統有瞭更深刻的理解和更紮實的掌握。更值得一提的是，這本書的排版設計也非常人性化，重點內容用醒目的方式標齣，公式推導過程清晰明瞭，連標注都非常細緻。閱讀過程中，我很少遇到難以理解的地方，感覺就像有一位經驗豐富的老師在旁邊耐心指導一樣。它不僅是一本教材，更像是一本可以反復研讀的參考書，每次翻閱都能有新的收獲。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，作為一名對數學有些畏懼的學生，我最初對這本書的期望不高。但事實證明，我的擔憂完全是多餘的。作者的語言風格非常平易近人，很多復雜的概念都被用通俗易懂的比喻和生活中的例子來解釋，比如用音樂的頻譜來類比信號的頻譜，用彈簧振子模型來解釋係統的阻尼和振蕩。這大大降低瞭我學習的門檻，讓我能夠專注於理解信號與係統的核心思想，而不是被復雜的數學公式嚇倒。書中對傅裏葉變換的講解，給我留下瞭深刻的印象，作者通過對信號進行“分解”成不同頻率的正弦波分量，讓我一下子就理解瞭它在信號分析中的強大威力。即使是那些比較抽象的數學證明，作者也會輔以詳細的步驟說明，並指齣關鍵的邏輯環節，讓我能夠一步步跟著推導，最終理解證明的過程。這本書讓我覺得，即使是看似高深的理論，隻要方法得當，也並非遙不可及。

評分☆☆☆☆☆

這本教材以一種非常“現代”的視角來審視信號與係統，讓我耳目一新。它不僅僅局限於經典的連續時間係統和離散時間係統，還引入瞭許多在現代工程領域越來越重要的概念，比如采樣定理的推廣應用，以及對數字信號處理的一些初步介紹。我特彆欣賞作者在講解隨機信號部分時，那種從概率論基礎齣發，逐步構建隨機信號模型的方式，這對於理解通信、控製等領域中的隨機性至關重要。書中對LTI係統的狀態空間描述部分，也給齣瞭非常清晰的闡釋，讓我明白瞭這種描述方式在多輸入多輸齣係統分析中的優越性。雖然有些內容涉及到瞭更深入的數學知識，但作者的處理方式非常巧妙，總是能通過類比和直觀的解釋來幫助讀者理解。這本書給我帶來的最大感受是，信號與係統是一個不斷發展和演進的學科，而這本書正是站在瞭這個時代的前沿，為我們展現瞭它未來的發展方嚮。