普通高等教育“十二五”電子信息類規劃教材：信號與係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張延華 等 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 電子信息
• 通信工程
• 自動控製
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 數理基礎
• 模擬電路

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111369226

商品編碼：10995612

品牌：機工齣版

開本：16 開

齣版時間：2012-05-01

編輯推薦

《普通高等教育“十二五”電子信息類規劃教材：信號與係統》內容取材適當，體係結構閤理，融信號分析、係統分析及係統設計於一體，適閤用作工科電氣、電子、信息、計算機等學科和專業“信號與係統”課程的教材，也可供從事相關領域工作的工程技術人員參考。

內容簡介

《普通高等教育“十二五”電子信息類規劃教材：信號與係統》是在吸收國內外同類經典教材的基礎上，結閤目前大部分高校對該課程的教學改革成果，考慮到工程學科相關專業領域的需求，引入先進的計算軟件編寫而成的。《普通高等教育“十二五”電子信息類規劃教材：信號與係統》共分6章，論述瞭信號與係統的基本概念、基本理論和基本分析方法。其中，第1章介紹瞭信號與係統的基本概念和必要的預備知識；第2、3章分彆討論瞭連續時間和離散時間信號與係統；第4章介紹傅裏葉分析；第5章討論瞭拉普拉斯變換與傳遞函數描述；第6章討論z變換方法。
本書內容取材適當，體係結構閤理，融信號分析、係統分析及係統設計於一體，適閤用作工科電氣、電子、信息、計算機等學科和專業“信號與係統”課程的教材，也可供從事相關領域工作的工程技術人員參考。

目錄

第1章 概論
1.1 信號
1.2 係統
1.3 關於MATLAB的說明

第2章 連續時間信號與係統
2.1 信號的基本運算
2.2 信號的特性
2.3 奇異函數族
2.4 常用工程信號
2.5 信號的廣義傅裏葉級數描述
2.6 連續時間係統
2.7 連續時間係統的特性
2.8 捲積積分
2.9 捲積積分的性質
2.1 0LTI係統的微分方程描述
2.1 1LTI微分方程的求解
2.1 2微分方程係統的特性
2.1 3係統的圖形化建模與仿真
2.1 4LTI係統的狀態變量描述
2.1 5應用示例及MATLAB實踐
習題

第3章 離散時間信號與係統
3.1 離散時間序列
3.2 序列的運算
3.3 序列的分解與捲積和
3.4 序列的相關性
3.5 捲積和與單位樣值響應
3.6 離散時間係統
3.7 差分方程
3.8 差分方程係統的特徵
3.9 數字濾波器
3.1 0應用示例及MATLAB實踐
習題

第4章 傅裏葉分析
4.1 三角函數係
4.2 傅裏葉級數
4.3 傅裏葉係數的對稱性
4.4 吉布斯現象
4.5 傅裏葉級數的收斂條件
4.6 頻譜的概念
4.7 傅裏葉級數的性質
4.8 從傅裏葉級數到傅裏葉變換
4.9 傅裏葉變換與傅裏葉級數的比較
4.1 0傅裏葉變換的性質
4.1 1廣義傅裏葉變換
4.1 2傅裏葉逆變換
4.1 3信號的采樣和重構
4.1 4應用示例及MATLAB實踐
習題

第5章 拉普拉斯變換與傳遞函數描述
5.1 拉普拉斯變換
5.2 收斂域及其性質
5.3 單邊拉普拉斯變換及其性質
5.4 拉普拉斯逆變換
5.5 求解含初始條件的微分方程
5.6 傳遞函數與單位衝激響應
5.7 係統的響應
5.8 電路的傳遞函數
5.9 電氣係統與機電係統的相似性
5.1 0LTI係統的性質和框圖描述
5.1 1應用示例及MATLAB實踐
習題

第6章 z變換
6.1 雙邊z變換及其收斂域
6.2 雙邊z變換的性質及綜閤應用
6.3 零點、極點和z平麵
6.4 逆z變換
6.5 極點位置和序列的形式
6.6 傳遞函數
6.7 單邊z變換
6.8 係統方程與z變換解
6.9 係統的框圖與仿真
6.1 0應用示例及MATLAB實踐
習題452附錄

附錄A 傅裏葉變換及其性質
附錄B 拉普拉斯變換及其性質
附錄C z變換及其性質
參考文獻

前言/序言

信號與係統：理論、分析與應用 本書旨在為高等院校電子信息類專業的學生提供一套全麵、深入的信號與係統理論基礎。本書內容涵蓋瞭信號與係統的基本概念、核心分析工具以及在實際工程問題中的應用，力求使讀者在掌握紮實的理論知識的同時，能夠靈活運用所學技能解決實際問題。 第一部分：信號的錶示與分類 在信號與係統的研究中，信號是信息傳輸和處理的基本載體。本書首先從信號的基本概念入手，詳細闡述瞭信號的數學錶示方法，包括連續時間信號和離散時間信號的定義及其特性。我們將通過豐富的數學模型，如指數信號、正弦信號、單位階躍信號、單位衝激信號和單位斜變信號等，來描述和分析各種信號的數學特徵。 信號的分類是理解其性質的基礎。本書將根據信號的屬性，將其劃分為以下幾類： 周期信號與非周期信號： 深入探討周期性信號的性質，包括周期、頻率、角頻率等概念，並介紹傅裏葉級數作為分析周期信號的強大工具。對於非周期信號，我們將引入傅裏葉變換來揭示其頻譜特性。 能量信號與功率信號： 區分這兩種信號類型，並介紹計算其能量和功率的方法。理解能量和功率信號的特性對於設計和分析各種信號處理係統至關重要。 奇信號與偶信號： 講解奇偶信號的定義及其在信號分解中的應用。我們將介紹將任意信號分解為奇分量和偶分量的原理，並展示其在簡化分析過程中的作用。 實信號與復信號： 討論實信號和復信號的定義、性質以及在某些分析場景下的優勢，例如復指數信號在傅裏葉分析中的便利性。 此外，本書還將介紹信號的運算，包括加法、乘法、尺度變換、時間翻轉和時移等。這些運算是信號處理和係統分析的基礎，理解它們有助於我們理解信號如何在係統中進行變換。 第二部分：係統的基本概念與性質 係統是處理信號，實現信息變換的實體。本書將係統定義為輸入信號與輸齣信號之間的映射關係，並引入係統的數學模型來描述其行為。我們將重點研究綫性時不變（LTI）係統，因為它們在工程實踐中占據著核心地位，並且具有良好的數學理論基礎。 係統的基本性質是理解和分析係統行為的關鍵。本書將詳細介紹以下幾種重要性質： 綫性（Linearity）： 詳細闡述綫性係統的定義，即滿足疊加原理（齊次性和可加性）。我們將通過數學推導和實例分析，幫助讀者理解綫性係統的特性。 時不變性（Time-Invariance）： 解釋時不變係統的定義，即係統的特性不隨時間變化。我們將展示如何判斷一個係統是否為時不變係統，以及它對信號處理的影響。 因果性（Causality）： 定義因果係統，即係統的輸齣僅依賴於當前和過去的輸入，而不依賴於未來的輸入。我們將分析因果性在實際係統設計中的重要性，例如實時信號處理。 穩定性（Stability）： 深入探討穩定係統的概念，即對於有界的輸入，係統的輸齣也是有界的。本書將介紹判斷係統穩定性的判據，例如BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性。 在掌握瞭係統的基本性質後，我們將進一步探討如何用數學模型來描述和分析LTI係統。本書將介紹微分方程和差分方程作為描述連續時間LTI係統和離散時間LTI係統的基本工具。 第三部分：係統分析的核心工具——捲積 捲積是描述LTI係統輸入輸齣關係的基石。本書將花費大量篇幅詳細講解捲積的數學定義、計算方法以及其在信號與係統分析中的重要作用。 連續時間LTI係統的捲積： 詳細介紹連續時間LTI係統的單位衝激響應 $h(t)$ 的概念，以及輸入信號 $x(t)$ 與單位衝激響應 $h(t)$ 的捲積如何得到係統的輸齣信號 $y(t)$。我們將提供圖形化和數學化的方法來計算捲積，並分析捲積積分的物理意義。 離散時間LTI係統的捲積： 類似地，介紹離散時間LTI係統的單位衝激響應 $h[n]$ 的概念，以及輸入序列 $x[n]$ 與單位衝激響應 $h[n]$ 的捲積如何得到係統的輸齣序列 $y[n]$。我們將重點講解離散捲積的計算方法，例如圖解法和錶格法。 通過對捲積的深入理解，讀者將能夠掌握如何分析LTI係統的動態行為，預測輸齣信號的形狀，並設計滿足特定性能要求的係統。 第四部分：傅裏葉分析——揭示信號的頻譜特性 傅裏葉分析是揭示信號頻率成分的強大工具，也是信號與係統分析的核心內容之一。本書將係統地介紹傅裏葉分析的各個方麵。 傅裏葉級數（Fourier Series）： 詳細講解傅裏葉級數，用於錶示周期信號的頻譜特性。我們將介紹三角函數形式和復指數形式的傅裏葉級數，並推導其係數的計算公式。讀者將學習如何從傅裏葉級數中理解周期信號的諧波構成。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，介紹傅裏葉變換及其逆變換。我們將定義傅裏葉變換，並推導其計算公式。通過傅裏葉變換，我們可以獲得信號的連續頻譜，即信號在不同頻率上的分布情況。本書將分析各種常見信號的傅裏葉變換，並講解其性質，如綫性性、時移性、頻率移性、積分性、微分性、捲積性質等。 傅裏葉變換的應用： 重點闡述傅裏葉變換在信號濾波、頻譜分析、調製解調等領域的應用。讀者將瞭解如何利用傅裏葉變換來設計濾波器，實現特定頻率成分的提取或抑製，以及理解通信係統中頻譜的傳輸和處理。 帕斯瓦爾定理（Parseval's Theorem）： 介紹帕斯瓦爾定理，它建立瞭信號的能量與其頻譜的積分之間的關係，進一步加深對信號能量與頻譜的理解。 第五部分：拉普拉斯變換——用於求解綫性常係數微分方程 拉普拉斯變換是分析連續時間LTI係統，特彆是求解綫性常係數微分方程的有力工具。本書將詳細介紹拉普拉斯變換的定義、性質及其在係統分析中的應用。 拉普拉斯變換的定義與性質： 介紹單邊拉普拉斯變換的定義，以及收斂域（ROC）的概念。我們將推導常見信號的拉普拉斯變換，並講解拉普拉斯變換的綫性性、時移性、頻率移性、捲積性、微分性質、積分性質等重要性質。 反拉普拉斯變換： 講解如何通過部分分式展開、留數定理等方法求解反拉普拉斯變換，從而從拉普拉斯域的解迴到時域。 利用拉普拉斯變換分析LTI係統： 重點介紹如何利用拉普拉斯變換將時域的微分方程轉化為頻域的代數方程，從而簡化係統的分析。本書將講解係統函數 $H(s)$ 的概念，以及如何通過係統函數分析係統的穩定性、頻率響應等。 零輸入響應與零狀態響應： 區分和計算係統的零輸入響應（僅由初始狀態引起）和零狀態響應（僅由輸入引起），並展示拉普拉斯變換如何統一處理這兩種情況。 第六部分：Z變換——用於分析離散時間LTI係統 Z變換是分析離散時間LTI係統的主要工具，其作用類似於拉普拉斯變換在連續時間係統中的作用。本書將深入講解Z變換的理論和應用。 Z變換的定義與性質： 介紹雙邊Z變換和單邊Z變換的定義，以及收斂域（ROC）的概念。我們將推導常見序列的Z變換，並講解Z變換的綫性性、時移性、尺度變換、捲積性、微分性質、積分性質等重要性質。 逆Z變換： 介紹求解逆Z變換的方法，包括部分分式展開、長除法、留數定理等。 利用Z變換分析LTI係統： 重點介紹如何利用Z變換將時域的差分方程轉化為頻域的代數方程。本書將講解離散時間LTI係統的係統函數 $H(z)$ 的概念，以及如何利用係統函數分析係統的穩定性、頻率響應和零、極點。 零輸入響應與零狀態響應： 類似拉普拉斯變換，講解如何在Z域中求解離散係統的零輸入響應和零狀態響應。 第七部分：係統的頻率響應與濾波器設計 頻率響應是描述LTI係統如何處理不同頻率信號的關鍵指標。本書將詳細講解頻率響應的概念，以及如何利用它來設計濾波器。 頻率響應的定義與計算： 解釋連續時間LTI係統的頻率響應 $H(jomega)$ 和離散時間LTI係統的頻率響應 $H(e^{jomega})$ 的定義，以及它們與係統函數 $H(s)$ 和 $H(z)$ 的關係。本書將詳細介紹如何通過對係統函數進行代入 $s=jomega$ 或 $z=e^{jomega}$ 來得到頻率響應。 頻率響應的幅度與相位： 深入分析頻率響應的幅度響應（增益）和相位響應，它們分彆描述瞭係統對不同頻率信號的放大倍數和相移。 濾波器（Filter）的概念與分類： 介紹濾波器的基本概念，即用於選擇性地允許或抑製某些頻率分量的係統。本書將分類介紹幾種基本的濾波器類型，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。 濾波器設計的基本原理： 結閤傅裏葉分析和頻率響應的概念，介紹濾波器設計的基本思路。讀者將學習如何根據期望的濾波特性來確定濾波器的幅頻和相頻響應，並進一步推導齣實現這些響應的係統函數。 第八部分：狀態空間分析方法 在現代控製理論和信號處理中，狀態空間分析方法提供瞭一種更全麵、更通用的係統描述和分析方式，尤其適用於多輸入多輸齣（MIMO）係統。 狀態變量的引入： 解釋狀態變量的概念，以及如何選擇狀態變量來完全描述係統的內部狀態。 連續時間係統的狀態空間方程： 介紹連續時間LTI係統的標準狀態空間方程形式，包括狀態方程和輸齣方程。 離散時間係統的狀態空間方程： 介紹離散時間LTI係統的狀態空間方程形式。 狀態空間方程的解： 講解如何求解狀態空間方程，包括零輸入響應和零狀態響應的計算。 狀態空間方法的優點： 討論狀態空間方法相比於傳遞函數方法的優勢，例如能夠處理MIMO係統、能夠描述所有內部狀態、便於計算機處理等。 可控性與可觀性： 介紹係統可控性和可觀性的概念，它們是設計狀態反饋控製器和狀態觀測器的重要基礎。 第九部分：信號的采樣與重建 采樣是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵步驟，廣泛應用於數字信號處理。本書將詳細闡述采樣定理以及相關的信號重建技術。 采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）： 詳細講解奈奎斯特-沙農采樣定理，即為瞭無失真地恢復連續時間帶限信號，采樣頻率必須高於信號最高頻率的兩倍。本書將推導采樣定理的理論依據，並強調其在數字信號處理中的核心地位。 采樣過程的數學模型： 介紹理想采樣、均勻采樣和脈衝采樣等不同的采樣模型，並分析其數學錶達式。 混疊（Aliasing）現象： 詳細解釋混疊現象的産生原因，即當采樣頻率低於奈奎斯特頻率時，高頻信號會“摺疊”成低頻信號，導緻失真。我們將提供實例分析，幫助讀者理解混疊的危害。 抗混疊濾波器： 介紹如何使用抗混疊濾波器來防止混疊的發生，即在采樣之前對連續信號進行低通濾波。 信號重建（Reconstruction）： 講解如何從離散時間序列中重建連續時間信號，包括零階保持器、一階保持器等重建方法的原理和數學錶達式。 內插（Interpolation）： 探討內插技術在信號重建中的作用，以及不同的內插方法。 第十部分：應用與實例分析 本書的最後部分將結閤前麵介紹的理論知識，通過具體的應用實例來加深讀者對信號與係統理論的理解，並展示其在實際工程中的價值。 通信係統中的信號處理： 例如，在調幅（AM）和調頻（FM）係統中，信號的調製、解調過程可以很好地用傅裏葉變換和係統分析來解釋。 控製係統中的係統分析： 例如，在自動控製係統中，利用拉普拉斯變換和狀態空間方法來分析係統的穩定性、設計控製器。 音頻和圖像處理中的應用： 例如，濾波器在音頻降噪、圖像去模糊等方麵的應用。 實際工程案例分析： 選取一些經典的工程案例，例如振動分析、電路分析等，運用本書所學的知識進行詳細的建模、分析和求解。 本書旨在通過嚴謹的數學推導、清晰的邏輯結構和豐富的實例分析，幫助讀者建立起對信號與係統學科的全麵認知。學習本書，將為讀者在後續的專業課程學習以及從事電子信息相關領域的研究與開發工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節編排邏輯清晰，內容覆蓋麵非常廣，可以說是“麻雀雖小，五髒俱全”。從最基礎的信號分類、係統性質的辨析，到拉普拉斯變換、Z變換等核心工具的運用，再到濾波器設計、采樣定理等進階內容，幾乎涵蓋瞭電子信息類專業學生必須掌握的信號與係統知識體係。令我印象深刻的是，書中對於各種變換的講解，不僅僅停留在數學公式的層麵，而是非常注重其物理意義的闡釋。例如，在講解傅裏葉變換時，作者會詳細分析不同頻率分量在信號中所扮演的角色，以及係統如何對這些分量進行濾波和衰減。這種理論與實踐相結閤的講解方式，讓我對信號和係統的理解不再是零散的碎片，而是形成瞭一個有機整體。此外，書中大量的例題和習題，覆蓋瞭從基礎到綜閤的各種題型，而且解答詳盡，不僅給齣瞭最終答案，還詳細說明瞭解題思路和關鍵步驟，這對於我這種喜歡通過做題來鞏固知識的學生來說，簡直是寶藏。我嘗試做瞭幾道習題，發現它們都能很好地檢驗我是否真正理解瞭前麵的內容，同時也能發現我的薄弱環節，幫助我及時調整學習策略。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛步入信號與係統課程的學生，我最看重的是教材的“引導性”和“易讀性”。這本書在這兩方麵都做得非常齣色。它的內容組織結構嚴謹，從最基本的概念入手，逐步深入到復雜的分析方法，層層遞進，沒有跳躍感。例如，在介紹捲積運算時，書中不僅給齣瞭數學定義，還配以圖示講解，清晰地展現瞭信號在係統中的“記憶”和“纍積”效應，讓我一下子就明白瞭捲積的直觀意義。此外，書中在講解每個重要概念或定理時，都會附帶相應的應用背景，比如在講到濾波器時，會提到它在通信、音頻處理等領域的實際作用，這不僅讓我認識到學習的必要性，也為我指明瞭未來深入研究的方嚮。書中還設置瞭一些“思考題”和“拓展閱讀”欄目，鼓勵讀者主動思考和拓展，這對於培養獨立思考能力非常有益。我感覺這本書更像是一位循循善誘的導師，它不會直接告訴你答案，而是引導你去發現，去探索，讓你在解決問題的過程中不斷成長。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是“厚積薄發”，雖然它是一本教材，但其內容深度和廣度都遠超我的預期。在深入理解瞭傅裏葉變換和拉普拉斯變換的數學本質之後，書中更是將這些工具應用於各種實際問題，例如係統穩定性分析、頻率響應計算等，這些內容對我理解更高級的信號處理算法非常有幫助。我尤其欣賞書中在講解“離散時間信號與係統”時，對連續時間與離散時間的對比分析，以及對采樣定理的詳細闡述。這讓我清晰地認識到數字信號處理與模擬信號處理之間的聯係與區彆，並理解瞭數字化的基本原理。此外，書中還涉及瞭一些現代信號處理技術，比如一些基礎的估計理論和隨機信號分析，雖然篇幅不長，但足以讓我對這些前沿領域有一個初步的認識，這對於拓展我的知識視野非常有價值。總而言之，這本書不僅是一本學習“信號與係統”的必備教材，更是一扇通往更廣闊的電子信息科學世界的窗口。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，起初我拿到這本書時，對“十二五”規劃教材的印象是比較刻闆和枯燥的，總覺得會充斥著大量晦澀難懂的理論和冗長的公式。然而，這本書完全顛覆瞭我的認知。它的語言風格非常親切，仿佛一位經驗豐富的老師在娓娓道來，而不是冷冰冰的知識灌輸。書中的插圖和圖示更是其一大亮點，無論是信號的時域波形、頻域頻譜，還是係統的衝擊響應，都配有高質量的圖形，直觀易懂，極大地減輕瞭抽象概念帶來的理解難度。我特彆喜歡書中關於“係統辨識”的部分，作者通過模擬實際工程中遇到的問題，引導讀者一步步推導齣求解係統參數的方法，這種“問題驅動”式的教學模式，讓我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和解決問題。這種學習方式讓我覺得既充實又有趣，不再是機械地記憶公式，而是真正地理解瞭信號與係統背後的原理。而且，書中還提供瞭許多編程實現的思路和代碼片段，讓我有機會將理論知識轉化為實際的工程應用，這對於我未來的學習和職業發展都非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計樸實無華，但卻透著一股嚴謹的氣息，深藍色的背景搭配白色的書名，簡潔明瞭。拿到手中，份量十足，這預示著內容一定非常充實。翻開扉頁，精美的排版和清晰的字體立刻吸引瞭我。作為一名初次接觸“信號與係統”這門課程的學生，我最擔心的就是概念的抽象和公式的繁瑣，常常感覺自己像是在雲裏霧裏。然而，這本書的開篇就用生動形象的比喻，將信號和係統這兩個核心概念一下子拉近瞭距離，讓我瞬間找到瞭學習的切入點。緊接著，對時域、頻域分析的講解更是循序漸進，每一個公式的推導都附有詳盡的步驟和直觀的圖形解釋，不再是枯燥的數學演算，而是像在拆解一個精密的機器，讓我逐漸理解其內在邏輯。特彆是在介紹傅裏葉變換時，作者並沒有直接丟齣復雜的公式，而是先從周期信號的分解入手，層層遞進，最終導齣傅裏葉級數和傅裏葉變換，這種“抽絲剝繭”式的講解方式，讓我這個基礎薄弱的學生也能遊刃有餘地跟上節奏。而且，書中穿插的許多實際應用案例，比如音頻信號處理、圖像壓縮等，都讓我看到瞭理論知識的實際價值，激發瞭我深入學習的興趣，這讓我對後續的學習充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

東西還行，略有摺角

評分☆☆☆☆☆

書的質量很好（不是內容），沒有缺損頁

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很不錯哦，建議大傢購買！！！支持啦

評分☆☆☆☆☆

可以。

評分☆☆☆☆☆

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真好啊

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯味道好極瞭。。。

評分☆☆☆☆☆

東西還行，略有摺角

評分☆☆☆☆☆

很好