国外电子电气经典教材系列·信号与系统：使用变换方法和MATLAB分析（原书第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] M.J.Roberts 著

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• MATLAB
• 电子工程
• 电气工程
• 变换方法
• 经典教材
• 国外教材
• 工科教材
• 控制系统

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111421887

版次：2

商品编码：11280434

品牌：机工出版

开本：16开

出版时间：2013-07-01

内容简介

　　《国外电子电气经典教材系列·信号与系统：使用变换方法和MATLAB分析（原书第2版）》采用从基本概念出发、以实际应用为例子的介绍方法，遵循从模拟到离散、从信号到系统的分析思路，系统地介绍了连续时间和离散时间信号与系统的分析方法。具体包括：信号与系统分析中涉及的一般性概念；连续时间信号和离散时间信号的数学描述方法；线性时不变系统的卷积理论；连续和离散时间傅里叶变换理论；拉普拉斯变换和z变换及其应用；采样定理；CTFT和DTFT在频率响应分析中的各种应用；连续时间通信系统的基本规则；模拟和数字滤波器的设计与分析；状态空间分析法。最后的附录部分包括一些有用的数学公式、4种傅里叶变换表、拉普拉斯变换表以及z变换表。

目录

译者序
前言
第1章 概论
1.1 信号与系统的定义
1.2 信号的类型
1.3 有关系统的例子
1.3.1 一个机械系统
1.3.2 一个流体系统
1.3.3 一个离散时间系统
1.3.4 反馈系统
1.4 一个熟悉的信号与系统例子
1.5 MATLAB的使用

第2章 连续时间信号的数学描述
2.1 概述
2.2 函数符号
2.3 连续时间信号函数
2.3.1 复指数函数和谐波函数
2.3.2 不连续函数
2.4 函数的组合
2.5 缩放和时移
2.5.1 幅度缩放
2.5.2 时移
2.5.3 时间缩放
2.5.4 同时时移和缩放
2.6 微分与积分
2.7 偶函数与奇函数
2.7.1 奇、偶函数的组合
2.7.2 奇、偶函数的导数和积分
2.8 周期函数
2.9 信号能量和功率
2.9.1 信号能量
2.9.2 信号功率
2.10 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第3章 离散时间信号的描述
3.1 概述
3.2 采样和离散时间
3.3 谐波函数和指数函数
3.3.1 谐波函数
3.3.2 指数函数
3.4 奇异函数
3.4.1 单位冲激函数
3.4.2 单位序列函数
3.4.3 符号函数
3.4.4 单位斜坡函数
3.4.5 单位梳状函数或冲激序列
3.5 缩放和时移
3.5.1 幅度缩放
3.5.2 时移
3.5.3 时间缩放
3.6 差分和累加
3.7 偶函数与奇函数
3.7.1 奇、偶函数的组合
3.7.2 奇、偶函数的有限对称区间累加
3.8 周期函数
3.9 信号能量和功率
3.9.1 信号能量
3.9.2 信号功率
3.10 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第4章 系统的描述
4.1 概述
4.2 连续时间系统
4.2.1 系统建模
4.2.2 系统特性
4.2.3 二阶系统的动态特性
4.2.4 复谐波激励
4.3 离散时间系统
4.3.1 系统建模
4.3.2 系统特性
4.4 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第5章 系统的时域分析
5.1 概述
5.2 连续时间
5.2.1 冲激响应
5.2.2 连续时间卷积
5.3 离散时间
5.3.1 冲激响应
5.3.2 离散时间卷积
5.4 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第6章 连续时间傅里叶方法
6.1 概述
6.2 连续时间傅里叶级数
6.2.1 概念基础
6.2.2 正交性和谐波函数
6.2.3 紧凑型三角傅里叶级数
6.2.4 收敛性
6.2.5 傅里叶级数部分和的最小误差
6.2.6 奇、偶周期函数的傅里叶级数
6.2.7 傅里叶级数表和性质
6.2.8 傅里叶级数的数值计算
6.3 连续时间傅里叶变换
6.3.1 将傅里叶级数扩展到非周期信号
6.3.2 广义傅里叶变换
6.3.3 傅里叶变换性质
6.3.4 傅里叶变换的数值计算
6.4 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第7章 离散时间傅里叶方法
7.1 概述
7.2 离散时间傅里叶级数和离散傅里叶变换
7.2.1 线性和复指数激励
7.2.2 正交性和谐波函数
7.2.3 傅里叶变换的性质
7.2.4 快速傅里叶变换
7.3 离散时间傅里叶变换
7.3.1 拓展到非周期信号的离散傅里叶变换
7.3.2 推导与定义
7.3.3 广义DTFT
7.3.4 离散时间傅里叶变换的收敛性
7.3.5 DTFT的性质
7.3.6 离散时间傅里叶变换的数值计算
7.4 傅里叶方法比较
7.5 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第8章 拉普拉斯变换
8.1 概述
8.2 拉普拉斯变换的发展
8.2.1 傅里叶变换的推广
8.2.2 复指数激励和响应
8.3 传递函数
8.4 级联系统
8.5 直接Ⅱ型实现
8.6 拉普拉斯逆变换
8.7 拉普拉斯变换的存在性
8.7.1 时限信号
8.7.2 右边信号与左边信号
8.8 拉普拉斯变换对
8.9 部分分式展开
8.10 拉普拉斯变换的性质
8.11 单边拉普拉斯变换
8.11.1 定义
8.11.2 单边拉普拉斯变换的特有性质
8.11.3 带有初始条件的微分方程的解
8.12 零极点图和频率响应
8.13 MATLAB系统对象
8.14 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第9章 z变换
9.1 概述
9.2 离散时间傅里叶变换的推广
9.3 复指数函数激励和响应
9.4 传递函数
9.5 级联系统
9.6 系统的直接Ⅱ型实现
9.7 z逆变换
9.8 z变换的存在性
9.8.1 时限信号
9.8.2 右边信号和左边信号
9.9 z变换对
9.10 z变换的性质
9.11 z逆变换的求解方法
9.11.1 长除法
9.11.2 部分分式展开法
9.11.3 有关z正变换和z逆变换的例子
9.12 单边z变换
9.12.1 单边z变换的特有性质
9.12.2 差分方程的解
9.13 零极点图和频率响应
9.14 MATLAB系统对象
9.15 变换方法比较
9.16 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第10章 采样和信号处理
10.1 概述
10.2 连续时间采样
10.2.1 采样方法
10.2.2 采样理论
10.2.3 混叠
10.2.4 时间受限和带宽受限的信号
10.2.5 插值
10.2.6 带通信号的采样
10.2.7 谐波信号的采样
10.2.8 带限周期信号
10.2.9 采用DFT进行信号处理
10.3 离散时间采样
10.3.1 周期冲激采样
10.3.2 内插
10.4 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第11章 频率响应分析
11.1 概述
11.2 频率响应
11.3 连续时间滤波器
11.3.1 滤波器的例子
11.3.2 理想滤波器
11.3.3 波特图
11.3.4 实际滤波器
11.4 离散时间滤波器
11.4.1 符号
11.4.2 理想滤波器
11.4.3 实际滤波器
11.5 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第12章 通信系统分析
12.1 概述
12.2 连续时间通信系统
12.2.1 通信系统的需求
12.2.2 频分复用
12.2.3 模拟调制和解调
12.3 离散时间谐波载波幅度调制
12.4 要点小结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第13章 系统的拉普拉斯变换分析
13.1 概述
13.2 系统的表示方法
13.3 系统的稳定性
13.4 系统的连接
13.4.1 级联与并联
13.4.2 反馈连接
13.5 采用MATLAB进行系统分析
13.6 系统对标准信号的响应
13.6.1 单位阶跃响应
13.6.2 谐波响应
13.7 系统的标准实现
13.7.1 级联实现
13.7.2 并联实现
13.8 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第14章 系统的z变换分析
14.1 概述
14.2 系统模型
14.2.1 差分方程
14.2.2 方框图
14.3 系统的稳定性
14.4 系统连接
14.5 系统对标准信号的响应
14.5.1 单位序列响应
14.5.2 因果谐波响应
14.6 用离散时间系统模拟连续时间系统
14.6.1 z变换与拉普拉斯变换的关系
14.6.2 冲激不变性
14.6.3 数据采集系统
14.7 系统的标准实现
14.7.1 级联实现
14.7.2 并联实现
14.8 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第15章 滤波器分析与设计
15.1 概述
15.2 模拟滤波器
15.2.1 巴特沃兹滤波器
15.2.2 切比雪夫、椭圆和贝塞尔滤波器
15.3 数字滤波器
15.3.1 模拟滤波器的模拟
15.3.2 滤波器设计技术
15.4 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

第16章 状态空间分析
16.1 概述
16.2 连续时间系统
16.2.1 系统和输出方程
16.2.2 传递函数
16.2.3 其他状态变量选择
16.2.4 状态变量变换
16.2.5 对角化
16.2.6 状态空间分析的MATLAB工具
16.3 离散时间系统
16.3.1 系统和输出方程
16.3.2 传递函数和状态变量的变换
16.3.3 状态空间分析的MATLAB工具
16.4 要点总结
习题一（附答案）
习题二（无答案）

附录A 有用的数学关系式
附录B 连续时间傅里叶级数对
附录C 离散傅里叶变换对
附录D 连续时间傅里叶变换对
附录E 离散时间傅里叶变换对
附录F 拉普拉斯变换对
附录G z变换对
参考文献

前言/序言

《信号与系统：变换方法与MATLAB应用》（原书第2版）图书简介 内容梗概： 本书是一部深入探讨信号与系统理论及其在工程实践中应用的经典著作。它以清晰的逻辑、严谨的数学推导和丰富的工程实例，全面介绍了信号与系统的核心概念，包括信号的分类、基本信号、信号的运算、系统的基本性质（线性、时不变、因果性、稳定性等），以及系统的时域和频域分析方法。本书特别强调了傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换这三大核心变换工具在分析连续时间信号与系统、离散时间信号与系统中的关键作用，并充分利用MATLAB这一强大的工程计算软件，将理论知识与实际计算相结合，帮助读者掌握解决工程问题的实用技能。 核心内容详解： 第一部分：信号基础与系统分析 信号的表示与分类： 本书首先从信号的基本概念入手，详细阐述了信号的定义、分类（连续/离散、模拟/数字、周期/非周期、偶/奇、能量/功率等），并介绍了各种基本信号（单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号、三角信号等）的性质及其在系统分析中的应用。通过对这些基本信号的深入理解，读者能够为后续更复杂的信号分析打下坚实基础。 信号的运算： 信号的运算是系统分析的重要预备知识。本书详细介绍了信号的翻转、移位、伸缩等时域运算，以及信号的卷积、乘积等运算。其中，卷积运算作为描述线性时不变系统输出与输入之间关系的数学工具，被给予了重点讲解，包括卷积的定义、性质、计算方法以及在系统分析中的意义。 系统的基本性质： 系统的性质是理解和分析系统行为的关键。本书系统地阐述了线性、时不变（LTI）、因果性、稳定性等四大基本性质。通过对这些性质的辨析，读者能够准确地判断一个系统是否具有这些特性，并理解这些特性对系统响应的影响。例如，线性系统满足叠加原理和齐次性；时不变系统意味着系统的特性不随时间变化；因果系统意味着系统的输出只取决于当前和过去的输入；稳定系统则保证了其输出不会无界增长。 时域分析： 在时域中，本书介绍了如何利用微分方程和差分方程来描述连续时间LTI系统和离散时间LTI系统。通过求解这些方程，可以获得系统的零输入响应（自由响应）和零状态响应（强制响应），进而得到系统的全响应。本书提供了详细的解题步骤和实例，帮助读者掌握时域分析的技巧。 第二部分：傅里叶变换及其应用 连续时间傅里叶变换（CTFT）： 傅里叶变换是信号与系统理论中最重要的工具之一。本书详细介绍了CTFT的定义、性质（线性、时移、频移、尺度变换、卷积定理、微分/积分性质等）以及与傅里叶级数的关系。通过CTFT，可以将时域中的信号分解为一系列不同频率的正弦信号的叠加，从而揭示信号的频域特性。本书通过大量实例展示了如何求解常见信号的傅里叶变换，并分析了CTFT在滤波器设计、信号调制解调等方面的应用。 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 对应于离散时间信号，本书介绍了DTFT及其性质。DTFT同样将离散时间信号分解为不同频率的复指数信号的叠加。本书深入探讨了DTFT的收敛性以及其与CTFT之间的联系。 傅里叶级数： 对于周期信号，本书介绍了傅里叶级数，将其分解为一系列整数倍频率的正弦（或余弦）信号与直流分量的叠加。本书详细讲解了三角形式和指数形式的傅里叶级数，并给出了求解方法。 第三部分：拉普拉斯变换及其应用 拉普拉斯变换（LT）： 拉普拉斯变换是傅里叶变换在更广泛范围内的推广，它能够处理不稳定信号和非周期信号，并且在分析连续时间LTI系统时具有极大的便利性。本书详细介绍了单边拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，并系统地阐述了拉普拉斯变换的各种性质，如线性、时移、尺度变换、微分/积分性质、卷积定理等。通过拉普拉斯变换，可以系统地分析系统的频率响应，进而设计滤波器、分析系统稳定性等。 拉普拉斯逆变换： 本书也详细讲解了如何进行拉普拉斯逆变换，从变换域的函数恢复到时域的信号。常用的方法包括部分分式展开法和留数法。 应用： 拉普拉斯变换在系统稳定性分析、暂态响应分析、电路分析以及控制系统设计等方面有着广泛的应用。本书通过大量的工程实例，如RLC电路的分析，展示了拉普拉斯变换在解决实际问题中的强大威力。 第四部分：Z变换及其应用 Z变换（ZT）： 对应于离散时间LTI系统，Z变换是分析其行为的有力工具。本书详细介绍了Z变换的定义、收敛域（ROC）以及各种重要性质，如线性、时移、尺度变换、卷积定理、微分性质等。Z变换将离散时间信号映射到复平面上的Z域，简化了差分方程的求解，并使系统分析更具直观性。 Z逆变换： 本书同样教授了如何进行Z逆变换，恢复到时域的离散时间信号，常用的方法包括部分分式展开和幂级数展开。 应用： Z变换在数字信号处理、数字滤波器设计、离散控制系统分析等方面发挥着核心作用。本书通过具体的例子，如数字滤波器的分析和设计，展示了Z变换在离散系统分析中的应用。 第五部分：MATLAB在信号与系统分析中的应用 MATLAB工具箱介绍： 本书的亮点之一是充分整合了MATLAB这一强大的工程计算软件。读者将学习如何利用MATLAB的内置函数和工具箱来执行各种信号分析和系统分析任务。 信号生成与处理： 通过MATLAB，读者可以方便地生成各种基本信号和复杂信号，并对信号进行各种运算，如加法、乘法、卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等。 系统建模与分析： 本书将指导读者如何使用MATLAB来建立和分析LTI系统。例如，可以通过传递函数、零极点图、伯德图、奈奎斯特图等来可视化和分析系统的频率响应和稳定性。 仿真与可视化： MATLAB能够提供强大的仿真能力，让读者能够直观地看到系统对不同输入的响应。同时，丰富的绘图功能能够将分析结果以图形化的方式呈现，加深理解。 实例演示： 本书提供了大量的MATLAB实例，涵盖了从简单的信号处理到复杂的系统分析等各个方面。这些实例不仅帮助读者巩固理论知识，更能够让他们亲手实践，提升解决实际工程问题的能力。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 本书在深入讲解信号与系统理论的同时，高度重视理论知识在实际工程中的应用，通过大量的实例和MATLAB的应用，帮助读者将抽象的理论转化为可操作的技能。 强调变换方法： 傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换是本书的核心，读者将系统地学习这些强大工具的原理、性质和应用，从而掌握分析各种信号和系统的关键方法。 MATLAB深度集成： 本书并非简单地提及MATLAB，而是将其作为分析工具贯穿始终，提供详细的MATLAB代码示例和操作指南，使读者能够快速上手，将理论与计算紧密结合。 逻辑清晰，循序渐进： 本书的章节安排合理，内容组织清晰，从基础概念到高级应用，循序渐进，易于读者理解和掌握。 丰富的例题和习题： 每章都配有大量的例题和习题，帮助读者巩固所学知识，检验学习效果。 目标读者： 本书适合于高等院校电子工程、通信工程、自动化、计算机科学、电气工程等相关专业本科生、研究生，以及从事相关领域研究和工程实践的专业人士。对于希望系统学习信号与系统理论，并熟练掌握利用MATLAB进行工程分析的读者而言，本书是不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 刚拿到这本书的时候，就觉得它“分量十足”，不仅仅是页数多，更是内容上的厚实感。作者在讲解信号与系统的概念时，非常注重理论的严谨性，同时也兼顾了工程实践的可行性。我印象最深刻的是关于拉普拉斯变换和Z变换的讲解，作者没有止步于枯燥的公式推导，而是深入分析了这些变换在电路分析、系统稳定性判断以及离散时间系统设计中的应用。书中穿插的MATLAB代码示例，更是点睛之笔。这些代码不仅仅是简单的演示，很多都是可以直接拿来做项目的基础框架。我尝试着跟着书中的例子，自己动手修改参数，运行代码，观察结果的变化，感觉自己一下子就掌握了解决实际问题的能力。这种“理论+实践”的教学模式，让我觉得学习过程非常有成就感，也更有动力。书中的习题难度适中，有些需要花点时间去思考，但解决之后那种豁然开朗的感觉，是任何其他教材都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 这本书的出版简直是信号与系统领域的一股清流！我之前学习这个课程的时候，总觉得有些概念理解起来非常吃力，很多教材要么过于理论化，要么过于偏重某一方面。而这本《信号与系统：使用变换方法和MATLAB分析》则做到了很好的平衡。作者对于时间域和频率域的分析方法，讲解得既透彻又清晰，特别是对卷积定理、采样定理等核心概念的阐述，让我茅塞顿开。让我非常惊喜的是，书中对于MATLAB的应用指导，真的非常细致，即使是对MATLAB不太熟悉的读者，也能很快上手。作者提供的代码片段，可以直接复制粘贴运行，然后通过调整参数来观察不同情况下的信号和系统响应。这对于我这种工程背景的学生来说，简直是“福音”。它让我能够更直观地理解那些抽象的数学公式所代表的物理意义，并且能够运用到实际的工程问题中去。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 这本书的知识体系非常完整，涵盖了信号与系统的核心内容，而且讲解的深度和广度都恰到好处。作为一本“经典教材”，它继承了严谨的学术风格，但在讲解方式上又充满了现代感。我特别欣赏作者在讲解各种变换（如傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）时，所采用的“由浅入深、由易到难”的逻辑。它不仅仅是知识点的罗列，而是将这些变换有机地串联起来，形成了一个完整的分析框架。对我而言，最宝贵的莫过于书中穿插的大量MATLAB应用案例。作者的MATLAB代码，不仅正确而且高效，并且写得非常规范，很容易理解。我通过模仿和修改这些代码，亲身体验了不同信号和系统参数对输出结果的影响，这种“实践出真知”的学习方式，让我对信号与系统的理解迈上了一个新台阶。这本书让我感觉到，学习信号与系统不再是枯燥的理论推导，而是能够解决实际工程问题的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 拿到这本《信号与系统》的纸质书，第一感觉就是“值得拥有”。书的封面设计就充满了学术气息，而打开书页，那印刷的质量和排版的美观程度，更是让人赏心悦目。我之前在学习信号与系统时，对于傅立叶变换和拉普拉斯变换的掌握程度一直是个难题，很多教材在讲解时，往往只停留在数学推导上，缺乏直观的物理意义解释。这本书在这方面做得尤为出色，作者通过大量的图例和实例，生动形象地展示了不同信号的频谱特性，以及变换后在s域或z域的变化规律。让我特别喜欢的是，书中并没有回避MATLAB的应用，而是将它作为一种强大的分析工具贯穿始终。作者提供的代码示例，不仅质量高，而且结构清晰，非常便于我这种初学者参考和模仿。通过动手实践，我能够更深刻地理解信号与系统的基本概念，并且能够将所学知识应用到实际的工程问题中。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 这本书的装帧设计非常吸引人，封面色彩搭配沉稳大气，一看就不是那种泛泛之作。打开之后，纸张的质感也很好，拿在手里有分量，印刷清晰，排版也很舒服，即使长时间阅读眼睛也不会觉得疲劳。我尤其喜欢它对章节的划分，逻辑性很强，从基础概念入手，循序渐进地深入到更复杂的理论。书中大量的图示和示例，真的是帮助我理解抽象概念的“救命稻草”。比如，关于傅里叶变换的部分，作者通过不同形状的信号，生动形象地展示了其频谱特性，比我之前看过的任何教材都要直观。而且，每一章后面都有精心设计的习题，有理论推导的，也有需要编程实现的，这让我能够真正地将学到的知识应用到实践中去。我特别看重这一点，因为学理论如果没有练习，很容易就“纸上谈兵”了。这本书在这方面做得非常出色，它不仅仅是知识的传递，更是能力的培养。

评分☆☆☆☆☆

[1]张磊，张其国．俄主战坦克主动防护系统[J]．国防科

评分☆☆☆☆☆

工程设计及其方案优化过程．

评分☆☆☆☆☆

fect in the tank’s active pmtection syStem[D]．Beijing：

评分☆☆☆☆☆

of the active protection system of

评分☆☆☆☆☆

Li Yuan．The study of protection amm蚰ition d锄age ef—

评分☆☆☆☆☆

和信号与系统的教材书大同小异。

评分☆☆☆☆☆

提出了一种合理可行的弹药毁伤效能评估方法。开

评分☆☆☆☆☆

传动技术，2002，87(3)：53—57．

评分☆☆☆☆☆

我来赚分zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de zhuang fen de 的