国外电子与电气工程技术丛书：信号、系统和变换（原书第5版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] Charles L. Phillips，John Parr 等 著，陈从颜 等 译

图书标签:

• 信号处理
• 系统分析
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• 电路分析
• 电气工程
• 电子工程
• 控制系统
• 数学方法
• 工程数学

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111490241

版次：1

商品编码：11620266

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国外电子与电气工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：787

内容简介

　　《国外电子与电气工程技术丛书：信号、系统和变换（原书第5版）》清晰而全面地叙述了关于信号、系统和变换的理论与应用，介绍了信号与系统的数学背景，主要包括：傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换、离散时间傅里叶变换与离散傅里叶变换，z变换。《国外电子与电气工程技术丛书：信号、系统和变换（原书第5版）》在课程体系的组织上为读者不同的侧重需求提供了极大的灵活性。MATLAB示例贯穿于书中各章，同时也将MATLAB学生版本的先进特征体现于例题和习题的应用之中。

目录

出版者的话译者序前言第1章　导论11.1　建模11.2　连续时间系统31.3　采样器和离散时间系统81.4　关于MATLAB和SIMULINK14
第2章　连续时间信号和系统152.1　连续时间信号的变换152.2　信号的性质202.3　常见工程信号252.4　奇异函数282.5　信号的数学函数332.6　连续时间系统362.7　连续时间系统的性质40本章小结47习题48
第3章　连续时间线性时不变系统573.1　连续时间信号的脉冲分量表示573.2　连续时间LTI系统的卷积计算583.3　卷积的性质663.4　连续时间LTI系统的性质683.5　微分方程式的模型703.6　自由响应中的分量743.7　复指数信号输入的系统响应763.8　框图80本章小结86习题87
第4章　傅里叶级数964.1　周期信号的最佳近似964.2　傅里叶级数1004.3　傅里叶级数和频谱1034.4　傅里叶级数的性质1104.5　系统分析1124.6　傅里叶级数与变换117本章小结120习题121
第5章　傅里叶变换1285.1　傅里叶变换的定义1285.2　傅里叶变换的基本性质1345.3　时间函数的傅里叶变换1485.4　傅里叶变换的应用1535.5　能量密度谱和功率密度谱160本章小结165习题166
第6章　傅里叶变换的应用1736.1　理想滤波器1736.2　实际滤波器1776.3　带宽关系1846.4　连续时间信号的采样1876.5　从采样数据中重建信号1906.6　正弦信号振幅调制1966.7　脉冲振幅调制203本章小结208习题208
第7章　拉普拉斯变换2157.1　拉普拉斯变换的定义2157.2　实例分析2187.3　函数的拉普拉斯变换2207.4　拉普拉斯变换的性质2237.5　其他性质2287.6　LTI系统的响应2327.7　LTI系统的性质2397.8　双边拉普拉斯变换2447.9　拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系249本章小结249习题250
第8章　连续系统的状态变量2568.1　状态变量模型的建立2568.2　仿真框图2598.3　状态方程的求解2638.4　状态转移矩阵的性质2698.5　传递函数2708.6　相似变换272本章小结277习题278
第9章　离散时间信号和系统2859.1　离散时间信号和系统2869.2　离散时间信号的变换2899.3　离散时间信号的特性2949.4　常见离散时间信号2999.5　离散时间系统3039.6　离散时间系统的性质304本章小结308习题309
第10章　离散时间线性时不变系统31610.1　离散时间信号的冲激序列表示31610.2　离散时间系统的卷积和31710.3　离散LTI系统的性质32410.4　差分方程式的建立与求解32710.5　自由响应中的分量33210.6　框图33410.7　复指数信号作用下系统的响应338本章小结342习题344
第11章　z变换35211.1　z变换的定义35211.2　实例分析35311.3　函数的z变换35711.4　z变换的性质36011.5　其他性质36411.6　LTI系统的应用36511.7　双边z变换374本章小结381习题382
第12章　离散时间信号的傅里叶变换38912.1　离散时间傅里叶变换38912.2　离散时间傅里叶变换的性质39412.3　周期序列的离散时间傅里叶变换39812.4　离散傅里叶变换40312.5　快速傅里叶变换40812.6　离散傅里叶变换的应用41412.7　离散余弦变换436本章小结438习题439
第13章　离散时间系统的状态变量44413.1　状态变量模型的建立44413.2　仿真框图44713.3　状态方程的求解45113.4　状态转移矩阵的性质45613.5　传递函数45713.6　相似变换458本章小结461习题462
附录A　积分公式和三角函数关系式468附录B　莱布尼兹和洛比达法则469附录C　几何级数的求和公式470附录D　复数和欧拉公式471附录E　微分方程的求解476附录F　部分分式展开478附录G　矩阵理论480附录H　部分习题答案484参考文献494

前言/序言

《工程数学基础：信号、系统与变换》 内容简介： 本书深入探讨了现代电子与电气工程领域的核心基石——信号、系统与变换。它旨在为学生和专业工程师提供一个坚实而全面的理论框架，以及解决实际工程问题所需的方法论。本书不仅涵盖了经典的信号与系统理论，更着重于介绍其在当代工程实践中的应用，以及与现代技术发展紧密相关的先进概念。 第一部分：信号与系统基础 本部分奠定了理解后续章节的基础，系统地介绍了信号和系统的基本概念、特性和分类。 信号的表示与分类： 我们将从最基本的信号类型开始，如连续时间信号和离散时间信号，探讨它们的数学表示法（如复指数、三角函数），以及它们在时间和幅度上的特性。这包括周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号、奇信号与偶信号的定义和识别。我们将详细讲解如何将现实世界中的各种现象，如声音、图像、电信号，建模为数学上的信号。 系统的定义与特性： 紧接着，本书将介绍系统的概念，即输入信号如何经过某种处理过程（系统）产生输出信号。我们将详细阐述描述系统行为的关键特性，包括线性、时不变性、因果性、稳定性等。这些特性对于理解和分析系统的行为至关重要，例如，一个线性时不变（LTI）系统具有非常优良的性质，可以简化其分析和设计。 卷积： 卷积是LTI系统分析的核心运算，本书将对其进行深入讲解。我们将从数学定义出发，详细解释卷积的几何意义和计算方法，无论是连续时间信号的卷积还是离散时间信号的卷积。通过大量的示例，读者将掌握如何通过卷积来预测LTI系统的输出，并理解它在信号处理、系统分析中的重要作用。 系统表示： 除了卷积，我们还将介绍其他描述LTI系统的方法，包括差分方程（用于离散时间系统）和微分方程（用于连续时间系统），以及系统函数（传递函数）的概念。这些不同的表示方法为分析和设计系统提供了不同的视角和工具。 第二部分：傅里叶分析 傅里叶分析是信号与系统领域最具影响力的数学工具之一，它揭示了信号的频谱特性，是理解和处理信号的关键。 傅里叶级数： 本部分将从周期信号的傅里叶级数展开开始，讲解如何将一个周期信号分解为一系列不同频率的正弦或余弦信号的叠加。我们将介绍傅里叶级数的指数形式和三角形式，以及如何计算傅里叶级数的系数。通过傅里叶级数，读者将理解信号的频率成分，并学习如何分析信号的频谱。 傅里叶变换： 随后，本书将把傅里叶级数的概念推广到非周期信号，引入傅里叶变换。我们将详细讲解傅里叶变换的定义、性质及其与傅里叶级数的关系。这包括傅里叶变换的收敛条件、时域和频域的对称性、以及傅里叶变换在卷积、积分等运算上的性质。我们将通过丰富的实例，展示傅里叶变换在信号分解、频谱分析、滤波设计等方面的强大应用。 帕斯瓦尔定理与能量谱密度： 我们还将探讨帕斯瓦尔定理，它揭示了信号的总能量与其频谱成分之间的关系。这对于理解信号在频域的能量分布至关重要。此外，还将引入能量谱密度和功率谱密度，用于表征信号的频谱特性，这在噪声分析和信号检测中尤为重要。 傅里叶变换的应用： 傅里叶变换的强大之处在于其广泛的应用。我们将深入探讨傅里叶变换在信号滤波（如低通、高通、带通滤波）、系统分析（如计算系统的频率响应）、以及通信系统中的频谱分析等方面的应用。 第三部分：拉普拉斯变换与Z变换 拉普拉斯变换和Z变换是傅里叶分析在更广泛领域中的推广，特别适用于分析瞬态响应和处理更复杂的系统。 拉普拉斯变换： 对于连续时间系统，拉普拉斯变换提供了一个强大的分析工具，尤其适用于处理具有指数衰减或增长特性的信号。本书将详细介绍单边拉普拉斯变换的定义、性质、收敛域（ROC），以及常见信号的拉普拉斯变换对。我们将重点讲解如何利用拉普拉斯变换来求解线性常系数微分方程，从而分析系统的瞬态响应和稳态响应。 拉普拉斯逆变换： 掌握拉普拉斯变换后，本书还将讲解如何通过部分分式展开等方法计算拉普拉斯逆变换，从而从拉普拉斯域的系统函数或信号表示回到时域。 Z变换： 对于离散时间系统，Z变换扮演着与拉普拉斯变换相似的角色。我们将详细介绍Z变换的定义、性质、收敛域（ROC），以及常见离散时间信号的Z变换对。Z变换在分析离散时间系统、求解线性常系数差分方程、设计数字滤波器等方面有着广泛的应用。 Z逆变换： 同样，本书也将讲解Z逆变换的计算方法，使读者能够从Z域的表示回到离散时间域。 系统函数与稳定性分析： 拉普拉斯变换和Z变换都引入了“系统函数”或“传递函数”的概念，它集中了系统的动态特性。我们将利用系统函数，结合收敛域，深入分析连续时间和离散时间系统的稳定性。这包括零极点分析，以及它们对系统响应的影响。 第四部分：滤波器设计与采样理论 本部分将理论知识与实际应用相结合，重点介绍工程中至关重要的滤波器设计和信号采样技术。 滤波器设计基础： 滤波器是信号处理中最基本的组件之一，用于选择或抑制特定频率范围的信号。我们将介绍理想滤波器的概念，并在此基础上，介绍实际滤波器设计的目标和挑战。 模拟滤波器设计： 本书将介绍几种经典的模拟滤波器逼近方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）滤波器，并讲解它们在通带和阻带特性上的权衡。我们将展示如何根据技术指标选择合适的滤波器类型，并进行初步的设计。 数字滤波器设计： 随着数字信号处理的普及，数字滤波器的设计变得尤为重要。我们将区分无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲 누冲激响应（FIR）滤波器，并介绍它们的特点和设计方法。例如，我们将探讨窗函数法和频率采样法在FIR滤波器设计中的应用，以及IIR滤波器设计与模拟滤波器设计的联系。 采样定理： 采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的关键步骤。本书将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，解释采样频率与信号带宽之间的关系，以及欠采样和过采样的后果。我们将探讨采样过程中的频谱混叠现象，以及抗混叠滤波器的作用。 重建： 在采样之后，如何从离散的样本点重建原始连续信号也是一个重要的问题。我们将介绍零阶保持器和线性插值等重建方法，并讨论它们对重建信号质量的影响。 第五部分：专题与应用 本部分将拓展信号与系统理论的应用范围，介绍一些当前热门和重要的工程专题。 随机信号分析： 现实世界中的许多信号并非确定性的，而是具有随机性的。我们将介绍随机信号的基本概念，如概率密度函数、概率分布函数、自相关函数和互相关函数。我们将讲解如何使用这些工具来分析随机信号的统计特性，以及它们在通信、控制和测量等领域的应用。 傅里叶变换在图像处理中的应用： 图像信号本质上也是二维信号，傅里叶变换同样是分析和处理图像的重要工具。我们将介绍二维傅里叶变换，并探讨其在图像去噪、边缘检测、图像压缩等方面的应用。 数字信号处理（DSP）简介： 本书将简要介绍数字信号处理的基本概念和流程，包括模数转换（ADC）、数模转换（DAC）、数字滤波、以及DSP芯片的应用。 通信系统中的信号与系统： 我们将从信号与系统的角度，初步探讨基本的通信系统模型，包括调制、解调、信道特性以及噪声的影响。 控制系统中的信号与系统： 同样，我们将从信号与系统的角度，初步探讨反馈控制系统的基本原理，包括系统模型、稳定性分析以及控制器设计。 本书特色： 理论与实践并重： 本书不仅提供严谨的数学推导和理论阐述，还穿插了大量的工程实例和应用场景，帮助读者将理论知识与实际工程问题相结合。 循序渐进的结构： 从最基本的信号和系统概念出发，逐步深入到傅里叶分析、拉普拉斯/Z变换等高级主题，结构清晰，易于学习。 丰富的例题与习题： 每章都配有详细的例题和富有挑战性的习题，帮助读者巩固所学知识，提高解决问题的能力。 现代视角： 关注信号与系统在现代电子、通信、控制、计算机科学等领域的最新发展和应用。 适用对象： 本书适合于电子工程、电气工程、自动化、通信工程、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及在这些领域工作的工程师和研究人员。它既可以作为教材使用，也可以作为一本重要的参考书。掌握本书内容，将为读者在更深入的专业领域学习和研究打下坚实的基础。

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坦白说，这本书的内容难度着实不小，并非一本能轻松“翻阅”的书籍。它要求读者具备一定的数学基础，尤其是线性代数和微积分方面的知识。然而，正是这种挑战性，才让我在克服困难后获得的成就感更加显著。我多次停下来，反复推敲公式，对照例题，试图真正理解其背后的逻辑。当我最终领悟了某个复杂概念时，那种豁然开朗的感觉，是任何轻松阅读都无法比拟的。这本书的价值，不在于它提供的现成答案，而在于它引导你去思考、去探索、去建立属于自己的知识体系。它像一位严厉但又充满智慧的导师，不断地挖掘你的潜力，挑战你的极限。我深知，我还有很长的路要走，才能完全掌握书中的精髓，但这本书无疑为我指明了方向，并给予了我前进的动力。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我最大的感受就是其讲解的严谨性和逻辑性。作者在阐述每一个概念时，都循序渐进，先给出清晰的定义，然后通过详实的数学推导来证明其性质，最后再结合生动形象的例子来帮助读者理解。这种“由浅入深，由简到繁”的讲解方式，对于像我这样初学者来说，简直是福音。我尤其欣赏书中对变换理论的讲解，它将看似抽象的数学工具，通过与实际信号处理过程的联系，变得触手可及。比如，在解释傅里叶变换如何揭示信号的频率成分时，作者引用了音频信号的例子，让我一下子就明白了它的意义和作用。书中丰富的图示和表格，也极大地降低了理解难度，让我能够更直观地把握知识点。我感觉自己不再是被动地接受信息，而是积极地参与到知识的构建过程中，每一次阅读都像是进行一次逻辑上的探索。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，首先映入眼帘的是其精良的装帧和清晰的排版，给人一种沉甸甸的专业感。我翻阅了一下目录，发现涵盖的知识点相当广泛，从最基础的连续时间和离散时间信号，到傅里叶变换、拉普拉斯变换，再到Z变换等，几乎囊括了信号与系统领域的核心内容。这一点非常吸引我，因为我希望能够在一个体系化的框架内学习这些知识，而不是零散地获取信息。我特别留意到其中关于“线性时不变系统”的章节，这部分内容是我学习的重点和难点，希望这本书能够提供清晰的讲解和恰当的示例，帮助我真正理解系统的性质和响应。同时，我也注意到书中提到了“滤波器设计”和“采样理论”等应用性较强的内容，这让我对如何将这些理论知识应用到实际工程问题中充满了期待，相信它能为我打开新的视野，启发我解决实际工程挑战的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，让我第一次真正体会到信号与系统这门学科的魅力与复杂性。它不仅仅是枯燥的数学公式堆砌，更是理解现代通信、控制、图像处理等众多前沿技术的基础。我发现，书中对于一些核心概念的阐述，例如卷积的概念，并非简单地给出公式，而是深入剖析了其物理意义，解释了它如何代表一个系统对输入信号的响应。这让我茅塞顿开，对于很多过去模糊不清的理解，都变得清晰起来。我尤其喜欢书中对于不同变换在分析信号和系统时的侧重点和优劣势的比较，这帮助我理解了在不同的应用场景下，选择合适的工具的重要性。虽然有些章节的数学推导确实需要花费不少时间和精力去消化，但我相信，这份努力绝对是值得的，它正在为我构建一个更加扎实的工程知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，初见时便是一股浓厚的学术气息扑面而来，让人心生敬意。作为一名对电子电气工程领域有着浓厚兴趣的学生，我一直在寻找一本能够系统、深入地讲解信号与系统基础知识的教材。市面上同类书籍不少，但往往要么过于理论化，要么则过于浅显，难以满足我既想理解精髓，又想掌握实际应用的双重需求。我特别关注那些能够连接理论与实践的著作，因为我深知，工程领域的力量恰恰在于将抽象的理论转化为解决实际问题的利器。因此，这本书的出现，无疑像一道曙光，照亮了我前行的道路。它的篇幅和定价也暗示着其内容的深度和广度，这让我既感到兴奋，又对能否完全消化吸收而有些许忐忑。我期待着它能够帮助我建立起坚实的理论基础，为我日后在复杂的工程问题中游刃有余地运用信号与系统的知识打下牢固的根基。

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还没看呢，到货是挺快的

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