信号与系统分析基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘卫东 著

图书标签:

• 信号与系统
• 信号处理
• 系统分析
• 电路分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数学基础
• 工程数学
• 电子工程
• 高等教育

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302169772

版次：1

商品编码：11875232

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2001-02-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　本书是学习信号与系统课程的入门教材，重点介绍了基本信号变换的原理、物理意义、相互差别和联系，便于初学者理解．全书包含11章：信号与系统的基本概念，线性时不变连续时间系统的时域分析，线性时不变离散时间系统的时域分析，连续周期信号的傅里叶级数，连续信号的傅里叶变换，拉普拉斯变换，离散周期信号的傅里叶级数，离散非周期信号的离散时间傅里叶变换，Z变换，离散傅里叶变换和快速傅里叶变换，模拟和数字滤波器．本书可作为高等院校本科生和研究生信号与系统课程的教材和教学参考书．

前言/序言

信号与系统分析基础

《现代控制论导引：理论与应用》 内容简介： 《现代控制论导引：理论与应用》一书，旨在为读者构建一个系统、深入的现代控制理论知识体系。本书并非对某一特定领域知识的浅尝辄止，而是力图循序渐进，从基础概念出发，逐步攀升至复杂理论模型，并最终落脚于实际工程应用，使读者能够深刻理解并掌握现代控制论的核心思想与方法。 本书的开篇，我们将从控制理论的哲学起源与历史演进入手，追溯其从早期反馈概念到现代复杂系统建模的漫长历程。理解控制论的学科定位及其与其他科学领域的交叉融合，对于把握其发展脉络至关重要。随后，本书将聚焦于系统建模的核心问题，详细阐述如何将物理世界中的实际系统转化为数学模型。我们将深入探讨线性时不变（LTI）系统和线性时变（LTV）系统的描述方式，包括状态空间表示法和传递函数表示法，并对比分析两者的优劣及适用场景。对于非线性系统的建模，本书也将提供初步的理论框架与常用的近似方法，为处理现实世界中普遍存在的非线性现象打下基础。 在系统模型建立的基础上，本书将重点转向系统的时域与频域分析。在时域分析部分，我们将深入剖析系统的响应特性，包括暂态响应和稳态响应。读者将学习如何通过分析系统的零输入响应和零状态响应，来理解系统自身的动态行为，例如系统的稳定性、阶跃响应、脉冲响应等。我们将探讨如何利用卷积积分等数学工具来精确描述系统的时域行为。 转向频域分析，本书将重点介绍傅里叶分析和拉普拉斯变换在系统分析中的应用。傅里叶变换将帮助我们理解系统的频率响应特性，即系统如何对不同频率的输入信号做出反应，这对于信号滤波、系统稳定性判断以及频率域设计具有至关重要的意义。拉普拉斯变换则提供了一种强大的代数工具，能够将复杂的微分方程转化为代数方程，极大地简化了系统的分析和设计过程。我们将详细讲解拉普拉斯变换的性质及其在求解系统响应中的应用，并引入传递函数的概念，作为系统频率响应的重要表征。 本书的另一核心内容是系统稳定性分析。稳定性是控制系统正常工作的基本前提，本书将从不同角度深入探讨系统的稳定性。我们将详细讲解李雅普诺夫稳定性理论，包括直接法和间接法，并介绍如何利用李雅普诺夫函数来判断系统的稳定性。此外，对于线性系统，我们还将深入分析根轨迹法、奈奎斯特判据以及伯德图等频率域稳定性判据，帮助读者在不同域内全面评估系统的稳定性裕度。 系统的可控性与可观测量是现代控制理论中的两个基本概念，本书将对此进行深入阐述。可控性描述了是否存在一个控制输入能够将系统从任意初始状态驱动到任意目标状态；可观测量则描述了是否存在一个观测器能够从系统的输出信息中准确地估计出系统的状态。我们将通过引入能控矩阵和能观矩阵等数学工具，来系统地分析系统的可控性与可观测量，并探讨其在状态反馈控制和状态观测器设计中的重要作用。 在完成对系统基础理论的深入探讨后，本书将引出先进的控制策略。首先，我们将详细介绍状态反馈控制的设计方法，包括极点配置法，以及如何利用系统的可控性来设计期望的闭环系统极点位置，从而达到期望的系统性能。随后，我们将转向状态观测器的设计，介绍卡尔曼滤波及其在状态估计中的重要地位。本书还将初步介绍最优控制理论，包括线性二次调节器（LQR）的设计，它能够在满足约束条件下，最小化一个二次型性能指标。 除了理论分析，本书的另一大特色是强调理论与实际工程应用的紧密结合。本书将穿插大量的工程实例，涵盖从航空航天、机器人技术到过程控制、电力系统等多个领域。读者将看到如何运用书中所学的理论知识来分析和设计实际的控制系统。例如，在航空航天领域，我们将分析飞行器的姿态控制系统；在机器人领域，我们将探讨机械臂的运动控制；在过程控制领域，我们将研究化工生产过程的温度、压力等参数的自动调节。这些案例不仅能够加深读者对理论的理解，更能帮助读者建立将理论转化为工程实践的桥梁。 本书还对现代控制理论的一些前沿领域进行了展望，例如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。虽然不深入探讨这些领域的细节，但旨在为读者提供一个更广阔的视野，激发进一步学习和研究的兴趣。 总而言之，《现代控制论导引：理论与应用》是一本内容详实、逻辑严谨、注重理论与实践相结合的专业教材。它将为有志于深入理解和掌握现代控制系统设计与分析的读者，提供一套完整而有效的学习路径。本书的目标是让读者不仅能够理解控制理论的原理，更能将其灵活运用到解决实际工程问题中，成为一名优秀的控制工程师或研究人员。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这是一本我强烈推荐给任何对信号与系统感兴趣的读者。无论你是初学者，还是希望加深理解的工程师，这本书都能提供宝贵的价值。它不仅仅是一本技术手册，更像是一次思维的启迪。通过阅读它，我不仅掌握了分析信号和系统的基本方法，更重要的是，我学会了如何用一种更系统、更深刻的视角去理解我们周围的世界。那些看似杂乱无章的信息，在掌握了信号与系统的分析框架后，似乎都变得有章可循，规律可循。这本书让我对未来继续深入学习相关领域充满了信心和期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我最近读过最让我大开眼界的一本！作为一名对复杂系统充满好奇，但又常常被晦涩理论吓退的读者，我一直希望能找到一本能深入浅出地讲解“信号与系统”这个主题的书。而《信号与系统分析基础》恰恰做到了这一点，并且远远超出了我的预期。首先，作者在概念的引入上极为巧妙，没有上来就堆砌公式，而是通过大量贴近生活的例子，比如声音的传播、图像的处理、甚至是我们大脑的信号传递，来一点点揭示信号与系统的本质。这让我在阅读过程中，感觉像是跟着一位经验丰富的向导在探索一个新世界，而不是被动地接受枯燥的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始对这本书的期望并不高，以为它会是一本充斥着数学符号和工程术语的“硬核”读物。然而，事实证明我的担忧是多余的。作者在内容编排上展现了令人惊叹的逻辑性和连贯性。他不是简单地罗列各个章节的知识点，而是将它们有机地串联起来，形成一个完整的知识体系。从最基础的信号分类、系统特性，到傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心工具，再到各种滤波器的设计与分析，每一个概念的提出都顺理成章，并且与前后的内容紧密呼应。我特别喜欢作者在讲解每一个数学工具时，都不仅仅停留在“怎么用”，更会深入探讨“为什么这么用”，以及它在实际工程中扮演的角色。这种深度思考的引导，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的还有这本书的写作风格。它不像很多教材那样生硬刻板，而是充满了作者的热情和对学科的深刻理解。读起来一点都不枯燥，反而有一种循循善诱的感觉。作者经常会使用一些比喻和类比，将复杂的数学概念变得生动有趣。比如，他在讲解“卷积”的时候，用到了“擦拭”和“叠加”的比喻，一下子就让我明白了那种“过去的影响”如何叠加累积。此外，书中还巧妙地融入了一些历史发展的脉络，介绍了关键理论是如何被发现和演进的，这让我对信号与系统这门学科有了更宏观的认识，也更加理解了其中一些原理的深刻意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜在于它对抽象概念的具象化处理。很多时候，学习“信号与系统”这类课程，最大的难点在于大脑无法直观地理解那些高维度的数学模型和变换。但《信号与系统分析基础》在这方面做得非常出色。书中穿插了大量精心设计的图示和示意图，将原本抽象的函数变化、系统响应，甚至是卷积过程，都变得一目了然。我常常会在阅读文字的同时，盯着那些图表反复琢磨，很快就能抓住问题的核心。而且，作者还提供了不少可以通过仿真软件（虽然书中没有直接介绍软件操作，但提供了理论基础）来实现的例子，这让我感觉自己不仅仅是在“读”书，更是在“做”一个实践者。