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吉建华，贾月辉，孙林娟，侯景忠 编

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 系统建模
• 控制系统
• 通信原理
• 数字信号处理

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121302947

版次：1

商品编码：12079588

包装：平装

丛书名： 电子信息科学与工程类专业规划教材

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：400

字数：720000

正文语种：中文

内容简介

本书系统介绍信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共分3篇、13章：上篇（第1章～第6章）为信号分析的基本理论和方法，主要包括信号的定义、分类、基本运算、卷积积分、傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、卷积和、z变换；中篇（第7章～第12章）为系统分析的基本理论和方法，主要阐述系统的定义、描述、分类、LTI系统的时域与变换域（频域、复频域和z域）分析、LTI系统的信号流图和系统结构、状态变量分析法等；下篇（第13章）为实践部分，主要以MATLAB语言和Python语言为基础设计41个实验，以期增加读者对理论知识的感性认识。本书以“化繁为简、变抽象为具体，践以求知、学以致用”为编写原则，坚持教材的编写符合认识的一般规律、符合学生的学习规律，努力做到“内容准确、强调基础，例题典型、思路多样，深入浅出、通俗易懂”，在突出理论的同时，强调实践的地位和作用，追求理论和实践的完美结合。

作者简介

吉建华，天津大学副教授，天津市通信学会联络员。主持或参与过多项科研项目，有"机械式1×N光开关柜”等发明专利。曾获"天津市教学成果二等奖”等教学荣誉。

目录

目 录

上篇 信号分析 （1）
第1章 信号 （2）
1．1 信号的定义 （2）
1．2 信号的分类 （3）
1．2．1 连续时间信号和离散时间
信号 （3）
1．2．2 周期信号和非周期信号 （5）
1．2．3 能量信号和功率信号 （7）
1．2．4 信号的其他分类 （8）
练习题 （9）
1．3 本章小结 （9）
练习题答案 （10）
本章习题 （10）
第2章 连续信号的时域分析 （12）
2．1 连续信号的基本运算 （12）
2．1．1 加（减）法和乘法 （12）
2．1．2 微分和积分 （13）
2．1．3 反转 （13）
2．1．4 平移 （13）
2．1．5 尺度变换（横坐标展缩） （15）
练习题 （17）
2．2 典型连续信号 （17）
2．2．1 阶跃信号 （18）
2．2．2 冲激信号 （19）
2．2．3 其他常见连续信号 （25）
练习题 （26）
2．3 连续信号的卷积积分 （27）
2．3．1 卷积积分定义 （27）
2．3．2 卷积的图解过程 （28）
2．3．3 相关函数 （30）
练习题 （31）
2．4 卷积积分的性质 （31）
2．4．1 卷积的代数运算性质 （31）
2．4．2 奇异信号的卷积性质 （32）
2．4．3 卷积的微积分性质 （33）
2．4．4 几个重要性质 （34）
练习题 （38）
2．5 本章小结 （38）
练习题答案 （39）
本章习题 （40）
第3章 连续信号的频域分析 （42）
3．1 信号的正交分解 （42）
3．1．1 矢量正交与正交分解 （42）
3．1．2 信号正交与正交函数集 （43）
3．1．3 信号的正交分解 （43）
3．2 周期信号的傅里叶级数 （44）
3．2．1 三角型傅里叶级数 （45）
3．2．2 特殊信号的傅里叶级数 （47）
3．2．3 指数型傅里叶级数 （50）
3．2．4 周期信号的频谱 （53）
3．2．5 周期信号的功率 （58）
练习题 （60）
3．3 非周期信号的傅里叶变换 （61）
练习题 （68）
3．4 傅里叶变换的性质 （69）
3．4．1 线性性质 （69）
3．4．2 奇偶虚实性 （69）
3．4．3 对偶性 （71）
3．4．4 尺度变换性质 （72）
3．4．5 时移特性 （73）
3．4．6 频移特性 （74）
3．4．7 卷积定理 （75）
3．4．8 时域微分和积分定理 （77）
3．4．9 频域微分和积分定理 （80）
3．4．10 相关定理 （82）
练习题 （84）
3．5 信号的能量谱和功率谱 （85）
3．5．1 信号的能量谱 （85）
3．5．2 信号的功率谱 （86）
练习题 （86）
3．6 周期信号的傅里叶变换 （87）
3．6．1 周期信号的傅里叶变换 （87）
3．6．2 傅里叶系数与傅里叶变换的
关系 （90）
练习题 （91）
3．7 本章小结 （91）
练习题答案 （91）
本章习题 （93）
第4章 连续信号的复频域分析 （96）
4．1 拉普拉斯变换 （96）
4．1．1 双边拉普拉斯变换 （96）
4．1．2 单边拉普拉斯变换 （98）
练习题 （100）
4．2 拉普拉斯变换的性质 （100）
4．2．1 线性性质 （100）
4．2．2 尺度变换 （101）
4．2．3 时移特性 （102）
4．2．4 复频移特性 （104）
4．2．5 共轭特性 （104）
4．2．6 时域微分特性 （105）
4．2．7 时域积分特性 （105）
4．2．8 卷积定理 （107）
4．2．9 复频域微分和积分特性 （108）
4．2．10 初值定理和终值定理 （109）
练习题 （112）
4．3 拉普拉斯逆变换 （112）
练习题 （122）
4．4 单边拉普拉斯变换与傅里叶变换 （122）
练习题 （125）
4．5 本章小结 （125）
练习题答案 （125）
本章习题 （126）
第5章 离散信号的时域分析 （128）
5．1 离散信号的基本运算 （128）
5．1．1 加（减）法和乘法 （128）
5．1．2 差分 （128）
5．1．3 反转 （129）
5．1．4 平移 （130）
5．1．5 尺度变换 （131）
练习题 （132）
5．2 典型离散信号 （132）
5．2．1 阶跃序列 （132）
5．2．2 单位序列 （133）
5．2．3 其他常见离散信号 （134）
练习题 （135）
5．3 离散信号的卷积和 （135）
5．3．1 卷积和 （135）
5．3．2 卷积和的图解过程 （138）
5．3．3 列表法求卷积和 （140）
5．3．4 不进位乘法求卷积和 （141）
练习题 （141）
5．4 卷积和的性质 （141）
5．4．1 卷积和的代数运算性质 （142）
5．4．2 单位序列的卷积和特性 （142）
5．4．3 移位序列的卷积和特性 （143）
练习题 （145）
5．5 本章小结 （145）
练习题答案 （146）
本章习题 （146）
第6章 离散信号的z域分析 （148）
6．1 z变换 （148）
6．1．1 z变换的定义 （148）
6．1．2 z变换的收敛域 （149）
练习题 （153）
6．2 z变换的性质 （154）
6．2．1 线性性质 （154）
6．2．2 移位特性 （154）
6．2．3 z域尺度变换 （156）
6．2．4 时域卷积定理 （157）
6．2．5 z域微分特性 （158）
6．2．6 z域积分特性 （159）
6．2．7 时域反转特性 （159）
6．2．8 序列部分和定理 （160）
6．2．9 初值定理和终值定理 （161）
练习题 （165）
6．3 逆z变换 （165）
6．3．1 幂级数展开法 （166）
6．3．2 部分分式展开法 （168）
练习题 （175）
6．4 s域与z域的关系 （175）
练习题 （177）
6．5 本章小结 （177）
练习题答案 （178）
本章习题 （179）
中篇 系统分析 （181）
第7章 系统 （182）
7．1 系统的定义 （182）
7．2 系统的描述 （182）
7．2．1 系统的数学模型 （182）
7．2．2 系统的时域框图表示 （183）
练习题 （185）
7．3 系统的分类与分析方法 （185）
7．3．1 连续系统与离散系统 （185）
7．3．2 动态系统与即时系统 （185）
7．3．3 单输入单输出系统与多
输入多输出系统 （186）
7．3．4 线性系统与非线性系统 （186）
7．3．5 时变系统与时不变系统 （188）
7．3．6 因果系统与非因果系统 （189）
7．3．7 稳定系统与不稳定系统 （190）
7．3．8 可逆系统与不可逆系统 （190）
7．3．9 LTI系统分析方法 （191）
练习题 （191）
7．4 本章小结 （191）
练习题答案 （192）
本章习题 （192）
第8章 LTI连续系统的时域分析 （194）
8．1 自由响应与强迫响应 （194）
8．1．1 自由响应 （194）
8．1．2 强迫响应 （195）
练习题 （199）
8．2 零输入响应与零状态响应 （199）
8．2．1 初始状态和初始值 （199）
8．2．2 零输入响应 （202）
8．2．3 零状态响应 （202）
8．2．4 全响应 （205）
练习题 （208）
8．3 冲激响应和阶跃响应 （208）
8．3．1 冲激响应 （208）
8．3．2 阶跃响应 （211）
练习题 （213）
8．4 卷积积分与零状态响应 （213）
练习题 （216）
8．5 本章小结 （216）
练习题答案 （216）
本章习题 （217）
第9章 LTI连续系统的变换域分析 （219）
9．1 LTI连续系统频域分析 （219）
9．1．1 频率响应 （219）
9．1．2 无失真传输 （222）
9．1．3 理想低通滤波器 （222）
9．1．4 佩利-维纳准则与物理可
实现低通滤波器 （224）
练习题 （226）
9．2 取样定理及其应用 （226）
9．2．1 信号取样 （227）
9．2．2 时域取样定理 （230）
9．2．3 频域取样定理 （232）
练习题 （233）
9．3 LTI连续系统复频域分析 （233）
9．3．1 微分方程的变换解 （234）
9．3．2 系统函数 （237）
9．3．3 系统的s域框图 （239）
9．3．4 电路的s域模型 （241）
练习题 （243）
9．4 LTI连续系统的系统特性 （244）
9．4．1 系统函数与时域响应 （244）
9．4．2 系统函数与频域响应 （247）
9．4．3 两类特殊系统 （249）
9．4．4 系统的因果性 （251）
9．4．5 系统的稳定性 （252）
练习题 （254）
9．5 LTI连续系统的信号流图与结构 （254）
9．5．1 信号流图 （254）
9．5．2 梅森公式 （256）
9．5．3 系统结构 （258）
练习题 （264）
9．6 本章小结 （264）
练习题答案 （265）
本章习题 （266）
第10章 LTI离散系统的时域分析 （270）
10．1 自由响应与强迫响应 （270）
10．1．1 自由响应 （271）
10．1．2 强迫响应 （271）
练习题 （276）
10．2 零输入响应与零状态响应 （276）
10．2．1 零输入响应 （276）
10．2．2 零状态响应 （277）
10．2．3 全响应 （278）
练习题 （281）
10．3 单位序列响应和阶跃响应 （281）
10．3．1 单位序列响应 （281）
10．3．2 阶跃响应 （283）
练习题 （284）
10．4 卷积和与零状态响应 （285）
练习题 （286）
10．5 本章小结 （286）
练习题答案 （287）
本章习题 （287）
第11章 LTI离散系统的z域分析 （289）
11．1 LTI离散系统的z域分析 （289）
11．1．1 差分方程的z域解 （289）
11．1．2 系统函数 （294）
11．1．3 系统的z域框图 （296）
练习题 （297）
11．2 LTI离散系统的系统特性 （298）
11．2．1 系统函数与时域响应 （298）
11．2．2 系统函数与频域响应 （301）
11．2．3 系统的因果性 （305）
11．2．4 系统的稳定性 （306）
练习题 （308）
11．3 LTI离散系统的信号流图与结构 （308）
11．3．1 信号流图 （308）
11．3．2 系统结构 （309）
练习题 （315）
11．4 本章小结 （315）
练习题答案 （316）
本章习题 （316）
第12章 系统的状态变量分析 （318）
12．1 系统状态变量描述法 （318）
12．1．1 状态与状态变量 （318）
12．1．2 动态方程的一般形式 （319）
12．2 连续系统状态方程的建立与
求解 （321）
12．2．1 由电路图直接建立状态
方程 （321）
12．2．2 由系统的信号流图（系
统框图）建立状态方程 （323）
12．2．3 连续系统状态方程的时
域解 （325）
12．2．4 连续系统状态方程的s
域解 （326）
练习题 （328）
12．3 离散系统状态方程的建立与
求解 （328）
12．3．1 离散系统状态方程的
建立 （328）
12．3．2 离散系统状态方程时
域解 （329）
12．3．3 离散系统状态方程变换
域解 （330）
练习题 （331）
12．4 系统的稳定性、可控制性和可
观测性 （332）
12．4．1 由状态方程判定系统的
稳定性 （332）
12．4．2 系统的可控制性和可
观测性 （333）
练习题 （335）
12．5 本章小结 （335）
练习题答案 （336）
本章习题 （336）
下篇 实践提高 （338）
第13章 信号与系统实践 （339）
13．1 实验环境简介 （339）
13．1．1 MATLAB语言简介 （339）
13．1．2 Python语言简介 （342）
13．2 信号表示 （344）
13．2．1 连续信号的表示 （344）
13．2．2 离散信号的表示 （350）
13．3 信号运算 （353）
13．3．1 信号的时域运算 （353）
13．3．2 信号的时间变换 （358）
13．3．3 信号的卷积 （359）
13．4 连续信号的傅里叶变换 （361）
13．4．1 连续周期信号的傅里
叶级数 （361）
13．4．2 连续信号的傅里叶变换 （364）
13．5 连续信号的s域分析 （366）
13．5．1 拉普拉斯变换 （366）
13．5．2 拉普拉斯逆变换 （367）
13．5．3 s域部分分式展开 （367）
13．6 离散信号的z域分析 （368）
13．6．1 z变换 （369）
13．6．2 z域部分分式展开 （369）
13．6．3 逆z变换 （370）
13．7 LTI连续系统时域响应 （371）
13．7．1 零输入响应、零状态响应
和全响应 （371）
13．7．2 冲激响应和阶跃响应 （372）
13．8 LTI连续系统的频率特性和频域
分析 （373）
13．8．1 频率特性 （373）
13．8．2 频域分析 （375）
13．9 LTI连续系统的系统函数 （376）
13．10 LTI离散系统时域分析 （377）
13．10．1 零状态响应 （377）
13．10．2 单位序列响应和阶跃
响应 （378）
13．11 LTI离散系统的系统函数与z域
分析 （379）
13．11．1 系统的零、极点分析 （379）
13．11．2 系统的频率特性分析 （381）
13．12 本章小结 （382）
习题参考答案 （383）
参考文献 （392）

前言/序言

前 言

随着电子信息技术的迅速发展和计算机的广泛应用，信号分析与处理的基本理论已成为科学工作者和工程技术人员不可或缺的必备知识。“信号与系统”课程主要介绍信号和系统分析的基本理论和方法，是高等学校通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、自动化、电子仪器、电气工程等电子类、电气类专业一门重要的学科基础课程，对相关专业学生的知识、能力和综合素质的培养具有举足轻重的地位和作用。

本书系统介绍信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共分3篇、13章，其中上篇（第1章～第6章）为信号分析的基本理论和方法，中篇（第7章～第12章）为系统分析的基本理论和方法，下篇（第13章）为实践部分。具体内容为：第1章简要介绍信号的定义和分类；第2章阐述连续时间信号的基本运算和几种典型的连续时间信号以及卷积积分；第3章详细讨论周期信号的傅里叶级数、非周期信号的傅里叶变换和周期信号的傅里叶变换；第4章重点介绍拉普拉斯变换；第5章阐述离散时间信号的基本运算和几种典型的离散时间信号以及卷积和；第6章着重阐述离散时间信号的z变换；第7章简要介绍系统的定义、描述和分类；第8章讲述LTI连续时间系统的时域解法，并着重讨论冲激响应、阶跃响应、初始状态与初始值的关系及卷积在LTI连续时间系统时域分析中的作用；第9章详细阐述LTI连续时间系统的频域和复频域分析、连续时间信号的取样与恢复、LTI连续时间系统的系统特性、信号流图和系统结构等；第10章讲述LTI离散时间系统的时域解法并介绍单位序列响应和阶跃响应；第11章详细讨论LTI离散时间系统的z域分析、系统特性、信号流图和系统结构；第12章介绍状态变量分析法的基本概念；第13章以MATLAB语言和Python语言为基础设计41个实验，每个实验均提供源代码和实验效果图。

在本书的编写过程中，我们以“化繁为简、变抽象为具体，践以求知、学以致用”为编写原则，坚持教材的编写符合认识的一般规律、符合学生的学习规律，努力做到“内容准确、强调基础，例题典型、思路多样，深入浅出、通俗易懂”，在突出理论的同时，强调实践的地位和作用，追求理论和实践的完美结合。总体上来说，本书具有以下几个特点：

1．内容丰富、结构合理。从内容上看，本书几乎涵盖信号与线性系统分析的绝大部分理论和实验内容：连续时间信号和离散时间信号分析（含时域和变换域）、LTI连续时间系统和离散时间系统的输入输出分析（含时域和变换域）、LTI连续时间系统和离散时间系统的状态变量分析，以及信号与系统的相关实验内容。从结构上看，本书采用“先信号后系统、先连续后离散、先外部法后内部法、先理论后实践”的布局，方便教师选择讲授内容，符合学生学习的基本规律。

2．深入浅出、通俗易懂。本书力图用最通俗易懂的语言深入浅出地讲解复杂抽象的理论，合理优化所涉及的证明方法和过程，并且简要阐述涉及的所有先习知识，从而确保不同基础的读者能够顺利学习本课程。同时，作者对重要知识点均从不同角度进行阐述，以帮助读者更好地理解本课程的内容，提高学习效果。

3．题目典型、思路多样。本书强调用例题释疑、用练习巩固、用习题提高。同时，为拓展读者思维，着力用不同的思路求解同一题目。除实验部分外，本书提供各类题目共计448题（例题205题、练习96题、习题147题），所有题目的设置均强调针对性和层次性，以有助于读者对知识点的理解。

4．优化实验、学以致用。为了使读者的学习符合“实践、认识，再实践、再认识”这一认识的一般规律，本书以例题的方式提供了41个典型实验。读者通过进行合理且适量的实验一定能够对复杂的理论有一个更加深入的认识，一定能够使抽象的理论感性化，让一般的原理具体化，从而达到“践以求知、学以致用”之目的。另外，所有实验均以MATLAB语言和Python语言设计，使读者在虚拟环境下既可完成实验环节，又可掌握常用信号处理软件的使用方法。

5．资源丰富、易于使用。为方便读者学习和教师授课，本书配套提供各类电子资源，主要包括所有练习题和习题的详细解答、全套PPT格式的电子课件及全部实验的实验代码等。

全书由吉建华制定编写大纲并统稿。第2、3、4、6、8、9、11章由吉建华编写，第1、5、12章由贾月辉编写，第7、10章由侯景忠编写，第13章由孙林娟编写。本书承蒙天津大学滕建辅教授和河北工业大学贾志成教授担任主审并给予许多指导和建议，编者对此深表谢意。

本书在编写过程中得到天津大学祖光裕副教授的大力支持和帮助，唐磊磊和尹博然对部分章节进行了校对，在此一并表示衷心的感谢。

本书既可作为高校电子电气类专业本科生和研究生学习信号与系统的教材和参考书，也可供从事信息技术的广大工程技术人员参考。

由于作者水平有限，书中错误和疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

《数字信号处理与应用》 内容梗概： 《数字信号处理与应用》是一部深入探讨数字信号处理理论、方法与实际应用的专著。本书旨在为读者构建一个坚实的数字信号处理知识体系，使其能够理解并掌握从基础概念到高级算法的各个方面，并能够将所学知识应用于解决现实世界中的工程问题。全书共分为十章，循序渐进地引导读者进入数字信号处理的精彩世界。 第一章：信号与系统的基本概念 本章将打下坚实的理论基础。我们将从最基本的信号定义出发，介绍不同类型的信号，如连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号、因果信号与非因果信号等。通过清晰的图示和例证，帮助读者建立直观的理解。随后，我们将引入系统的概念，定义系统的输入、输出以及系统对输入信号的响应。我们将详细阐述线性时不变（LTI）系统的核心特性——叠加性和时移不变性，并介绍描述LTI系统行为的关键工具——卷积。本章还将简要介绍信号的分类及其基本运算，为后续章节的学习做好铺垫。 第二章：离散时间信号的时域分析 在本章中，我们将专注于离散时间信号在时域的分析。我们将深入探讨离散时间傅里叶变换（DTFT）的原理及其应用，解释它如何将离散时间信号分解为一系列复指数信号的叠加。我们将详细推导DTFT的性质，如线性、时移、频移、卷积性质等，并提供丰富的计算示例。此外，本章还将介绍周期序列的傅里叶级数（DFS）分析，以及非周期序列的DTFT表示，并通过实际例子演示如何利用DTFT分析信号的频率成分。最后，我们将引入离散时间傅里叶级数（DTFS）的概念，为理解傅里叶变换提供另一种视角。 第三章：傅里叶变换及其性质 傅里叶变换是信号分析的核心工具，本章将对其进行全面深入的介绍。我们将从连续时间傅里叶变换（CTFT）开始，详细阐述其定义、推导过程以及其在将连续时间信号分解为连续频率成分中的作用。我们将一一列举CTFT的重要性质，例如线性、时移、频移、共轭对称性、积分性质、能量守恒性质（Parseval定理）等，并给出相应的数学推导和直观解释。本章还将探讨一些典型信号的傅里叶变换，如矩形脉冲、指数衰减信号、正弦信号等，帮助读者建立对变换的感性认识。此外，我们还会讨论傅里叶变换在卷积定理中的关键作用，以及它在系统分析中的重要性。 第四章：拉普拉斯变换及其性质 拉普拉斯变换是分析连续时间系统，特别是包含指数信号和正弦信号组合的系统的重要工具。本章将详细介绍单边拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，以及双边拉普拉斯变换。我们将深入探讨拉普拉斯变换的各项性质，包括线性、时移、频移、时间反转、微分、积分、卷积等，并详细推导这些性质。本章的重点之一是介绍拉普拉斯变换在求解线性常系数微分方程方面的应用，以及它在系统稳定性分析中的作用。我们将通过大量实际例子，展示如何利用拉普拉斯变换来分析系统的瞬态响应和稳态响应。 第五章：Z变换及其性质 Z变换是离散时间信号和系统分析的有力工具，其在数字信号处理中的地位堪比拉普拉斯变换在连续时间系统中的地位。本章将全面介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其在判断系统稳定性和因果性中的关键作用。我们将详细推导Z变换的各项性质，如线性、时移、频移、尺度变换、复共轭、微分、积分、卷积等，并提供相应的数学证明和图示解释。本章还将重点介绍Z变换在求解线性常系数差分方程方面的应用，这是分析和设计数字滤波器的基础。我们还将讨论Z变换在系统零极点分析、系统稳定性判断以及系统频率响应分析中的重要作用。 第六章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 离散傅里叶变换（DFT）是将有限长离散时间信号变换到离散频率域的有效手段，是许多数字信号处理算法的基础。本章将深入阐述DFT的定义、计算方法及其性质。我们将重点介绍DFT与DTFT之间的关系，以及DFT在频谱分析中的作用。然而，直接计算DFT的计算量很大，因此本章的重头戏将是快速傅里叶变换（FFT）算法。我们将详细介绍Cooley-Tukey算法等几种经典的FFT算法，讲解其原理、蝶形运算以及计算量的降低。通过大量的算例，读者将能够理解FFT如何在工程实践中极大地加速信号的频谱分析。 第七章：模拟滤波器设计 滤波器是信号处理中最基本也是最重要的模块之一，本章将聚焦于模拟滤波器的设计。我们将首先介绍滤波器的基本概念，包括通带、阻带、截止频率、衰减等。然后，我们将详细介绍几种经典的模拟滤波器原型，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）第一类和第二类、以及椭圆（Elliptic）滤波器。我们将讲解它们的幅频响应和相频响应特性，以及各自的优缺点。本章还将深入探讨如何根据给定的技术指标，如通带纹波、阻带衰减、截止频率等，来确定滤波器的阶数和设计参数，并给出详细的设计步骤和实例。 第八章：数字滤波器设计 在掌握了模拟滤波器设计的基础上，本章将转向数字滤波器的设计。数字滤波器因其灵活性、可编程性以及不受元器件参数漂移影响等优点，在现代信号处理中占据主导地位。我们将介绍两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。对于IIR滤波器，我们将介绍几种常用的设计方法，如脉冲响应不变法、双线性变换法等，并阐述如何利用模拟滤波器原型来设计数字IIR滤波器。对于FIR滤波器，我们将介绍窗函数法和频率采样法等设计方法，并分析不同窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、凯塞窗等）对滤波器性能的影响。本章将提供丰富的实例，演示如何设计满足特定要求的数字滤波器。 第九章：采样理论与重建 采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的关键过程。本章将深入探讨采样定理（Nyquist-Shannon采样定理），详细解释采样频率与信号最高频率之间的关系，以及过采样和欠采样的后果。我们将阐述采样过程中的混叠（aliasing）现象及其危害，并介绍防止混叠的技术，如抗混叠滤波器。随后，我们将重点研究信号重建（或称为插值）的原理和方法，介绍零阶保持、一阶保持以及更高级的插值方法，如sinc插值，并分析它们的性能。本章将通过实例说明采样和重建在实际应用中的重要性，例如在音频和图像处理中。 第十章：数字信号处理的应用 本章将带领读者将前面章节所学的理论知识应用于实际的工程领域。我们将选取几个典型的数字信号处理应用案例进行深入剖析。例如，我们将探讨在通信系统中如何利用数字信号处理技术实现信号的调制、解调和信道编码；在语音信号处理中，我们将介绍语音识别、语音合成、声纹识别等技术；在图像和视频处理中，我们将讲解图像压缩、图像增强、边缘检测、运动估计等应用；此外，我们还将触及生物医学信号处理（如心电图、脑电图分析）、地震数据处理、以及雷达和声纳信号处理等领域。通过这些案例，读者将深刻体会到数字信号处理强大的生命力和广泛的应用前景。 本书的编写力求严谨而不失趣味，理论推导清晰，公式证明详实，并配以大量的图示和实例，便于读者理解和掌握。每章末尾都附有习题，供读者巩固和检验学习效果。本书适合高等院校电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业本科生、研究生以及相关领域的工程师和研究人员阅读。通过学习本书，读者将具备扎实的数字信号处理理论基础，并能够独立分析和设计数字信号处理系统，解决实际工程问题。

评分☆☆☆☆☆

一本让我爱不释手的技术读物！最近我沉迷于一本叫做《信号与系统分析》的书，它彻底改变了我对一些曾经让我头疼的工程学概念的理解。这本书就像一位经验丰富的导师，以清晰且引人入胜的方式，将抽象的理论转化为易于理解的直观图景。一开始，我曾担心书中充斥着枯燥的数学推导，但事实并非如此。作者巧妙地将数学工具融入到实际问题中，让我看到了它们在理解各种动态系统中的强大力量。例如，傅里叶变换的概念，在我看来一直是个难以捉摸的黑魔法，但通过书中生动的图示和循序渐进的讲解，我终于理解了它如何揭示信号的频率成分，并为信号处理和通信系统的设计奠定了基础。此外，拉普拉斯变换和Z变换的介绍也同样令人印象深刻，它们在分析线性时不变系统的瞬态和稳态响应方面展现了非凡的实用性。我特别欣赏书中大量的实例，从音频滤波到控制系统，这些例子让我能够将所学知识与现实世界联系起来，加深了我的理解和记忆。这本书不仅仅是理论的堆砌，它更像是一场思想的旅行，带领我深入探索了信号和系统世界的奥秘，让我对接下来的学习和工作充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统分析》简直是我近期读过的最令人振奋的技术书籍之一。作为一名初学者，我一直对信号处理和系统理论感到畏惧，但这本书的出现彻底打消了我的疑虑。作者的写作风格非常平易近人，他并没有一开始就抛出复杂的公式，而是从最基本、最直观的概念入手，一步步引导读者进入信号与系统的世界。 我尤其喜欢书中关于“系统”这个概念的讲解，它将抽象的数学模型与我们生活中实际遇到的各种现象联系起来，例如声音的传播、电路的响应等等，让我感觉不再是孤立地学习理论，而是能看到它们在现实世界中的应用。 书中对卷积的解释也让我茅塞顿开，它不再是单纯的积分运算，而是理解系统如何对输入信号做出响应的核心。 而且，书中穿插的许多精心设计的图示，更是让理解过程事半功倍，那些动态变化的图形能够非常直观地展现信号和系统的行为。 我发现自己常常会因为一个有趣的例子而沉浸其中，忘记了时间的流逝。 这本书不仅传授了知识，更重要的是培养了我对这个领域的兴趣和好奇心，让我渴望去探索更多。

评分☆☆☆☆☆

最近我花了不少时间钻研这本《信号与系统分析》，它确实是一本引人入胜且极具启发性的著作。 我一直对信号和系统的交叉领域感到好奇，但又担心会遇到过于理论化、脱离实际的内容。 幸运的是，这本书的讲解方式恰恰是我所需要的。 作者非常擅长将复杂的数学概念与具体的工程实例相结合，让我能够清晰地看到理论是如何指导实践的。 比如，书中关于采样定理的阐述，不仅解释了其数学原理，还深入探讨了采样频率如何影响信号的重构，以及实际应用中可能遇到的混叠失真问题，这对于任何从事数字信号处理的人来说都至关重要。 我特别喜欢书中对系统响应的分析，包括瞬态响应和稳态响应，以及如何通过系统参数来优化这些响应，这为理解和设计各种控制系统和通信链路提供了坚实的理论基础。 此外，本书还涉及了一些高级主题，例如傅里叶级数和傅里叶变换的推广应用，以及一些基本的随机信号分析概念，这些内容让我对信号与系统的认识提升到了一个新的高度。 我认为这本书不仅适合初学者，也能够为有一定基础的读者带来新的启发。

评分☆☆☆☆☆

不得不承认，《信号与系统分析》这本书给我留下了极其深刻的印象。 它以一种意想不到的流畅度和深度，展现了信号与系统分析这一关键工程领域的魅力。 我之前对这门学科的认知，很大程度上停留在概念层面，缺乏系统性的理解，而这本书恰恰填补了这一空白。 作者在处理数学公式的同时，非常注重概念的物理意义和工程实际应用。 比如，在讲解离散时间信号与系统时，书中关于脉冲响应和系统函数的作用，以及它们如何共同决定系统的行为，我有了前所未有的清晰认识。 还有，对状态空间分析方法的引入，也让我看到了从全新的角度理解复杂多输入多输出系统的可能性。 书中大量的图表和示意图，不仅仅是插图，更是重要的辅助理解工具，它们将抽象的数学概念具象化，让我能够更直观地把握信号的变换过程和系统的动态特性。 读完这本书，我感觉自己像是拥有了一副能够“看透”信号和系统本质的眼镜，对许多工程问题都有了更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本《信号与系统分析》给我带来了极大的惊喜。 在阅读之前，我曾以为这会是一本充斥着晦涩数学符号和复杂公式的学术著作，但我完全错了。 作者用一种非常人性化的方式来阐述这些原本可能显得枯燥的概念。 他善于使用类比和直观的语言，将抽象的数学工具变得生动有趣，例如，他将傅里叶变换比作“解构”信号，将其拆分成不同的频率“组件”，让我一下子就抓住了核心思想。 我尤其欣赏书中关于“系统稳定性”的讨论，作者并没有止步于理论的阐述，而是通过分析不同系统参数如何影响其长期行为，让我们理解为何有些系统会趋于稳定，而有些则会失控。 这种与实际工程问题紧密结合的讲解方式，让我在学习过程中充满了成就感。 此外，书中对于时域和频域之间转换的深刻洞察，也让我对信号的本质有了更全面的认识。 以前，我总觉得这是两个独立的分析维度，但这本书让我明白了它们之间密不可分的联系。 总体而言，这是一本能够真正帮助读者建立扎实基础，并激发进一步探索欲望的优秀读物。