信號與係統引論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鄭君裏，應啓珩，楊為理 編

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 通信原理
• 控製係統
• 數學建模
• 電子工程
• 高等數學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040257878

版次：1

商品編碼：12251287

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2009-03-01

用紙：膠版紙

頁數：627

字數：750000

正文語種：中文

內容簡介

　　《信號與係統引論》作者以原著《信號與係統》（第二版）（2000年高等教育齣版社齣版）為基礎，改寫成這本引論教材。特點如下：篇幅適當減少，以適應不同課程學時的需求；保持瞭原著*重要的特色——理論與實踐密切結閤，應用實例豐富；在改寫過程中對部分實例進行瞭更新或補充，具有強烈的時代感；全文保留瞭原著第六章信號的矢量空間分析，從而充分體現瞭《信號與係統引論》與國內外其他同類教材的明顯區彆。
　　《信號與係統引論》共9章，包括：緒論；連續時間係統的時域分析；傅裏葉變換；拉普拉斯變換、連續時間係統的s域分析；傅裏葉變換應用於通信係統——濾波、調製與抽樣；信號的矢量空間分析；離散時間係統的時域分析；z變換、離散時間係統的z域分析；係統的狀態變量分析。
　　《信號與係統引論》可作為高等院校通信電子類本科生信號與係統課程的教材。如果教師備課或學生自學時將《信號與係統引論》與《信號與係統》（第二版）交互參考研究，可以取得更好的教學效果。

內頁插圖

目錄

第一章 緒論
1．1 信號與係統
1．2 信號的描述、分類和典型示例
1．3 信號的運算
1．4 階躍信號與衝激信號
1．5 信號的分解
1．6 係統模型及其分類
1．7 綫性時不變係統
1．8 係統分析方法
習題

第二章 連續時間係統的時域分析
2．1 引言
2．2 係統數學模型（微分方程）的建立
2．3 用時域經典法求解微分方程
2．4 起始點的跳變——從0-到0+狀態的轉換
2．5 零輸入響應與零狀態響應
2．6 衝激響應與階躍響應
2．7 捲積
2．8 捲積的性質
2．9 利用捲積分析通信係統多徑失真的消除方法
2．10 用算子符號錶示微分方程
習題

第三章 傅裏葉變換
3．1 引言
3．2 周期信號的傅裏葉級數分析
3．3 典型周期信號的傅裏葉級數
3．4 傅裏葉變換
3．5 典型非周期信號的傅裏葉變換
3．6 衝激函數和階躍函數的傅裏葉變換
3．7 傅裏葉變換的基本性質
3．8 捲積特性（捲積定理）
3．9 周期信號的傅裏葉變換
3．10 抽樣信號的傅裏葉變換
3．11 抽樣定理
習題

第四章 拉普拉斯變換、連續時間係統的s域分析
4．1 引言
4．2 拉普拉斯變換的定義、收斂域
4．3 拉氏變換的基本性質
4．4 拉普拉斯逆變換
4．5 用拉普拉斯變換法分析電路、s域元件模型
4．6 係統函數（網絡函數）H（s）
4．7 由係統函數零、極點分布決定時域特性
4．8 由係統函數零、極點分布決定頻響特性
4．9 二階諧振係統的s平麵分析
4．10 全通函數與最小相移函數的零、極點分布
4．11 綫性係統的穩定性
4．12 雙邊拉氏變換
4．13 拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係
習題

第五章 傅裏葉變換應用於通信係統——濾波、調製與抽樣
5．1 引言
5．2 利用係統函數H（jw）求響應
5．3 無失真傳輸
5．4 理想低通濾波器
5．5 係統的物理可實現性、佩利一維納準則
5．6 利用希爾伯特變換研究係統函數的約束特性
5．7 調製與解調
5．8 帶通濾波係統的運用
5．9 從抽樣信號恢復連續時間信號
5．10 脈衝編碼調製（PCM）
5．11 頻分復用與時分復用
5．12 對當代電信網絡的初步認識
習題

第六章 信號的矢量空間分析
6．1 引言
6．2 信號矢量空間的基本概念
6．3 信號的正交函數分解
6．4 完備正交函數集、帕塞瓦爾定理
6．5 沃爾什函數
6．6 相關
6．7 能量譜和功率譜
6．8 信號通過綫性係統的自相關函數、能量譜和功率譜分析
6．9 匹配濾波器
6．10 測不準（不定度）原理及其證明
6．11 碼分復用、碼分多址（CDMA）通信
習題

第七章 離散時間係統的時域分析
7．1 引言
7．2 離散時間信號——序列
7．3 離散時間係統的數學模型
7．4 常係數綫性差分方程的求解
7．5 離散時間係統的單位樣值（單位衝激）響應
7．6 捲積（捲積和）
7．7 解捲積（反捲積）
習題

第八章 二變換、離散時間係統的z域分析
8．1 引言
8．2 z變換定義、典型序列的。變換
8．3 z變換的收斂域
8．4 逆變換
8．5 z變換的基本性質
8．6 z變換與拉普拉斯變換的關係
8．7 利用z變換解差分方程
8．8 離散係統的係統函數
8．9 序列的傅裏葉變換（DTFT）
8．10 離散時間係統的頻率響應特性
8．11 數字濾波器簡介
習題

第九章 係統的狀態變量分析
9．1 引言
9．2 反饋係統的初步概念
9．3 信號流圖
9．4 連續時間係統狀態方程的建立
9．5 連續時間係統狀態方程的求解
9．6 離散時間係統狀態方程的建立
9．7 離散時間係統狀態方程的求解
9．8 狀態矢量的綫性變換
9．9 係統的可控製性與可觀測性
習題

附錄一 捲積錶
附錄二 常用周期信號的傅裏葉級數錶
附錄三 常用信號的傅裏葉變換錶
附錄四 幾何級數的求值公式錶
附錄五 序列的z變換錶

習題答案
索引
參考書目

前言/序言

　　1978年撰寫《信號與係統》（第一版）初稿至今已曆經30年，在此期間，曾改寫第二版，於2000年與讀者見麵。從第一版到第二版讀者對該書的需求量逐步增多。我們結識瞭大批有誌於學習或教授信號與係統課程的朋友，眾多學生和教師對這一學科領域的強烈興趣與研究熱情是對作者最珍貴的鼓勵與厚愛，在此深緻謝意。
　　迴顧10年前開始撰寫第二版初稿時確定的追求目標以及近年來使用該書授課的實踐感受，作者認識到以下諸方麵的思考很值得認真分析與反復研究：
　　（1）由於確定性信號經綫性時不變係統傳輸與處理的研究方法已相當成熟，本課程的教學要求和基本內容相對穩定。雖然在某些方麵受到最新技術發展的衝擊，然而，尚未構成大幅度更新和重組課程體係的新局麵，因而，本課程的發展前景可錶述為：在相對穩定中逐步追求變革。
　　（2）要處理好穩定與變革的關係，必須在講授傳統內容的過程中充分體現時代氣息，注重經典理論的講述與引入最新技術的相互融閤。以當代信息科學的觀點理解、審視、組織和闡述傳統內容。所謂課程更新往往體現在應用領域的演變，而已經成熟的經典理論卻仍然適用。第二版教材特彆注重結閤基本概念介紹各類應用實例（如PCM通信、CDMA通信、碼速與帶寬、匹配濾波器、小波變換以及人口增長估測、宏觀經濟模型、住房貸款償還計算等）。這些討論有助於激發學生的學習誌趣和熱情，推動他們靈活、深入地掌握基本概念，給讀者留下深刻印象，這是該書最重要的特色。
　　（3）增寫信號的矢量空間分析一章，取得瞭很好的教學效果。這裏涉及的基本概念在許多後續課程中需要引用，而按照以往的習慣，尚未見到國內外哪種教材或哪門課程對此進行係統的入門介紹。本章的撰寫成功地改變瞭這種狀況。
　　教學改革必須注重結閤國情。我們的學生從高中到大學曆經係統深入的數學課程學習，承受瞭嚴格而艱苦的訓練，他們對數學基礎知識及其實際應用問題的興趣要明顯超過國外的同齡學生。而本課程的核心任務正是要構建一座從數學到物理和工程技術的橋梁，引導學生從理論學習過渡到專業工程訓練。本書的重要特徵在於適應國情，使學生一方麵對信號處理的學習步入更深層次，為學好後續理論課程打好基礎，另一方麵也認識到數學並不神秘，許多數學工具非常有用。
　　（4）信號與係統課程的實驗教學可以結閤MATLAB軟件應用安排編程練習。目前，這種做法已取得國內外眾多授課教師的共識。在具體實現方法上有兩種形式，一是在理論教材的每一章後附加相應練習，另一種是單獨編寫MATLAB編程練習教材，適當增加綜閤性訓練題目，這需要稍多一些課時。經過幾年來的實踐試點，我校電子係采取瞭後一種做法，並且齣版瞭相應的教材（見本書後所附參考書目[3]）。
　　（5）第二版教材結構具有很大靈活性，可適用於本科通信電子類與非通信電子類的多種專業，全書篇幅較大。任課教師可以根據各校實際情況進行不同章節的選取與組閤，構成深度和學時有區彆的課程。

《宇宙的語言：理解模式、信息與演化》 簡介 人類文明的進步，很大程度上依賴於我們理解並操控自然界和人類社會中存在的模式與信息的能力。從古老的星象觀測到現代的基因測序，從簡單的口頭交流到復雜的互聯網信息流，我們無時無刻不在與各種各樣的“信號”打交道。這些信號，或是波動的聲響，或是閃爍的光芒，或是抽象的數據，它們攜帶著關於世界的信息，驅動著萬物的演化和人類的認知。 《宇宙的語言：理解模式、信息與演化》是一部深入探索這些普遍存在於自然與社會中的信號、模式、信息及其背後規律的著作。它並非一本枯燥的技術手冊，而是一場引人入勝的思維之旅，旨在揭示隱藏在看似雜亂無章的現象背後的深刻聯係和普遍原理。本書將帶領讀者穿越物理世界、生物王國、人類社會乃至抽象的數學領域，去聆聽宇宙的低語，去解讀信息的脈絡，去洞察模式的形成與演化。 本書內容概述 本書的結構設計循序漸進，從宏觀到微觀，從直觀到抽象，力求為讀者構建一個清晰而全麵的認知框架。 第一部分：信號的本質與感知 在本書的開篇，我們將首先聚焦於“信號”本身。什麼是信號？它們如何産生？又如何被感知？我們將探討不同形式的信號： 物理信號： 從聲波的振動到電磁波的傳播，從可見光到不可見的光譜，我們將解析這些物理現象所承載的信息。例如，動物如何通過聲呐或化學信號進行交流？天文學傢如何從遙遠的星光中解讀宇宙的過去？ 生物信號： 在生命體內，信號無處不在。從細胞間的化學通訊（如激素、神經遞質）到基因調控網絡，再到生物體的整體行為模式，我們將深入理解生命如何通過信號傳遞來維持秩序、適應環境、繁衍後代。例如，植物如何感知光照強度來調節生長？免疫係統如何識彆並響應外來病原體？ 人類信號： 語言、文字、圖像、音樂、行為，這些都是人類用於錶達思想、傳遞情感、組織社會的重要信號。我們將分析這些信號的特點，以及它們如何影響我們的認知和互動。例如，錶情和肢體語言在溝通中的作用是什麼？不同文化如何發展齣獨特的信號係統？ 在理解信號的基礎上，我們將進一步探討“感知”。感知不僅僅是被動接收，更是對信號的主動解讀和解釋。本書將剖析人類以及其他生物的感知機製，以及信息在傳遞過程中可能發生的失真與損耗。我們也將審視信息過載的挑戰，以及如何在海量信號中有效提取有用的信息。 第二部分：模式的識彆與構建 自然界和人類社會充滿瞭各種各樣的“模式”。模式是信號的有序組閤，它們揭示瞭事物運作的規律和潛在的結構。本書的第二部分將深入研究模式的識彆、描述與構建： 時域與頻域的視角： 許多信號的模式可以通過在時間和頻率兩個維度上進行分析來揭示。例如，聲音的音色可以通過其頻譜分析來區分，而一段音樂的節奏則體現在其時間序列的重復性上。我們將學習如何從不同的視角去審視信號，以發現隱藏的模式。 統計模式與機器學習： 在大數據時代，統計學和機器學習成為瞭識彆復雜模式的關鍵工具。我們將介紹一些基本的統計概念，以及如何利用算法從數據中學習模式，並進行預測和分類。例如，如何通過分析大量的用戶行為數據來推薦商品？如何利用圖像識彆技術來區分不同的物體？ 自組織與湧現現象： 許多宏觀的模式並非由單一中心控製，而是由大量微觀個體之間的簡單互動自發産生的。本書將探討諸如蜂群、蟻群、鳥群等集體行為中的自組織現象，以及這些湧現齣的復雜模式。我們將理解“整體大於部分之和”的深刻含義。 自然界中的幾何與分形： 自然界中存在著許多令人驚嘆的幾何模式，如雪花的六角形、樹枝的生長方式、海岸綫的蜿蜒麯摺。我們將介紹分形幾何等概念，以理解這些自然界中普遍存在的“自相似”模式。 第三部分：信息的編碼、處理與演化 信號承載著信息，而信息的有效傳遞和處理是係統運作的關鍵。本書的第三部分將聚焦於信息在係統中的生命周期： 信息論基礎： 我們將引入信息論的基本概念，如信息熵、信道容量等，來量化信息的多少以及信息傳輸的效率。這將幫助我們理解為什麼有些信息容易被傳遞，而有些則難以捕捉。 編碼與解碼： 為瞭更有效地傳遞和存儲信息，我們需要對其進行編碼。從簡單的二進製編碼到復雜的糾錯碼，我們將探討各種編碼技術在不同領域的應用，例如數字通信、數據存儲和生物遺傳。 反饋與控製係統： 許多係統通過反饋機製來維持穩定或達到目標。本書將分析正反饋與負反饋的作用，以及它們如何驅動係統的動態行為。例如，恒溫器如何通過負反饋來調節室溫？生物體如何利用反饋機製來維持內環境的穩定？ 信息與演化： 信息在生物演化中扮演著核心角色。基因是信息的載體，而變異和選擇是信息在代際間傳遞和更新的過程。我們將探討信息如何驅動物種的適應性演化，以及信息不對稱在生態係統中的作用。 第四部分：普適性原理與未來展望 在本書的最後部分，我們將嘗試將前麵探討的各種現象聯係起來，尋找隱藏在信號、模式與信息背後的普適性原理。 復雜性科學的視角： 我們將從復雜性科學的視角來審視自然界和人類社會的係統，理解這些係統如何通過大量的相互作用産生非綫性的行為和湧現的特性。 網絡理論的應用： 現實世界中的許多現象都可以用網絡來錶示，例如社交網絡、生物分子網絡、交通網絡。我們將探討網絡結構如何影響信息的傳播和係統的功能。 從經典到未來的演進： 我們將迴顧信號與模式研究的曆史，並展望其在人工智能、大數據分析、生物技術、經濟學等前沿領域的未來發展。 本書的特色與價值 《宇宙的語言：理解模式、信息與演化》的獨特之處在於： 跨學科的視角： 本書打破學科壁壘，將物理學、生物學、計算機科學、信息論、統計學、社會學等領域的知識融會貫通，展現瞭信號、模式與信息的普遍聯係。 生動形象的案例： 通過大量貼近生活的生動案例，如動物的交流方式、音樂的構成、經濟市場的波動、互聯網的信息傳播等，將抽象的概念具象化，使讀者易於理解。 啓發性的思維方式： 本書旨在培養讀者觀察世界、分析問題的新視角，鼓勵讀者從信號與模式的角度去審視周圍的現象，發現其中的規律，並提齣創新的解決方案。 理論與實踐的結閤： 在介紹核心理論的同時，本書也關注這些理論在實際應用中的價值，為讀者提供解決現實問題的思路。 誰適閤閱讀本書？ 本書適閤所有對自然界、人類社會以及信息科學充滿好奇心的讀者。無論您是高中生、大學生，還是專業領域的從業者，都能從本書中獲得啓發。尤其推薦給以下讀者： 對物理學、生物學、計算機科學等基礎學科感興趣的學生。 希望拓展知識邊界，建立跨學科思維的各領域研究者和從業人員。 對人工智能、大數據、復雜係統等新興領域感到好奇的普通讀者。 任何希望更深入地理解我們所處世界運作規律的智慧生命。 閱讀《宇宙的語言：理解模式、信息與演化》，您將學會用一種全新的語言去傾聽世界的低語，用一雙敏銳的眼睛去洞察模式的脈絡，用一顆求知的心去解碼信息的奧秘。這是一場關於認知、關於智慧、關於宇宙本身的探索之旅，期待與您一同啓程。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我對我們身處的世界有瞭全新的認識。以前總覺得很多現象都是理所當然的，比如我們聽到的聲音，看到的圖像，這些都是怎麼傳遞過來的，背後有什麼樣的規律？《信號與係統引論》就像一把鑰匙，打開瞭我對這些問題的求知欲。書中用一種非常直觀的方式，從最基本的信號概念講起，逐步深入到係統的分析。我尤其喜歡它對傅裏葉變換的講解，一開始覺得名字聽起來很嚇人，但作者用瞭很多生動的例子，比如把一個復雜的波形分解成一係列簡單的正弦波，這讓我瞬間就明白瞭信號的本質。而且，書中的插圖和圖示做得非常齣色，很多復雜的公式在圖的幫助下變得一目瞭然。我還能想起當時看到一個關於捲積的圖，一下子就理解瞭係統是如何對信號做齣響應的。這本書不僅僅是理論上的講解，還穿插瞭不少實際應用的例子，讓我覺得學到的知識非常有價值，不像很多純理論的書那樣枯燥乏味。我開始關注生活中的各種信號，比如手機信號、無綫電廣播，甚至是我們說話的聲音，都在思考它們背後的“信號與係統”原理。這算是一次非常愉快的學習經曆，也為我後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

剛翻開這本《信號與係統引論》，就有一種被其嚴謹和係統性所震撼的感覺。它不像某些教材那樣，上來就拋齣一堆晦澀難懂的概念，而是循序漸進，層層遞進，讓讀者有足夠的時間去消化和理解。作者在處理數學公式時，非常注重理論的鋪墊和物理意義的解釋，這對於我這種不是數學專業齣身的讀者來說，簡直是福音。書中對離散時間信號和連續時間信號的處理方式，以及它們之間的聯係，都闡述得非常清晰。我印象最深刻的是關於係統穩定性、因果性等概念的討論，這些是理解任何信號處理係統的關鍵。書中通過大量的例子，比如濾波器、放大器等，來具體說明這些理論概念是如何在實際工程中應用的。這讓我在學習理論的同時，也能看到它的應用前景，極大地激發瞭我學習的興趣。我甚至開始主動去查找一些關於數字信號處理、通信原理等領域的資料，感覺這本書已經打開瞭一個全新的世界。它不僅僅是知識的傳授，更是一種思維方式的培養，教會我如何去分析和解決問題。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書《信號與係統引論》給我帶來的最大改變，就是讓我看到瞭生活中各種看似獨立的現象之間存在的深刻聯係。以前我總覺得電報、電話、收音機是不同的技術，但通過這本書，我明白瞭它們都遵循著相似的“信號與係統”原理。從模擬信號到數字信號的轉換，再到信號的傳輸和解調，這一係列的過程在書中被清晰地描繪齣來。我喜歡作者在講解過程中，不斷地將理論與實際應用相結閤，比如在介紹捲積時，就聯係到瞭濾波器的工作原理。這讓我覺得學習到的知識非常“接地氣”，很有實踐意義。書中對係統響應的分析，讓我理解瞭為什麼不同的係統會對相同的信號産生不同的輸齣。我開始嘗試著用書中的知識去分析一些簡單的通信係統，雖然還很簡單，但已經讓我非常有成就感。這本書就像是一本武林秘籍，教會瞭我如何去“內視”信息的流動和處理，讓我對科技的理解上瞭一個新的颱階。

評分☆☆☆☆☆

我一直對聲音的傳播和處理非常感興趣，這本書《信號與係統引論》正好滿足瞭我這方麵的求知欲。它從最基本的聲音信號開始，逐步講解瞭如何用數學模型來描述和分析這些信號。我尤其喜歡書中對采樣定理的講解，它解釋瞭為什麼我們在錄製聲音時需要以一定的頻率進行采樣，以及采樣頻率過低會産生什麼後果。這對我理解數字音頻的工作原理非常有幫助。而且，書中還介紹瞭各種濾波器的原理，比如低通濾波器、高通濾波器等，這讓我在聽音樂的時候，也能思考到不同音效是如何通過這些濾波器實現的。書中的圖示非常直觀，讓我能夠輕鬆地理解傅裏葉變換、拉普拉斯變換等復雜的數學工具是如何被用來分析信號的頻譜特性的。這本書讓我對聲音的世界有瞭更深層次的理解，不再隻是被動地接收，而是開始主動地去思考它背後的科學原理。

評分☆☆☆☆☆

這本書《信號與係統引論》的寫作風格非常吸引人，語言通俗易懂，避免瞭過多的專業術語堆砌，即使是初學者也能輕鬆入門。作者善於運用類比和比喻，將抽象的數學概念形象化，比如用“流水”來比喻信號的流動，用“過濾器”來比喻係統對信號的處理。這大大降低瞭學習的門檻。我特彆喜歡書中對各種信號和係統的分類以及它們之間的關係闡述。無論是連續時間還是離散時間，是綫性還是非綫性，書中都給齣瞭清晰的定義和分析方法。而且，書中還包含瞭不少的例題和習題，並且提供瞭詳細的解答，這讓我在學習過程中能夠及時鞏固知識，檢驗學習效果。我曾經在學習某個章節時遇到瞭一些睏惑，但通過書後的習題和解答，很快就找到瞭思路，剋服瞭難點。這本書讓我覺得學習“信號與係統”不再是一件枯燥乏味的事情，而是一場充滿樂趣的智力探索。