信号与系统（第四版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张小虹 著

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
• 系统分析
• 通信原理
• 控制系统
• 电工学

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560648804

版次：4

商品编码：12363416

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-04-01

用纸：胶版纸

内容简介

本书以三大变换(拉普拉斯变换、傅里叶变换和Z变换)为主线，描述了信号与系统的基本理论和分析方法；同时将经典理论与现代计算技术相结合，提高了授课效率，以期增强和加快读者对本课程知识点的理解与掌握。 本书在原版的基础上进行了修订，新增了MATLAB内容，以帮助读者尽快掌握和应用MATLAB知识，提高计算和作图能力。��

本书概念清晰、系统性强、特色鲜明，符合当前强调素质教育的教学改革要求。全书叙述流畅，深入浅出，使用方便，利于自学。��

本书可作为高校通信、自动控制、电子信息类专业本科或大专教材，对相关专业的工程技术人员也是一本有益的自学教材和参考用书。

前言/序言

“信号与系统”是以信号特性和处理等工程问题为背景，经数学抽象及理论概括而形成的专业基础课程。其基本任务是研究确定信号通过线性时不变系统进行传输、处理的基本理论和基本分析方法。

“信号与系统”课程的内容仍以传统和经典为主。现有的教材大都注重内容的严谨与完整(加有不少相关专业的内容)，在实际教学过程中，尤其是授课时数有限的情况下，很难按照教材完全实施，达不到预期目的。编者根据多年的教学实践和教改要求修订了本教材。本书以基本原理和基本方法为主导，以三大变换为主线，精选课程的基本内容，删繁就简，突出物理概念。

感谢读者的厚爱，《信号与系统》第四版即将出版。本版除了保留了经典理论与现代计算技术相结合的特色，重点对后续课程涉及的内容及一些扩展内容作了删减，例如相关、功率谱与能量谱等；为了便于具体概念的理解，对应地增加了少量的例题及例题详解；对习题进行了进一步的归纳增减优化，有利于读者练习时分析比较，更好地巩固课堂学习的基本概念。

编者在编写过程中考虑到了接受对象的不同，采取了宽口径的处理原则，书中打*的部分可供有不同教学要求的学校或教师选用。若读者还需深入了解相关专业知识，可参阅相关专业书籍。

本书概念清晰、系统性强、特色明显，尤其是引入现代教学思想与工具，使本书不仅非常适合作为电子信息类专业本科及大专学生的教材，也可作为计算机科学与应用等相关专业学生的教材。对相关专业的工程技术人员来说，本书也是一本较好的自学教材和参考用书。

很高兴有两位年轻的同行荣传振、朱莹参加了本版的部分纠错工作。

在编写过程中，还得到了陆军工程大学通信工程学院关宇教授的大力支持和帮助，编者在此表示深深的谢意。

由于编者水平有限，书中难免存在一些疏漏，恳请广大读者不吝赐教。

作者2018年1月修改于南京

《信号与系统（第四版）》是一本深入浅出的经典教材，它以清晰的逻辑和丰富的实例，为读者构建起一套理解和分析信号与系统的完整理论框架。这本书旨在培养读者在信号处理、通信系统、控制理论以及其他众多工程技术领域中所需的扎实基础知识和分析能力。 全书围绕着“信号”与“系统”这两个核心概念展开，层层递进，由浅入深。首先，在对信号的性质和分类进行详尽介绍后，书中便引入了“系统”的概念，并重点阐述了线性时不变（LTI）系统作为系统理论中最重要和最基础的组成部分。作者通过大量的数学推导和直观的图示，生动地揭示了LTI系统的输入-输出关系，以及它们在时域、频域和复频域中的不同表现形式。 核心概念的梳理与深化： 信号的表示与分类： 书的开篇就为读者构建了一个信号世界的全景图。从连续时间信号到离散时间信号，从周期信号到非周期信号，从能量信号到功率信号，每一种信号类型都被赋予了清晰的定义和典型的例子。作者特别强调了信号的分解，例如傅里叶级数和傅里叶变换，这为后续的系统分析奠定了关键基础。读者将学会如何利用这些数学工具，将复杂的信号分解成简单的正弦和余弦波的组合，从而揭示信号的内在频率成分。 线性时不变（LTI）系统的特性： LTI系统是信号与系统理论的基石。本书花费大量篇幅深入探讨LTI系统的关键特性，包括叠加性、齐次性、时移不变性。在此基础上，书中详细介绍了LTI系统的数学模型——微分方程和差分方程，并讲解了如何求解这些方程以获得系统的响应。通过引入卷积的概念，本书将LTI系统的时域响应与输入信号和系统冲激响应联系起来，这是理解LTI系统行为的最核心工具之一。读者将深刻理解，一旦知道了LTI系统的冲激响应，就能预测其对任何输入信号的响应。 傅里叶分析： 傅里叶分析是信号与系统理论中最重要的分析工具之一。本书系统地介绍了傅里叶级数（用于分析周期信号的频谱）和傅里叶变换（用于分析非周期信号的频谱）。读者将学会如何计算信号的傅里叶变换，并理解傅里叶变换所揭示的信号的频率特性。书中还深入探讨了傅里叶变换的性质，如线性性、时移性、频移性、卷积定理等，并展示了这些性质在信号处理中的实际应用。例如，傅里叶变换使得我们能够直观地看到信号的频率成分，这对于设计滤波器、理解调制解调过程至关重要。 拉普拉斯变换与Z变换： 为了更全面地分析信号和系统，特别是对于不稳定系统或需要处理初始条件的情况，本书引入了拉普拉斯变换（针对连续时间系统）和Z变换（针对离散时间系统）。这两个变换不仅能够将复杂的时域运算转化为代数运算，而且能够将系统的稳定性分析、频率响应分析等问题转化为在s域或z域上的问题。书中详细介绍了这两个变换的定义、性质以及如何利用它们来分析LTI系统的稳定性、频率响应和瞬态响应。特别地，对于离散时间系统，Z变换是分析差分方程和设计数字滤波器不可或缺的工具。 系统稳定性分析： 系统的稳定性是评价一个系统能否正常工作的重要指标。本书从不同角度阐述了系统的稳定性判断方法。对于LTI系统，通过分析其系统的冲激响应的收敛性，或者通过分析其系统函数（传递函数）的极点位置，可以判断系统的稳定性。书中结合拉普拉斯变换和Z变换，详细讲解了如何通过系统函数的极点来判断连续时间和离散时间系统的稳定性，为系统设计和故障诊断提供了重要的理论依据。 频率响应： 频率响应是描述LTI系统如何处理不同频率信号的关键概念。本书详细介绍了如何计算和解释LTI系统的频率响应。通过频率响应，我们可以了解系统对不同频率成分的增益和相移，这在音频处理、图像处理以及通信系统中有着广泛的应用。读者将学会如何利用傅里叶变换或频率响应函数来预测系统输出信号的频谱特性，以及如何根据频率响应设计滤波器来满足特定的信号处理需求。 采样与恢复： 随着数字技术的发展，信号的采样和恢复技术变得尤为重要。本书详细阐述了奈奎斯特采样定理，解释了在什么条件下可以无失真地将连续时间信号转换为离散时间信号，以及如何从采样后的离散时间信号中准确地恢复原始的连续时间信号。书中通过对采样过程的数学分析和图示说明，帮助读者理解采样定理的意义和实际应用，这对于数字通信、数字音频和数字视频处理等领域至关重要。 状态空间分析： 除了传统的输入-输出分析方法，本书还引入了现代系统理论中的状态空间分析方法。这种方法能够更全面、更灵活地描述和分析多输入多输出（MIMO）系统。书中讲解了如何建立系统的状态空间模型，并利用矩阵运算来分析系统的可控性、可观测性以及系统的内部动态特性。状态空间分析方法在现代控制理论、机器人学和复杂系统建模中发挥着越来越重要的作用。 学习方法与特点： 《信号与系统（第四版）》的另一大亮点在于其严谨的数学推导与生动的工程实例相结合。书中每一项理论概念的引入，都伴随着清晰的数学推导和详细的图示解释，确保读者能够理解其背后的原理。同时，大量的应用实例，涵盖了通信、控制、数字信号处理等多个工程领域，帮助读者将抽象的理论知识与实际工程问题联系起来，体会信号与系统理论在解决现实问题中的强大威力。 书后的习题设计也十分精巧，从基础的概念理解题到复杂的综合应用题，能够有效地检验读者的学习成果，并引导读者深入思考。通过解决这些问题，读者可以巩固所学知识，提高分析和解决问题的能力。 总而言之，《信号与系统（第四版）》是一本内容丰富、结构清晰、理论与实践相结合的优秀教材。无论您是初次接触信号与系统理论的学生，还是希望深入了解和应用相关技术的工程师，都能从中获益匪浅，为进一步的学习和研究打下坚实的基础。它不仅是一本教科书，更是一本能够伴随读者在工程领域不断探索的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样初次接触信号与系统领域的学习者而言，这本《信号与系统（第四版）》无疑是一个非常好的起点。它并没有一开始就抛出过于复杂的数学工具，而是从信号的基本概念入手，比如信号的分类、表示以及基本运算，让我在相对轻松的环境下建立起对信号的初步认知。作者在讲解 LTI 系统时，采用了很多类比和比喻，比如用“记忆”来形容系统的冲激响应，这大大降低了抽象概念的理解门槛。而且，书本的习题设计也非常有梯度，从简单的概念验证到复杂的综合应用，能够有效地检验我的学习成果，并且指引我去进一步思考。我尝试做了其中的一些习题，发现书本后面的答案和解析虽然没有完全给出，但足够的提示让我能够自己找出答案，这在一定程度上锻炼了我的独立解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本《信号与系统（第四版）》在理论深度和广度上都做得相当出色。一开始读起来可能需要一些时间来适应它的逻辑和严谨性，但一旦你沉浸其中，便会发现其中蕴含的精妙。作者对于卷积的讲解，真的是我见过最细致的，从定义到性质，再到各种应用场景，都一一罗列，并且配有大量的例子。特别是它对离散时间卷积和连续时间卷积的类比处理，让我对这个核心概念有了更深刻的理解，不再是死记硬背公式。而且，书本的排版设计也十分人性化，关键的定义、定理和公式都被清晰地标注出来，方便我随时回顾和查阅。偶尔遇到的难题，我会尝试去寻找书中是否有类似的例题，大部分时候都能找到启发。它不仅仅是一本教科书，更像是一本工具书，在你遇到实际问题时，能够提供有效的指导和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本《信号与系统（第四版）》对于我来说，是一次非常扎实的理论学习体验。它在数学推导上毫不含糊，严谨而细致，这让我对信号与系统背后的数学原理有了深刻的认识。我尤其欣赏作者对于一些基础数学工具，比如复数、积分、微分等在信号与系统中的应用的讲解，它能够帮助我巩固这些数学基础，并理解它们是如何服务于信号分析的。书本的附录部分也提供了很多有用的参考资料，比如各种信号的傅里叶变换对，这在做题时非常方便。虽然有时候阅读起来需要花费更多的时间和精力，但每一次的钻研都让我收获良多，感觉自己对信号与系统的理解又上了一个台阶。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第四版）》给我留下的最深刻印象是它对概念之间联系的强调。作者并不孤立地讲解每一个知识点，而是会不断地将新的概念与之前学到的内容联系起来，形成一个完整的知识体系。例如，在讲解拉普拉斯变换时，它会自然地引出傅里叶变换的应用局限性，并说明拉普拉斯变换是如何克服这些局限性的。这种“融会贯通”的教学方式，让我不再感到知识点之间是零散的碎片，而是能够看到它们如何有机地组合在一起，共同解决更复杂的问题。书中对于系统稳定性、因果性等重要性质的讨论，也充分体现了这种联系性，让我们明白这些性质是如何由系统的数学模型所决定的。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第四版）》真的像一位严谨的导师，又像一位耐心循循善诱的朋友。从我翻开第一页开始，就有一种被知识海洋包围的感觉，但幸好，作者的叙述方式并没有让我感到窒息。他就像一位经验丰富的向导，带着我一步步探索信号的奥秘。书中的概念讲解清晰透彻，我尤其喜欢它在引入傅里叶变换时，那种循序渐进的推导过程，从周期信号的傅里叶级数到非周期信号的傅里叶变换，每一步都那么自然而然，仿佛之前所有的铺垫都是为了这一刻的豁然开朗。而且，书中的插图质量非常高，很多抽象的概念通过直观的图形化展示，大大降低了理解难度。我记得有一次，我为一个复杂的系统响应感到困惑，翻到书中的一个特定图示，那一刻，所有的疑点都烟消云散了。它不仅仅是理论的堆砌，更注重实际的应用和理解，这一点对于我这样希望将理论知识应用于工程实践的学生来说，简直是太宝贵了。