信號與係統輔導與題解(宋琪)(與美國MIT麻省理工本科教材配套) 宋琪,陸三蘭 97875 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋琪，陸三蘭 著

圖書標籤:

• 信號與係統
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齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787560979595

商品編碼：29389876360

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名：信號與係統輔導與題解(宋琪)(與美國MIT麻省理工本科教材配套)

定價：23.00元

作者：宋琪,陸三蘭

齣版社：華中科技大學齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787560979595

字數：346000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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　　本書很經典，不僅內容豐富，條理清楚，習題數量多，而且實際應用介紹得多，習題按照由易到難，由理論到實際，有層次地閤理地安排。不僅有利於教師教學，也有利於學生自學。

內容提要

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　　本書是奧本海姆教授主編的、電子工業齣版社引進齣版的《信號與係統》(第2版)一書的配套的部分習題解答和學習指導。針對原教材中～5章、第7章、第9章和0章後的基礎題，將有答案的基礎題作為例題，沒有答案的基礎題作為習題，並給齣瞭詳細的分析和解答過程，少數題目甚至給齣瞭多種解法。為瞭方便學生對知識點的掌握，每章開始均有本章內容小結。《信號與係統輔導與題解(信號與係統奧本海姆第2版經典教材輔導用書)》可作為高等學校學生的學習輔導教材，也可作為報考電子信息、通信類專業及其他相關專業碩士研究生的考生的復習參考書。

目錄

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章 信號與係統 1.1 學習要點 1.1.1 信號 1.1.2 幾種基本信號 1.1.3 係統 1.1.4 係統的性質 1.2 典型例題 1.3 習題解答第2章 綫性時不變係統 2.1 學習要點 2.1.1 離散時間LTI係統 2.1.2 連續時間LTI係統 2.1.3 綫性時不變係統的性質 2.1.4 用微分方程描述的LTI係統 2.1.5 用差分方程描述的LTI係統 2.1.6 奇異函數 2.2 典型例題 2.3 習題解答第3章 周期信號的傅裏葉級數錶示 3.1 學習要點 3.1.1 LTI係統對復指數信號的響應 3.1.2 毛續時間周期信號的傅裏葉級數錶示 3.1.3 連續時間傅裏葉級數(FS)性質 3.1.4 離散時間周期信號的傅裏葉級數錶示 3.1.5 離散時間傅裏葉級數性質 3.1.6 傅裏葉級數與LTI係統 3.2 典型例題 3.3 習題解答第4章 連續時間傅裏葉變換 4.1 學習要點 4.1.1 非周期信號的錶示：連續時間傅裏葉變換 4.1.2 周期信號的傅裏葉變換 4.1.3 連續時間傅裏葉變換(FT)的性質 4.1.4 連續時間LTI係統的頻率響應 4.1.5 濾波 4.1.6 帶寬 4.2 典型例題 4.3 習題解答第5章 離散時間傅裏葉變換 5.1 學習要點 5.1.1 離散時間傅裏葉變換對 5.1.2 離散時間傅裏葉變換與連續時間傅裏葉變換的區彆 5.1.3 離散時間傅裏葉變換的收斂性 5.1.4 周期序列的傅裏葉變換 5.1.5 離散時間傅裏葉變換的性質 5.1.6 由綫性常係數差分方程所描述的離散LTI係統 5.2 典型例題 5.3 習題解答第6章 采樣 6.1 學習要點 6.1.1 衝激串采樣 6.1.2 采樣定理 6.1.3 利用內插由采樣點重建信號 6.1.4 連續信號的離散處理 6.2 典型例題 6.3 習題解答第7章 拉普拉斯變換 7.1 學習要點 7.1.1 拉普拉斯變換及其與CTFT的關係 7.1.2 拉普拉斯變換的收斂域(ROC) 7.1.3 拉普拉斯逆變換 7.1.4 拉普拉斯變換的性質 7.1.5 用幾何作圖法由極一零點分布圖求傅裏葉變換 7.1.6 用拉普拉斯變換來錶徵和分析LTI係統 7.1.7 連續時間係統的方框圖錶示 7.1.8 單邊拉普拉斯變換 7.2 典型例題 7.3 習題解答第8章 z變換 8.1 學習要點 8.1.1 z變換及其與DTFT的關係 8.1.2 z變換的收斂域(ROC) 8.1.3 逆z變換 8.1.4 z變換的性質 8.1.5 用幾何作圖法由極-零點分布圖求傅裏葉變換 8.1.6 用z變換來錶徵和分析LTI係統 8.1.7 離散時間係統的方框圖錶示 8.1.8 單邊z變換 8.2 典型例題 8.3 習題解答參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《信號與係統：理論精要與應用探索》 一、 理論基石：穿越信號的海洋 信號與係統是電子工程、通信工程、自動控製、信息科學等眾多理工科領域不可或缺的基礎課程。它如同抽象世界的語言，使我們能夠描述、分析和理解各種動態現象。本書旨在構建一個紮實而全麵的理論框架，引導讀者深入理解信號與係統的核心概念，掌握分析工具，並為進一步的專業學習打下堅實基礎。 1. 信號的本質與分類：萬象的起點 我們從信號最根本的定義齣發，探討其物理意義和數學錶示。連續時間信號與離散時間信號是兩種最基本的信號類型，它們在性質、錶示方法和分析工具上各有特點。本書將詳細闡述它們的區彆與聯係，並通過豐富的實例，幫助讀者建立直觀的認識。 連續時間信號 (Continuous-Time Signals): 信號值在時間上連續取值，例如模擬語音信號、溫度隨時間變化的麯綫。我們將探討其常見的數學形式，如指數信號、正弦信號、衝激信號（Dirac Delta function）、單位階躍信號（Heaviside step function）等，並深入理解這些基本信號的特性以及它們如何構成更復雜的信號。 離散時間信號 (Discrete-Time Signals): 信號值在時間上是離散的，通常由采樣得到，例如數字音頻信號、股票價格的日收盤價。我們將重點介紹序列（sequences）的概念，以及如何用數學公式錶示離散時間信號。 其他重要信號分類: 除瞭連續與離散，信號還可以根據其性質進一步分類： 周期信號與非周期信號: 周期信號在時間上具有重復性，而非周期信號則不然。理解周期性對於信號的頻譜分析至關重要。 能量信號與功率信號: 能量信號的整體能量是有限的，而功率信號的平均功率是有限的。這一區分在信號處理中具有實際意義。 偶信號與奇信號: 信號的對稱性在分析和簡化計算中能起到重要作用。 確定性信號與隨機信號: 確定性信號的取值可以精確預測，而隨機信號則具有不確定性。本書將主要聚焦於確定性信號的分析，為理解隨機信號處理打下基礎。 2. 係統的概念與特性：動態世界的法則 係統是對輸入信號進行處理並産生輸齣信號的實體。理解係統的特性是分析信號如何被改變、轉換的關鍵。本書將係統抽象為數學模型，引導讀者掌握分析係統行為的通用方法。 係統的定義與建模: 我們將從宏觀上理解係統，然後深入到其數學描述。輸入-輸齣關係是描述係統的核心，我們將通過函數、方程等數學工具來刻畫這種關係。 係統的基本性質: 因果性 (Causality): 輸齣信號僅依賴於當前和過去的輸入，而不依賴於未來的輸入。這是許多實際係統（如實時控製係統）的基本要求。 穩定性 (Stability): 係統在有界輸入下産生有界輸齣。穩定是係統正常工作的必要條件，我們將學習如何判斷係統的穩定性。 綫性性 (Linearity): 係統滿足疊加原理（齊次性和可加性）。綫性係統是信號與係統理論研究的重點，許多非綫性係統也可以通過近似綫性化或分段綫性化來處理。 時不變性 (Time-Invariance): 係統的特性不隨時間變化。對於時不變係統，輸入信號的延遲會導緻輸齣信號的相同延遲。 係統模型的分類: 綫性時不變 (LTI) 係統: 這是信號與係統理論中最重要、也是研究最廣泛的一類係統。LTI係統的性質可以通過其衝激響應（impulse response）完全錶徵。 非綫性係統: 現實世界中許多重要的係統是非綫性的，它們的分析通常更為復雜。 時變係統: 係統的參數隨時間變化，這增加瞭分析的難度。 3. 捲積：連接輸入與輸齣的橋梁 捲積是信號與係統理論的核心運算之一，它深刻地揭示瞭綫性時不變係統如何響應輸入信號。理解捲積的原理和計算方法，是掌握LTI係統分析的關鍵。 連續時間捲積: 我們將詳細介紹連續時間捲積的定義、幾何意義以及計算方法。通過對兩個信號的翻轉、平移和積分，直觀地理解輸齣信號是如何由輸入信號和係統衝激響應組閤而成。 離散時間捲積: 類似地，我們將探討離散時間捲積的定義、求和運算以及計算技巧。 捲積的性質: 交換律、結閤律、分配律等，這些性質簡化瞭復雜的捲積運算，並有助於我們理解係統的組閤。 捲積與LTI係統: 衝激響應是LTI係統的“指紋”，任何LTI係統的輸齣都可以通過輸入信號與衝激響應的捲積來獲得。我們將通過大量實例，鞏固捲積在係統分析中的應用。 4. 傅裏葉分析：揭示信號的頻率構成 傅裏葉分析是一套強大的數學工具，它允許我們將信號分解成不同頻率的正弦和餘弦分量的疊加。這使得我們能夠從頻率域的角度來理解信號的特性和係統的行為。 傅裏葉級數 (Fourier Series): 用於錶示周期信號的頻譜，揭示其包含的離散頻率分量及其幅度和相位。我們將學習指數形式和三角形式的傅裏葉級數。 傅裏葉變換 (Fourier Transform): 用於錶示非周期信號的頻譜，將其分解為連續的頻率分量。傅裏葉變換是信號與係統分析的核心工具之一，它將時域信號映射到頻域。 傅裏葉變換的性質: 綫性、時移、頻移、尺度變換、微分、積分、捲積定理等，這些性質極大地便利瞭傅裏葉變換的應用。 帕塞瓦爾定理 (Parseval's Theorem): 揭示瞭信號在時域的能量與其在頻域的能量之間的關係。 應用: 傅裏葉分析在通信係統（調製解調）、音頻處理（均衡器）、圖像處理（濾波）等領域有著廣泛的應用。 5. 拉普拉斯變換：統一連續與離散信號分析的利器 拉普拉斯變換是對傅裏葉變換的推廣，它能夠處理更廣泛的信號，尤其是那些指數增長的信號。它在分析綫性常係數微分方程描述的連續時間LTI係統方麵尤為強大，並且為離散時間係統的Z變換奠定瞭基礎。 拉普拉斯變換的定義與收斂域 (Region of Convergence, ROC): 我們將學習拉普拉斯變換的定義，並重點理解收斂域的概念，它是判斷變換是否存在的關鍵。 拉普拉斯變換的性質: 綫性、時移、頻移、尺度變換、微分、積分、初值定理、終值定理等。 係統分析: 利用拉普拉斯變換，我們可以將描述LTI係統的微分方程轉化為代數方程，大大簡化瞭係統的求解過程。 係統函數 (System Function): 拉普拉斯變換後的係統傳遞函數，它集中體現瞭係統的頻率響應和穩定性信息。 部分分式展開 (Partial Fraction Expansion): 用於將復雜的係統函數分解為更簡單的部分，以便進行逆拉普拉斯變換，得到時域響應。 6. Z變換：離散時間係統的頻域分析 Z變換是離散時間信號與係統分析的“傅裏葉變換”和“拉普拉斯變換”的對應工具。它使得我們能夠方便地分析和處理由采樣得到的離散時間信號，以及由差分方程描述的離散時間LTI係統。 Z變換的定義與收斂域: 類似於拉普拉斯變換，我們將學習Z變換的定義和收斂域的概念。 Z變換的性質: 綫性、時移（延遲與超前）、乘以$n$、微分、捲積定理等。 係統函數: 離散時間LTI係統的傳遞函數，它描述瞭係統在Z域的行為。 逆Z變換: 將Z域的序列變換迴時域。我們將學習常用的逆Z變換方法，如長除法、部分分式展開和留數定理。 離散時間係統分析: 利用Z變換，可以方便地求解由差分方程描述的離散時間LTI係統的零輸入響應和零狀態響應。 二、 理論精要：深入理解的鑰匙 本書不僅僅是概念的羅列，更注重引導讀者形成深刻的理論理解。我們將通過清晰的邏輯鏈條，層層遞進地揭示信號與係統背後的數學原理和物理意義。 數學嚴謹性與直觀性並重: 我們力求在數學推導嚴謹的同時，用形象的比喻和直觀的解釋來闡述抽象的概念，幫助讀者建立深刻的物理理解。 概念的內在聯係: 強調傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換等工具之間的相互關係，以及它們如何服務於統一的信號與係統分析目標。 核心概念的深度剖析: 例如，對“係統”的定義，我們不僅給齣形式化的數學描述，還會探討其在不同工程領域中的具體體現；對“捲積”的理解，不僅停留在計算層麵，更深入挖掘其在時間域和頻率域的物理含義。 三、 應用探索：理論付諸實踐的橋梁 理論知識最終需要應用於解決實際問題。本書將通過精心設計的算例和應用場景，展示信號與係統理論在各個工程領域中的強大威力。 典型係統分析: 濾波器設計: 如何設計低通、高通、帶通、帶阻濾波器，以達到特定的信號選擇或抑製目的。 振蕩器與信號發生器: 理解周期信號的産生機製。 控製係統: 分析反饋控製係統的穩定性與響應特性。 通信係統: 信號的調製、解調、信道傳輸等。 問題解決的通用方法: 引導讀者掌握一套分析各種信號與係統問題的通用框架和方法論。 啓發式思考: 鼓勵讀者將所學知識靈活運用，解決工程實踐中遇到的具體問題，培養分析和解決問題的能力。 本書的目標讀者: 本書適閤高等院校電子工程、通信工程、自動化、計算機科學、應用物理等專業的本科生，以及對信號與係統理論感興趣的廣大工程技術人員和研究生。通過係統學習本書，讀者將能夠： 建立堅實的信號與係統理論基礎。 掌握分析和處理連續時間與離散時間信號的數學工具。 深刻理解綫性時不變係統的特性和工作原理。 具備分析和設計基本信號處理係統和控製係統的能力。 為學習更高級的專業課程（如數字信號處理、控製理論、通信原理等）打下堅實基礎。 結語: 信號與係統是通嚮更廣闊工程世界的基石。掌握好這門課程，意味著掌握瞭理解和改造動態世界的鑰匙。本書希望能成為您學習道路上可靠的嚮導，伴您一同穿越信號的海洋，領略係統的奧秘，開啓工程探索的精彩旅程。

評分☆☆☆☆☆

我個人對那些隻停留在理論層麵的教材非常反感，畢竟信號與係統這門課的價值最終還是要體現在工程實踐中。這本書的妙處就在於，它始終沒有脫離“信號”和“係統”這兩大核心。在講解完一個復雜的數學工具後，作者總會緊接著舉齣一個實際的濾波器設計案例，或者是一個通信係統中的調製解調場景來印證。這種理論與實踐的緊密結閤，讓枯燥的數學不再是學習的負擔，而變成瞭解決實際問題的有力武器。我尤其欣賞其中關於離散時間係統穩定性的討論，它不僅僅停留在Routh判據上，還聯係到瞭數字信號處理中采樣頻率的選擇對係統響應的影響，這種宏觀視野的培養，對於我未來從事相關領域的工作非常有益。

評分☆☆☆☆☆

我必須得說，這本書的習題部分簡直是神來之筆，是真正區分齣“看懂瞭”和“會做瞭”的關鍵所在。很多參考書，光有例題解析，但真正到瞭自己做題時就完全卡殼瞭，因為它們往往隻展示瞭“標準解法”。但宋琪和陸三蘭老師的這本輔導書，它厲害之處在於它覆蓋瞭從最基礎的概念檢驗到復雜係統分析的各種題型。更絕的是，對於那些看起來相似但考察側重點完全不同的題目，它會給齣非常精細的辨析，告訴你為什麼這個地方要用Z變換而不是拉普拉斯變換，或者某個特定條件下係統的穩定性判斷標準是什麼。解析的深度不僅僅停留在得齣正確答案，而是深入到瞭“為什麼是這個答案”的思維過程。我感覺自己不是在做一套試捲，而是在和兩位經驗豐富的大牛導師進行一對一的深入探討，每道題的解答都像是一堂微型講座，讓我對理論的掌握瞬間變得紮實和靈活起來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀質量也值得稱贊，這一點在厚厚的理工科輔導書中往往容易被忽視。紙張的質地很適閤長時間閱讀，光綫不刺眼，即使用熒光筆做瞭大量標記，文字也不會暈染。更重要的是，整個內容的邏輯流非常順暢，章節之間的過渡自然，幾乎沒有齣現那種“為瞭湊字數而硬生生塞入的冗餘內容”。每一個圖錶都清晰銳利，特彆是那些錶示時域捲積的動態過程圖，綫條乾淨利落，沒有絲毫含糊不清的地方。這對於需要反復翻閱和比對公式的讀者來說，是一個非常舒適的閱讀體驗，體現瞭編著者對學習者需求的深切體貼和專業態度。一本好的教材，閱讀體驗本身就是成功的一半。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種自學信號與係統的新手量身定做的救星！我一開始看那些厚厚的原版教材，感覺就像在啃一塊又硬又乾的石頭，裏麵的概念抽象得讓人抓不住頭腦。但是翻開這本書，就像突然點亮瞭一盞明燈。作者的講解方式非常注重直觀理解，他們沒有一開始就拋齣一大堆復雜的數學公式，而是先用非常貼近生活和工程實際的例子來鋪墊，讓你先建立起一個“感覺”，知道這個係統到底是乾嘛的。特彆是那些傅裏葉變換和拉普拉斯變換的章節，以前總覺得它們是高不可攀的數學工具，這本書裏卻把它們講得像是日常交流一樣自然流暢。圖示的運用簡直是教科書級彆的，每一步推導都有清晰的圖形輔助，讓你在腦海中就能構建齣信號在不同域中是如何變化的圖像。對於基礎薄弱的人來說，這種由淺入深、層層遞進的教學結構，極大地降低瞭學習的挫敗感，讓我有信心一步步啃下這塊硬骨頭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套性做得非常好，它跟MIT的經典教材搭配使用，真的起到瞭完美的“翻譯官”和“潤滑劑”作用。原版教材的語言風格有時候過於精煉，很多地方省略的推導步驟對於非母語學習者來說是個巨大的障礙。這本書像是為我們搭建瞭一座橋梁，將原教材中那些看似跳躍的邏輯關係一一填補完整。比如，當原教材中提到某個定理時，這本書會立刻用通俗易懂的語言重新闡述其物理意義，然後給齣詳細的推導過程，甚至會補充一些原教材中未提及但對理解至關重要的邊界條件討論。這種“雙語對照”的學習體驗，使得我在查閱原版概念的同時，能夠立即獲得本土化的、更符閤我們認知習慣的解釋，極大地提升瞭學習效率和吸收率。