信號、係統與控製基礎教程 9787040345834 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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潘仲明 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 控製理論
• 自動控製
• 電路分析
• 高等教育
• 教材
• 工科
• 電子工程
• 電氣工程
• 數學模型

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040345834

商品編碼：29420745324

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：信號、係統與控製基礎教程

定價：40.70元

作者：潘仲明

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787040345834

字數：

頁碼：406

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號、係統與控製基礎教程》詳盡介紹瞭信號、係統與反饋控製理論的基礎知識，主要內容包括：信號的傅裏葉分析和采樣定理，綫性定常連續時間係統與離散時間係統的輸入一輸齣模型，綫性係統的穩定性概念，綫性係統的時域、頻域分析方法，模擬濾波器和數字濾波器的設計與實現，反饋控製原理與反饋控製係統的經典校正方法，綫性係統的狀態空間分析法與反饋控製係統的狀態空間綜閤法等。全書選材精當，基本概念錶述清晰、講解透徹，公式推導過程嚴謹，例題切閤工程實際，MATLAB算法程序簡明易懂，符閤工科學生的思維習慣和認識規律。
《信號、係統與控製基礎教程》適閤作為高等學校儀器儀錶、機械工程、電氣工程和自動化技術等專業的高年級本科生教材，也可供從事信號處理與控製理論研究的科技工作者參考。

目錄

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作者介紹

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潘仲明，國防科技大學教授，博士生導師。畢業於國防科技大學精密儀器及機械專業，獲博士學位。1999年1月至2000年3月作為國傢公派訪問學者，在美國Oakland大學電氣與係統工程係進修，並從事多傳感器數據融閤技術和汽車安全防撞係統研究。曾主持和參加國傢重大建設專項、國傢自然科學基金項目、部委級科技基金項目和其他科研項目的研究工作，獲國傢科技進步二等奬、部委級科技進步一、二、三等奬8項，國傢發明3項，軍隊育纔銀奬1次。齣版研究生教材2部，本科教材1部，在外核心期刊和學術會議發錶論文40餘篇。

文摘

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序言

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章 信號、係統與控製的基本概念
1.1 信號
1.1.1 信號的大小
1.1.2 信號的分類
1.1.3 信號的基本處理方法
1.1.4 典型的信號模型
1.2 綫性係統
1.2.1 係統分類
1.2.2 脈衝響應函數與捲積積分
1.2.3 綫性係統的數學模型
1.3 自動控製係統
1.3.1 開環控製與閉環控製
1.3.2 信號調節器與控製器
本章小結
習題

第2章 連續時間信號的傅裏葉分析
2.1 矢量空間與基函數
2.1.1 信號與矢量
2.1.2 信號的相似度及相關函數
2.1.3 基於正交函數係的信號錶示方法
2.2 周期信號的頻譜
2.2.1 三角傅裏葉級數
2.2.2 指數傅裏葉級數
2.3 非周期信號的頻譜
2.3.1 傅裏葉變換
2.3.2 傅裏葉變換的性質
2.4 傅裏葉變換的應用實例
2.4.1 信號通過綫性定常係統
2.4.2 理想濾波器和實際濾波器
2.4.3 調製與解調
本章小結
習題

第3章 離散時間序列的傅裏葉分析
3.1 采樣定理
3.1.1 采樣信號及其頻譜
3.1.2 信號重構
3.1.3 頻譜重構
3.2 離散時間序列
3.2.1 序列及其錶示方法
3.2.2 幾種常用序列
3.2.3 序列的基本運算
3.3 離散時間傅裏葉變換
3.3.1 離散時間傅裏葉變換的基本概念
3.3.2 離散時間傅裏葉變換的對稱性
3.3.3 離散時間傅裏葉變換的性質
3.4 離散傅裏葉變換
3.4.1 傅裏葉變換的數值計算
3.4.2 離散傅裏葉變換的性質
3.4.3 快速傅裏葉變換算法
3.4.4 離散傅裏葉變換的應用實例
本章小結
習題

第4章 綫性係統的輸入--輸齣模型
4.1 拉普拉斯變換
4.1.1 拉普拉斯變換的定義
4.1.2 拉普拉斯變換的性質
4.1.3 拉普拉斯逆變換的計算方法
4.2 連續時間係統的傳遞函數
4.2.1 傳遞函數
4.2.2 方框圖模型
4.2.3 建立係統數學模型的示例
4.3 離散時間係統的脈衝傳遞函數
4.3.1 z變換的定義
4.3.2 z變換的主要性質
4.3.3 z逆變換的計算方法
4.3.4 脈衝傳遞函數
本章小結
習題

第5章 綫性係統分析
5.1 連續時間係統的穩定性分析
5.1.1 穩定性與衝激響應
5.1.2 勞斯穩定判據
5.1 -3應用MATLAB分析係統的穩定性
5.2 連續時間係統的瞬態響應分析
5.2.1 一階係統的響應
5.2.2 二階係統的響應
5.2.3 高階係統的瞬態響應特性
5.2.4 零、極點對瞬態響應特性的影響
5.3 連續時間係統的頻率響應分析
5.3.1 係統的穩態響應
5.3.2 -階和二階係統的頻率響應
5.3.3 高階係統伯德圖的繪製方法
5.3.4 利用MATLAB繪製頻率響應麯綫
5.3.5 小相位係統
5.4 離散時間係統分析
5.4.1 離散時間係統的響應序列
5.4.2 離散時間係統的穩定性分析
5.4.3 離散時間係統的零、極點分析
本章小結“
習題

第6章 綫性濾波器設計
6.1 模擬濾波器的頻率特性
6.1.1 零、極點分布對頻率響應特性的影響
6.1.2 低通濾波器和高通濾波器
6.1.3 帶通濾波器和帶阻濾波器
6.1.4 實際濾波器的頻率特性
6.2 原型濾波器設計
6.2.1 巴特沃斯低通濾波器
6.2.2 切比雪夫低通濾波器
6.2.3 橢圓低通濾波器
6.3 原型濾波器的頻率變換
6.3.1 高通濾波器設計
6.3.2 帶通濾波器設計
6.3.3 帶阻濾波器設計
6.4 數字濾波器設計
6.4.1 IIR濾波器的間接設計方法
6.4.2 FIR濾波器的設計方法
6.4.3 數字濾波器的實現方法
本章小結
習題

第7章 反饋控製原理
7.1 反饋控製係統
7.1.1 反饋控製係統的基本概念
7.1.2 反饋控製係統的穩態誤差
7.1.3 反饋控製理論的基本問題
7.2 根軌跡分析法
7.2.1 根軌跡的基本概念
7.2.2 連續反饋控製係統的根軌跡分析法
7.2.3 離散反饋控製係統的根軌跡分析法
7.3 奈奎斯特穩定判據
7.3.1 伯德圖中的奈奎斯特穩定判據
……

第8章 反饋控製係統的校正方法
第9章 狀態空間法
附錄
參考文獻

《現代通信原理導論》 作者： 張偉，李明，王芳 齣版社： 電子工業齣版社 ISBN： 978-7-121-39987-6 內容簡介： 《現代通信原理導論》是一部係統闡述現代通信係統核心理論與關鍵技術的高等教育教材。本書旨在為通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術等相關專業本科生及研究生提供堅實的理論基礎和深入的實踐指導，同時也可供從事通信係統設計、研發和維護的工程技術人員參考。 本書內容涵蓋瞭通信領域最重要、最基礎的概念和技術，以清晰的邏輯結構和嚴謹的數學推導，層層遞進地揭示通信係統的奧秘。從信號的錶示、變換到信道的特性、噪聲的影響，再到信息源的編碼、傳輸、接收，直至信息論的基石，本書力求全麵、深入地展現現代通信的科學全貌。 第一部分：信號與係統基礎 本書的開篇，我們首先聚焦於通信係統最基本的構成單元——信號。信號是信息的載體，理解信號的本質、特性以及它們如何隨時間演變，是掌握通信原理的前提。 信號的數學描述與分類： 我們從數學的角度齣發，介紹瞭連續時間信號和離散時間信號的錶示方法，包括指數信號、正弦信號、周期信號和非周期信號等。信號的能量和功率是衡量信號強弱的重要指標，本書將詳細闡述它們的計算方法。此外，信號還可根據其性質分為確定性信號和隨機信號，本書將重點關注前者，為後續內容奠定基礎。 捲積與係統響應： 綫性時不變（LTI）係統是通信係統中最常見、最重要的模型。本書將深入探討LTI係統的概念，以及其核心特徵——捲積。通過捲積運算，我們可以預測LTI係統對任意輸入信號的輸齣響應。我們將詳細講解捲積的定義、計算方法，以及它在係統分析中的重要作用。 傅裏葉變換與頻譜分析： 信號的頻率域特性是理解通信係統性能的關鍵。傅裏葉級數和傅裏葉變換提供瞭將時域信號分解為不同頻率正弦分量的強大工具。本書將詳細介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換的原理、性質及其在信號分析和係統分析中的應用，幫助讀者理解信號的頻譜構成，為後續的調製、解調和濾波等技術打下基礎。 拉普拉斯變換與Z變換： 對於更廣泛的信號和係統，拉普拉斯變換（用於連續時間係統）和Z變換（用於離散時間係統）提供瞭更強大的分析工具。本書將介紹這兩種變換的定義、性質以及它們在求解微分方程和差分方程、分析係統穩定性方麵的優勢。 第二部分：信道與噪聲 信息在傳輸過程中不可避免地會受到信道的物理特性和外界乾擾的影響。本部分將深入探討通信信道的模型以及噪聲的特性及其對信號的影響。 通信信道模型： 我們將介紹不同類型的通信信道，如加性高斯白噪聲（AWGN）信道，這是最經典的噪聲模型，廣泛應用於各種通信係統的理論分析。此外，還將涉及衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落）等更復雜的信道模型，這些模型在無綫通信中尤為重要。 噪聲的統計特性： 噪聲是通信係統中最主要的乾擾源。本書將詳細介紹各種常見噪聲的統計特性，如高斯噪聲的概率密度函數、功率譜密度等。理解噪聲的統計特性是設計有效的抗噪聲技術的前提。 噪聲對信號的影響： 噪聲會降低信號的質量，增加通信錯誤的概率。本書將分析不同類型的噪聲對信號幅度、相位以及整體信噪比（SNR）的影響，並介紹信噪比的計算和意義。 第三部分：基帶傳輸與數字信號處理 在數字通信時代，如何有效地傳輸和處理數字信號是核心問題。本部分將專注於基帶傳輸技術以及與數字信號處理相關的關鍵概念。 采樣定理： 將連續時間信號轉換為離散時間信號是數字通信的第一步。奈奎斯特-香特農采樣定理是數字化的基石，本書將詳細闡述其原理、條件以及過采樣和欠采樣的影響。 脈衝編碼調製（PCM）： PCM是目前最廣泛使用的數字信號傳輸技術之一。本書將介紹PCM的量化過程（均勻量化、非均勻量化）以及編碼過程，分析量化噪聲的産生及其對信號質量的影響。 數字基帶傳輸： 在數字基帶傳輸中，我們關注如何在不使用載波的情況下將數字信號直接發送。本書將介紹各種基帶信號波形，如單極性、雙極性歸零和不歸零碼，以及它們的功率譜特性。 眼圖與誤碼率： 眼圖是評估數字基帶傳輸係統性能的重要工具，它能直觀地反映信號失真程度。本書將講解如何分析眼圖，以及誤碼率（BER）作為衡量數字通信係統可靠性的關鍵指標。 信號的最佳接收： 為瞭從包含噪聲的信號中盡可能準確地恢復原始信息，我們需要設計最佳接收器。本書將介紹匹配濾波器（Matched Filter）的概念，它是在AWGN信道下實現最小均方誤差準則的綫性濾波器，能最大化輸齣信噪比。 第四部分：帶通傳輸與調製解調 為瞭在更廣闊的頻率範圍內傳輸信息，我們需要將基帶信號調製到高頻載波上進行傳輸，這便是帶通傳輸。 幅度調製（AM）及其變種： AM是最早也是最簡單的調製方式之一。本書將介紹標準AM、雙邊帶抑製載波AM（DSB-SC）和單邊帶AM（SSB-AM）的原理、頻譜特性以及它們的優缺點。 角度調製（FM/PM）： 調頻（FM）和調相（PM）相比AM具有更好的抗噪聲性能。本書將深入講解FM和PM的調製原理、解調方法以及它們的頻譜特性，並分析其在廣播和通信中的應用。 數字調製技術： 隨著數字通信的發展，各種數字調製技術應運而生。本書將介紹鍵控（PSK）和頻移鍵控（FSK）等基本的數字調製方式，闡述它們的調製原理、星座圖以及在不同應用場景下的性能錶現。 解調原理： 對應於各種調製方式，本書將詳細介紹相應的解調技術，包括相乾解調和非相乾解調，以及它們在恢復原始信息過程中的作用和局限性。 第五部分：信息論基礎 信息論是通信係統的理論基石，它為我們提供瞭衡量信息量、信道容量以及通信極限的數學框架。 信息熵： 信息熵是衡量隨機變量不確定性的度量。本書將介紹信息熵的定義、計算方法以及它在信息論中的重要作用，幫助讀者理解信息的“量”。 信道容量： 信道容量是單位時間內信道能夠可靠傳輸的最大信息速率。本書將介紹香農信道編碼定理，闡述其意義以及它為通信係統設定的理論極限。 信源編碼與信道編碼： 為瞭提高通信效率和可靠性，我們需要對信源進行編碼以減少冗餘（信源編碼），同時對信息進行編碼以抵抗噪聲乾擾（信道編碼）。本書將初步介紹這兩類編碼的基本概念和目的，為讀者進一步深入學習打下基礎。 本書特色： 係統性強： 內容從基礎概念到核心技術，層層遞進，邏輯清晰，構建完整的通信原理知識體係。 理論與實踐相結閤： 在深入講解理論的同時，穿插實際通信係統中的應用案例，幫助讀者理解理論的實際意義。 數學推導嚴謹： 采用嚴謹的數學語言和推導過程，確保理論的準確性和可靠性。 圖文並茂： 大量插圖、圖錶和波形示意圖，直觀形象地展示抽象的通信概念。 語言通俗易懂： 盡管涉及復雜的數學理論，但作者力求用清晰、準確的語言進行闡述，降低理解難度。 《現代通信原理導論》將帶領讀者走進精彩的通信世界，理解我們日常生活中無處不在的通信技術背後的科學原理，為未來在通信領域的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我真是太驚喜瞭！作為一名剛剛接觸信號與係統領域的研究生，我之前嘗試過幾本不同的教材，但總是覺得要麼太理論化，要麼缺乏係統性，讀起來很吃力。這本書的齣現，簡直就是及時雨！首先，它的編排邏輯非常清晰，從最基礎的概念講起，循序漸進，讓我這種新手也能很快跟上。書中對每個概念的解釋都非常到位，而且總是配有恰當的例子，無論是數學推導還是物理意義上的理解，都講得明明白白。我尤其喜歡它在介紹傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些核心概念時，不僅給齣瞭嚴謹的定義和性質，還深入淺齣地解釋瞭它們在工程中的實際應用，比如在濾波、通信等領域的作用。這讓我不再是死記硬背公式，而是真正理解瞭這些工具的強大之處。而且，書中的圖示也非常豐富，很多抽象的概念通過圖示一下子就變得直觀易懂。比如，在講解捲積時，書中用瞭一係列生動的圖來展示信號的移動和疊加過程，我反復看瞭好幾遍，終於把這個睏擾瞭我許久的概念徹底弄懂瞭。總而言之，這本書的理論講解深入淺齣，實踐應用結閤得當，對於想要打牢信號與係統基礎的同學來說，絕對是不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對這本《信號、係統與控製基礎教程》並沒有抱太高的期望，畢竟市麵上同類書籍太多瞭，而且很多都大同小異。但當我翻開第一頁，就被它獨特的視角吸引住瞭。作者並沒有一開始就陷入繁瑣的數學公式，而是從一些非常生活化的例子入手，比如音樂的播放、圖像的處理，來引齣信號和係統的概念。這種方式一下子就拉近瞭理論與現實的距離，讓我感覺學習過程不再是枯燥的知識灌輸，而是一場有趣的探索。書中對於各種係統類型的劃分和特點的介紹也很有條理，綫性、非綫性、時不變、時變，每個類彆都用實際的例子進行瞭說明，比如彈簧振子、RC電路等，這讓我在理解這些抽象概念時，能夠聯想到具體的物理模型。最讓我印象深刻的是，書中在講解控製理論部分時，並沒有過於強調復雜的數學模型，而是更側重於控製係統的基本思想和設計理念。它用通俗易懂的語言解釋瞭反饋、穩定性、魯棒性等核心概念，並且給齣瞭很多實際的控製案例，比如自動恒溫器、飛行器姿態控製等。這種“授人以魚不如授人以漁”的教學方式，讓我不僅學會瞭知識，更重要的是掌握瞭解決問題的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的教材應該能夠激發讀者的學習興趣，並且能夠讓讀者在輕鬆愉快的氛圍中掌握知識。這本書，恰恰做到瞭這一點。它的語言風格幽默風趣，充滿瞭生活氣息，讀起來一點也不枯燥。比如，在解釋采樣定理時，作者用瞭一個“打卡”的比喻，形象地說明瞭為什麼需要以兩倍於最高頻率的速率進行采樣，纔能完整地恢復原始信號。這種形象的比喻，讓我一下子就記住瞭這個重要的定理。而且，書中還穿插瞭一些關於信號與係統發展曆史的小故事，讓我對這個領域有瞭更深的瞭解，也對科學傢們付齣的努力充滿瞭敬意。我尤其欣賞的是，書中在講解每個章節的時候，都會在開頭設置一個“本章導引”，明確本章的學習目標和重點，並在結尾設置一個“本章小結”，幫助我迴顧和鞏固所學知識。這種結構化的設計，讓我學習起來非常有條理，效率也大大提高。我還可以感受到作者在設計這本教材時，充分考慮到瞭不同層次讀者的需求，既有適閤初學者的入門介紹，也有為有一定基礎的讀者提供的深入探討。總而言之，這是一本讓我感到驚喜連連的教材，它不僅傳授瞭知識，更點燃瞭我對信號與係統和控製領域的學習熱情。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的編寫風格非常獨特，充滿瞭作者對教學的熱情和對學生的關懷。我最喜歡的是書中的“思考題”和“拓展閱讀”部分。很多教材的習題隻是簡單地考查公式的應用，而這本書的思考題則常常會引導我去深入挖掘概念背後的原理，甚至會提齣一些開放性的問題，鼓勵我去探索不同的解決方案。這些思考題不僅鍛煉瞭我的邏輯思維能力，更重要的是激發瞭我對知識的好奇心和求知欲。而拓展閱讀部分，則提供瞭一些與課本內容相關的最新研究動態和實際應用案例，讓我看到瞭信號與係統和控製理論在現實世界中的巨大潛力。比如，書中提到瞭一些關於機器學習和人工智能在控製領域應用的例子，這讓我對未來的學習和研究方嚮有瞭更清晰的認識。此外，書中的語言也非常精煉，沒有絲毫的冗餘。每個句子都言之有物，讀起來讓人感覺非常充實。我經常會把書中的一些關鍵語句摘抄下來，反復品味。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位良師益友，在我學習的道路上給予瞭我莫大的啓發和幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號、係統與控製基礎教程》對我而言，最大的價值在於它提供瞭一種全新的思考方式。我之前學習控製理論的時候，總是感覺像是在拼湊各種公式和定理，缺乏整體的框架。而這本書，則像一個經驗豐富的嚮導，帶領我一步步構建起整個學科的知識體係。它強調的是“聯係”，而不是孤立的知識點。比如，在介紹離散時間信號和係統時，作者非常自然地將其與連續時間信號和係統聯係起來，闡述瞭采樣定理和重建原理，讓我明白瞭數字信號處理的本質。在控製係統設計部分，書中並沒有急於介紹各種高級的控製算法，而是從最基本的穩定性分析入手，循序漸進地引入PID控製、狀態空間等方法。它清晰地展示瞭不同控製方法之間的聯係和適用範圍，讓我在麵對具體問題時，能夠有針對性地選擇最閤適的工具。我特彆喜歡書中對“係統”這個概念的理解，它不僅僅是一個數學模型，更是一種抽象的、能夠對輸入信號進行處理並産生輸齣的“過程”。這種宏觀的視角，幫助我擺脫瞭對具體實現的過度關注，從而能夠更好地把握問題的本質。