信号与系统分析(第2版) 9787040288513 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵录怀，高金峰，刘崇新著 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040288513

商品编码：29423285132

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：信号与系统分析(第2版)

定价：26.30元

作者：赵录怀,高金峰,刘崇新著

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787040288513

字数：410000

页码：340

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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为适应课程教学的改革和发展，编者根据电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会“信号与系统课程教学基本要求”，并结合编者教学实践中的体会和读者意见，对原教材进行了全面修订。修订后的本书内容共分七章，包括：绪论、连续时间域分析、频域分析、复频域分析、离散时间域分析、离散傅里叶变换、z域分析。
本书可作为高等学校工科各专业“信号与系统”课程的教材，也可供科研与工程技术人员参考。

目录

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第1章 绪论
1.1 信号运算
1.对因变量实施的运算
2.对自变量实施的运算
1.2 系统举例
1.电路
2.机电系统
3.反馈控制系统
4.通信系统
1.3 系统分类
1.记忆性
2.线性
3.时不变性
4.因果性
1.4 离散时间信号与系统
1.5 信号与系统分析概述
1.信号的奇偶分解
2.信号的脉冲分解
3.信号的正弦分解
4.系统分析
习题1
第2章 连续时间域分析
2.1 基本信号
1.正弦信号
2.复指数信号
3.阶跃信号
4.冲激信号
2.2 系统的微分方程描述
1.输入输出微分方程
2.零输入响应与零状态响应
2.3 系统的冲澈响应描述
2.4 卷积
1.卷积公式
2.卷积计算
2.5 卷积性质
1.与冲激函数的卷积
2.交换律、分配律、结合律
3.时间移位
4.卷积后信号的长度
5.微积分性质
习题2
第3章 频域分析
3.1 信号的能量和功率
3.2 周期信号的傅里叶级数与频谱
1.三角形式的傅里叶级数
2.指数形式的傅里叶级数
3.频谱
4.对称信号的傅里叶级数
3.3 傅里叶变换
1.从傅里叶级数到傅里叶变换
2.一些常用信号的傅里叶变换
3.4 傅里叶变换的性质
1.奇偶虚实性
2.缩展
3.移位
4.微分
5.对偶性
6.卷积
7.帕斯瓦尔定理
3.5 周期信号的傅里叶变换
3.6 频率响应函数与理想滤波器
1.系统的频率响应函数
2.无失真传输
3.理想滤波器
3.7 抽样定理
1.时域抽样
2.频域抽样
3.8 幅度调制、解调与多路复用
习题3
第4章 复频域分析
4.1 拉普拉斯变换
1.拉普拉斯变换的定义
2.极零点
3.存在性与收敛域
4.2 逆拉普拉斯变换
4.3 拉普拉斯变换的性质
1.微分
2.积分
3.移位
4.初值定理
5.终值定理
6.卷积
4.4 利用拉普拉斯变换求解线性微分方程
4.5 利用拉普拉斯变换分析线性电路
1.电路的复频域模型
2.利用拉普拉斯变换分析电路
4.6 系统函数
4.7 系统的稳定性
1.稳定性判据
2.劳斯稳定性判据
3.正弦稳态响应
4.8 系统的频率响应
4.9 反馈系统简介
4.10 模拟滤波器简介
1.滤波器的频率响应
2.确定系统函数的一般方法
3.二阶有源滤波器
习题4
第5章 离散时间域分析
5.1 序列的基本运算
1.对因变量实施的运算
2.对自变量实施的运算
3.序列运算的框图表示
5.2 基本序列
1.样值序列
2.阶跃序列
3.正弦序列
4.复指数序列
5.3 离散时间系统的分类
1.线性
2.时不变性
3.因果性
5.4 离散时间系统的时域描述
1.差分方程描述
2.样值响应描述
5.5 卷积
5.6 卷积性质
1.交换律、结合律和分配律
2.时间移位
3.卷积后序列的长度
5.7 卷积的数值计算
习题5
第6章 离散傅里叶变换
6.1 引言
6.2 离散时间傅里叶变换
6.3 离散时间系统的频域分析
1.离散时间傅里叶变换的性质
2.离散时间系统的频域分析
6.4 离散傅里叶变换
1.离散傅里叶级数
2.离散傅里叶变换
6.5 信号频谱的数值计算
1.周期信号的频谱分析
2.非厨期信号的频谱分析
3.数据截断问题
6.6 离散傅里叶变换的性质
1.圆周移位
2.圆周卷积
3.奇偶虚实性
6.7 快速傅里叶变换简介
习题6
第7章 z域分析
7.1 z变换
1.z变换的定义
2.z变换的收敛域
7.2 逆z变换
1.幂级数展开法
2.部分分式法
7.3 z变换的性质
1.时域移位
2.时域翻转
3.z域缩展
4.z域微分
5.初值定理与终值定理
6.时域卷积定理
7.4 利用z变换求解差分方程
7.5 离散时间系统的系统函数
1.系统函数的定义
2.系统的稳定性
3.离散时间系统的结构实现
7.6 离散时间系统的频率响应
1.频率响应曲线的定性绘制
2.数字滤波器的一般概念
7.7 设计IIR数字滤波器的冲激响应不变法
1.s域到z域的映射
2.冲激响应不变法
7.8 设计IIR数字滤波器的舣线性变换法
7.9 FIR数字滤波器
1.窗函数法
2.FIR滤波器的结构实现
习题7
附录 一些有用的数学公式
A.三角函数与虚指数函数
B.求和
C.积分
习题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号的奥秘：探索现代工程与科学的基石》 在浩瀚的科学技术领域，信号如同无形的语言，传递着信息、描绘着现象、驱动着革新。从无线电波的穿梭到生物电信号的传递，从经济数据的波动到地震波的传播，信号无处不在，它们是理解和操控我们所处世界的关键。这本书《信号的奥秘：探索现代工程与科学的基石》正是以此为核心，深入浅出地揭示了信号的本质、分析方法及其在各个领域的广泛应用，旨在为读者构建一个清晰而全面的信号分析知识体系。 第一部分：信号的语言——基本概念与表示 本书的开篇，我们将从最基础的层面出发，认识信号的本质。什么是信号？它仅仅是波动吗？抑或是一种承载信息的载体？我们将定义信号，区分其连续时间信号与离散时间信号，理解它们在时间和幅度上的差异。例如，模拟电话信号的声波是连续的，而数字通信中的数据流则是离散的。 接着，我们将学习如何将这些抽象的信号转化为可理解的数学形式。傅里叶级数与傅里叶变换将是这一部分的重头戏。它们如同显微镜，能够将复杂的信号分解成一系列简单的正弦波和余弦波的叠加。通过频率域的视角，我们能够揭示信号隐藏的结构和特性，例如，音乐中的不同音符对应着不同的频率成分。拉普拉斯变换和Z变换将作为傅里叶变换的延伸，为我们分析更广泛的信号和系统提供强大的工具，尤其是在处理非周期信号和离散时间系统时。 此外，我们还将探讨信号的各种重要属性，如周期性、奇偶性、能量和功率。这些属性不仅帮助我们更好地描述信号，更预示着其行为和处理方式。例如，能量有限的信号和功率有限的信号在系统分析和设计中有不同的考虑。 第二部分：系统的思维——信号与系统的互动 信号的分析离不开“系统”的概念。系统是处理信号、改变信号或从信号中提取信息的实体。我们所处的现实世界充斥着各种各样的系统：电子滤波器、通信信道、图像处理算法、甚至生物体内的生理过程。 本书将深入探讨线性时不变（LTI）系统，这是信号处理领域中最重要的一类系统。我们将学习如何用差分方程和微分方程来描述LTI系统，并理解卷积运算在LTI系统分析中的核心地位。卷积就像是一把钥匙，它能够将系统的特性（冲激响应）与输入信号结合起来，预测出系统的输出信号。我们将通过生动的例子，例如声音的混响效应，来理解卷积的物理意义。 除了LTI系统，我们还将触及非线性系统和时变系统，虽然它们更复杂，但在许多实际应用中扮演着关键角色。理解系统的频率响应，即系统对不同频率信号的响应特性，将是分析系统如何塑造信号的关键。这就像是理解一个音响系统的“均衡器”，它如何放大或衰减特定频率的声音。 第三部分：从理论到实践——信号分析的工具与应用 理论的深度最终是为了指导实践。在这一部分，我们将聚焦于信号分析的具体方法和技术，以及它们如何在现实世界中落地生根。 采样理论将是连接连续世界与数字世界的桥梁。奈奎斯特-香农采样定理将告诉我们，如何以足够的频率采样连续信号，才能在不丢失信息的情况下将其转换为离散信号。这一点在数字音频、数字图像和通信系统中至关重要。 滤波是信号处理中最基本也最强大的技术之一。我们将学习各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，并理解它们在去除噪声、增强特定频率成分等方面的作用。无论是音频降噪还是图像锐化，滤波器都发挥着不可或缺的作用。 本书还将深入探讨傅里叶分析在实际问题中的应用，例如频谱分析。通过观察信号的频谱，我们可以了解其包含的频率成分，这在通信信号解调、故障诊断、振动分析等方面具有重要意义。我们将学习如何利用傅里叶变换来识别信号中的周期性成分、检测噪声的频率特征，甚至分析生物电信号的规律。 第四部分：现代信号处理的视野——进阶主题与前沿展望 随着科技的发展，信号分析的领域也在不断拓展。本书的最后一部分将带您领略现代信号处理的一些重要进阶主题和前沿展望。 我们将会触及随机信号分析，因为现实世界中的许多信号并非完全确定，而是带有随机性。例如，环境噪声、通信信道的干扰等。我们将学习如何描述和分析随机信号的统计特性，如均值、方差、自相关函数等，并了解如何设计能够鲁棒处理随机信号的系统。 数字信号处理（DSP）是现代工程的核心，我们将探讨数字滤波器设计、离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT）的应用。FFT的出现极大地加速了信号处理的计算速度，使得许多实时应用成为可能。 此外，本书还将简要介绍一些更高级的主题，如小波分析。小波分析能够同时提供信号的时间和频率信息，在图像压缩、特征提取、信号去噪等方面展现出独特的优势。我们将展望未来，探讨信号分析在人工智能、机器学习、大数据分析、生物医学工程、遥感技术等新兴领域的巨大潜力。 学习的价值 《信号的奥秘：探索现代工程与科学的基石》并非仅仅是一本理论书籍，它更是一把开启现代科技之门的钥匙。通过学习本书，您将： 深刻理解信号的本质： 掌握描述和分析信号的数学工具，能够从本质上理解各种物理现象和工程问题。 掌握分析系统的核心能力： 学习如何构建和分析信号处理系统，理解系统与信号之间的互动关系。 培养解决实际问题的思维： 将理论知识应用于实际场景，能够运用信号分析技术解决工程、科学和技术领域中的挑战。 为更深入的学习奠定坚实基础： 为进一步探索通信、控制、电子工程、计算机科学、甚至物理和生物学等相关领域的复杂问题打下坚实基础。 无论您是通信工程师、电子工程师、计算机科学家、还是对科学技术充满好奇的学生，本书都将为您打开一个充满无限可能的世界。让我们一起踏上这段探索信号奥秘的精彩旅程！

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得信号与系统是很多工程学科的基石，掌握好它对于理解更复杂的系统至关重要。这本《信号与系统分析（第2版）》在这方面做得相当出色。它在引入各种变换（如傅里叶变换、拉普拉斯变换）时，并没有直接给出复杂的数学推导，而是先从直观的角度，阐述了为什么要引入这些工具，以及它们能够解决什么样的问题。比如，傅里叶变换的引入，就像给信号“拆解”成不同频率成分的“显微镜”，让我们得以在频域观察信号的特性，这比单纯的时域分析要强大得多。书中对这些变换的性质和应用讲解得非常透彻，特别是关于收敛域（ROC）的概念，在拉普拉斯变换和Z变换中都得到了充分的强调，这对于理解系统的稳定性至关重要。我尤其喜欢书中对系统稳定性和因果性与变换的收敛域之间关系的详细阐述，这让我对这些概念的理解从“记住”提升到了“融会贯通”。此外，书中还涉及了反馈系统、状态空间分析等内容，为进一步学习控制理论等领域提供了很好的铺垫。这本书的深度和广度，都足以支撑起更高级别的工程学习。

评分☆☆☆☆☆

作为一名自学者，我一直在寻找一本能够系统性地梳理信号与系统知识，并且讲解循序渐进的书籍。这本《信号与系统分析（第2版）》无疑达到了我的期望。最初接触到这本书时，就被其严谨的逻辑结构所吸引。从对信号的本质属性的定义，到线性时不变（LTI）系统的核心理论，再到傅里叶级数和傅里叶变换等一系列强大的分析工具，作者一步步引导读者深入理解。特别是关于LTI系统的冲激响应和卷积积分的讲解，作者用清晰的语言和详实的推导，让我对这两个核心概念有了深刻的理解，不再感到困惑。书中对不同信号的分解，比如周期信号分解为傅里叶级数，非周期信号分解为傅里叶变换，以及它们之间内在联系的阐述，让我对信号的构成有了更宏观的认识。而且，书中对于一些易错点和易混淆的概念，都进行了细致的辨析，避免了我们在自学过程中走弯路。这本书的排版也比较舒服，公式和图表清晰易读，极大地提升了阅读体验。对于希望从零开始，或者需要巩固信号与系统基础的自学者来说，这本教材是一个非常理想的选择。

评分☆☆☆☆☆

在学习《信号与系统分析（第2版）》的过程中，我最深刻的感受是它在理论深度与教学方法的平衡上做得非常好。很多教材在讲解傅里叶变换时，要么过于数学化，让人望而却步；要么过于简化，导致概念模糊。但这本书的不同之处在于，它能够很好地将复杂的数学概念与清晰的物理意义联系起来。例如，在讲解傅里叶级数时，它不仅给出了数学公式，还生动地解释了周期信号可以通过一系列不同频率的正弦和余弦信号叠加而成，这就像是给信号进行“成分分析”。再比如，在讨论系统的频率响应时，书中通过图示和具体例子，直观地展现了不同频率的信号通过系统时所受到的幅度衰减和相位移动，这对于理解滤波器的作用至关重要。而且，这本书并没有止步于基础概念，它还触及到了离散时间信号与系统的分析，包括Z变换及其应用，这对于理解数字信号处理是必不可少的。书中提供的习题，不仅数量适中，而且难度梯度合理，能够帮助读者逐步巩固和深化理解。这本书就像一位经验丰富的老师，循循善诱，引导学生一步步掌握信号与系统的精髓，无论是在理论层面还是在应用层面，都能够获得扎实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统分析（第2版）》真是太给力了！我作为一个电子工程系的学生，之前在学习这方面内容的时候，总觉得有些概念像是隔靴搔痒，不够透彻。但这本书的讲解，简直就像是给我打开了一扇新世界的大门。作者在梳理基本概念时，逻辑非常清晰，从最基础的信号分类，到傅里叶变换、拉普拉斯变换的引入，再到各种系统的性质和分析方法，每一个环节都衔接得非常自然。尤其是关于卷积的讲解，我以前总觉得它是抽象的数学工具，但书里通过丰富的例子，比如系统响应的计算，让我真正理解了卷积在实际信号处理中的核心作用。书中提供的例题和习题也恰到好处，既有巩固基础的，也有提升思维的，做完之后感觉对知识点的掌握牢固了很多。而且，我特别欣赏书中对一些复杂概念的图示化处理，那些图例非常直观，帮助我快速建立起感性认识。相比我之前看过的某些教材，这本书的深度和广度都让我觉得非常满意，既没有为了炫技而堆砌晦涩的理论，也没有因为过于简化而丢失关键的细节。总之，对于想深入理解信号与系统原理的同学来说，这本书绝对是不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的机会接触到这本《信号与系统分析（第2版）》的，当时正在为一项实际的通信系统设计项目寻找理论支持。这本书的价值，在我看来，更多地体现在它对概念的实践应用和系统化梳理上。它并没有仅仅停留在理论公式的层面，而是通过大量工程师在实际工作中会遇到的问题，来引出相关的信号与系统理论。例如，在讲解滤波器设计时，书中就结合了实际的噪声抑制需求，详细阐述了如何利用频率域的分析方法来选择合适的滤波器类型，以及如何调整滤波器参数以达到最佳效果。这种“从问题出发，以理论为工具”的讲解方式，对于我这种更侧重实际应用的读者来说，非常有启发性。书中对于时域和频域分析的互补性阐述也做得非常到位，让我明白了在不同的场景下，哪种分析方法更为便捷和有效。此外，书中对一些高级概念，如Z变换和离散时间傅里叶变换（DTFT）的引入，也做得非常平滑，并且紧密联系了数字信号处理的实际需求，为后续学习数字信号处理打下了坚实的基础。这本书给我带来的不仅仅是知识，更是一种解决工程问题的思路和方法。