信号与系统教程(第2版) 9787040225044 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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燕庆明 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040225044

商品编码：29424628161

包装：平装

出版时间：2007-11-01

基本信息

书名：信号与系统教程(第2版)

定价：29.80元

作者：燕庆明

出版社：高等教育出版社

出版日期：2007-11-01

ISBN：9787040225044

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是为电子、电气信息类专业本科生编写的教材。内容既符合教育部颁布的《高等学校信号与系统课程教学基本要求》，又适应培养应用型人才的需要。全书共9章：导论，连续时间信号，连续系统的时域分析，信号与系统的频域分析，连续系统的复频域分析，系统函数与零、极点分析，离散系统的时域分析，离散系统的z域分析、连续与离散系统的状态变量分析。全书重点突出、风格独特、简明易懂、面向应用、文理渗透、适于教学。书中介绍了MAT-LAB分析方法，生动形象，便于读者学习。
本书可作为电子信息工程、通信工程、自动化、电子科学与技术、电气工程与自动化、计算机科学与技术、信息安全、测控技术与仪器专业的 “信号与系统”课程的教材，也可供广大科技工作者参考。
本书第1版于2005年被评为江苏省精品教材。

目录

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第1章 导论
　1.1 历史的回顾
　1.2 信号的概念
　　1.2.1 信号及其分类
　　1.2.2 信号分析与处理
　1.3 系统的概念
　　1.3.1 系统及其分类
　　1.3.2 系统分析
　1.4 应用领域
　小结
　习题
第2章 连续时间信号
　2.1 常用的基本信号
　2.2 信号的简单处理
　2.3 单位冲激函数
　2.4 MATLAB方法实现信号波形
　扩展与启迪：规律崇简
　小结
　习题
第3章 连续系统的时域分析
　3.1 线性时不变系统描述及其响应
　　3.1.1 系统的微分方程
　　3.1.2 零输入响应与零状态响应
　3.2 阶跃响应与冲激响应
　　3.2.1 阶跃响应
　　3.2.2 冲激响应
　　3.2.3 利用转移算子求冲激响应
　3.3 卷积及其应用
　　3.3.1 卷积的概念与性质
　　3.3.2 系统的卷积分析法
　　3.3.3 卷积的计算：图形扫描法
　3.4 特征函数及其应用
　3.5 MATLAB方法用于时域分析
　扩展与启迪：系统方法之妙
　小结
　习题
第4章 信号与系统的频域分析
　4.1 周期信号的分解与合成
　　4.1.1 周期信号的三角级数表示
　　4.1.2 周期信号的复指数级数表示
　4.2 周期信号的频谱
　　4.2.1 周期信号频谱的特点
　　4.2.2 双边频谱与信号的带宽
　4.3 非周期信号的频谱
　　4.3.1 傅里叶变换
　　4.3.2 常用非周期信号的频谱
　　4.3.3 帕塞瓦尔定理
　4.4 傅里叶变换的性质与应用
　　4.4.1 线性性质
　　4.4.2 脉冲展缩与频带变化
　　4.4.3 信号的延时与相位移动
　　4.4.4 信号的调制与频谱搬移
　　4.4.5 时-频对称性
　　4.4.6 卷积定理
　　4.4.7 时域微分特性
　　4.4.8 时域积分特性
　4.5 周期信号的傅里叶变换
　4.6 系统的频域分析
　　4.6.1 系统函数与不失真传输
　　4.6.2 信号通过理想滤波器
　4.7 取样定理及其应用
　　4.7.1 取样信号
　　4.7.2 取样定理
　4.8 频域分析用于通信系统
　　4.8.1 信号的调制与解调
　　4.8.2 正弦调幅与频分复用
　　4.8.3 脉冲调幅与时分复用
　4.9 MATLAB方法用于频域分析
　扩展与启迪：对称之美
　小结
　习题
第5章 连续系统的复频域分析
第6章 系统函数与零、极点分析
第7章 离散系统的时域分析
第8章 离散系统的z域分析
第9章 连续与离散系统的状态变量分析全书总结
附录A 有理函数的部分分式展开法
附录B 常用周期信号的傅里叶级数表
附录C 常用非周期信号的傅里叶变换表
附录D 波特图
附录E 罗斯-霍尔维茨稳定性判据
部分习题答案
索引
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号与系统透析：理论与应用精解》 内容梗概 本书旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的信号与系统理论学习体验。我们致力于剥离繁琐的数学证明，聚焦于概念的直观理解与实际应用。全书紧密围绕信号与系统的核心概念展开，从最基础的信号分类、系统性质入手，逐步深入到傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换等关键的数学工具，并最终将理论知识融汇于实际工程问题中。本书特别强调对这些变换工具的物理意义和应用场景的解读，力求让读者不仅知其然，更知其所以然。 第一篇：信号的基石——理解信号的本质 本篇将带领读者走进信号的丰富世界，揭示信号作为信息载体的基本属性。我们将从信号的分类着手，详细介绍连续时间信号与离散时间信号的定义、特点及其相互转换的关系。读者将学习如何区分周期信号与非周期信号，并掌握它们的数学表示方法。此外，我们还将深入探讨能量信号与功率信号的区别，以及如何通过积分或求和来计算它们的能量与功率。 信号的分解是理解复杂信号的关键。本书将重点介绍几种重要的信号分解方法，包括指数信号、正弦信号、阶跃信号、冲激信号（狄拉克冲冲激信号）和矩形脉冲信号。对于每一种信号，我们将深入剖析其数学形式、时域特性以及在工程领域中的典型应用。例如，我们将解释阶跃信号在描述开关动作和初始条件时的作用，以及冲激信号在离散系统分析中的“采样”特性。 信号的运算同样是处理信号的重要环节。本书将详细讲解信号的移位、尺度变换（伸缩）和翻转等基本运算，并给出直观的几何解释。通过这些运算，读者将能够理解如何通过简单的基本信号组合出更复杂的信号。此外，我们还将介绍卷积运算，这是分析线性时不变（LTI）系统响应的核心工具。虽然卷积在数学上可能显得抽象，但本书将通过丰富的图示和类比，帮助读者建立卷积的直观理解，将其视为“信号与系统冲激响应的加权叠加”。 第二篇：系统的脉络——解析系统行为的奥秘 本篇将焦点转向构成现代电子信息技术和自动控制系统的基石——系统。我们将从系统的基本定义和输入-输出关系出发，引入描述系统行为的关键概念。读者将学习如何区分和识别各种系统的数学模型，包括微分方程和差分方程。 系统的分类是理解不同系统特性的前提。本书将详细介绍线性系统与非线性系统、时不变系统与时移时变系统、因果系统与非因果系统、稳定系统与不稳定系统等核心分类。对于每一种分类，我们将给出清晰的定义、判断准则以及在实际系统设计中的重要意义。例如，我们将解释为什么在很多应用中，我们都追求设计线性时不变（LTI）系统，因为它们具有良好的数学性质和易于分析的特点。 本篇的重中之重是深入探讨线性时不变（LTI）系统。我们将详细阐述LTI系统的两种基本描述方式：微分方程（对应连续时间系统）和差分方程（对应离散时间系统）。本书将教会读者如何利用这些方程来分析系统的零输入响应（暂态响应）和零状态响应（稳态响应），从而全面理解系统在不同输入下的行为。 冲激响应是LTI系统的“指纹”，是理解系统特性的关键。本书将深入讲解如何求取LTI系统的冲激响应，并阐明冲激响应与系统输入信号卷积，即可得到系统输出信号的深刻含义。我们将通过大量的实例，演示如何利用冲激响应来预测系统对任意输入信号的反应，从而掌握LTI系统的时域分析方法。 第三篇：频域的翅膀——傅里叶分析的强大力量 本篇将带领读者进入信号与系统的频域世界，揭示隐藏在时域信号背后的频率成分。傅里叶分析是理解信号频谱特性、进行系统滤波和信号调制解调的核心工具。我们将从傅里叶级数（FS）开始，介绍如何将周期信号分解为一系列不同频率的正弦信号（基波及其谐波）的叠加。本书将详细讲解傅里叶级数的数学表达形式，并重点分析其在频谱分析中的直观意义——即信号的能量集中在哪些频率上。 对于非周期信号，傅里叶变换（FT）是更强大的分析工具。我们将深入讲解傅里叶变换的定义，并重点阐述其与傅里叶级数的关系——即将周期信号的离散频谱拓展为连续频谱。本书将通过丰富的实例，展示如何计算常见信号的傅里叶变换，并深入解读傅里叶变换的物理意义，如信号的带宽、频谱形状等。 傅里叶变换的性质是其应用的基础。我们将详细讲解傅里叶变换的线性性质、时移性质、尺度变换性质、卷积性质、微分性质、积分性质等，并给出这些性质在信号处理和系统分析中的实际应用。例如，我们将解释卷积的傅里叶变换是各傅里叶变换的乘积，这为系统频率响应的概念奠定了基础。 为了更高效地处理离散时间信号，我们还将介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）。本书将阐述DTFT与连续时间傅里叶变换的对应关系，并分析离散信号的周期性在频域中表现为频谱的周期性。 第四篇：复频域的飞跃——拉普拉斯变换与Z变换的精妙 本篇将进一步拓展信号与系统的分析工具，引入拉普拉斯变换（LT）和Z变换（ZT）。这些变换能够有效地处理非稳定系统和更广泛的信号类型，尤其是在系统稳定性分析和离散系统分析中发挥着不可替代的作用。 对于连续时间系统，拉普拉斯变换提供了比傅里叶变换更强大的分析能力。我们将深入讲解拉普拉斯变换的定义，并重点关注其收敛域（ROC）的概念。本书将详细阐述收敛域如何决定信号的性质以及系统的稳定性。我们将通过实例，演示如何计算常见信号的拉普拉斯变换，并讲解拉普拉斯变换的各种性质，如线性性质、时移性质、积分性质、微分性质等。 拉普拉斯变换在系统分析中的核心应用在于其与传递函数（Transfer Function）的密切联系。本书将详细介绍传递函数的定义，并阐明传递函数是LTI系统在s域（复频域）的冲激响应的拉普拉斯变换。通过传递函数，我们可以方便地分析系统的稳定性、频率响应以及设计控制器。我们将深入探讨如何利用传递函数来求解系统的零状态响应，以及理解极点和零点在系统行为中的作用。 对于离散时间系统，Z变换是进行时域和频域分析的强大工具。我们将深入讲解Z变换的定义，并重点分析其收敛域（ROC）的概念，以及它与离散时间傅里叶变换的关系。本书将演示如何计算常见离散信号的Z变换，并讲解Z变换的各种性质。 Z变换在离散系统分析中的核心应用同样体现在其与传递函数（在z域）的对应关系。我们将讲解如何利用z域的传递函数来分析离散系统的稳定性，以及求解系统的零状态响应。我们将深入理解z域的极点和零点如何影响离散系统的行为。 第五篇：理论与实践的融合——信号与系统在工程中的应用 本篇将重点将前面几章介绍的理论知识应用于实际工程问题。我们将通过一系列典型的应用场景，展示信号与系统理论的强大生命力。 滤波器的设计与分析是信号处理领域的重要课题。我们将介绍低通、高通、带通和带阻等基本滤波器类型，并讲解如何利用傅里叶变换和拉普拉斯变换来分析滤波器的频率响应特性，以及如何根据设计要求选择合适的滤波器。 通信系统中的调制与解调是信息传输的关键环节。我们将初步介绍幅度调制（AM）和频率调制（FM）等基本调制技术，并解释它们如何利用信号与系统理论来改变信号的频谱，以便于传输。 此外，我们还将简要探讨反馈控制系统中的信号与系统原理，以及在数字信号处理（DSP）中的应用，如采样定理、量化等基本概念。通过这些实际案例，读者将能够更深刻地理解信号与系统理论不仅是抽象的数学模型，更是解决现实世界工程问题的有力工具。 本书特色 概念驱动： 强调对信号与系统核心概念的直观理解，而非仅仅罗列公式。 应用导向： 大量引入实际工程问题作为案例，帮助读者将理论知识与实际应用相结合。 循序渐进： 从基础概念到高级工具，层层递进，确保学习过程的连贯性。 图文并茂： 运用大量的图示和示意图，直观地解释抽象的数学概念和系统行为。 侧重理解： 避免过多的数学推导，将重点放在对变换工具的物理意义和应用场景的解读上。 通过学习本书，读者将能够建立起扎实的信号与系统理论基础，为进一步深入学习通信、控制、电子工程、计算机科学等相关领域的知识打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本数我真是爱不释手啊！拿到手的那一刻，那种沉甸甸的质感就让人觉得内容肯定扎实。我之前对这个领域了解得比较零散，总觉得缺了那么一块拼图，但这本书真的把整个脉络梳理得非常清晰。作者的叙述方式特别注重直觉的建立，不像有些教科书上来就是一堆晦涩的公式让你晕头转向。他们会用非常生动的例子来解释抽象的概念，比如傅里叶变换那块，我以前总是记不住那些积分的意义，但这本书通过一些物理现象的类比，让我一下子就‘悟’了。尤其是关于离散时间信号处理的部分，讲解得层次分明，从采样定理到Z变换，每一步的推导都交代得清清楚楚，让人感觉自己不是在被动接受知识，而是在和作者一起探索问题的本质。书里的插图质量也很高，很多图例都是精心设计的，比很多老旧的教材上的图谱直观太多了，真正做到了图文并茂，极大地方便了我的理解和复习。对于自学者来说，这种由浅入深、注重理解的编排实在是太友好了，我已经推荐给好几个朋友了。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验极其流畅，这是我最想强调的一点。作者在组织章节结构时，似乎站在了一个“资深工程师”的角度来审视学习者的认知曲线。他们清楚地知道哪些概念是难点，哪些地方最容易造成混淆，因此在处理这些‘高危’知识点时，会特意增加冗余的解释和对比分析。比如，在讲解卷积积分时，书中用了好几种不同的方式来阐述其物理意义——有时是时间域的‘挤压与翻转’，有时是频率域的‘相乘’，这种多角度的轰炸式教学法，有效地确保了概念的牢固掌握。而且，这本书的语言风格非常平实，没有那种高高在上的学者腔调，读起来让人感到亲切，仿佛身边有一位耐心且博学的老师在为你讲解。我经常会在晚上独自学习时，因为对某个概念的理解达到了新的高度而感到兴奋，这种满足感，很大程度上要归功于这本书优秀的组织和表达能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对很多技术书籍的排版和印刷质量一直挺挑剔的，但翻开这本后，心情豁然开朗。纸张的触感很舒服，不是那种廉价的、反光的纸张，长时间阅读眼睛也不会觉得特别累。更难得的是，这本书的符号表示非常规范和一致，这在理工科书籍中至关重要，避免了阅读过程中因为符号混乱而产生的困惑。我记得有一次我在做某个系统的分析题时，卡在了一个积分上，翻阅了几个小时的参考资料都没找到思路，最后还是回到这本书的某个章节，发现作者在推导过程中对那个特定积分给了一个非常巧妙的几何解释，瞬间就茅塞顿开了。这种细节的处理，体现了编辑和作者对读者的尊重。它不仅仅是一本教材，更像是一本精心制作的工艺品。书后面的习题设计也很有水平，难度梯度设置合理，既有基础巩固的计算题，也有需要综合运用多个知识点才能解决的分析题，确保了理论学习和实际应用能力的同步提升。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我一开始拿到这本书时，内心是抱着一种将信将疑的态度，毕竟市面上讲“信号与系统”的书太多了，很容易出现‘水分’或者内容陈旧的问题。然而，深入阅读后，我发现这本教材的严谨性是毋庸置疑的。它的数学推导过程非常干净利落，每一步的逻辑衔接都像是精密仪器一般，容不得半点含糊。特别是对于拉普拉斯变换在求解微分方程中的应用这一块，书中的讲解逻辑链条异常清晰，它没有跳过任何中间步骤，使得即便是初次接触这些高等数学工具的学生，也能轻松跟上。我对比了几本国外引进的教材，发现这本书在本土化方面做得非常出色，它使用的例子和背景设定更贴近我们国内的工程实践和教学习惯，更容易让人产生代入感和亲切感。这种‘接地气’的严谨，是很多翻译过来的教材所缺乏的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常开阔，它不仅仅局限于传统的工程应用，还巧妙地融入了一些现代的研究热点和跨学科的思考。例如，它在讨论滤波器设计时，不仅仅停留在传统的Butterworth和Chebyshev型，还提到了诸如小波变换在信号去噪中的应用前景，虽然只是点到为止，但足以激发读者去探索更前沿的领域。我特别欣赏作者在每章末尾设置的“拓展阅读”部分，那里面推荐的经典论文和后续课程，为我规划后续的学习路径提供了极大的帮助。感觉作者不是在“教”我们知识点，而是在为我们铺设一张通往更深层次理解的地图。在某些章节，作者甚至会讨论一些理论背后的哲学思考，比如‘什么是真正的信号’，这种深度的探讨，让这本书的价值远远超出了一个纯粹的工具书范畴，它带给我的不仅是技术能力，还有一种严谨的科学思维方式。