信號與係統學習指導及題解 9787040249613 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳後金 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 高等教育
• 教材
• 學習輔導
• 題解
• 電子工程
• 通信工程
• 控製工程
• 大學教材

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040249613

商品編碼：29424876225

包裝：平裝

齣版時間：2010-11-01

基本信息

書名：信號與係統學習指導及題解

定價：29.20元

作者：陳後金

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-11-01

ISBN：9787040249613

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書是陳後金教授主編的普通高等教育“十一五”*規劃教材《信號與係統》的配套教材。
　　本書圍繞主教材的章節結構展開，每章由基本知識與重要公式、學習要求、重點和難點提示、思考題、習題解答5個相互關聯的部分組成，突齣基本理論、基本概念和基本方法。習題解答給齣瞭主教材中所有習題的詳細解答，並對重點和難點習題附加瞭分析思路。書後給齣瞭近年來北京交通大學的4套研究生入學考試試題及其解答。
　　本書可作為電子信息工程、通信工程、信息工程、自動控製工程、生物醫學工程、計算機等專業的學生學習“信號與係統”課程或報考相關專業研究生的參考書。

目錄

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作者介紹

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　　陳後金，博士，二級教授，博士生導師，*教學名師，北京交通大學國傢電工電子實驗教學示範中心主任，教育部電子電氣基礎課程教學指導分委員會委員，國傢精品課程和國傢雙語教學示範課程“信號與係統”負責人，全國電路、信號與係統和電磁場教學與教材研究會副理事長。
　　主要研究方嚮為信號與圖像處理的理論及其應用等，在美國RICE大學和TEXAS大學研究信號處理多年。主講本科生“信號與係統”和“數字信號處理”等必修課程，以及研究生“高等信號處理”和“數字圖像處理”學位課程。主編齣版瞭普通高等教育“十五”*規劃教材、普通高等教育“十一五”*規劃教材、北京市高等教育稿品教材等8本信號處理係列教材。近年來主持20多項國傢和省部級研究項目，發錶瞭60多篇研究論文，獲得瞭10多項國傢和省部級的教學與科研成果，被評為北京市教育創新標兵、鐵道部青年科技拔尖人纔、教育部新世紀人纔、全國教師。　　

文摘

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序言

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探索信息流動的奧秘：信號、係統與信息處理的理論與實踐 本書旨在為廣大通信工程、電子工程、自動化以及相關專業的學生和研究人員提供一個全麵而深入的信號與係統學習指南。我們深入淺齣地剖析瞭信號與係統的基本概念、核心理論和關鍵分析方法，並輔以大量精選的例題和詳細的解題步驟，幫助讀者構建紮實的理論基礎，掌握實際應用能力。 第一部分：基礎概念與時域分析 本部分首先從最基本的概念入手，引導讀者理解信號的本質及其分類。我們將探討各種常見的信號類型，包括連續時間信號與離散時間信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號，奇信號與偶信號。通過對這些信號特性的深入理解，為後續的係統分析奠定基礎。 接著，我們將重點介紹信號的時域錶示和基本運算。讀者將學習如何通過圖形和數學錶達式來描述信號，以及如何進行信號的平移、尺度變換、翻轉等基本運算。這些運算是理解更復雜信號處理技術的前提。 係統的引入是本篇的重中之重。我們將定義係統的概念，並將其劃分為不同的類型，例如綫性係統與非綫性係統，時不變係統與時變係統，因果係統與非因果係統，穩定係統與不穩定係統。這些分類方法有助於我們根據係統的特性選擇閤適的分析工具。 隨後，我們將深入探討綫性時不變（LTI）係統的核心——捲積。捲積是LTI係統分析的基石，它描述瞭係統對任意輸入信號的響應。我們將詳細講解捲積的定義、計算方法（包括圖解法和解析法），並通過豐富的例題幫助讀者熟練掌握捲積運算，理解輸入信號如何通過係統的衝激響應轉化為輸齣信號。 此外，本部分還將介紹零輸入響應和零狀態響應的概念。零輸入響應描述瞭係統在沒有輸入信號時，由初始狀態引起的響應；零狀態響應則描述瞭係統在初始狀態為零時，由輸入信號引起的響應。通過這兩個概念，我們可以全麵理解LTI係統的行為。 第二部分：頻域分析與傅裏葉變換 本部分將視角從時域轉嚮頻域，引入強大的傅裏葉變換工具。傅裏葉變換能夠將信號分解為不同頻率的正弦和餘弦分量，從而揭示信號的頻譜特性。我們將詳細介紹傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT）的定義、性質及其適用範圍。 傅裏葉級數主要用於分析周期信號的頻譜，而傅裏葉變換則適用於非周期信號。我們將深入探討傅裏葉變換的性質，如綫性性、時移性、頻移性、對稱性、捲積性質、微分性質和積分性質等。這些性質極大地簡化瞭信號和係統的分析過程。 我們將重點講解傅裏葉變換在係統分析中的應用，例如如何通過頻譜來分析係統的頻率響應，如何理解係統的濾波特性（低通、高通、帶通、帶阻濾波）。通過傅裏葉變換，我們可以直觀地看到係統對不同頻率分量的衰減或增強作用。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）作為傅裏葉變換在離散信號和數字信號處理中的重要拓展，也將被詳細闡述。我們將介紹它們的定義、性質以及與連續傅裏葉變換的關係。DFT是計算機實現信號處理的基礎，因此其重要性不言而喻。 第三部分：拉普拉斯變換與係統穩定性 拉普拉斯變換是傅裏葉變換在分析連續時間係統，特彆是瞬態響應方麵的一個有力補充。它能夠處理更廣泛的信號，包括指數增長的信號，並且在係統分析中具有更簡潔的數學形式。本部分將詳細介紹單邊拉普拉斯變換和雙邊拉普拉斯變換的定義、收斂域（ROC）以及重要性質。 我們將重點討論拉普拉斯變換在係統分析中的應用，例如如何將微分方程轉化為代數方程，如何通過係統函數（傳遞函數）來錶徵LTI係統的動態特性。係統函數是連接輸入、輸齣和係統本身的橋梁，對理解係統行為至關重要。 本部分還將深入探討係統穩定性。我們將介紹係統穩定性的幾種判彆方法，包括基於收斂域（ROC）的判斷、基於特徵方程根的判斷，以及利用Routh-Hurwitz穩定性判據。理解係統穩定性對於保證係統的可靠運行具有決定性意義。 此外，我們還將介紹逆拉普拉斯變換，學會如何從係統函數或拉普拉斯域的輸齣信號恢復到時域的響應。 第四部分：Z變換與離散時間係統 本部分將重點轉嚮離散時間係統。Z變換是離散時間信號和係統分析的“傅裏葉變換”和“拉普拉斯變換”。我們將詳細介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）和重要的性質，包括綫性性、時移性、尺度變換、捲積性質等。 Z變換在離散時間係統分析中的應用與拉普拉斯變換在連續時間係統中的應用類似。我們將介紹如何利用Z變換將離散時間係統的差分方程轉化為代數方程，並引入離散時間係統的係統函數（傳遞函數）。 本部分還將深入探討離散時間係統的穩定性，並介紹判彆方法，例如基於收斂域（ROC）的判斷和基於單位圓的判斷。 我們還將介紹逆Z變換，以及如何利用Z變換分析和設計數字濾波器。 第五部分：捲積、抽樣定理與濾波器 本部分將對前幾部分的重要概念進行整閤和深化。我們將再次強調捲積在時域和頻域中的重要性，並提供更多復雜例題的解題思路。 抽樣定理是連接連續信號與離散信號的橋梁，是數字信號處理的基礎。我們將詳細闡述奈奎斯特抽樣定理，並解釋過采樣和欠采樣的影響。通過對抽樣過程的深入理解，讀者將能夠更好地處理實際的信號采集和處理問題。 濾波器是信號處理中至關重要的組成部分，用於選擇性地保留或去除特定頻率分量的信號。我們將介紹不同類型的濾波器，包括連續時間濾波器（如RC濾波器、RLC濾波器）和離散時間濾波器（如FIR濾波器和IIR濾波器）。我們將探討濾波器的設計原理、頻率響應特性以及實際應用。 第六部分：傅裏葉級數和傅裏葉變換的應用 本部分將聚焦傅裏葉分析在實際工程問題中的應用。我們將展示如何利用傅裏葉級數分析周期性激勵下的LTI係統的穩態響應，例如在電力係統或機械振動中的應用。 傅裏葉變換的應用將更加廣泛。我們將探討其在信號調製與解調、頻譜分析、係統辨識、噪聲抑製等領域的應用。通過具體的工程實例，讀者將能夠深刻體會到傅裏葉分析的強大威力。 第七部分：係統辨識與狀態空間分析 本部分將引入更高級的係統分析方法。係統辨識是根據係統的輸入輸齣數據來確定係統模型的過程。我們將介紹一些基本的係統辨識方法，幫助讀者理解如何從實驗數據中提取係統信息。 狀態空間分析提供瞭一種更為統一和全麵的方法來描述和分析綫性係統，特彆是多輸入多輸齣（MIMO）係統。我們將介紹狀態嚮量、狀態方程和輸齣方程的概念，並闡述如何利用狀態空間方法分析係統的可控性、可觀測性和穩定性。 題解部分 本書的題解部分提供瞭大量的精選習題，涵蓋瞭信號與係統理論的各個方麵。每道題目都附有詳細的解題步驟和清晰的分析過程。解題過程力求邏輯嚴謹、步驟完整，並提供多種解題思路和技巧，幫助讀者鞏固所學知識，舉一反三，獨立解決更復雜的計算和分析問題。我們特彆注重對解題過程中易齣錯的地方進行提示和強調，幫助讀者避免常見錯誤。 總結 本書力求做到理論體係完整、概念闡釋清晰、方法講解透徹、例題設計典型、解題過程詳盡。我們希望通過本書的學習，讀者能夠： 1. 建立紮實的理論基礎： 深刻理解信號與係統的基本概念、數學模型和分析方法。 2. 掌握核心分析工具： 熟練運用捲積、傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等工具分析不同類型的信號和係統。 3. 理解係統特性： 能夠分析和判斷係統的綫性性、時不變性、因果性、穩定性等關鍵特性。 4. 解決實際工程問題： 將所學理論知識應用於實際的通信、電子、控製等工程領域。 5. 提升獨立解決問題的能力： 通過大量的例題和題解，培養分析問題、解決問題的能力。 本書不僅是一本教材，更是一位優秀的學習夥伴。我們鼓勵讀者在學習過程中積極思考，動手實踐，不斷探索信號與係統所蘊含的豐富信息世界。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統學習指導及題解》對於我這樣在大學階段初次接觸信號與係統課程的學生來說，無疑是一份及時的“救命稻草”。在剛開始學習的時候，麵對各種變換、係統響應的概念，常常感到力不從心。這本書最讓我感到欣慰的是，它在理論講解的部分，沒有照搬教材的艱深晦澀，而是用更加貼近學生理解的方式，把復雜的概念進行瞭拆解和重組。比如，在講到係統的時域和頻域分析時，它會通過生動的比喻和圖示，來幫助我們建立直觀的認識，這對於我這種需要通過形象化來理解抽象概念的學生來說，非常有幫助。而且，它在例題的選擇上，也非常有針對性，涵蓋瞭課堂上講解的重點，以及考試中常齣現的難點。更重要的是，它的題解部分，不像其他一些習題集那樣，隻是簡單地給齣答案，而是詳細地闡述瞭每一步的推導過程，並且會點明其中涉及到的關鍵概念和公式。有時候，一道題目的解析，甚至比教材的講解還要清晰透徹，讓我能夠恍然大悟。特彆是那些需要綜閤運用多個知識點的題目，它的解題思路引導特彆清晰，讓我能看到不同知識點之間的聯係，學會如何融會貫通。這本書的價值，在於它能夠真正地引導學生去理解信號與係統這門課程的精髓，而不僅僅是停留在死記硬背的層麵。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子信息工程專業的學生，信號與係統這門課絕對是專業課中的硬骨頭。我之前也嘗試過一些參考書，但總覺得要麼過於理論化，要麼題型不夠全麵。直到我遇到瞭這本《信號與係統學習指導及題解》。它最吸引我的地方在於，它不僅僅是一本習題集，更是一本能夠真正幫助你構建知識體係的學習助手。書中的內容編排非常閤理，章節的劃分緊扣教材的邏輯，但又在此基礎上進行瞭更細緻的分解和補充。例如，在講解捲積的時候，它不僅給齣瞭數學公式，還形象地用“信號的疊加和延遲”來類比，讓我這種抽象思維相對薄弱的學生也能快速抓住核心。而且，它在每章的開頭都會有一個“學習要點”的總結，這對於考前復習或者快速迴顧知識點來說，效率極高。最讓我印象深刻的是，它對一些經典例題的解析，不僅僅是步驟的羅列，而是會深入剖析題目的背景，講解相關的定理是如何應用的，甚至是不同解法之間的聯係和區彆。有時候，一本題目，它會提供兩種甚至三種不同的解法，並分析各自的適用性和優缺點，這讓我看到瞭信號與係統這門課的靈活性和趣味性，也學會瞭如何從不同的角度去思考問題。這本書的齣現，極大地減輕瞭我的學習壓力，讓我感覺自己不再是孤軍奮戰，而是有瞭一個強大的後盾。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統學習指導及題解》確實是為我們這些在信號與係統這門課上摸爬滾打的學生量身定做的。我拿到這本書的時候，正值期中考試逼近，知識點還沒完全掌握，特彆是傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些概念，總感覺雲裏霧裏的。翻開目錄，看到有章節對這些核心概念做瞭詳細的梳理，從最基礎的定義、性質，到各種應用場景，都有清晰的講解。而且，書中還配備瞭大量的例題，不僅僅是把公式套進去就算完，而是深入淺齣地分析瞭每一步解題思路，讓我能明白“為什麼這麼做”，而不僅僅是“怎麼做”。很多時候，老師在課堂上講得太快，或者有些地方略過，自己看教材又覺得晦澀難懂，這本書就像一個貼心的助教，把那些難啃的骨頭一塊塊地啃下來，還幫我們嚼碎瞭喂到嘴邊。更重要的是，它的習題解析部分，不是簡單地給齣答案，而是對解題過程進行瞭詳盡的闡述，甚至會給齣多種解題方法，對比它們的優劣。這對於我這種喜歡鑽研、想要徹底理解知識點的學生來說，簡直是如獲至寶。以前做題，遇到不會的，就隻能卡在那裏，要麼空著，要麼瞎猜。現在有瞭這本書，我可以對照著解析，一步步去理解，找齣自己思維的盲點。總的來說，這本書在提升我對信號與係統這門課的理解深度和解題能力方麵，起到瞭至關重要的作用，讓我對這門課不再那麼畏懼，反而充滿信心。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對信號與係統這門課的畏懼感很強，總覺得它抽象且難以理解。直到我拿到這本《信號與係統學習指導及題解》，這種感覺纔有所改觀。它最突齣的一點，就是將理論與實踐緊密結閤。不僅僅是枯燥的理論推導，更重要的是，它通過大量的典型例題，將這些理論知識“落地”瞭。每一個例題都配有詳細的解題步驟和思路分析，我常常能從這些解析中，找到自己解題時的盲點和不足。而且，它在講解一些重要的定理和性質時，還會穿插一些實際應用場景的例子，比如在通信、控製等領域，這讓我覺得這門課的學習並非空中樓閣，而是有著重要的實際意義。我特彆喜歡它在每章結尾處的“疑難解答”闆塊，那裏集中解決瞭很多學生在學習過程中可能遇到的普遍性問題，比如某個概念的理解誤區，或者某個公式的推導難點。這種“預判式”的解答，真的能省去我很多自己摸索的時間。這本書就像一位經驗豐富的老師，總是能在我睏惑的時候，及時地給予指導和啓發，讓我能夠更有效地掌握這門課程。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我都覺得信號與係統這門課是所有工科課程中的“攔路虎”，尤其是那些復雜的積分和變換，常常讓我頭疼不已。幸運的是，我找到瞭這本《信號與係統學習指導及題解》。它最讓我驚喜的是，它並沒有將自己定位為一本純粹的習題集，而是更像一本“進階式”的學習指南。在理論講解部分，它巧妙地將抽象的數學概念與直觀的物理意義相結閤，讓我能夠更好地理解傅裏葉級數、傅裏葉變換、Z變換等核心概念的本質。我尤其欣賞的是，它在講解過程中，會不斷地提醒我們注意一些容易齣錯的地方，以及不同變換之間的聯係和區彆。而它的題解部分，則是我學習過程中最寶貴的財富。它不僅僅是提供標準答案，更重要的是，它會詳細地分析題目的考點，指齣解題的關鍵步驟，甚至會提供一些“小技巧”，幫助我們提高解題效率。我喜歡它對復雜問題的分解，把一個看似無從下手的大題，拆解成一係列小步驟，讓我能夠一步步跟著思路去解決。這本書的價值在於，它能夠幫助我從“畏懼”到“理解”，從“死記硬背”到“靈活運用”，為我在信號與係統的學習道路上，鋪平瞭道路。