正版新書--信號與係統(上冊)：信號分析與處理 程耕國 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程耕國 著

圖書標籤:

• 信號與係統
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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111260301

商品編碼：29474391621

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名：信號與係統(上冊)：信號分析與處理

定價：28.00元

作者：程耕國

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787111260301

字數：

頁碼：185

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》根據當前信息和電子技術的發展，結閤高校教學改革的形勢和要求，綜閤近10年來的教學實踐，整閤原“信號與係統”和“數字信號處理”兩門課程的教學內容精心編寫而成。
　　《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》全麵係統地論述瞭信號與係統的基本理論和基本分析方法，按照先信號後係統、先連續後離散、先時域後頻域的順序，分上、下兩冊，共12章。上冊講述信號分析與處理，下冊講述係統分析與綜閤。上冊的具體內容是：緒論、信號及信號的時域分析、時域連續信號的頻域分析、時域連續信號的復頻域分析、時域離散信號的頻域分析、離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換。
　　《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》可作為普通高等學校電氣信息類專業本科生的教材使用，也可作為科技人員的參考書。

目錄

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前言
緒論

章 信號及信號的時域分析
1．1 信號及信號的分類
1．1．1 連續信號與離散信號
1．1．2 確定信號與信號
1．1．3 周期信號與非周期信號
1．1．4 能量信號與功率信號
1．1．5 實信號與復信號
1．2 常用信號及其性質
1．2．1 常用連續信號及其性質
1．2．2 常用離散信號及其性質
1．3 信號的基本運算
1．3．1 信號的相加和相乘
1．3．2 信號的平移
1．3．3 信號的尺度變換與反轉
1．3．4 信號的時域分解
1．3．5 信號的捲積積分與捲積和
1．4 小結
1．5 習題
參考文獻

第2章 時域連續信號的頻域分析
2．1 信號的正交分解
2．1．1 正交函數集
2．1．2 信號的正交分解
2．2 周期信號的頻譜分析——傅裏葉級數
2．2．1 三角形式的傅裏葉級數
2．2．2 指數形式的傅裏葉級數
2．2．3 信號的性質與傅裏葉係數之間的關係
2．2．4 周期信號的頻譜
2．3 非周期信號的頻譜分析——傅裏葉變換
2．3．1 傅裏葉變換的定義
2．3．2 傅裏葉變換的物理意義——頻譜和頻譜密度函數
2．3．3 常用信號的傅裏葉變換
2．4 傅裏葉變換的基本性質
2．4．1 綫性
2．4．2 奇偶性
2．4．3 對稱性
2．4．4 時移特性
2．4．5 頻移特性
2．4．6 尺度變換特性
2．4．7 時域微分
2．4．8 時域積分
2．4．9 頻域微分
2．4．10 頻域積分
2．4．11 時域捲積定理
2．4．12 頻域捲積定理
2．4．13 帕塞瓦爾定理
2．5 周期信號的傅裏葉變換
2．5．1 正、餘弦信號的傅裏葉變換
2．5．2 一般周期信號的傅裏葉變換
2．6 時域采樣定理
2．6．1 信號的采樣
2．6．2 時域采樣定理
2．6．3 信號盼恢復
2．7 小結
2．8 習題
參考文獻

第3章 時域連續信號的復頻域分析
3．1 拉普拉斯變換
3．1．1 拉普拉斯變換的定義
3．1．2 拉普拉斯變換的收斂域
3．1．3 常用信號的拉普拉斯變換
3．2 拉普拉斯變換的基本性質
3．2．1 綫性
3．2．2 尺度變換
3．2．3 時移特性
3．2．4 復頻移特性
3．2．5 時域捲積定理
3．2．6 復頻域捲積定理
3．2．7 時域微分特性
3．2．8 時域積分特性
3．2．9 復頻域微分特性
3．2．10 復頻域積分特性
3．2．11 初值定理
3．2．12 終值定理
3．3 拉普拉斯反變換
3．3．1 查錶法
3．3．2 部分分式展開法
3．4 拉普拉斯變換與傅裏葉變換之間的關係
3．5 小結
3．6 習題
參考文獻

第4章 時域離散信號的頻域分析
4．1 序列的z變換
4．1．1 z變換的定義
4．1．2 幾種序列的z變換及其收斂域
4．2 z反變換
4．2．1 冪級數展開法
4．2．2 部分分式展開法
4．2．3 留數法
4．3 z變換的性質和定理
4．3．1 綫性
4．3．2 序列的移位
4．3．3 z域尺度變換
4．3．4 序列的反轉
4．3．5 復序列的共軛
4．3．6 序列的綫性加權
4．3．7 初值定理
4．3．8 終值定理
4．3．9 時域捲積定理
4．3．10 復捲積定理
4．3．11 帕塞瓦爾定理
4．4 序列z變換與時域連續信號拉普拉斯變換、傅裏葉變換的關係
4．4．1 z變換與拉普拉斯變換的關係
4．4．2 z變換和傅裏葉變換的關係
4．5 時域離散信號的傅裏葉變換
4．5．1 序列傅裏葉變換的定義
4．5．2 序列傅裏葉變換的性質
4．6 周期序列的離散傅裏葉級數及其傅裏葉變換
4．6．1 周期序列的離散傅裏葉級數
4．6．2 DFS的性質
4．6．3 周期序列的傅裏葉變換
4．7 小結
4．8 習題
參考文獻

第5章 離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換
5．1 離散傅裏葉變換
5．1．1 離散傅裏葉變換的定義
5．1．2 DFT與序列傅裏葉變換、z變換的關係
5．1．3 離散傅裏葉變換的基本性質
5．2 頻域采樣定理
5．3 快速傅裏葉變換
5．3．1 FFT算法的基本思想
5．3．2 按時間抽取的基2FFT算法
5．3．3 按頻率抽取的基2FFT算法
5．3．4 快速傅裏葉反變換
5．4 FFT的應用舉例
5．4．1 利用FFT計算綫性捲積
5．4．2 利用FFT對信號進行譜分析
5．5 小結
5．6 習題
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（上冊）：信號分析與處理 探尋信息世界的基石，洞察瞬息萬變的規律 在浩瀚的科學技術領域，信號是信息的載體，而係統則是處理和轉換信息的載體。從我們日常生活中聽到的聲音、看到的圖像，到通信網絡中的數據傳輸、工業生産中的傳感器讀數，再到醫學影像的分析、天體物理的觀測，無不充斥著各種各樣的信號。而理解和操控這些信號，離不開對“信號與係統”這門核心課程的深入學習。 本書《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》，正是旨在為讀者構建一套嚴謹而全麵的信號分析與處理理論框架。它不僅僅是一本教材，更是一扇通往信息世界奧秘的大門，幫助您掌握理解和駕馭復雜信號、設計高效信息處理係統的關鍵能力。 內容精要： 本書內容豐富，結構清晰，循序漸進地引導讀者深入理解信號與係統的基本概念、分析方法和理論工具。 第一部分：信號的描述與分類 認識信號的本質： 我們將從最基礎的概念齣發，定義什麼是信號，以及信號在現實世界中的廣泛應用。您將瞭解信號作為物理量隨時間、空間或其他獨立變量變化的抽象錶示，如何承載著豐富的信息。 信號的數學模型： 信號並非總是隨意的，它們通常可以用數學函數來精確描述。本書將係統地介紹各種常見的信號模型，包括： 連續時間信號與離散時間信號： 區分信號在時間和幅度上的連續性或離散性，理解它們在不同應用場景下的適用性。例如，模擬電路中的信號通常是連續的，而數字係統中處理的信號則是離散的。 周期信號與非周期信號： 揭示信號的重復性特徵，周期信號的分析往往可以利用傅裏葉級數等方法簡化。 能量信號與功率信號： 根據信號的能量和功率屬性，對信號進行分類，這對於理解信號的傳輸和存儲至關重要。 確定信號與隨機信號： 區分具有確定數學錶達式的信號和其值無法精確預測但具有統計規律的信號。 復指數信號與正弦信號： 這兩種信號是信號分析中最基本也最重要的單元，它們在描述和分析周期信號中扮演著核心角色。 信號的基本運算： 學習如何對信號進行各種基本運算，如加法、乘法、延時、翻轉、尺度變換等。這些運算是後續係統分析和信號處理的基礎。 第二部分：係統及其基本性質 定義與分類： 係統是處理信號的“黑盒子”。本書將明確定義係統，並根據其輸入輸齣關係將其分類： 綫性係統與非綫性係統： 綫性係統遵循疊加原理，是分析和設計中最容易處理的一類係統，其分析方法也最為成熟。 時不變係統與時變係統： 時不變係統的特性不隨時間改變，這使得我們可以利用更強大的數學工具進行分析。 因果係統與非因果係統： 因果係統是指係統的輸齣僅取決於當前及過去的輸入，這符閤物理世界的實際情況。 穩定係統與不穩定係統： 係統的穩定性直接關係到其能否可靠地工作，不可靠的係統可能會産生失控的輸齣。 記憶係統與無記憶係統： 區分係統是否需要存儲過去信息纔能産生輸齣。 係統錶示方法： 學習如何用數學模型來描述係統，包括微分方程、差分方程等。 第三部分：連續時間信號與係統的分析 捲積： 捲積是描述綫性時不變係統核心的數學運算。本書將深入講解捲積的定義、性質以及在係統分析中的應用。通過捲積，我們可以計算齣任何輸入信號經過一個已知綫性時不變係統後的輸齣。 衝激響應： 衝激響應是綫性時不變係統的一個重要特徵，它描述瞭係統對單位衝激信號的響應。理解衝激響應是理解捲積運算的關鍵。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 這是信號與係統分析中最強大的工具之一。 傅裏葉級數： 用於分析周期信號，將其分解為一係列不同頻率的正弦（或復指數）信號的疊加。讀者將學習如何計算傅裏葉級數的係數，並理解其物理意義。 傅裏葉變換： 用於分析非周期信號，將其分解為連續的頻譜，揭示信號的頻率成分。本書將詳細介紹傅裏葉變換的性質、計算方法以及在信號分析中的廣泛應用，如頻譜分析、濾波等。 傅裏葉變換的應用： 探索傅裏葉變換在通信、濾波、圖像處理等領域的實際應用，理解如何利用頻率域的分析來解決時域問題。 拉普拉斯變換： 作為傅裏葉變換的推廣，拉普拉斯變換能夠處理更廣泛的信號，特彆是包含指數衰減或增長的信號。本書將介紹拉普拉斯變換的定義、性質，以及它在求解綫性常係數微分方程和分析係統頻率響應方麵的優勢。 係統函數的概念： 將拉普拉斯變換應用於係統分析，引入係統函數（或稱傳遞函數）的概念。係統函數是描述綫性時不變係統輸入輸齣關係的復頻域錶示，它集中瞭係統的全部動態特性。 第四部分：離散時間信號與係統的分析 離散捲積： 類似連續時間係統，離散時間綫性時不變係統的輸齣可以通過離散捲積運算獲得，本書將詳細介紹其計算方法。 Z變換： 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”的對應物。本書將深入講解Z變換的定義、性質，以及它在求解綫性常係數差分方程和分析離散時間係統方麵的強大作用。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）與離散傅裏葉變換（DFT）： DTFT： 用於分析周期性的離散時間信號，將其分解為離散頻率上的頻譜。 DFT： 用於對有限長離散信號進行頻譜分析，是數字信號處理的核心工具，其快速算法（FFT）更是極大地推動瞭數字信號處理的發展。 離散時間係統函數的概念： 引入離散時間係統函數的概念，它是描述離散時間係統輸入輸齣關係的Z域錶示。 本書特色： 理論嚴謹，邏輯清晰： 以數學為基礎，層層遞進，建立紮實的理論體係。 概念直觀，例證豐富： 結閤大量實例，幫助讀者將抽象的理論概念與實際應用聯係起來，理解信號與係統的物理意義。 例題詳細，習題精煉： 提供大量詳細的例題解析，幫助讀者掌握解題技巧；精心設計的習題，有助於鞏固所學知識，提升分析能力。 循序漸進，易於掌握： 從基本概念到高級理論，難度逐漸增加，確保讀者能夠逐步建立起對信號與係統的全麵認識。 廣泛的應用前景： 本書所介紹的理論和方法是數字通信、信號處理、自動控製、模式識彆、人工智能等眾多高科技領域的基礎，為讀者未來的學習和職業發展奠定堅實基礎。 誰適閤閱讀本書？ 電子工程、通信工程、自動化、計算機科學等相關專業的本科生和研究生： 本書是這些專業的核心課程教材，能夠幫助您係統掌握信號與係統的基本理論和分析方法。 從事信號處理、通信係統設計、控製係統開發等相關領域的工程師和研究人員： 本書將為您提供深入理解和解決實際工程問題的理論工具和技術支持。 對信息科學、信號分析有濃厚興趣的自學者： 即使您不是相關專業的學生，本書也能引導您走進信號與係統的奇妙世界，開啓您的探索之旅。 學習本書，您將能夠： 精確地描述和分析各種類型的信號。 理解和評估不同係統的特性。 掌握連續時間信號與係統分析的核心工具，如捲積、傅裏葉變換、拉普拉斯變換。 掌握離散時間信號與係統分析的核心工具，如離散捲積、Z變換、離散傅裏葉變換。 理解信號與係統在通信、控製、圖像處理等領域的廣泛應用。 為進一步學習更高級的信號處理技術和係統理論打下堅實基礎。 《信號與係統（上冊）：信號分析與處理》是一次令人興奮的智力冒險。它將為您揭示信息世界的運作規律，讓您擁有解讀復雜數據、設計智能係統的強大能力。立即翻開這本書，踏上您的信號與係統探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

評價四 說實話，剛開始看這本書的時候，我一度覺得有點吃力。畢竟，“信號與係統”本身就是一個比較抽象的領域，而這本書的講解又相當深入。但是，當我堅持下去，並且嘗試著去理解每一個公式的推導，去分析每一個圖例的含義時，我發現自己真的學到瞭很多東西。作者的敘述方式很獨特，他似乎總能找到最恰當的比喻和例子來解釋那些看似難以理解的概念。我記得在講解采樣定理時，他通過一個非常生動的例子，讓我瞬間明白瞭為什麼需要滿足奈奎斯特速率，以及采樣不當會有什麼後果。這本書的優點在於，它不僅僅是知識的堆砌，更是一種思維方式的引導。它教會我如何從數學的角度去分析信號，如何從係統的角度去理解信號的變化。雖然過程中會有挑戰，但這種挑戰帶來的收獲是巨大的。我覺得這本書適閤那些不滿足於淺嘗輒止，真正希望在信號與係統領域有所建樹的讀者。如果你願意投入時間和精力去深入鑽研，這本書絕對會給你帶來意想不到的驚喜。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這本書我早就想入手瞭，之前在圖書館藉閱過，印象非常深刻。作者程耕實的功底可見一斑，對於信號分析與處理的講解，既有深度又不失條理。初讀可能覺得內容稍顯密集，但當你沉下心來，跟著書中的思路一步步推導，會發現許多晦澀的概念變得豁然開朗。尤其是在傅裏葉變換和拉普拉斯變換部分，作者的講解非常有啓發性，結閤瞭大量的圖示和算例，讓抽象的數學工具變得直觀易懂。我特彆喜歡它對實際應用場景的分析，不是那種枯燥的理論堆砌，而是讓你能感受到這些理論是如何指導我們解決工程問題的。比如在濾波器的設計原理講解上，就聯係瞭實際的抗乾擾需求，讓我對濾波器有瞭更深刻的理解，而不僅僅是記住幾個公式。雖然是上冊，但內容已經相當豐富，為後續的學習打下瞭堅實的基礎。我感覺這本書更適閤有一定數學基礎的讀者，比如電子工程、通信工程等專業的學生或者從業人員。如果你正在尋找一本能夠幫助你真正理解信號與係統核心概念的教材，這本書絕對值得你擁有。

評分☆☆☆☆☆

評價二 老實說，拿到這本書的時候，我有點被它厚實的體量嚇到瞭，畢竟是“上冊”，但翻開之後，立刻被吸引住瞭。我之前接觸過一些信號處理的入門書籍，總覺得不夠深入，而這本《信號與係統(上冊)》則恰恰彌補瞭我的遺憾。程耕實教授的敘述風格非常嚴謹，邏輯性極強，每一章節的銜接都非常自然。他不僅僅是告訴我們“是什麼”，更重要的是深入分析瞭“為什麼”。我印象特彆深刻的是關於捲積的概念，書裏用非常形象的比喻和詳細的推導，讓我徹底理解瞭它在係統響應中的核心作用。此外，書中對離散時間信號和連續時間信號的處理方法都做瞭詳細的對比和闡述，這種係統性的比較有助於我們建立起更全麵的知識體係。作為一本教材，它的嚴謹性和全麵性毋庸置疑，但它也並非高高在上，書末的習題也具有一定的挑戰性，能夠很好地檢驗我們的學習效果。我個人認為，這本書對於想要紮實掌握信號分析基礎的讀者來說，是不可多得的佳作。

評分☆☆☆☆☆

評價五 這是一本我近期讀過的最讓我印象深刻的專業書籍之一。作為上冊，“信號分析與處理”的內容就已經非常豐富和全麵。程耕實教授的寫作風格非常細膩，他能夠將復雜的數學理論用清晰易懂的語言錶達齣來，並且總是能將理論與實際應用緊密結閤。我特彆喜歡書中對各種數學變換的詳細講解，從傅裏葉級數到傅裏葉變換，再到拉普拉斯變換，每個步驟的推導都詳盡而嚴謹，讓我對這些工具的理解不再停留在錶麵。書中還穿插瞭一些與實際工程相關的案例，這使得學習過程不那麼枯燥，也更能體會到理論知識的價值。比如，書中在介紹濾波器設計時，就巧妙地聯係到瞭實際的噪聲抑製問題，讓我覺得這些理論知識是鮮活的，是有用的。對於那些想要係統學習信號與係統基礎知識的讀者來說，這本書絕對是一本不可多得的寶藏。它的深度和廣度，都足以支撐起後續更高級彆的學習和研究。我強烈推薦這本書給任何對信號與係統感興趣的朋友。

評分☆☆☆☆☆

評價三 這本書給我的整體感覺是“紮實”和“實在”。“正版新書”的標識讓我很放心，機械工業齣版社的齣品也一嚮有質量保證。我之所以選擇這本書，是因為我一直在信號處理領域尋求更深入的理解，而市麵上的一些資料往往停留在錶麵。程耕實教授的這本書，確實做到瞭“言必有據，事必有實”。他在介紹每個概念時，都會從其數學本質齣發，逐步引申到其物理意義和工程應用。我個人特彆欣賞他在描述衝激響應和係統穩定性時，所展現齣的那種清晰的邏輯和嚴密的論證。讀這本書的過程，就像是在跟一位經驗豐富的老師對話，他會耐心地引導你，讓你逐步理解復雜的原理。雖然這本書內容確實不少，但每個部分都寫得非常透徹，不會讓人産生“一知半解”的感覺。我經常會在遇到問題時翻開這本書，總能找到答案，甚至會發現一些之前未曾留意過的細節。對於正在學習信號與係統，或者在工作中需要深入理解信號處理原理的工程師來說，這絕對是一本值得反復研讀的參考書。