具體描述
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讀者對象：
本書可作為自動化、測控、通信、電氣工程、計算機及電子信息專業的本科教材，也可作為從事相關領域教師、科技工作者、技術開發人員的參考用書。同時，本書還可以作為研究生入學考試的參考用書。
內容介紹
內容介紹：
本書介紹瞭信號與係統的理論、方法及其實際應用，是一部反映信號與係統新理論和新技術的實用教程。全書共分10章，介紹瞭信號與係統的基本概念、連續時間信號的基本概念和分析方法、連續時間係統的時域分析方法、連續信號的頻域分析方法、連續時間係統的頻域分析方法、連續時間信號與係統的復頻域分析方法、離散信號與係統的時域分析方法、離散信號與係統的z域分析、係統分析的狀態變量法以及MATLAB在信號與係統分析中的實現方法。書中采用二維碼技術，實現知識點的擴展，方便采用更多方式進行學習。
目錄
目 錄
第1章 信號與係統的基本概念 （1）
1.1 信號的定義與分類 （1）
1.1.1 信號的定義 （2）
1.1.2 信號的分類 （2）
1.1.3 信號的基本特性 （6）
1.2 係統的描述及分類 （6）
1.2.1 係統的描述 （7）
1.2.2 係統的分類 （8）
1.3 信號與係統分析概述 （10）
1.3.1 信號分析的主要內容 （10）
1.3.2 係統分析的主要內容 （11）
1.3.3 信號與係統的應用 （11）
習題 （12）
第2章 連續時間信號的時域分析 （13）
2.1 典型信號 （13）
2.1.1 常見的基本信號 （14）
2.1.2 奇異信號 （16）
2.2 信號的基本運算 （22）
2.2.1 信號的加、減和乘法運算 （23）
2.2.2 信號的微分和積分 （23）
2.3 信號的變換 （25）
2.3.1 信號的移位 （25）
2.3.2 信號的反轉 （25）
2.3.3 信號的展縮 （25）
2.4 信號的分解 （27）
2.4.1 直流分量和交流分量的分解 （27）
2.4.2 偶分量和奇分量的分解 （27）
2.4.3 實部分量和虛部分量的分解 （28）
2.4.4 連續信號分解為衝激信號的綫性組閤 （28）
習題 （29）
第3章 連續時間係統的時域分析法 （33）
3.1 綫性連續係統的描述及其響應 （34）
3.1.1 連續時間係統的微分方程及其經典解 （34）
3.1.2 零輸入響應與零狀態響應 （35）
3.2 衝激響應和階躍響應 （37）
3.2.l 單位衝激響應 （37）
3.2.2 單位階躍響應 （38）
3.3 捲積積分及其應用 （39）
3.3.1 捲積積分的定義 （39）
3.3.2 捲積積分的計算 （39）
3.3.3 捲積積分的性質 （41）
習題 （43）
第4章 連續時間信號的頻域分析 （45）
4.1 連續周期信號的傅裏葉級數 （46）
4.1.1 三角函數形式的傅裏葉級數 （46）
4.1.2 指數形式的傅裏葉級數 （46）
4.1.3 函數的對稱性與傅裏葉係數的關係 （47）
4.2 周期信號的頻譜與功率譜 （51）
4.2.1 周期信號頻譜的特點 （51）
4.2.2 周期信號的功率譜 （53）
4.3 非周期信號的頻譜分析 （54）
4.3.1 非周期信號的頻譜函數 （54）
4.3.2 典型非周期信號的頻譜 （55）
4.4 傅裏葉變換的主要性質 （58）
4.5 周期信號的傅裏葉變換 （65）
4.5.1 復指數信號的傅裏葉變換 （65）
4.5.2 餘弦、正弦信號的傅裏葉變換 （65）
4.5.3 單位衝激序列?T (t )的傅裏葉變換 （66）
4.5.4 一般周期信號的傅裏葉變換 （67）
4.6 信號的抽樣與重構 （68）
4.6.1 時域抽樣 （68）
4.6.2 信號重構 （72）
4.6.3 頻域抽樣 （73）
習題 （73）
第5章 連續時間係統的頻域分析 （77）
5.1 連續時間係統的頻域分析簡介 （77）
5.1.1 連續時間係統的頻率響應 （77）
5.1.2 非周期信號激勵下的係統響應 （80）
5.1.3 周期信號激勵下的係統響應 （81）
5.2 無失真傳輸和理想濾波器 （82）
5.2.1 無失真傳輸係統 （82）
5.2.2 理想低通濾波器 （84）
習題 （88）
第6章 連續時間信號與係統的復頻域分析 （90）
6.1 拉普拉斯變換 （91）
6.1.1 從傅裏葉變換到雙邊拉普拉斯變換 （91）
6.1.2 雙邊拉普拉斯變換的收斂域 （92）
6.1.3 單邊拉普拉斯變換 （93）
6.1.4 典型信號的拉普拉斯變換 （94）
6.2 拉普拉斯變換的基本性質 （95）
6.3 拉普拉斯反變換 （101）
6.3.1 部分分式展開法 （101）
6.3.2 留數法 （103）
6.4 連續時間係統的復頻域分析 （104）
6.4.1 係統微分方程的復頻域求解 （104）
6.4.2 電路的復頻域求解 （105）
6.5 係統函數與係統特性 （106）
6.5.1 係統函數 （106）
6.5.2 係統函數H(s)的零、極點 （107）
6.5.3 係統函數的零、極點分布與係統的時域特性 （107）
6.5.4 係統函數的零、極點分布與係統的頻域響應特性 （110）
6.5.5 係統穩定性分析 （114）
6.5.6 H(s)與H(j?)的關係 （115）
6.6 連續時間係統的模擬 （116）
習題 （119）
第7章 離散時間係統的時域分析 （123）
7.1 離散時間信號 （124）
7.1.1 離散時間信號的時域描述 （124）
7.1.2 常用的離散信號 （124）
7.1.3 離散信號的基本運算 （126）
7.2 離散時間係統的數學模型 （129）
7.2.1 離散係統的數學模型—差分方程 （129）
7.2.2 離散時間係統的模擬 （130）
7.3 綫性時不變離散係統的響應 （131）
7.3.1 時域經典法 （131）
7.3.2 零輸入響應與零狀態響應 （132）
7.3.3 用捲積和求零狀態響應 （133）
習題 （137）
第8章 離散信號與係統的z域分析 （139）
8.1 離散時間信號的z變換 （140）
8.1.1 z變換的定義 （140）
8.1.2 z變換的收斂域 （140）
8.1.3 常用序列的z變換 （143）
8.1.4 z反變換 （145）
8.1.5 z變換的基本性質 （149）
8.2 離散係統的z域分析 （154）
8.2.1 利用z變換求解差分方程 （154）
8.2.2 離散係統的係統函數 （156）
8.2.3 H(z)的零、極點分布與時域特性 （157）
8.2.4 係統的因果穩定性 （158）
8.3 離散係統的模擬 （159）
8.3.1 離散時間係統的聯結 （159）
8.3.2 離散時間係統的模擬 （164）
習題 （169）
第9章 係統的狀態變量分析法 （171）
9.1 狀態和狀態空間 （172）
9.2 連續時間係統狀態方程的建立 （173）
9.2.1 連續係統狀態方程的一般形式 （173）
9.2.2 由電路圖直接列寫狀態方程 （175）
9.2.3 從輸入/輸齣方程導齣狀態方程 （176）
9.2.4 從模擬圖建立狀態方程 （177）
9.3 連續係統狀態方程的解 （179）
9.3.1 狀態方程的復頻域求解 （179）
9.3.2 狀態方程的時域求解 （181）
9.4 離散時間係統狀態方程的建立 （182）
9.4.1 狀態方程的一般形式 （182）
9.4.2 由係統的差分方程或模擬圖列寫狀態方程 （183）
9.5 離散時間係統狀態方程的求解 （184）
9.5.1 離散時間係統狀態方程的時域求解 （184）
9.5.2 離散時間係統狀態方程的z域求解 （185）
習題 （187）
第10章 MATLAB在信號與係統中的實現 （189）
10.1 基於MATLAB錶示信號 （189）
10.1.1 連續信號的MATLAB錶示 （189）
10.1.2 離散信號的MATLAB錶示 （193）
10.1.3 利用MATLAB實現信號的基本運算 （194）
10.2 基於MATLAB的信號與係統的時域分析 （198）
10.2.1 信號的時域分析 （198）
10.2.2 LTI係統的時域分析 （200）
10.3 基於MATLAB的信號與係統的頻域分析 （204）
10.3.1 信號的頻域分析 （204）
10.3.2 係統的頻域分析 （209）
10.4 基於MATLAB的信號與係統的復頻域分析 （210）
10.4.1 信號的復頻域分析 （210）
10.4.2 係統的復頻域分析 （212）
10.5 係統狀態變量分析法的MATLAB實現 （214）
10.5.1 係統狀態方程的MATLAB實現 （214）
10.5.2 連續時間係統狀態方程和輸齣方程求解 （216）
10.5.3 離散時間係統狀態方程和輸齣方程求解 （217）
習題 （218）
參考文獻 （220）
用戶評價
這本書的排版和圖文配閤，簡直是教科書設計的典範。我必須稱贊一下齣版社在圖形處理上的投入，那些用於描述信號在頻域中鏇轉和展開的動態圖示，清晰度高且富有信息量。比如，在闡述采樣定理時，它不僅給齣瞭傳統的時域和頻域解釋，還巧妙地引入瞭“頻譜混疊”的直觀模型，讓我第一次真正理解瞭為什麼必須滿足奈奎斯特速率。那些由深色綫條勾勒齣的輸入信號和由淺色虛綫錶示的係統響應，界限分明，視覺疲勞度很低。更重要的是，它在關鍵定理的證明後，總會緊跟著一小段“應用洞察”或“常見誤區”，這種小小的插麯，極大地幫助讀者鞏固瞭理論與實踐之間的橋梁。它仿佛在低語：“是的，你剛剛掌握瞭一個強大的數學工具，現在看看它能為你解決什麼實際問題。” 這種潤物細無聲的引導，比生硬的案例堆砌要有效得多。
評分這本書在內容的廣度和深度上都達到瞭一個令人驚嘆的平衡點。對於像我這樣希望未來從事通信或控製領域的學生來說，它提供瞭一個無可挑剔的起點。令我印象深刻的是它對Z變換的闡述，這部分內容常常是許多教材的難點，但在這裏，它被分解得極其精細。作者先從傅裏葉變換在離散時間係統中的局限性入手，自然而然地引齣瞭Z變換的必要性，這種“問題導嚮”的敘述方式，極大地增強瞭知識點的邏輯自洽性。更彆提它對雙邊和單邊Z變換的應用場景區分，解釋得十分到位，讓你清楚地知道在處理實際的因果係統時，應該如何選擇正確的工具。此外，書中關於係統性能指標（如帶寬、過渡帶抑製）的討論，雖然篇幅不長，但切中要害，為後續學習更復雜的現代信號處理算法打下瞭堅實的基礎。它不是僅僅教你如何計算，而是教會你如何“設計”一個滿足特定要求的係統。
評分這本書的難度麯綫設置得非常平滑，這對於任何想要跨越“入門”與“精通”鴻溝的人來說，都是極大的福音。它並沒有在初級階段就對讀者進行“智商壓製”，而是逐步抬高理解的門檻。例如，在講述狀態空間錶示法時，它沒有直接跳到高階矩陣運算，而是先用一個簡單的二階彈簧阻尼係統作為實例，將微分方程轉化為一階嚮量形式，這個過程的過渡設計得極其溫柔。讀者可以先在熟悉的物理背景下建立起對狀態變量的直覺認識，然後再將其泛化到更抽象的係統中去。這種從具體到抽象的思維導嚮，極大地減少瞭初學者麵對大量矩陣運算時的畏懼感。它讓我意識到，信號與係統不僅僅是關於濾波和調製，它更是一種描述和分析復雜動態過程的底層思維框架。讀完它，我感覺自己對物理世界的理解方式都發生瞭一次深刻的重塑，對後續學習控製理論和數字信號處理充滿瞭信心。
評分我對這本書的講解風格有一種相見恨晚的感覺，它完全顛覆瞭我對傳統教材那種枯燥乏味、晦澀難懂的刻闆印象。作者的語言風格非常富有激情，讀起來更像是在聽一位經驗豐富的工程師在娓娓道來他的設計心得，而不是在啃一本教科書。尤其在講解綫性時不變係統（LTI）的捲積積分時，那種對係統響應的描述，簡直是藝術級的錶達。他沒有停留在教科書式的定義上，而是通過模擬一個實際的濾波器，形象地展示瞭輸入信號如何通過係統的“記憶”被塑造成輸齣的模樣。這種代入感極強，讓你在閱讀過程中不由自主地思考：“如果我的係統參數變瞭，這個‘塑形’過程會發生什麼變化？” 這種對物理意義的強調，使得那些原本冰冷的數學符號瞬間“活”瞭起來，充滿瞭工程學的溫度。每次閤上書本，腦海中都會迴蕩著那些關於因果性、穩定性、衝擊響應的討論，清晰而有力，讓人久久不能忘懷。
評分這本書的結構安排得非常巧妙，開篇就為我們構建瞭一個堅實的理論基礎。作者似乎深諳初學者的痛點，從最基礎的數學工具講起，循序漸進地引入瞭連續時間係統和離散時間係統的概念。我特彆欣賞它在傅裏葉級數和傅裏葉變換部分的處理方式，不僅僅是公式的堆砌，而是通過大量的圖示和直觀的解釋，將抽象的頻譜概念變得觸手可及。那種感覺就像是有人拿著一束光，為你照亮瞭信號在不同域中變換的路徑。特彆是對於周期信號和拉普拉斯變換的引入，節奏把握得恰到好處，讓你在不知不覺中，已經完成瞭從時域到頻域思維模式的轉換。而且，書中大量的習題設計得非常用心，它們不僅是檢驗學習成果的工具，更像是一步步引導你去探索更深層次問題的嚮導，每一個小小的推導和計算背後，都隱藏著對係統特性的深刻理解。讀完前幾章，我感覺自己仿佛完成瞭一次智力上的“換裝”，看待任何物理現象都多瞭一層數學的濾鏡，充滿瞭洞察力。
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