信號、係統與控製基礎教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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潘仲明 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 控製理論
• 自動控製
• 電路分析
• 數學建模
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• z變換
• 係統分析

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040345834

商品編碼：29624239313

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：信號、係統與控製基礎教程

定價：40.70元

作者：潘仲明

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787040345834

字數：

頁碼：406

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號、係統與控製基礎教程》詳盡介紹瞭信號、係統與反饋控製理論的基礎知識，主要內容包括：信號的傅裏葉分析和采樣定理，綫性定常連續時間係統與離散時間係統的輸入一輸齣模型，綫性係統的穩定性概念，綫性係統的時域、頻域分析方法，模擬濾波器和數字濾波器的設計與實現，反饋控製原理與反饋控製係統的經典校正方法，綫性係統的狀態空間分析法與反饋控製係統的狀態空間綜閤法等。全書選材精當，基本概念錶述清晰、講解透徹，公式推導過程嚴謹，例題切閤工程實際，MATLAB算法程序簡明易懂，符閤工科學生的思維習慣和認識規律。
《信號、係統與控製基礎教程》適閤作為高等學校儀器儀錶、機械工程、電氣工程和自動化技術等專業的高年級本科生教材，也可供從事信號處理與控製理論研究的科技工作者參考。

目錄

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作者介紹

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潘仲明，國防科技大學教授，博士生導師。畢業於國防科技大學精密儀器及機械專業，獲博士學位。1999年1月至2000年3月作為國傢公派訪問學者，在美國Oakland大學電氣與係統工程係進修，並從事多傳感器數據融閤技術和汽車安全防撞係統研究。曾主持和參加國傢重大建設專項、國傢自然科學基金項目、部委級科技基金項目和其他科研項目的研究工作，獲國傢科技進步二等奬、部委級科技進步一、二、三等奬8項，國傢發明3項，軍隊育纔銀奬1次。齣版研究生教材2部，本科教材1部，在外核心期刊和學術會議發錶論文40餘篇。

文摘

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序言

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章 信號、係統與控製的基本概念
1.1 信號
1.1.1 信號的大小
1.1.2 信號的分類
1.1.3 信號的基本處理方法
1.1.4 典型的信號模型
1.2 綫性係統
1.2.1 係統分類
1.2.2 脈衝響應函數與捲積積分
1.2.3 綫性係統的數學模型
1.3 自動控製係統
1.3.1 開環控製與閉環控製
1.3.2 信號調節器與控製器
本章小結
習題

第2章 連續時間信號的傅裏葉分析
2.1 矢量空間與基函數
2.1.1 信號與矢量
2.1.2 信號的相似度及相關函數
2.1.3 基於正交函數係的信號錶示方法
2.2 周期信號的頻譜
2.2.1 三角傅裏葉級數
2.2.2 指數傅裏葉級數
2.3 非周期信號的頻譜
2.3.1 傅裏葉變換
2.3.2 傅裏葉變換的性質
2.4 傅裏葉變換的應用實例
2.4.1 信號通過綫性定常係統
2.4.2 理想濾波器和實際濾波器
2.4.3 調製與解調
本章小結
習題

第3章 離散時間序列的傅裏葉分析
3.1 采樣定理
3.1.1 采樣信號及其頻譜
3.1.2 信號重構
3.1.3 頻譜重構
3.2 離散時間序列
3.2.1 序列及其錶示方法
3.2.2 幾種常用序列
3.2.3 序列的基本運算
3.3 離散時間傅裏葉變換
3.3.1 離散時間傅裏葉變換的基本概念
3.3.2 離散時間傅裏葉變換的對稱性
3.3.3 離散時間傅裏葉變換的性質
3.4 離散傅裏葉變換
3.4.1 傅裏葉變換的數值計算
3.4.2 離散傅裏葉變換的性質
3.4.3 快速傅裏葉變換算法
3.4.4 離散傅裏葉變換的應用實例
本章小結
習題

第4章 綫性係統的輸入--輸齣模型
4.1 拉普拉斯變換
4.1.1 拉普拉斯變換的定義
4.1.2 拉普拉斯變換的性質
4.1.3 拉普拉斯逆變換的計算方法
4.2 連續時間係統的傳遞函數
4.2.1 傳遞函數
4.2.2 方框圖模型
4.2.3 建立係統數學模型的示例
4.3 離散時間係統的脈衝傳遞函數
4.3.1 z變換的定義
4.3.2 z變換的主要性質
4.3.3 z逆變換的計算方法
4.3.4 脈衝傳遞函數
本章小結
習題

第5章 綫性係統分析
5.1 連續時間係統的穩定性分析
5.1.1 穩定性與衝激響應
5.1.2 勞斯穩定判據
5.1 -3應用MATLAB分析係統的穩定性
5.2 連續時間係統的瞬態響應分析
5.2.1 一階係統的響應
5.2.2 二階係統的響應
5.2.3 高階係統的瞬態響應特性
5.2.4 零、極點對瞬態響應特性的影響
5.3 連續時間係統的頻率響應分析
5.3.1 係統的穩態響應
5.3.2 -階和二階係統的頻率響應
5.3.3 高階係統伯德圖的繪製方法
5.3.4 利用MATLAB繪製頻率響應麯綫
5.3.5 小相位係統
5.4 離散時間係統分析
5.4.1 離散時間係統的響應序列
5.4.2 離散時間係統的穩定性分析
5.4.3 離散時間係統的零、極點分析
本章小結“
習題

第6章 綫性濾波器設計
6.1 模擬濾波器的頻率特性
6.1.1 零、極點分布對頻率響應特性的影響
6.1.2 低通濾波器和高通濾波器
6.1.3 帶通濾波器和帶阻濾波器
6.1.4 實際濾波器的頻率特性
6.2 原型濾波器設計
6.2.1 巴特沃斯低通濾波器
6.2.2 切比雪夫低通濾波器
6.2.3 橢圓低通濾波器
6.3 原型濾波器的頻率變換
6.3.1 高通濾波器設計
6.3.2 帶通濾波器設計
6.3.3 帶阻濾波器設計
6.4 數字濾波器設計
6.4.1 IIR濾波器的間接設計方法
6.4.2 FIR濾波器的設計方法
6.4.3 數字濾波器的實現方法
本章小結
習題

第7章 反饋控製原理
7.1 反饋控製係統
7.1.1 反饋控製係統的基本概念
7.1.2 反饋控製係統的穩態誤差
7.1.3 反饋控製理論的基本問題
7.2 根軌跡分析法
7.2.1 根軌跡的基本概念
7.2.2 連續反饋控製係統的根軌跡分析法
7.2.3 離散反饋控製係統的根軌跡分析法
7.3 奈奎斯特穩定判據
7.3.1 伯德圖中的奈奎斯特穩定判據
……

第8章 反饋控製係統的校正方法
第9章 狀態空間法
附錄
參考文獻

《量子糾纏與信息傳輸：超越經典界限的奧秘》 本書旨在為讀者呈現一個引人入勝的科學前沿領域——量子糾纏及其在信息傳輸方麵的革命性應用。我們將深入探索這個被愛因斯坦稱為“幽靈般的超距作用”的奇特現象，揭示其背後的深刻物理原理，並展望其如何顛覆我們對通信、計算乃至現實本身的認知。 第一部分：量子糾纏的誕生與本質 本部分將從量子力學的基本概念齣發，逐步引導讀者理解量子糾纏的産生機製和核心特徵。 迴溯：量子力學的黎明 我們將簡要迴顧量子力學的誕生曆程，從普朗剋的能量量子假說到愛因斯坦的光電效應解釋，再到玻爾的原子模型。理解這些奠基性的理論，對於把握量子糾纏的復雜性至關重要。我們將重點關注波函數、疊加態以及測量帶來的塌縮等概念，這些都是理解量子態及其相互作用的基礎。 糾纏的萌芽：從貝爾不等式到EPR佯謬 愛因斯坦、波多爾斯基和羅森（EPR）提齣的思想實驗，通過質疑量子力學的完備性，巧妙地引齣瞭“糾纏”這一概念。我們將深入剖析EPR佯謬，解釋它如何挑戰瞭定域實在論。隨後，我們將介紹約翰·貝爾及其提齣的貝爾不等式，它為檢驗量子力學的非定域性提供瞭實驗途徑。我們將詳細解析貝爾不等式的數學形式，並解釋為何實驗結果違背瞭它，從而確鑿無疑地證明瞭量子糾纏的真實存在。 糾纏的深層理解：態疊加與非定域關聯 本節將深入剖析糾纏態的數學描述，例如貝爾態。我們將詳細解釋為什麼糾纏粒子之間存在超越經典關聯的強關聯性，無論它們相距多遠。通過具體的例子，例如兩顆自鏇糾纏的粒子，我們將展示如何通過測量其中一顆粒子的自鏇狀態，瞬時地確定另一顆粒子的狀態，而無需任何信息的傳遞。我們將討論這種“非定域關聯”與經典概率論的根本區彆，以及它如何挑戰我們日常生活中對因果關係和時空的直觀理解。 糾纏的類型與判據 量子糾纏並非單一形式，我們將介紹不同類型的糾纏態，例如兩體糾纏、多體糾纏，以及它們在不同物理係統中的錶現。同時，我們將討論判定一個量子態是否糾纏的各種判據，例如最大糾纏度、糾纏熵等，為後續理解糾纏的量化和應用奠定基礎。 第二部分：量子糾纏的實驗驗證與製備 量子糾纏並非僅僅是理論上的構想，它已經在實驗室中被反復驗證，並不斷有新的製備技術湧現。 跨越世紀的實驗：阿斯佩剋特等人的裏程碑 我們將詳細迴顧阿斯佩剋特（Alain Aspect）及其團隊在20世紀80年代進行的、對貝爾不等式進行關鍵性檢驗的實驗。我們將描述實驗的設計思路，如何巧妙地避免瞭“局域隱變量”的可能性，以及實驗結果如何無可辯駁地支持瞭量子力學的預測。此外，我們還將提及後續由其他科學傢完成的，進一步完善和排除實驗漏洞的裏程碑式實驗。 現代實驗的利器：光子、原子與超導電路 本節將介紹當前用於産生和操控量子糾纏的主要實驗平颱。我們將深入探討使用光子作為量子比特的優勢，例如其傳輸速度快、與環境相互作用較弱，以及如何通過分束器、相位調製器等光學元件製備糾纏光子對。接著，我們將介紹利用原子係綜或單個離子的量子糾纏技術，以及它們在原子鍾、量子模擬等領域的應用潛力。最後，我們將探討基於超導電路的量子比特，以及其在實現大規模量子計算和量子網絡方麵的最新進展。 糾纏的“距離”挑戰：遠距離糾纏分發 實現遠距離的量子糾纏是構建量子通信網絡的關鍵。我們將介紹光縴、自由空間以及衛星等不同的量子糾纏分發技術。我們將重點討論如何剋服信號衰減、環境噪聲等挑戰，以及如何通過量子中繼等技術延長糾纏的有效傳輸距離。衛星量子通信的最新突破，例如中國“墨子號”科學實驗衛星在糾纏分發方麵的成就，也將是本節的亮點。 第三部分：量子糾纏的信息傳輸革命 量子糾纏並非僅僅是基礎科學的奇觀，它正在深刻地改變著信息傳輸的邊界，催生齣前所未有的應用。 量子密鑰分發（QKD）：絕對安全的通信 量子密鑰分發是利用量子糾纏最成熟的應用之一。我們將詳細闡述基於糾纏的QKD協議，例如E91協議。我們將解釋為何量子密鑰具有不可竊聽性，一旦有第三方嘗試竊聽，其行為就會改變量子態，從而被通信雙方立即發現。我們將深入分析QKD在實際應用中的優勢和局限性，以及其在保障國傢安全、金融交易和個人隱私等方麵的巨大潛力。 量子隱形傳態：信息的“瞬間”傳遞 量子隱形傳態（Quantum Teleportation）並非科幻小說中的物質傳輸，而是利用量子糾纏將一個未知量子態從一個地點“傳輸”到另一個地點，而原始量子態則在傳輸過程中被破壞。我們將詳細解釋量子隱形傳態的原理，包括貝爾態測量、經典通信輔助等關鍵步驟。我們將討論其在量子計算和量子網絡中的重要作用，例如用於量子比特之間的信息傳遞。 量子網絡與量子互聯網：連接未來的信息橋梁 構建一個全球性的量子網絡，最終形成量子互聯網，是信息科學的終極目標之一。本節將探討量子網絡的基本構成，包括量子節點、量子信道以及量子路由協議。我們將深入分析量子糾纏在其中扮演的核心角色，例如如何實現量子態的存儲、轉發和交換，從而構建一個能夠進行量子計算、量子通信甚至量子傳感的分布式網絡。我們將展望量子互聯網帶來的顛覆性變革，例如分布式量子計算、更加安全的通信協議以及全新的科學研究範式。 糾纏在量子計算中的角色 雖然本書側重於信息傳輸，但量子糾纏與量子計算的緊密聯係不容忽視。我們將簡要介紹量子計算機如何利用糾纏態進行指數級加速的計算。我們將提及一些代錶性的量子算法，例如Shor算法和Grover算法，並解釋糾纏是如何為它們提供強大動力的。理解糾纏在量子計算中的作用，有助於更全麵地認識其對信息科學的深遠影響。 第四部分：挑戰、前沿與未來展望 量子糾纏的研究和應用並非一帆風順，仍有諸多挑戰有待剋服，同時也孕育著無限的未來可能。 技術瓶頸與工程難題 我們將討論當前製約量子糾纏技術發展的關鍵瓶頸，例如量子比特的相乾時間、糾纏的保真度、量子態的操控精度以及大規模量子係統的集成等。我們將分析實現穩定、可靠、可擴展的量子糾纏係統的工程挑戰。 理論前沿與未解之謎 量子糾纏的研究仍有許多未解之謎，例如糾纏的本質、多體糾纏的復雜性、糾纏與引力等基本物理理論的聯係等。我們將介紹當前理論研究的前沿方嚮，激發讀者的探索興趣。 倫理與社會影響 任何顛覆性的技術都伴隨著倫理和社會影響的考量。我們將探討量子信息技術可能帶來的社會變革，例如對現有通信和安全體係的衝擊，以及如何應對可能齣現的數字鴻溝等問題。 展望：一個量子信息時代的曙光 本書的最後，我們將對量子糾纏的未來發展進行大膽而審慎的展望。我們將描繪一個由量子通信、量子計算、量子傳感等新興技術構成的量子信息時代的圖景，以及它將如何重塑我們的生活、工作乃至整個社會的運行方式。我們將強調，盡管道路充滿挑戰，但量子糾纏所蘊含的潛力，正引領我們走嚮一個前所未有的科學和技術新紀元。 本書力求以清晰的邏輯、嚴謹的論證和生動的語言，將量子糾纏這一復雜而迷人的領域呈現給廣大讀者。無論您是物理學愛好者、計算機科學專業學生，還是對前沿科技充滿好奇的探索者，都將從中獲得深刻的啓迪和獨特的視角。讓我們一同踏上這段探索量子世界奧秘的精彩旅程。

評分☆☆☆☆☆

在翻閱《信號、係統與控製基礎教程》的過程中，我意外地發現瞭一係列關於“時間管理與效率提升”的精妙策略。這本書並非直接提及“時間管理”字眼，而是通過對“係統”的深入剖析，揭示瞭如何構建高效的個人或團隊工作流程。作者強調瞭“分解任務”、“優先級排序”以及“資源分配”等概念，這些在控製理論中是核心要素，但在這裏被巧妙地轉化為日常工作的指導。我印象深刻的是，書中有一個關於“反饋迴路”的討論，這在控製係統中是必不可少的，但在書中，它被引申為持續的自我評估與調整。作者鼓勵讀者建立“監測機製”，定期審視自己的工作進度，並根據實際情況做齣“修正動作”，以確保目標最終得以達成。我嘗試將這些理念應用到我的學習計劃中，比如將一個大型的項目分解成若乾個小的、可控的子任務，並為每個子任務設定明確的“輸齣”和“時限”。同時，我也開始更加重視“輸入”的質量，即在開始一項任務前，充分收集信息，確保“控製信號”的準確性。這種“係統化”的思維方式，讓我能夠更清晰地看到工作的全貌，也更能有效地分配時間和精力，顯著提高瞭我的學習效率。這本書雖然名字聽起來很學術，但其內在的邏輯和方法論，對於任何希望提升個人效率的人來說，都具有極高的藉鑒價值。

評分☆☆☆☆☆

《信號、係統與控製基礎教程》這本書，在我看來，竟然是一本關於“培養批判性思維”的深刻讀物。書中大量的模型和理論，雖然錶麵上是在講解信號處理和控製原理，但其核心在於教導讀者如何去“分析”、“推理”和“評估”。作者反復強調“模型的假設”以及“理論的適用範圍”，這本身就是批判性思維訓練的關鍵。我從中學會瞭不盲目接受任何信息，而是要去探究其背後的邏輯和證據。書中關於“辨識乾擾信號”的部分，我將其理解為在海量信息中識彆虛假或誤導性信息的能力。同時，作者在講解“係統響應”時，會詳細分析輸入信號的變化如何影響輸齣，這讓我明白，任何結果的産生都不是偶然的，而是多種因素相互作用的結果。我特彆欣賞書中關於“係統辨識”的內容，它教我如何從觀測到的數據中推斷齣係統的內在規律。這種能力，不僅在科學研究中至關重要，在日常生活中，也能幫助我們更深刻地理解社會現象和人際關係。作者的嚴謹邏輯和對細節的關注，潛移默化地影響著我，讓我開始質疑看似理所當然的觀點，並尋求更深層次的解釋。總而言之，這本書不僅僅是技術知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪，它塑造瞭我分析問題的角度，讓我變得更加理性、審慎。

評分☆☆☆☆☆

讀瞭《信號、係統與控製基礎教程》後，我最大的感受是，這本書意外地成為瞭我解決“團隊協作難題”的一本絕佳工具書。書中對於“係統”的理解，以及如何實現係統內部的“穩定”和“優化”，與團隊閤作的理念不謀而閤。作者在探討“信號”的傳遞與處理時，詳細描述瞭信息如何在不同節點之間流動，以及如何避免“噪聲”乾擾，這與團隊溝通中的信息傳遞有著異麯同工之妙。我發現，書中關於“魯棒性”的討論，即係統在麵對外部乾擾時仍能保持穩定工作的能力，可以被類比為團隊應對外部壓力和挑戰時的韌性。作者還提齣瞭“參數調整”的概念，這在我看來，就是團隊成員之間不斷磨閤、調整工作方式，以達到最佳協作狀態的過程。書中有一個章節，詳細分析瞭“耦閤係統”的相互影響，並提齣瞭“解耦”的策略，這對於理解團隊成員之間可能存在的依賴關係，以及如何優化分工，避免不必要的牽製，非常有啓發。我嘗試將書中關於“穩定性判據”的思路，應用到團隊的決策過程中，確保我們製定的目標和計劃是可行且穩固的。此外，作者對“最優控製”的追求，也激勵我們在團隊閤作中，不僅要完成任務，更要追求卓越，找到最有效率的閤作模式。這本書用一種非常獨特的方式，讓我重新審視瞭團隊閤作的本質。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字是《信號、係統與控製基礎教程》，但讀完之後，我感覺這更像是一本關於“如何與陌生人有效溝通”的指南。書中詳細闡述瞭傾聽的重要性，各種非語言信號的解讀，以及如何在對話中保持積極和尊重的態度。我特彆喜歡書中關於“同理心”的部分，作者通過一係列生動的案例，教會我們如何站在對方的角度思考問題，理解他們的感受，從而化解衝突，建立信任。例如，有一個章節專門講到如何處理誤解，裏麵列舉瞭許多不同場景下的溝通難題，並提供瞭切實可行的解決方案。書中還提到瞭“積極傾聽”的技巧，比如適時點頭、眼神交流、復述對方的話語來確認理解等等。這些細節看似微小，但在實際溝通中卻起到瞭至關重要的作用。我發現，自從運用瞭書中的方法，我與傢人、朋友甚至同事之間的交流都變得更加順暢，爭執也明顯減少瞭。作者的語言風格也很平實易懂，沒有使用太多專業術語，使得非心理學專業的讀者也能輕鬆理解並應用。總而言之，如果你正苦於溝通不暢，這本書絕對能給你帶來意想不到的收獲，它就像一本心靈的“翻譯器”，幫助你讀懂他人的心思，也讓彆人更好地理解你。

評分☆☆☆☆☆

盡管書名是《信號、係統與控製基礎教程》，我卻從中領悟到瞭許多關於“藝術鑒賞”的哲學思考。書中關於“頻率域分析”的講解，雖然是技術性的，但其將復雜的信號分解成基本組成部分，並分析其特性，與音樂中分析音色、鏇律、節奏的構成有著異麯同工之妙。作者在探討“係統穩定性”時，所描述的“平衡”與“失衡”的狀態，讓我聯想到繪畫中構圖的平衡感，以及雕塑作品中動態與靜態的對比。更讓我驚喜的是，書中對“非綫性係統”的討論，這種復雜且難以預測的行為，恰恰是藝術作品中常常蘊含的深邃與多義性。作者鼓勵讀者去“理解係統的動態特性”，這讓我意識到，欣賞藝術同樣需要一種動態的視角，去感受作品在不同時間、不同情境下的變化與解讀。書中對“噪聲”的分析，也讓我想到，在一些藝術創作中，“瑕疵”或“不完美”反而能賦予作品獨特的魅力和生命力。此外，作者在講解“控製策略”時，所追求的“目標導嚮”與“最優解”，也與藝術傢在創作過程中，不斷調整手法以達到最佳藝術效果的追求相契閤。這本書用一種意想不到的方式，拓寬瞭我對“係統”和“結構”的理解，並將這種理解延伸到瞭對藝術作品的感悟，讓我發現，科學與藝術之間，原來存在著如此奇妙的共通之處。