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美菲尔普斯，陈从颜 著

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• 信号处理
• 系统分析
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 线性系统
• 时域分析
• 频域分析
• 控制系统
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111260479

商品编码：29729487081

包装：平装

出版时间：2009-04-01

基本信息

书名:信号、系统和变换

定价：78.00元

售价：56.9元,便宜21.1元,折扣72

作者:(美)菲尔普斯,陈从颜

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-04-01

ISBN：9787111260479

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.781kg

编辑推荐

内容提要

本书完整地阐述了信号、系统和变换的基本理论和基本方法。同时，本书系统介绍了信号与系统相关的数学基础知识，包括傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换、离散时问和离散傅里叶变换以及。变换等。另外，书中给出了大量的实例、习题以及MATALAB程序，以利于教学和实践。
　　本书适合作为电子信息科学与工程类专业本科生、研究生的教材及参考书，也可供相关技术人员参考。

目录

译者序
前言
章　导论
　1.1　建模
　1.2　连续时间系统
　1.3　采样器和离散时间系统
　1.4　关于MATLAB和SIMULINK
　参考文献
第2章　连续时间信号和系统
　2.1　连续时间信号的变换
　2.2　信号的性质
　2.3　常见T程信号
　2.4　奇异函数
　2.5　信号的数学函数
　2.6　连续时间系统
　2.7　连续时间系统的性质
　本章小结
　参考文献
　习题
第3章　连续时间线性时不变系统
　3.1　连续时间信号的脉冲分量表示
　3.2　连续时间LTI系统的卷积计算
　3.3　卷积的性质
　3.4　连续LTI系统的性质
　3.5　微分方程式的模型
　3.6　自由响应中的分量
　3.7　复指数信号输入的系统响应
　3.8　框图
　本章小结
　参考文献
　习题
第4章　傅里叶级数
　4.1　周期信号的佳近似
　4.2　傅里叶级数
　4.3　傅里叶级数和频谱
　4.4　傅里叶级数的性质
　4.5　系统分析
　4.6　傅里叶级数与变换
　本章小结
　参考文献
　习题
第5章　傅里叶变换
　5.1　傅里叶变换的定义
　5.2　傅里叶变换的基本性质
　5.3　时间函数的傅里叶变换
　5.4　连续时间信号的采样
　5.5　傅罩叶变换的应用
　5.6　能量密度谱和功率密度谱
　本章小结
　参考文献
　习题
第6章　傅里叶变换的应用
　6.1　理想滤波器　
　6.2　实际滤波器
　6.3　带宽关系
　6.4　从采样数据中重建信号
　6.5　正弦信号振幅调制
　6.6　脉冲振幅调制
　本章小结
　参考文献
　习题
第7章　拉普拉斯变换
　7.1　拧普拉斯变换的定义
　7.2　实例分析
　7.3　函数的拉普拉斯变换
　7.4　拉普拉斯变换的性质
　7.5　其他性质
　7.6　LTI系统的响应
　7.7 LTI系统的性质
　7.8　双边拉普拉斯变换
　7.9　拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
　本章小结
　参考文献
　习题
第8章　连续系统的状态变量
第9章　离散时间信号和系统
0章　离散时间线性时不变系统
1章　Z变换
2章　离散时间信号的傅里叶变换
3章　离散时间系统的状态变
附录A　积分公式和三角函数关系
附录B　莱布尼兹和洛比达法则
附录C　几何级数的求和公式
附录D　复数和欧拉公式
附录E　微分方程的求解
附录F　部分分式展开
附录G　矩阵理论
附录H　部分习题答案

作者介绍

文摘

序言

《信号、系统和变换》这本书，顾名思义，深入探讨了我们日常生活中无处不在的信号，以及它们如何与各种系统互动，并最终通过变换揭示其内在的规律和信息。这本书并非一本单纯的教科书，它更像是一扇通往理解世界运作方式的窗户，通过严谨的数学工具和清晰的物理直觉，带领读者剖析复杂的现象，洞察隐藏的联系。 信号——信息的载体与世界的语言 在本书的开篇，我们首先要理解什么是“信号”。信号，顾名思义，是传递信息的媒介。它可以是声音的振动，光线的变化，电气的波动，甚至是生物体内的化学信号。从人类交流的语言，到电器设备的工作指令，再到自然界中万物的生长变化，无一不与信号息息相关。这本书将信号的分类、特性以及它们如何被采集、表示和处理进行详尽的阐述。 我们会从最基本的信号类型入手，比如连续时间信号和离散时间信号。连续时间信号在任何时刻都有定义，就像一段平滑的乐曲，而离散时间信号则是在特定时间点上才存在的，就像一段录制好的数字音频。书里会详细讲解如何用数学的语言来描述这些信号，例如用函数、序列等形式，并介绍各种重要的信号，如冲激信号、阶跃信号、正弦信号等，它们是构建更复杂信号的基础。 除了信号的类型，我们还会探讨信号的各种性质，比如周期性、能量、功率、奇偶性等等。这些性质帮助我们更好地理解信号的内在规律，并为后续的系统分析奠定基础。例如，一个周期信号的出现，往往意味着某种重复性的规律，而能量和功率则直接关系到信号的强度和传输效率。 系统——信号的加工者与世界的秩序 信号在世界中并非孤立存在，它们总是通过各种“系统”进行传递、处理和转化。系统，可以被理解为对输入信号进行某种操作，从而产生输出信号的“黑箱”。这个黑箱可以是物理的，比如一个滤波器、一个放大器，也可以是抽象的，比如一个算法、一个模型。本书将系统视为理解信号变化的关键，并着重分析各种系统的特性和行为。 我们首先会接触到系统的基本分类。有些系统对未来的输入敏感，这被称为非因果系统，而有些系统只依赖于过去的输入，这才是我们现实世界中常见的因果系统。还有一些系统，无论输入信号如何变化，其输出始终保持不变，这便是所谓的“零输入响应”。 更重要的是，本书将深入剖析系统的“线性”和“时不变”特性。线性系统满足叠加原理和齐次原理，这意味着多个输入信号的组合产生的输出，等于各输入信号分别产生输出的组合。时不变系统则意味着系统的行为不会随时间而改变，输入信号的延迟会导致输出信号的相应延迟，而不会改变其形状。这两种特性是分析和设计许多实际系统的基础，因为许多复杂的系统都可以被近似为线性时不变系统。 本书还会介绍描述系统行为的数学工具，其中“卷积”运算将扮演核心角色。卷积是理解线性时不变系统如何响应任意输入信号的关键。它就像是将一个输入信号“铺展”到系统的“冲激响应”之上，然后将所有“叠加”起来的部分累加起来，最终得到系统的输出。通过对卷积的深入理解，我们可以预测任何线性时不变系统对任何输入信号的响应。 变换——洞察信号与系统的强大工具 直接分析信号和系统在时间和空间域中可能非常复杂，这时就需要借助“变换”的力量。变换是将信号或系统从一个域（如时间域）转换到另一个域（如频率域），从而简化分析过程，揭示隐藏的特性。本书将着重介绍几种至关重要的变换，它们是信号与系统分析领域不可或缺的工具。 首先是“傅里叶变换”。它将一个信号分解成一系列不同频率的正弦波的叠加。想象一下，一束白光通过棱镜被分解成彩虹的七种颜色，傅里叶变换就像是给信号做“光谱分析”，告诉我们信号中包含哪些频率成分，以及每个频率成分的强度。在频率域中，我们可以轻松地观察信号的频谱特性，这对于理解信号的带宽、抑制噪声、设计滤波器等都至关重要。 接着是“拉普拉斯变换”。它在傅里叶变换的基础上，引入了复指数项，从而能够更广泛地分析非周期信号，并且能更方便地处理系统的稳定性问题。拉普拉斯变换将信号从时间域转换到复频率域，它在分析线性时不变系统的动态行为，特别是暂态响应方面，具有强大的威力。 此外，本书还会介绍“Z变换”。它是在离散时间信号分析中，与拉普拉斯变换相对应的工具。Z变换将离散时间信号从离散时间域转换到复变量z的域，在数字信号处理、数字控制系统设计等领域扮演着核心角色。通过Z变换，我们可以分析离散时间系统的频率响应，设计数字滤波器，以及理解数字控制系统的稳定性。 贯穿始终的应用与启发 《信号、系统和变换》并非仅仅停留在理论层面，本书将力求将抽象的数学概念与实际应用紧密结合。我们会看到，信号、系统和变换的原理是如何被应用于通信系统（如手机信号的传输和接收）、图像处理（如照片的压缩和增强）、控制系统（如飞机的自动驾驶）、音频工程（如音乐的录制和播放）以及生物医学工程（如心电图和脑电图的分析）等各个领域。 通过对这些应用的讲解，读者能够更直观地理解书中理论的价值和意义，也能激发进一步探索的兴趣。例如，在通信领域，我们如何利用傅里叶变换来理解和设计调制解调技术，以实现高效可靠的信号传输？在图像处理中，傅里叶变换和Z变换又如何帮助我们实现图像的滤波和边缘检测？ 本书的叙述风格将力求严谨而清晰，数学推导过程会循序渐进，并辅以大量的例子和图示，帮助读者理解抽象概念。我们会从最基础的定义出发，逐步构建起对信号、系统和变换的全面认知。对于初学者，它是一本入门的基石；对于有一定基础的读者，它则能提供更深入的视角和更全面的知识体系。 总而言之，《信号、系统和变换》这本书，旨在为读者提供一套强大的分析工具和深刻的理解框架，让我们能够更好地理解和驾驭我们身处的这个信息爆炸的时代。它不仅仅是一门课程，更是一种思维方式，一种洞察世界规律的智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常有吸引力，用的是深邃的蓝色调，中间有一个抽象的几何图形，像是某种波动的轨迹，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我拿到手的时候，就被它扎实的用料和精美的装帧吸引了，感觉这是一本可以长期放在书架上反复研读的工具书。我主要是在学习与信息处理相关的课程，这本书的排版非常清晰，图文并茂，作者似乎非常理解初学者在面对复杂概念时的困惑，因此在关键的地方都配有非常直观的示意图，这对于理解傅里叶级数、拉普拉斯变换这类抽象概念起到了至关重要的作用。我特别喜欢它在章节开头设置的“本章导览”，简明扼要地指出了本章的核心目标和学习路径，让人在开始阅读前就能对整体脉络有一个清晰的认识，极大地提高了我的学习效率。而且，书中的例题设计得非常巧妙，不仅巩固了理论知识，还穿插了一些实际应用背景，比如在图像处理或通信系统中的初步应用，这让我感觉这些枯燥的数学工具突然变得“活”了起来，不再是孤立的知识点。总的来说，这是一本兼具理论深度和实践指导性的教材，非常适合需要打下坚实数学基础的研究生或高年级本科生。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我刚翻开这本书的时候，感觉有点“啃不动”，主要是里面的数学推导部分，密度实在太大了。不过，当我耐下心来，跟着作者的逻辑一步步推导时，才发现其中蕴含的严密性。这本书的作者在处理一些核心定理的证明时，走的是一条非常扎实、不跳步的路线，每一个前提和每一步转化都交代得非常清楚，这对于我这种追求“知其所以然”的学习者来说，简直是福音。我以前看别的书时，经常在某个关键的公式推导处被卡住，需要花费大量时间去查阅补充材料，但这本书很少出现这种情况。它更像一位经验丰富的老教授，在你面前不厌其烦地为你拆解每一个逻辑环节。书的后半部分，关于Z变换和卷积的讨论尤其精彩，它不仅给出了定义和性质，还深入探讨了离散时间系统稳定性的判据，这些内容对我正在进行的项目研究起着直接的支撑作用。唯一的小遗憾是，一些高级的、涉及到非线性系统的章节，内容略显精简，如果能增加更多的专题探讨，那就更完美了。但就作为一本基础理论入门教材而言，它的贡献无可替代。

评分☆☆☆☆☆

从教学法的角度来看，这本书采用了非常现代的视角来组织内容。它不仅仅满足于教授如何使用数学工具（如傅里叶、拉普拉斯），而是更侧重于教会读者如何“思考”信号和系统的问题。例如，在讨论系统的时域响应时，作者没有急于给出求解微分方程的方法，而是先通过物理系统的例子（比如弹簧-阻尼系统）来直观展示零输入响应和零状态响应的概念，这种先感性认识再上升到理性分析的路径，非常符合人类的学习规律。此外，这本书对“双边”和“单边”变换的区别讨论得非常透彻，并且明确指出了在工程实践中何时应该选择哪一种工具，这种实用主义的引导，让我感觉这本书的作者不仅是理论大师，更是一位经验丰富的工程师。我几乎可以肯定地说，这本书是为那些希望将理论知识转化为实际工程能力的人士量身定制的，它所构建的知识体系，稳固且具有极强的延展性，为我后续深入学习数字信号处理和通信原理打下了坚石般的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，说实话，有点像是在攀登一座结构完美的知识阶梯。它不是那种轻描淡写、只讲结论的读物，而是实打实地要求读者投入精力的。我个人对这本书的组织结构赞赏有加。它没有把所有内容一股脑地堆砌在一起，而是非常清晰地将连续时间分析与离散时间分析进行了区分，并在中间用一个过渡章节巧妙地衔接了两者之间的关系，体现了系统分析思维的一致性。特别是关于频谱分析的那几章，作者引入了时间窗函数和频谱泄露的概念，这在很多标准教材中往往是一笔带过，但这本书却用了近二十页的篇幅，配上大量图示来解释数字采样对连续信号的根本影响。这种对细节的关注，让我深刻理解了从连续到离散转换的本质困难。我发现，每当我在其他地方遇到关于采样定理或者滤波器设计的问题时，这本书总能提供一个清晰、权威的解释框架来帮助我定位问题的核心。它培养的不仅仅是计算能力，更是对“信号”和“系统”这两个抽象概念的直觉。

评分☆☆☆☆☆

我这本书是影印版，纸张质量很好，拿在手里很有分量，翻译质量也相当不错，虽然是直译，但行文流畅，没有生硬的语法错误，保证了专业术语的准确性。这本书给我最大的启发在于它对“框图表示法”的强调。作者用了大量的篇幅来阐述如何利用信号流图和方框图来描述复杂的级联系统，并推导出闭环系统的总传递函数。这种图形化的思维方式，极大地简化了我的分析过程。过去我总习惯于直接进行繁琐的代数运算，但阅读此书后，我学会了先“看”结构，再进行计算。书中的习题部分，我个人认为难度适中偏上，它们不是简单的代数套用，很多题目都要求读者将前面学到的不同知识点（比如卷积、积分变换、微分方程求解）融会贯通。我花了大量时间在解决那些需要结合状态变量描述的题目上，这对我理解更高级的控制理论打下了坚实的基础。这本书更像是一本“武功秘籍”，需要反复练习才能真正掌握其中的精髓。