信號與係統分析基礎 9787302014157 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薑建國 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 係統分析
• 通信原理
• 電子工程
• 高等數學
• 控製理論

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302014157

商品編碼：29738382649

包裝：平裝

齣版時間：1994-02-01

基本信息

書名:信號與係統分析基礎

定價：20.80元

售價：14.1元,便宜6.7元,摺扣67

作者:薑建國

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：1994-02-01

ISBN：9787302014157

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

內容提要

本書係統地介紹瞭信號通過綫性時不變係統的基本理論和分析處理方法。前八章講述確定的分析、變換域分析及濾波器。後四章介紹*信號的分析與處理，包括*信號的描述，綫性時不變係統對*信號的響應，綫性小二乘濾波，譜分析等。為便於讀者比較，前八章采用瞭連續時間信號與係統和離散時間信號與係統和離散時間信號與係統交叉敘述的體係。本書選材簡練，並注意瞭與有關專業的實際應用相結閤。
本書可作為電機工程、自動化、核物理、機械、生物醫學等專業大學本科生教材，也可供有關科技人員參考。

目錄

章 信號與係統的基本概念
1.1 概述
1.2 信號的分類
1.3 某些典型的信號
1.4 奇異信號
1.5 連續信號的時域分解
1.6 係統的描述
1.7 係統的分類
習題
第2章 單輸入單輸齣係的時域分析
2.1 概述
2.2 連續係統的時域分析
2.3 離散係統的時域分析
2.4 係統的單位衝激響應與單位樣值響應
2.5 捲積積分
2.6 捲積和
習題
第3章 傅裏葉變換
3.1 概述
3.2 非周期信號的傅裏葉變換
3.3 傅裏葉變換的性質
3.4 捲積定理
3.5 周期信號的傅裏葉變換
3.6 抽樣信號的傅裏葉變換與抽樣定理
習題
第4章 離臘傅裏葉變換與快速傅裏葉變換
4.1 概述
4.2 離散傅裏葉變換
4.3 離散傅裏葉變換的性質
4.4 快速傅裏葉變換
4.5 離散傅裏葉變換的應用
習題
……
第5章 拉普拉斯變換和連續時間係統的s域分析
第6章 z變換及其應用
第7章 濾波器
第8章 係統分析的狀態變量法
第9章 信號的描述
0章 信號通過綫性時不變係統
1章 小均方誤差綫性濾波
2章 譜估計
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

探索數字世界的奧秘：信號、係統與信息處理的深度解析 在信息爆炸的時代，理解和駕馭海量數據已成為一項至關重要的技能。我們所處的世界，從最微小的原子振動到浩瀚的宇宙星雲，無不蘊含著錯綜復雜的信號。而這些信號的産生、傳遞、處理和最終的解讀，則構成瞭“係統”的運行規律。本書旨在深入剖析信號與係統的基本原理，帶領讀者穿越技術革新的洪流，掌握信息處理的核心技術，為理解現代科技的基石奠定堅實的基礎。 信號：信息之源，萬物之語 信號是信息的載體，是描述物理現象、自然規律或人為構造過程的量。它們可以是連續的，如聲音的波形、溫度隨時間的變化；也可以是離散的，如數字圖像的像素值、計算機程序的執行步驟。本書將從信號的本質齣發，係統地介紹各種信號的類型、特性及其數學錶示方法。 我們將首先探討基本信號，如單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等。這些看似簡單的信號，卻是構建更復雜信號和理解係統響應的基石。通過對它們的深入理解，讀者將能夠認識到它們在不同領域的廣泛應用，例如在通信係統中，它們可以代錶信息的基本單元；在控製係統中，它們可以模擬係統的輸入和乾擾。 隨後，我們將進入周期信號與非周期信號的範疇。對於周期信號，傅裏葉級數將是關鍵的分析工具。我們將詳細闡述傅裏葉級數的原理，包括如何將一個周期信號分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦波的疊加。這不僅揭示瞭信號的頻譜特性，也為後續的信號處理奠定瞭理論基礎。我們將通過豐富的實例，展示傅裏葉級數在音頻信號分析、圖像壓縮等方麵的應用，讓讀者直觀感受其強大的解析能力。 對於非周期信號，傅裏葉變換將是核心的分析工具。我們將推導傅裏葉變換的數學錶達式，並深入探討其性質，如綫性性質、時移性質、頻移性質、捲積性質等。傅裏葉變換的強大之處在於它能夠將時域的信號轉換到頻域進行分析，從而揭示信號的頻率成分和能量分布。本書將重點講解如何利用傅裏葉變換來分析信號的頻譜，理解信號的帶寬，以及如何通過頻域操作來實現信號的濾波、調製等重要功能。我們還將介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，這是一種高效計算離散傅裏葉變換的算法，是現代數字信號處理不可或缺的工具。 除瞭頻域分析，本書還將引入拉普拉斯變換和Z變換。拉普拉斯變換是分析連續時間綫性係統的重要工具，它能夠將時域的微分方程轉化為代數方程，極大地簡化瞭係統的分析過程，尤其在研究係統的穩定性、暫態響應和穩態響應方麵具有不可替代的作用。Z變換則是分析離散時間係統的有力武器，它將離散時間序列的分析轉化為復域的代數運算，是數字信號處理和數字控製理論的核心。我們將通過大量的算例，演示拉普拉斯變換和Z變換在求解係統方程、理解係統特性方麵的應用。 係統：信號的加工者，行為的塑造者 係統是響應輸入信號並産生輸齣信號的實體。它可能是電子電路、通信鏈路、控製設備，甚至是復雜的經濟模型或生物體。理解係統的特性，纔能有效地設計和控製它們，以實現期望的信號處理功能。 本書將重點關注綫性時不變（LTI）係統。這類係統具有綫性疊加性和時移不變性，其分析方法相對成熟且應用廣泛。我們將深入闡述LTI係統的衝激響應和捲積的概念。衝激響應是LTI係統的“指紋”，描述瞭係統對單位衝激信號的響應。通過係統的衝激響應，我們可以完全瞭解該係統對任何輸入信號的行為。捲積運算則是將輸入信號與係統的衝激響應進行運算，從而得到係統的輸齣信號。我們將詳細講解捲積的數學定義和計算方法，並通過圖示和算例，幫助讀者直觀理解捲積過程，以及它在係統分析和設計中的核心地位。 本書還將探討係統的時域特性，包括因果性（輸齣隻依賴於當前和過去的輸入）和穩定性（係統輸齣有界）。我們將分析不同類型的係統在這些特性上的錶現，以及這些特性對係統設計和應用的影響。例如，一個不穩定的係統可能導緻信號失控，産生災難性的後果。 在頻域，我們將分析係統的頻率響應。頻率響應描述瞭係統對不同頻率信號的放大或衰減程度，以及它們之間的相位偏移。通過頻率響應，我們可以直觀地瞭解係統如何“過濾”或“塑造”信號的頻譜，例如一個低通濾波器隻會允許低頻信號通過，而衰減高頻信號。我們將介紹幅度響應和相位響應的概念，以及它們如何共同決定係統的頻率特性。 此外，本書還將介紹係統的傳遞函數。傳遞函數是描述LTI係統輸入與輸齣之間數學關係的函數，它是在拉普拉斯域（連續時間係統）或Z域（離散時間係統）中的錶示。傳遞函數的零點和極點包含瞭關於係統行為的關鍵信息，例如係統的穩定性和響應速度。我們將深入分析傳遞函數的性質，以及如何利用它們來預測和設計係統的行為。 信息處理：信號與係統的綜閤應用 理解瞭信號和係統的基本原理，我們就可以將其應用於廣泛的信息處理領域。本書將把理論知識與實際應用相結閤，展示信號與係統分析在各個領域的重要作用。 在通信係統中，信號與係統分析是設計和優化通信鏈路的基石。我們將探討如何利用信號的調製和解調技術來可靠地傳輸信息，如何通過濾波來抑製噪聲，以及如何通過編碼和解碼來提高數據的糾錯能力。從早期的模擬通信到如今的數字通信，信號與係統理論始終是推動技術進步的核心驅動力。 在控製係統中，信號與係統分析是設計和實現自動化控製的關鍵。我們將學習如何建立係統的數學模型，如何分析係統的動態特性，以及如何設計控製器來穩定和優化係統的性能。從飛機自動駕駛到工業生産綫的自動化，控製係統無處不在。 在圖像處理領域，信號與係統分析同樣扮演著至關重要的角色。圖像本質上是二維的信號，我們可以利用傅裏葉變換、濾波器等工具來增強圖像質量、去除噪聲、識彆邊緣、實現圖像壓縮等。本書將介紹一些基本的圖像處理技術，並解釋其背後的信號與係統原理。 在音頻信號處理中，我們同樣可以看到信號與係統分析的身影。音樂的錄製、播放、壓縮、降噪，以及語音識彆、閤成等，都離不開對音頻信號的深入分析和處理。我們將探討如何利用傅裏葉分析來理解聲音的頻譜，如何設計濾波器來塑造音色，以及如何進行音頻信號的壓縮和編碼。 本書還將觸及隨機信號分析。現實世界中的許多信號並非完全確定，而是帶有隨機性。我們將介紹隨機變量、隨機過程等概念，以及如何分析隨機信號的統計特性，如均值、方差、自相關函數等。這對於理解噪聲、乾擾以及如何從嘈雜的數據中提取有用信息至關重要。 學習路徑與方法 本書的學習將遵循循序漸進的原則。我們從最基本的信號概念入手，逐步深入到復雜的係統分析和應用。每一章都包含清晰的理論闡述、豐富的數學推導以及大量的實例分析。為瞭幫助讀者更好地掌握知識，我們鼓勵讀者積極動手實踐，嘗試用數學工具來分析具體的信號和係統。 對於初學者，我們建議您在學習過程中，先理解基本概念，再逐步掌握數學工具。遇到睏難時，不要畏懼，可以嘗試迴顧前麵的內容，或者查找相關的補充資料。對於有一定基礎的讀者，本書將提供更深入的探討和更廣泛的應用視角。 結語 信號與係統的分析是理解現代科技和工程領域不可或缺的工具。掌握這些基本原理，將使您能夠更深刻地理解信息是如何産生、傳遞和處理的，從而在各自的領域中脫穎而齣。本書力求成為您學習信號與係統分析的可靠夥伴，為您開啓探索數字世界奧秘的精彩旅程。願您在閱讀本書的過程中，不僅收獲知識，更能激發對科學探索的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這是一部關於文藝復興時期佛羅倫薩雕塑藝術的專題研究，其深度和廣度遠超齣瞭我預期的藝術史讀物。作者將重點放在瞭米開朗基羅青年時期那些鮮為人知但至關重要的作品上，尤其對大衛像的創作背景進行瞭近乎考古式的挖掘。書中詳細對比瞭不同大理石礦脈的物理特性如何影響雕刻傢對肌肉綫條和布料褶皺的處理，這種跨學科的視角非常新穎。更妙的是，作者引入瞭當時的行會製度和贊助人製度，分析瞭藝術傢的經濟狀況和政治立場如何潛移默化地塑造瞭他們的創作主題和風格取嚮。我特彆欣賞作者對“未完成”作品的解讀，他認為那不僅僅是時間或資源的限製，更可能是藝術傢本人對完美概念的超越與自我限製的一種哲學體現。這本書的語言非常典雅，充滿瞭對形態和光影的細膩捕捉，讀起來就像是在欣賞一件精美的藝術品，而不是在閱讀一本學術論著，每一個句子都經過瞭精心的打磨。

評分☆☆☆☆☆

最近翻閱的這本關於二十世紀實驗物理學史的文集，簡直是打開瞭一扇通往舊時光的大門。它聚焦的不是那些耳熟能詳的偉大實驗的精確數據，而是實驗者們在設備簡陋、理論尚未完全成熟的環境下，如何與自然進行“對話”的整個過程。書中有一段關於盧瑟福如何設計核反應實驗的描述，讓我印象深刻：他們如何剋服背景噪音的乾擾，如何從海量的隨機撞擊數據中篩選齣有意義的信號，那簡直就是一場與概率的殊死搏鬥。作者沒有堆砌復雜的物理定律，而是通過大量的訪談記錄和手寫筆記的復原，展現瞭科學發現中那種“試錯”的常態。最精彩的是，它探討瞭當時科學共同體內部對於新發現的懷疑、接受與最終確立的過程，這種社會學層麵的分析，比單純的物理原理描述要深刻得多，讓人反思科學知識是如何被構建和驗證的。這本書的排版也很有特色，夾雜著許多泛黃的舊照片和原始圖錶，極大地增強瞭曆史的真實感和沉浸感。

評分☆☆☆☆☆

這本關於全球氣候變化對極地生態係統影響的報告文學作品，讀來令人心情沉重，卻又充滿瞭對自然力量的敬畏。作者不是一個純粹的科學傢，而是一位經驗豐富的探險傢和記錄者。書中沒有充斥著復雜的碳循環模型和大氣動力學圖錶，而是通過追蹤幾代因紐特獵人的口述曆史，來描繪北極冰蓋的退縮。那些關於海豹遷徙路綫的改變、傳統捕魚地點的消失，以及隨之而來的文化衝擊，都被記錄得極其真實和感人。我尤其被其中對北極熊個體命運的追蹤故事所觸動——主人公記錄瞭一隻母熊為瞭尋找穩定的浮冰而遊過創紀錄距離的艱難旅程，這種將宏大敘事與微觀個體命運相結閤的手法，極大地增強瞭作品的情感張力。它成功地將抽象的“氣候危機”具象化為我們能感同身受的生存睏境，迫使讀者直麵人與地球之間日益緊張的關係，是一部兼具人文關懷和紀實力量的力作。

評分☆☆☆☆☆

這本新近讀完的關於高級數論的著作，真是讓人耳目一新。作者在闡述費馬大定理的證明思路時，沒有采用那種晦澀難懂的純代數拓撲語言，而是巧妙地引入瞭幾何直觀，特彆是將橢圓麯綫的性質與模形式的聯係，用非常生動的方式展現瞭齣來。我記得其中有一章專門講解瞭榖山-誌村猜想的早期發展，作者花瞭大量的篇幅去描繪那個時代數學傢們在探索過程中的掙紮與頓悟，這種敘事手法讓冰冷的數學公式瞬間充滿瞭人情味。尤其是對安德魯·懷爾斯在普林斯頓那段孤獨的研究歲月，描寫得細緻入微，幾乎能讓人感受到那種“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”的境界轉換。對於初次接觸數論深層內容的讀者來說，這本書的結構設計非常友好，它不是直接拋齣結論，而是像一位耐心的嚮導，一步步引領我們穿過那些復雜的理論迷宮，最終抵達那些宏偉的數學景觀。讀完後，我對數論的理解不再停留在高中代數那點皮毛，而是有瞭一種對數學美學更深層次的敬畏。

評分☆☆☆☆☆

我最近接觸到的一本關於現代計算機操作係統內核設計的參考書，簡直是軟件工程師的“武功秘籍”。它沒有過多地涉及高層級的應用編程接口（API），而是將筆觸深深地紮入瞭內存管理和進程調度的底層邏輯。書中對於TLB（轉換後援緩衝區）的刷新機製的闡述，簡直是教科書級彆的清晰：通過對比不同架構下，內核如何與硬件寄存器交互來實現地址空間的切換，讓我對虛擬內存的實際工作流程有瞭一個醍醐灌頂的認識。作者采用瞭一種自頂嚮下的分解方式，從係統啓動流程開始，逐步深入到中斷處理和並發控製。其中關於鎖和無鎖數據結構的性能權衡分析，提供瞭大量的實際基準測試數據和代碼片段，而不是空泛的理論推導。這本書的優勢在於其極度的實用性和前沿性，它不僅僅是在描述“是什麼”，更是在剖析“為什麼是這樣設計”以及“如何能做得更好”，對於希望深入理解係統性能瓶頸的開發者來說，是不可多得的寶藏。