信号与系统习题解答与实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苏新红 等 著

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• 实验指导

店铺： 广影图书专营店

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563519422

商品编码：29752314151

包装：平装

出版时间：2010-06-01

基本信息

书名:信号与系统习题解答与实验指导

定价：23.00元

售价：15.6元,便宜7.4元,折扣67

作者:苏新红 等

出版社：北京邮电大学出版社

出版日期：2010-06-01

ISBN：9787563519422

字数：

页码：203

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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《信号与系统习题解答与实验指导》包括两部分：各章习题解答和18个实验。实验部分安排了硬件实验和软件仿真实验。其中前5个为硬件实验，分别为“50 Hz非正弦周期信号的分解与合成”、“无源和有源滤波器”、“二阶网络函数的模拟”、“二阶网络状态轨迹的显示”和“采样定理”。后13个为软件仿真实验，分别为“ 熟悉MATLAB环境和基本信号的产生与运算”、“50 Hz非正弦周期信号的分解与合成”、“信号的变换”、“信号的卷积”、“连续系统的时域分析” 、“离散系统的时域分析”、“信号的采样与恢复”、“离散系统的频域分析”、“连续系统的频域分析”

目录

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作者介绍

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文摘

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一、主要内容基本概念·状态状态就是事物的某种特性。状态发生变化说明事物有了发展和改变，故状态是研究事物的一种依据。系统的状态是指系统的现在、过去和将来的状况，即系统的储能状况。
·状态变量
为了描述系统的状态，需要用一组变量表示。即为了反映系统内部的储能状态的变化引人的少的一组变量，称为状态变量。状态变量要能完全反映系统的是初始状态，且它们之间必须独立。
·状态方程
描述状态变量的一阶导数与状态变量和激励之间关系的一阶微分方程组，称为状态方程。状态变量是通过求解由状态变量构成的一阶微分方程组得到的。
·输出方程
描述输出与状态变量和激励间关系的一组代数方程，称为输出方程。通常将状态方程和输出方程总称为动态方程或系统方程。
2.状态方程的建立
（1）连续系统
①由电路图建立状态方程
建立电路状态方程的一般步骤如下：
·选电路中所有独立的电容电压和电感电流作为状态变量；
·对接有所选电容的独立节点列出KCL电流方程，对含有所选电感的独立回路列写
KVL电压方程；
·若上一步所列的方程中含有除激励以外的中间变量，则利用适当的KCL、KVI。方程
消去中间参量，整理成标准的状态方程形式；
·由电路或前面已推导出的一些关系列写输出方程，并整理成标准形式。
②由微分方程建立状态方程
③由信号流程建立状态方程
由信号流图建立状态方程式的一般步骤如下：
·如果系统模型是输入输出的微分方程，先根据拉普拉斯变换求出系统函数，并画出
其信号流图；
·选一阶子系统（积分器）的输出作为状态变量；
·在每个一阶子系统的输入端列状态方程；
·在系统的输出端列写输出方程。
……

序言

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《工程数学系列：信号与系统》 深入理解现代工程的基石 在当今技术飞速发展的时代，理解和分析信号与系统是所有工程领域的核心竞争力。无论您是通信工程师、控制工程师、信号处理专家，还是仅仅对电子学、计算机科学或任何涉及数据分析的学科感兴趣，掌握信号与系统理论都将为您打开一扇通往更深层次理解和创新应用的大门。 本书旨在为读者提供一个系统、深入且富有洞察力的信号与系统学习体验。我们相信，理论的扎实掌握与实际的动手实践是相辅相成的，因此，本书在力求概念清晰、推导严谨的同时，也融入了丰富的案例分析和实验指导，帮助读者将抽象的数学模型转化为解决实际工程问题的有力工具。 内容概览： 本书内容编排循序渐进，从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的系统分析和设计。 第一部分：信号的描述与分类 信号的数学模型： 我们将从信号的定义出发，介绍其在时域、频域中的基本表示方法。您将学习如何用数学函数来描述各种物理现象，如电压、电流、声音、图像等。 周期信号与非周期信号： 深入探讨周期信号（如正弦波、方波）和非周期信号（如冲激信号、指数信号）的特性，理解它们在傅里叶级数和傅里叶变换中的不同处理方式。 连续时间信号与离散时间信号： 区分这两种基本信号类型，理解采样和重构在数字信号处理中的重要性。 能量信号与功率信号： 学习如何计算信号的能量和功率，这对于评估信号的强度和传输特性至关重要。 基本信号的性质： 详细介绍单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等基本信号的数学特性和物理意义，它们是构建更复杂信号和系统的基础。 信号的运算： 掌握信号的加法、乘法、尺度变换、时间反转、时间移位等基本运算，理解这些运算对信号波形的影响。 第二部分：线性时不变（LTI）系统的基本理论 系统的定义与特性： 介绍系统的概念，重点阐述线性、时不变、因果性、稳定性等系统最重要的性质，并学习如何判断一个系统是否具备这些性质。 卷积： 卷积是LTI系统分析的核心运算。本书将详细讲解一维卷积和二维卷积的计算方法，以及其在系统响应分析中的应用。您将理解卷积是如何描述系统对输入信号的“记忆”和“累积效应”的。 LTI系统的冲激响应： 冲激响应是完全表征一个LTI系统的关键。我们将探讨如何通过输入冲激信号来确定系统的冲激响应，以及如何利用冲激响应来计算任意输入信号下的系统输出。 LTI系统的微分方程和差分方程描述： 学习如何用微分方程（针对连续时间系统）和差分方程（针对离散时间系统）来表示LTI系统，并掌握求解这些方程的方法，从而分析系统的动态行为。 零输入响应与零状态响应： 分别理解系统在初始状态不为零时的响应（零输入响应）和初始状态为零时的响应（零状态响应），以及它们的叠加原理。 第三部分：傅里叶分析 傅里叶级数： 针对周期信号，我们将介绍傅里叶级数，它能将任何周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加。您将学习如何计算傅里叶级数的系数，并理解其频谱特性。 傅里叶变换： 将傅里叶级数推广到非周期信号，引入傅里叶变换。我们将深入讲解傅里叶变换的定义、性质及其在信号频谱分析中的强大作用。 傅里叶变换的性质： 学习傅里叶变换的线性性、时移性、频移性、尺度变换性、卷积定理、Parseval定理等重要性质，理解它们在信号处理和系统分析中的应用。 周期信号的傅里叶变换： 探讨如何利用傅里叶变换来分析周期信号的频谱。 帕斯瓦尔定理： 理解帕斯瓦尔定理，它揭示了信号的能量在时域和频域之间的关系。 应用： 傅里叶分析在滤波、调制解调、频谱分析等众多工程领域有着广泛的应用，本书将通过实例展示这些应用。 第四部分：拉普拉斯变换 拉普拉斯变换的定义与收敛域： 介绍拉普拉斯变换，它比傅里叶变换更具普遍性，能够处理更广泛的信号，特别是那些不满足傅里叶变换收敛条件的信号。我们将重点讲解收敛域（ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯变换的性质： 学习拉普拉斯变换的线性性、时移性、频移性、尺度变换性、微分性质、积分性质、卷积性质等。 逆拉普拉斯变换： 掌握如何通过逆拉普拉斯变换从频域表达式恢复时域信号。 系统函数与系统响应： 利用拉普拉斯变换分析LTI系统的零状态响应，引入系统函数（传递函数）的概念，理解它与系统冲激响应之间的关系，以及系统函数在描述系统频率响应和稳定性方面的作用。 应用： 拉普拉斯变换在电路分析、控制系统设计、系统稳定性分析等方面是必不可少的工具。 第五部分：Z变换 Z变换的定义与收敛域： 专为离散时间信号和系统设计，Z变换是离散信号分析的有力工具。我们将讲解Z变换的定义、性质以及收敛域的概念。 Z变换的性质： 学习Z变换的线性性、时移性、尺度变换性、微分性质、积分性质、卷积性质等。 逆Z变换： 掌握如何通过逆Z变换从Z域表达式恢复离散时间序列。 离散时间LTI系统的分析： 利用Z变换分析离散时间LTI系统的零状态响应，定义离散系统的系统函数，并分析系统的稳定性。 应用： Z变换广泛应用于数字信号处理、数字滤波器设计、离散控制系统分析等领域。 第六部分：傅里叶变换在通信系统中的应用 调幅（AM）和调频（FM）系统： 深入探讨模拟通信系统中的两种基本调制技术，理解它们在频域的表现以及解调原理。 采样定理（奈奎斯特定理）： 揭示了将连续时间信号转换为离散时间信号而不丢失信息所需的关键条件。 脉冲编码调制（PCM）： 介绍数字通信的基础，理解量化和编码的过程。 数字信号处理基础： 结合傅里叶变换，为读者后续学习数字滤波器设计、谱估计等高级主题打下基础。 第七部分：实验与实践指导 MATLAB/Simulink在信号与系统中的应用： 针对本书所涉及的关键概念和分析方法，提供一系列基于MATLAB/Simulink的实验指导。读者可以通过实际编程和仿真来加深对理论知识的理解。 典型信号的生成与分析： 学习如何用MATLAB生成各种基本信号，并对其进行时域和频域分析。 LTI系统的仿真与响应分析： 通过仿真，观察不同LTI系统对不同输入信号的响应，验证卷积定理和系统函数的有效性。 傅里叶变换和拉普拉斯变换的仿真验证： 利用MATLAB工具箱，直观地展示傅里叶变换和拉普拉斯变换的结果，并与理论计算进行对比。 Z变换在离散系统分析中的实践： 运用MATLAB进行离散时间信号和系统的Z变换分析。 案例研究： 结合实际工程应用场景，设计小型项目，引导读者将所学知识应用于解决具体问题，例如简单的音频信号处理、控制系统仿真等。 本书特色： 理论与实践深度结合： 每章在讲解理论的同时，都提供了相关的例题和思考题，并在实验部分提供了详实的指导，让读者在动手操作中巩固知识。 概念清晰，推导严谨： 强调数学基础的严谨性，但同时注重用直观的语言和图示来解释抽象概念，降低学习门槛。 循序渐进，由浅入深： 内容组织结构合理，适合不同背景的读者，从入门到精通，逐步提升。 强调物理意义： 不仅仅关注数学公式的推导，更注重解释公式背后的物理含义，帮助读者建立系统性的工程思维。 丰富的实例应用： 结合通信、控制、电子等工程领域的热点问题，展示信号与系统理论的实际价值。 本书适合读者： 高等院校电子工程、通信工程、自动化、计算机科学、电气工程等专业的本科生和研究生。 从事相关工程技术工作的工程师，希望系统性地梳理和提升信号与系统理论知识。 对信号处理、系统分析感兴趣的科研人员和技术爱好者。 掌握信号与系统理论，是理解和设计现代工程系统的关键。本书将成为您学习道路上不可或缺的良师益友，带领您领略信号与系统的奥妙，并赋能您的工程实践之路。

评分☆☆☆☆☆

这本厚厚的书放在桌上，光是翻开扉页就能感受到一股沉甸甸的学术气息。我记得第一次拿到它的时候，是抱着完成课程任务的心态开始研读的。一开始，那些密密麻麻的公式和抽象的概念真让人头疼，仿佛置身于一个充满数学符号的迷宫。不过，随着我耐下性子，一步步跟着书中的解析去推导，那种“豁然开朗”的感觉实在太美妙了。它不仅仅是提供了一个标准答案，更重要的是，它像一位经验丰富的导师，耐心地为你剖析每一步推理背后的逻辑脉络，让你真正理解“为什么”是这个结果，而不是死记硬背。特别是那些涉及傅里叶变换和Z变换的题目，书里的讲解清晰得令人赞叹，即便是那些在课堂上听得云里雾里的部分，通过书中的详细步骤，也变得触手可及。可以说，这本书是陪伴我度过无数个挑灯夜战的夜晚，每当卡住思路时，它总能提供一个关键的突破口，让我得以继续前进。它不仅教会了我解题的方法，更重要的是培养了我严谨的工程思维。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我通常不会主动去推荐任何参考资料，因为每个人的学习习惯和理解能力都不同。但是对于这本《信号与系统习题解答与实验指导》，我愿意破例向我的同学们大力推荐。它的价值远超出了一个简单的“答案本”。它更像是一个精心设计的学习路径图，它不仅仅告诉你答案，它引导你构建解决问题的思维框架。我特别喜欢其中关于实验指导的部分，虽然篇幅不长，但它针对性地提出了如何利用仿真软件（如MATLAB）来验证理论计算结果的指导思路。这种软硬件结合的学习方式，在当前的教育趋势下显得尤为重要。通过对比手算结果与仿真结果的吻合程度，我才真正理解了理想模型与实际系统之间的差异，这是一种更深层次的领悟，远比单纯做对几道选择题来得有意义得多。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我过去对这种纯粹的“习题解答”类书籍总抱持着一种怀疑态度，总觉得它们可能只是应付了事，缺乏深度。然而，这本《信号与系统习题解答与实验指导》彻底颠覆了我的看法。它的可贵之处在于，它对每一个例题的分析都做到了极度的细致入微，仿佛作者生怕你漏掉任何一个细小的环节。我尤其欣赏它在处理那些带有陷阱的题目时的处理方式——它会先指出常见的错误思路，然后才给出正确的、完整的推导过程。这种“先扬后抑”的叙述方式，极大地增强了学习的主动性和批判性思维。而且，书中的排版也十分友好，重要的公式和结论都用加粗或不同的字体突出显示，即便是快速浏览时，也能抓住核心要点。这对于那种需要进行大量公式演算的科目来说，简直是福音，避免了阅读疲劳，让学习效率大大提升。

评分☆☆☆☆☆

对于我们专业的大三学生来说，理论课学完后，最大的瓶颈往往在于如何将书本上的概念转化为实际的解题能力，而这本指导书恰恰扮演了那座至关重要的桥梁。我发现它在选择例题的广度和难度上拿捏得非常好。它覆盖了从基础的线性时不变系统响应到复杂的系统稳定性判据等各个核心模块，难度梯度设置得非常合理，从易到难，循序渐进，让人能够稳扎稳打地建立起知识体系。更让我印象深刻的是，它不仅仅停留在代数运算层面，很多题目后面附带的“知识点回顾”或者“拓展思考”部分，总是能引导我们去思考这些数学模型在实际工程，比如音频处理或者通信系统中的应用背景。这种理论与实践的结合，让原本枯燥的数学推导变得鲜活起来，真正体会到信号与系统这门学科的魅力所在。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对细节非常较真的人，尤其在涉及到数学推导时，一个微小的符号错误或者一个不严谨的假设，都会让我感到如鲠在喉。因此，我在选择参考书时会格外挑剔。这本习题解答在准确性方面，可以说是无可挑剔。我曾尝试用它来校验我自己独立完成的几套模拟试卷，发现它提供的每一步运算都经过了严格的验证，没有任何含糊不清的地方。这种极致的精确度，让我对它产生了强烈的信赖感。它就像是一个绝对可靠的参考标准，让我敢于相信自己所学到的每一个结论。此外，对于那些需要画图描述的题目，比如波特图或者根轨迹图，书中的配图清晰度极高，线条和标注都非常专业，这对于那些对图形敏感的学习者来说，无疑是极大的帮助，能帮助我们建立起更直观的物理图像。