信號與係統習題解答與實驗指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蘇新紅 等 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 模擬信號處理
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 習題解答
• 實驗指導

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齣版社： 北京郵電大學齣版社

ISBN：9787563519422

商品編碼：29752314151

包裝：平裝

齣版時間：2010-06-01

基本信息

書名:信號與係統習題解答與實驗指導

定價：23.00元

售價：15.6元,便宜7.4元,摺扣67

作者:蘇新紅 等

齣版社：北京郵電大學齣版社

齣版日期：2010-06-01

ISBN：9787563519422

字數：

頁碼：203

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號與係統習題解答與實驗指導》包括兩部分：各章習題解答和18個實驗。實驗部分安排瞭硬件實驗和軟件仿真實驗。其中前5個為硬件實驗，分彆為“50 Hz非正弦周期信號的分解與閤成”、“無源和有源濾波器”、“二階網絡函數的模擬”、“二階網絡狀態軌跡的顯示”和“采樣定理”。後13個為軟件仿真實驗，分彆為“ 熟悉MATLAB環境和基本信號的産生與運算”、“50 Hz非正弦周期信號的分解與閤成”、“信號的變換”、“信號的捲積”、“連續係統的時域分析” 、“離散係統的時域分析”、“信號的采樣與恢復”、“離散係統的頻域分析”、“連續係統的頻域分析”

目錄

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作者介紹

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文摘

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一、主要內容基本概念·狀態狀態就是事物的某種特性。狀態發生變化說明事物有瞭發展和改變，故狀態是研究事物的一種依據。係統的狀態是指係統的現在、過去和將來的狀況，即係統的儲能狀況。
·狀態變量
為瞭描述係統的狀態，需要用一組變量錶示。即為瞭反映係統內部的儲能狀態的變化引人的少的一組變量，稱為狀態變量。狀態變量要能完全反映係統的是初始狀態，且它們之間必須獨立。
·狀態方程
描述狀態變量的一階導數與狀態變量和激勵之間關係的一階微分方程組，稱為狀態方程。狀態變量是通過求解由狀態變量構成的一階微分方程組得到的。
·輸齣方程
描述輸齣與狀態變量和激勵間關係的一組代數方程，稱為輸齣方程。通常將狀態方程和輸齣方程總稱為動態方程或係統方程。
2.狀態方程的建立
（1）連續係統
①由電路圖建立狀態方程
建立電路狀態方程的一般步驟如下：
·選電路中所有獨立的電容電壓和電感電流作為狀態變量；
·對接有所選電容的獨立節點列齣KCL電流方程，對含有所選電感的獨立迴路列寫
KVL電壓方程；
·若上一步所列的方程中含有除激勵以外的中間變量，則利用適當的KCL、KVI。方程
消去中間參量，整理成標準的狀態方程形式；
·由電路或前麵已推導齣的一些關係列寫輸齣方程，並整理成標準形式。
②由微分方程建立狀態方程
③由信號流程建立狀態方程
由信號流圖建立狀態方程式的一般步驟如下：
·如果係統模型是輸入輸齣的微分方程，先根據拉普拉斯變換求齣係統函數，並畫齣
其信號流圖；
·選一階子係統（積分器）的輸齣作為狀態變量；
·在每個一階子係統的輸入端列狀態方程；
·在係統的輸齣端列寫輸齣方程。
……

序言

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《工程數學係列：信號與係統》 深入理解現代工程的基石 在當今技術飛速發展的時代，理解和分析信號與係統是所有工程領域的核心競爭力。無論您是通信工程師、控製工程師、信號處理專傢，還是僅僅對電子學、計算機科學或任何涉及數據分析的學科感興趣，掌握信號與係統理論都將為您打開一扇通往更深層次理解和創新應用的大門。 本書旨在為讀者提供一個係統、深入且富有洞察力的信號與係統學習體驗。我們相信，理論的紮實掌握與實際的動手實踐是相輔相成的，因此，本書在力求概念清晰、推導嚴謹的同時，也融入瞭豐富的案例分析和實驗指導，幫助讀者將抽象的數學模型轉化為解決實際工程問題的有力工具。 內容概覽： 本書內容編排循序漸進，從最基礎的概念講起，逐步深入到復雜的係統分析和設計。 第一部分：信號的描述與分類 信號的數學模型： 我們將從信號的定義齣發，介紹其在時域、頻域中的基本錶示方法。您將學習如何用數學函數來描述各種物理現象，如電壓、電流、聲音、圖像等。 周期信號與非周期信號： 深入探討周期信號（如正弦波、方波）和非周期信號（如衝激信號、指數信號）的特性，理解它們在傅裏葉級數和傅裏葉變換中的不同處理方式。 連續時間信號與離散時間信號： 區分這兩種基本信號類型，理解采樣和重構在數字信號處理中的重要性。 能量信號與功率信號： 學習如何計算信號的能量和功率，這對於評估信號的強度和傳輸特性至關重要。 基本信號的性質： 詳細介紹單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等基本信號的數學特性和物理意義，它們是構建更復雜信號和係統的基礎。 信號的運算： 掌握信號的加法、乘法、尺度變換、時間反轉、時間移位等基本運算，理解這些運算對信號波形的影響。 第二部分：綫性時不變（LTI）係統的基本理論 係統的定義與特性： 介紹係統的概念，重點闡述綫性、時不變、因果性、穩定性等係統最重要的性質，並學習如何判斷一個係統是否具備這些性質。 捲積： 捲積是LTI係統分析的核心運算。本書將詳細講解一維捲積和二維捲積的計算方法，以及其在係統響應分析中的應用。您將理解捲積是如何描述係統對輸入信號的“記憶”和“纍積效應”的。 LTI係統的衝激響應： 衝激響應是完全錶徵一個LTI係統的關鍵。我們將探討如何通過輸入衝激信號來確定係統的衝激響應，以及如何利用衝激響應來計算任意輸入信號下的係統輸齣。 LTI係統的微分方程和差分方程描述： 學習如何用微分方程（針對連續時間係統）和差分方程（針對離散時間係統）來錶示LTI係統，並掌握求解這些方程的方法，從而分析係統的動態行為。 零輸入響應與零狀態響應： 分彆理解係統在初始狀態不為零時的響應（零輸入響應）和初始狀態為零時的響應（零狀態響應），以及它們的疊加原理。 第三部分：傅裏葉分析 傅裏葉級數： 針對周期信號，我們將介紹傅裏葉級數，它能將任何周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加。您將學習如何計算傅裏葉級數的係數，並理解其頻譜特性。 傅裏葉變換： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，引入傅裏葉變換。我們將深入講解傅裏葉變換的定義、性質及其在信號頻譜分析中的強大作用。 傅裏葉變換的性質： 學習傅裏葉變換的綫性性、時移性、頻移性、尺度變換性、捲積定理、Parseval定理等重要性質，理解它們在信號處理和係統分析中的應用。 周期信號的傅裏葉變換： 探討如何利用傅裏葉變換來分析周期信號的頻譜。 帕斯瓦爾定理： 理解帕斯瓦爾定理，它揭示瞭信號的能量在時域和頻域之間的關係。 應用： 傅裏葉分析在濾波、調製解調、頻譜分析等眾多工程領域有著廣泛的應用，本書將通過實例展示這些應用。 第四部分：拉普拉斯變換 拉普拉斯變換的定義與收斂域： 介紹拉普拉斯變換，它比傅裏葉變換更具普遍性，能夠處理更廣泛的信號，特彆是那些不滿足傅裏葉變換收斂條件的信號。我們將重點講解收斂域（ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯變換的性質： 學習拉普拉斯變換的綫性性、時移性、頻移性、尺度變換性、微分性質、積分性質、捲積性質等。 逆拉普拉斯變換： 掌握如何通過逆拉普拉斯變換從頻域錶達式恢復時域信號。 係統函數與係統響應： 利用拉普拉斯變換分析LTI係統的零狀態響應，引入係統函數（傳遞函數）的概念，理解它與係統衝激響應之間的關係，以及係統函數在描述係統頻率響應和穩定性方麵的作用。 應用： 拉普拉斯變換在電路分析、控製係統設計、係統穩定性分析等方麵是必不可少的工具。 第五部分：Z變換 Z變換的定義與收斂域： 專為離散時間信號和係統設計，Z變換是離散信號分析的有力工具。我們將講解Z變換的定義、性質以及收斂域的概念。 Z變換的性質： 學習Z變換的綫性性、時移性、尺度變換性、微分性質、積分性質、捲積性質等。 逆Z變換： 掌握如何通過逆Z變換從Z域錶達式恢復離散時間序列。 離散時間LTI係統的分析： 利用Z變換分析離散時間LTI係統的零狀態響應，定義離散係統的係統函數，並分析係統的穩定性。 應用： Z變換廣泛應用於數字信號處理、數字濾波器設計、離散控製係統分析等領域。 第六部分：傅裏葉變換在通信係統中的應用 調幅（AM）和調頻（FM）係統： 深入探討模擬通信係統中的兩種基本調製技術，理解它們在頻域的錶現以及解調原理。 采樣定理（奈奎斯特定理）： 揭示瞭將連續時間信號轉換為離散時間信號而不丟失信息所需的關鍵條件。 脈衝編碼調製（PCM）： 介紹數字通信的基礎，理解量化和編碼的過程。 數字信號處理基礎： 結閤傅裏葉變換，為讀者後續學習數字濾波器設計、譜估計等高級主題打下基礎。 第七部分：實驗與實踐指導 MATLAB/Simulink在信號與係統中的應用： 針對本書所涉及的關鍵概念和分析方法，提供一係列基於MATLAB/Simulink的實驗指導。讀者可以通過實際編程和仿真來加深對理論知識的理解。 典型信號的生成與分析： 學習如何用MATLAB生成各種基本信號，並對其進行時域和頻域分析。 LTI係統的仿真與響應分析： 通過仿真，觀察不同LTI係統對不同輸入信號的響應，驗證捲積定理和係統函數的有效性。 傅裏葉變換和拉普拉斯變換的仿真驗證： 利用MATLAB工具箱，直觀地展示傅裏葉變換和拉普拉斯變換的結果，並與理論計算進行對比。 Z變換在離散係統分析中的實踐： 運用MATLAB進行離散時間信號和係統的Z變換分析。 案例研究： 結閤實際工程應用場景，設計小型項目，引導讀者將所學知識應用於解決具體問題，例如簡單的音頻信號處理、控製係統仿真等。 本書特色： 理論與實踐深度結閤： 每章在講解理論的同時，都提供瞭相關的例題和思考題，並在實驗部分提供瞭詳實的指導，讓讀者在動手操作中鞏固知識。 概念清晰，推導嚴謹： 強調數學基礎的嚴謹性，但同時注重用直觀的語言和圖示來解釋抽象概念，降低學習門檻。 循序漸進，由淺入深： 內容組織結構閤理，適閤不同背景的讀者，從入門到精通，逐步提升。 強調物理意義： 不僅僅關注數學公式的推導，更注重解釋公式背後的物理含義，幫助讀者建立係統性的工程思維。 豐富的實例應用： 結閤通信、控製、電子等工程領域的熱點問題，展示信號與係統理論的實際價值。 本書適閤讀者： 高等院校電子工程、通信工程、自動化、計算機科學、電氣工程等專業的本科生和研究生。 從事相關工程技術工作的工程師，希望係統性地梳理和提升信號與係統理論知識。 對信號處理、係統分析感興趣的科研人員和技術愛好者。 掌握信號與係統理論，是理解和設計現代工程係統的關鍵。本書將成為您學習道路上不可或缺的良師益友，帶領您領略信號與係統的奧妙，並賦能您的工程實踐之路。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我通常不會主動去推薦任何參考資料，因為每個人的學習習慣和理解能力都不同。但是對於這本《信號與係統習題解答與實驗指導》，我願意破例嚮我的同學們大力推薦。它的價值遠超齣瞭一個簡單的“答案本”。它更像是一個精心設計的學習路徑圖，它不僅僅告訴你答案，它引導你構建解決問題的思維框架。我特彆喜歡其中關於實驗指導的部分，雖然篇幅不長，但它針對性地提齣瞭如何利用仿真軟件（如MATLAB）來驗證理論計算結果的指導思路。這種軟硬件結閤的學習方式，在當前的教育趨勢下顯得尤為重要。通過對比手算結果與仿真結果的吻閤程度，我纔真正理解瞭理想模型與實際係統之間的差異，這是一種更深層次的領悟，遠比單純做對幾道選擇題來得有意義得多。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對細節非常較真的人，尤其在涉及到數學推導時，一個微小的符號錯誤或者一個不嚴謹的假設，都會讓我感到如鯁在喉。因此，我在選擇參考書時會格外挑剔。這本習題解答在準確性方麵，可以說是無可挑剔。我曾嘗試用它來校驗我自己獨立完成的幾套模擬試捲，發現它提供的每一步運算都經過瞭嚴格的驗證，沒有任何含糊不清的地方。這種極緻的精確度，讓我對它産生瞭強烈的信賴感。它就像是一個絕對可靠的參考標準，讓我敢於相信自己所學到的每一個結論。此外，對於那些需要畫圖描述的題目，比如波特圖或者根軌跡圖，書中的配圖清晰度極高，綫條和標注都非常專業，這對於那些對圖形敏感的學習者來說，無疑是極大的幫助，能幫助我們建立起更直觀的物理圖像。

評分☆☆☆☆☆

這本厚厚的書放在桌上，光是翻開扉頁就能感受到一股沉甸甸的學術氣息。我記得第一次拿到它的時候，是抱著完成課程任務的心態開始研讀的。一開始，那些密密麻麻的公式和抽象的概念真讓人頭疼，仿佛置身於一個充滿數學符號的迷宮。不過，隨著我耐下性子，一步步跟著書中的解析去推導，那種“豁然開朗”的感覺實在太美妙瞭。它不僅僅是提供瞭一個標準答案，更重要的是，它像一位經驗豐富的導師，耐心地為你剖析每一步推理背後的邏輯脈絡，讓你真正理解“為什麼”是這個結果，而不是死記硬背。特彆是那些涉及傅裏葉變換和Z變換的題目，書裏的講解清晰得令人贊嘆，即便是那些在課堂上聽得雲裏霧裏的部分，通過書中的詳細步驟，也變得觸手可及。可以說，這本書是陪伴我度過無數個挑燈夜戰的夜晚，每當卡住思路時，它總能提供一個關鍵的突破口，讓我得以繼續前進。它不僅教會瞭我解題的方法，更重要的是培養瞭我嚴謹的工程思維。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我過去對這種純粹的“習題解答”類書籍總抱持著一種懷疑態度，總覺得它們可能隻是應付瞭事，缺乏深度。然而，這本《信號與係統習題解答與實驗指導》徹底顛覆瞭我的看法。它的可貴之處在於，它對每一個例題的分析都做到瞭極度的細緻入微，仿佛作者生怕你漏掉任何一個細小的環節。我尤其欣賞它在處理那些帶有陷阱的題目時的處理方式——它會先指齣常見的錯誤思路，然後纔給齣正確的、完整的推導過程。這種“先揚後抑”的敘述方式，極大地增強瞭學習的主動性和批判性思維。而且，書中的排版也十分友好，重要的公式和結論都用加粗或不同的字體突齣顯示，即便是快速瀏覽時，也能抓住核心要點。這對於那種需要進行大量公式演算的科目來說，簡直是福音，避免瞭閱讀疲勞，讓學習效率大大提升。

評分☆☆☆☆☆

對於我們專業的大三學生來說，理論課學完後，最大的瓶頸往往在於如何將書本上的概念轉化為實際的解題能力，而這本指導書恰恰扮演瞭那座至關重要的橋梁。我發現它在選擇例題的廣度和難度上拿捏得非常好。它覆蓋瞭從基礎的綫性時不變係統響應到復雜的係統穩定性判據等各個核心模塊，難度梯度設置得非常閤理，從易到難，循序漸進，讓人能夠穩紮穩打地建立起知識體係。更讓我印象深刻的是，它不僅僅停留在代數運算層麵，很多題目後麵附帶的“知識點迴顧”或者“拓展思考”部分，總是能引導我們去思考這些數學模型在實際工程，比如音頻處理或者通信係統中的應用背景。這種理論與實踐的結閤，讓原本枯燥的數學推導變得鮮活起來，真正體會到信號與係統這門學科的魅力所在。