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程正务 编

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• 通信原理
• 控制系统
• MATLAB
• 高等数学
• 工程数学

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111278061

版次：1

商品编码：10349817

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”电子电气基础课程规划教材

开本：16开

出版时间：2009-10-01

用纸：胶版纸

页数：192

字数：307000

内容简介

《信号与系统简明教程》是为通信、电子、电气信息类专业本科生编写的教材，内容符合教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会制定的信号与系统课程教学基本要求。全书共7章：信号与系统概述，信号的时域分析，线性时不变系统的时域分析，连续信号与系统的频域分析，连续信号与系统的S域分析，离散信号与系统的Z域分析，系统的状态变量分析。全书思路清晰，数学表达严谨，深入浅出，简明易懂，长于运用，适宜教学。
　　《信号与系统简明教程》也可用作自动化、信息安全、测控技术与仪器等专业的信号与系统课程教材。

目录

前言
第1章 信号与系统概述
1.1 引言
1.2 信号的概念
1.3 系统的概念
1.4 信号与系统的分析方法
1.5 本章小结
习题
第2章 信号的时域分析
2.1 引言
2.2 典型的连续信号
2.2.1 正弦信号
2.2.2 实指数信号
2.2.3 复指数信号
2.2.4 单位阶跃信号
2.2.5 单位门信号
2.2.6 单位冲激信号
2.2.7 符号函数信号
2.2.8 单位斜坡信号
2.3 典型的离散信号
2.3.1 单位取样序列
2.3.2 单位阶跃序列
2.3.3 单位矩形序列
2.3.4 单边实指数序列
2.3.5 iE弦序列
2.4 单个信号的时域波形变化
2.4.1 信号幅度的展缩与反转
2.4.2 信号时间的展缩与反转
2.4.3 信号的时移
2.4.4 信号的微分与积分
2.5 多个信号的时域运算
2.5.1 多信号的加减乘除
2.5.2 连续信号的卷积
2.5.3 离散信号的卷积和
2.6 本章小结
习题
第3章 线性时不变系统的时域分析
3.1 引言
3.2 连续线性时不变系统微分方程的建立
3.3 连续线性时不变系统的零输入响应与零状态响应
3.3.1 连续线性时不变系统的零输入响应
3.3.2 连续线性时不变系统的零状态响应
3.4 连续线性时不变系统的冲激响应与阶跃响应
3.5 常系数线性微分方程的经典解法
3.6 离散线性时不变系统差分方程的建立与求解
3.6.1 离散线性时不变系统差分方程的建立
3.6.2 离散线性时不变系统的零输入响应
3.6.3 离散线性时不变系统的零状态响应
3.7 离散线性时不变系统的冲激响应与阶跃响应
3.8 常系数线性差分方程的经典解法
3.9 本章小结
习题
第4章 连续信号与系统的频域分析
4.1 引言
4.2 周期信号的傅里叶级数分析
4.2.1 三角形式的傅里叶级数与单边频谱
4.2.2 指数形式的傅里叶级数与双边频谱
4.3 非周期信号的傅里叶变换分析
4.3.1 非周期信号的傅里叶变换
4.3.2 常用信号的傅里叶变换
4.3.3 傅里叶变换的性质
4.4 系统的频域分析
4.4.1 系统的频率特性H（w）
4.4.2 无失真传输系统的频率特性
4.4.3 理想滤波器
4.5 抽样与抽样定理
4.5.1 自然抽样
4.5.2 理想抽样
4.5.3 抽样定理
4.6 本章小结
习题
第5章 连续信号与系统的S域分析
第6章 离散信号与系统的z域分析
第7章 系统的状态变量分析
习题参考答案
参考文献

前言/序言

算法设计与分析：洞察计算效率的奥秘 在信息技术飞速发展的今天，无论是人工智能的崛起，还是大数据处理的滚滚洪流，抑或是现代软件工程的精益求精，其背后都离不开高效、可靠的算法。一本名为《算法设计与分析：洞察计算效率的奥秘》的著作，正是聚焦于这一核心领域，为读者提供了一场关于如何设计、实现和评估计算算法的深度探索。本书并非简单罗列各种算法的实现代码，而是致力于揭示算法设计的普遍原则、分析方法以及优化技巧，帮助读者从本质上理解计算的极限与可能。 本书开篇，便以清晰的逻辑和生动的案例，引出了算法的定义及其在计算机科学中的基石地位。作者并没有急于进入繁复的数学证明，而是从实际问题的角度出发，比如如何高效地查找信息、如何优化路径规划、如何快速地排序数据等，让读者切身感受到算法的重要性。随后，本书系统地介绍了分析算法性能的关键工具——渐近记号（Big O、Big Omega、Big Theta）。通过对这些数学工具的深入讲解，读者将学会如何描述和比较不同算法在输入规模增大时的时间和空间复杂度，从而在众多解决方案中辨识出最优或接近最优的选择。这部分内容的重要性不 任何其他部分，因为它是后续所有分析和比较的语言基础。 接着，《算法设计与分析：洞察计算效率的奥秘》进入了算法设计策略的核心部分。本书巧妙地将各种设计范式归纳为几个关键类别，并逐一进行详细阐述。 首先是分治法（Divide and Conquer）。作者通过经典的例子，如归并排序（Merge Sort）和快速排序（Quick Sort），清晰地展示了分治法的思想：将一个大问题分解成若干个规模较小的子问题，递归地解决这些子问题，然后将子问题的解合并起来，形成原问题的解。本书不仅讲解了这些算法的具体实现，更重要的是分析了它们为何能够实现高效的性能，并探讨了在何种情况下分治法是适用的。对于二分查找（Binary Search）等更为基础的分治算法，作者也进行了细致的剖析，强调了其在有序数据集中的强大威力。 其次是动态规划（Dynamic Programming）。与分治法不同，动态规划的核心在于避免重复计算。本书详细解释了动态规划的两个关键特性：最优子结构（Optimal Substructure）和重叠子问题（Overlapping Subproblems）。作者通过背包问题（Knapsack Problem）、最长公共子序列（Longest Common Subsequence）以及斐波那契数列（Fibonacci Sequence）的优化计算等典型问题，循序渐进地引导读者理解如何识别问题中的重叠子问题，并利用备忘录（Memoization）或自底向上（Bottom-Up）的填表法来存储中间结果，从而显著提高算法效率。本书强调，动态规划并非一种具体的算法，而是一种解决问题的思想方法，理解其核心思想比记忆具体实现更为重要。 再次是贪心算法（Greedy Algorithm）。本书解释了贪心算法的“局部最优选择，全局最优解”的策略。通过活动选择问题（Activity Selection Problem）、霍夫曼编码（Huffman Coding）以及最小生成树（Minimum Spanning Tree）问题（如Prim算法和Kruskal算法），作者展示了贪心算法在某些问题上的高效性和简洁性。然而，本书也深刻地指出了贪心算法的局限性，强调了在应用贪心策略前，必须证明其正确性，否则可能导致错误的结论。 除了上述核心策略，本书还深入探讨了图算法（Graph Algorithms）。图作为一种强大的数据结构，在网络、交通、社交等众多领域有着广泛应用。本书系统地介绍了图的表示方法（邻接矩阵和邻接表），以及常见的图遍历算法，如广度优先搜索（Breadth-First Search, BFS）和深度优先搜索（Depth-First Search, DFS）。在此基础上，本书详细讲解了用于查找最短路径的Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法，以及求解最小生成树的Prim算法和Kruskal算法。对于有向无环图（DAG）的拓扑排序（Topological Sort）等重要概念，也进行了清晰的阐述。 本书还关注了搜索与回溯（Search and Backtracking）算法。通过解决八皇后问题（N-Queens Problem）、数独求解（Sudoku Solver）等经典问题，读者将学习如何系统地探索所有可能的解空间，并在发现无效路径时进行回溯。这种方法虽然在某些情况下可能效率不高，但在许多组合优化问题中是不可或缺的。 此外，《算法设计与分析：洞察计算效率的奥秘》还触及了概率算法（Randomized Algorithms）和近似算法（Approximation Algorithms）。作者解释了为何在某些情况下，引入随机性可以简化算法设计或提高平均性能，并以随机化快速排序为例进行了说明。而对于NP-hard问题，本书也介绍了近似算法的思想，即在多项式时间内找到一个接近最优解的解，这在实际应用中具有重要意义。 在算法分析方面，本书不仅限于理论的渐近分析，还强调了实践中的性能调优。作者会讨论缓存效应、指令流水线等硬件因素对算法实际执行时间的影响，并提供了一些实用的代码优化技巧，如循环展开、函数内联等。此外，本书还介绍了一些用于性能剖析（Profiling）的工具和方法，帮助读者在实际开发中定位性能瓶颈。 《算法设计与分析：洞察计算效率的奥秘》的另一大特色是其严谨的数学证明。作者不会回避对算法正确性的数学论证，比如利用数学归纳法证明分治算法的正确性，或者通过反证法说明贪心算法的局限性。这些证明并非为了炫技，而是为了让读者深刻理解算法背后的逻辑，培养严谨的科学思维。 本书的章节结构清晰，逻辑递进，从基础概念到高级技巧，层层深入。每个章节都配有精心设计的习题，涵盖了从概念理解到算法实现和分析的各个层面，鼓励读者动手实践，加深对所学知识的理解。对于想要深入研究的读者，书中还提供了相关的参考文献和进一步阅读的建议。 总而言之，《算法设计与分析：洞察计算效率的奥秘》是一本面向广泛读者群体的权威著作。无论是计算机科学专业的学生，还是有志于提升软件开发效率的工程师，亦或是对计算世界充满好奇的探索者，都能在这本书中找到宝贵的知识和启迪。它不仅是一本讲解算法的教科书，更是一本引导读者理解计算本质、培养分析思维、掌握优化技巧的宝典。通过阅读本书，读者将能够更自信地应对复杂的计算挑战，设计出更高效、更健壮的软件系统，从而在瞬息万变的科技浪潮中占据先机。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，用“醍醐灌顶”来形容一点也不为过。一直以来，我对信号与系统这门课程的理解都停留在比较浅显的层面，很多时候只是死记硬背公式，缺乏真正的理解。而《信号与系统简明教程》这本书，就像一把钥匙，为我打开了通往更深层次理解的大门。作者的语言风格非常平实，没有过多的专业术语堆砌，而是用一种非常易于理解的方式来阐述复杂的概念。我在阅读的时候，几乎没有遇到障碍，每一个理论点都能迅速 get 到。特别是书中对某些关键概念的解释，比如“因果性”、“稳定性”等，都给出了非常形象的比喻，让我能够从感性的角度去理解它们。而且，书中对不同信号表示方法（时域、频域）之间的转换，以及它们各自的优缺点，都有非常清晰的对比和分析，这让我对信号的认识更加全面。我甚至发现，很多在其他书中让我头疼的题目，在这本书的引导下，都变得迎刃而解。这本书不仅帮助我巩固了已有的知识，更重要的是，它激发了我对信号与系统这一领域更浓厚的兴趣，让我愿意去探索更多相关的知识。

评分☆☆☆☆☆

读完《信号与系统简明教程》，我最大的感受是，作者确实在“化繁为简”上下了很大的功夫。作为一名非科班出身，但又需要在工作中接触到信号分析的人来说，我之前尝试过一些教材，但都因为过于理论化和数学化而放弃。这本书则完全不同，它就像一位循循善诱的老师，用最简洁明了的方式，将信号与系统的核心思想传达给我。书中对各种信号和系统的分类，以及它们之间的相互关系，都梳理得非常清晰。我特别欣赏作者在引入各种变换（如傅里叶变换、拉普拉斯变换）时，并没有直接给出复杂的推导过程，而是先强调了它们在解决实际问题中的必要性和直观意义。这种“先有why，再有how”的教学方式，让我能够更容易地接受和理解。而且，书中大量的插图和图表，都非常精准地描绘了信号的演变过程和系统的响应特性，这对于我这样更偏向于形象思维的学习者来说，极大地降低了理解难度。这本书让我感到，信号与系统并不是一门遥不可及的学科，而是与我们生活息息相关的，并且可以通过清晰的逻辑和直观的理解来掌握的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对信号处理领域充满好奇的研究生，我一直在寻找一本能够系统性梳理学科脉络，同时又能兼顾理论深度和实践指导的书籍。《信号与系统简明教程》恰好满足了我的这一需求。这本书的结构设计非常精巧，它从基础的信号类型和系统性质入手，层层递进，逐步深入到傅里叶分析、Z变换等核心内容。让我印象深刻的是，书中对各种信号和系统模型的引入，都能够清晰地阐述其物理含义和数学表达，避免了许多教材中生硬的定义式。在讲解过程中，作者始终强调理解“为什么”，而不是仅仅停留在“是什么”。例如，在介绍线性时不变系统时，他通过对物理系统（如弹簧阻尼系统）的类比，让我们深刻理解了线性叠加和时移不变性的重要性。书中的习题设计也很有代表性，既有基础的概念巩固，也有综合性的应用题，能够有效检验我们对知识的掌握程度。我特别喜欢书中的一些“思考题”，它们能够激发我们独立思考，将所学知识触类旁通。这本书为我后续深入研究信号处理的特定分支，如数字信号处理、通信原理等，打下了坚实而牢固的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我在阅读这本《信号与系统简明教程》之前，对这门学科的印象一直是非常抽象和枯燥的。各种复杂的数学公式和概念，常常让我望而却步，感觉与现实世界脱节。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。作者以一种极其精炼而又不失深度的方式，将信号与系统的核心思想呈现在读者面前。他巧妙地将理论知识与实际工程应用相结合，让原本抽象的理论变得生动有趣。例如，在介绍离散时间信号处理时，书中用到了很多音频信号处理的例子，比如音频滤波、采样等，这让我立刻联想到生活中听到的各种声音效果，原来背后的原理就是信号与系统。书中的案例分析也非常详实，能够帮助我们巩固所学知识，并将其应用到实际问题中。此外，本书的逻辑结构安排得非常合理，章节之间的过渡自然流畅，使得阅读体验非常连贯。我尤其欣赏作者在处理一些难点问题时的思路，他总是能够找到最简洁、最易于理解的解释方式，让我豁然开朗。总而言之，这本书不仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我们探索信号与系统的奥秘，让我从一个“畏惧者”变成了一个“爱好者”。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我最近一年里读过的最让我受益匪浅的专业书籍之一！作为一名正在攻读电子信息工程专业的学生，我在信号与系统这门课上曾经感到十分困惑，很多概念都像隔着一层纱，模糊不清。偶然间，我听同学推荐了这本《信号与系统简明教程》，抱着试一试的心态入手，没想到立刻就被它深深吸引了。作者的讲解方式非常独到，他没有一开始就抛出大量的数学公式和定理，而是从最直观的物理意义出发，一步步引导我们理解。比如，在讲解卷积这个核心概念时，书中通过生活化的例子，比如两种不同频率的声波混合，或者一个系统对不同输入信号的响应，让我们很容易就能抓住其本质。而且，书中对傅里叶变换、拉普拉斯变换等重要工具的介绍，也都非常清晰，不仅解释了它们的数学推导，更重要的是阐述了它们在实际问题中的应用，比如频谱分析、系统稳定性判断等。我尤其喜欢书中大量的图示，每一个抽象的概念都有形象的图形来辅助理解，这对于我这样视觉型学习者来说简直是福音。读这本书的过程中，我感觉自己不再是被动地记忆知识点，而是真正地在“理解”信号与系统，这让我对这门课程的信心倍增，也为我后续的学习打下了坚实的基础。