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☆☆☆☆☆

谭华 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
• Z变换
• 滤波器设计
• 控制系统
• 通信原理
• 数字信号处理

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111295341

版次：1

商品编码：10350239

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-04-01

用纸：胶版纸

页数：156

字数：250000

内容简介

本书系统地介绍了信号与系统的基本理论和分析方法，全书共分为6章，还有实验及附录。内容包括：信号与系统概述、连续系统的时域分析、连续系统的频域分析、连续系统的复频域分析、离散系统分析、信号与系统的应用以及实验。每章后配有精选的习题，对书中的知识点加以巩固。
本书结构新颖，选材得当，论述严谨，条理清楚，结合学生的实际情况，知识点以够用为度，避免了一些复杂而烦琐的计算。
本书可作为高职高专电子信息类、通信类等专业的教材，也可以作为从事相关专业的科技人员的参考用书。

目录

前言
第1章 信号与系统概述
1.1 信号
1.1.1 信号的定义及分类
1.1.2 基本信号及时域特性
1.1.3 信号时域变换
1.1.4 信号时域运算
1.2 系统
1.2.1 简单系统举例
1.2.2 系统基本性质
习题
第2章 连续系统的时域分析
2.1 连续系统的描述及其响应
2.1.1 连续系统的描述
2.1.2 连续系统的响应
2.2 单位冲激响应及单位阶跃响应
2.2.1 单位冲激响应
2.2.2 单位阶跃响应
2.3 卷积及其应用
习题
第3章 连续系统的频域分析
3.1 周期信号的频域分析
3.1.1 傅里叶级数
3.1.2 周期信号的频谱
3.2 非周期信号的频谱
3.2.1 傅里叶变换
3.2.2 常用信号的傅里叶变换及频谱
3.2.3 傅里叶变换的性质与应用
3.3 连续系统的频域分析法
3.3.1 周期信号激励下系统的响应
3.3.2 非周期信号激励下系统的响应
习题
第4章 连续系统的复频域分析
4.1 引言
4.2 拉普拉斯变换
4.2.1 拉普拉斯变换的定义
4.2.2 常用信号的拉普拉斯变换
4.2.3 拉普拉斯变换的性质
4.2.4 拉普拉斯反变换
4.3 连续系统的拉普拉斯变换分析法
4.3.1 微分方程的拉普拉斯变换解法
4.3.2 电路的s域模型
4.3.3 用拉普拉斯变换法分析电路
4.4 系统函数与系统模拟
4.4.1 系统函数及其零、极点
4.4.2 系统的稳定性
4.4.3 系统模拟
习题
第5章 离散系统分析
5.1 离散时间信号
5.1.1 离散时间信号概述
5.1.2 基本离散信号
5.1.3 离散信号的运算与变换
5.2 离散系统的描述与数学模型
5.3 卷积和
5.4 z变换
5.4.1 z变换的定义及收敛域
5.4.2 z变换的性质
5.4.3 反z变换
5.5 离散系统的z域分析
5.5.1 差分方程的z域分析
5.5.2 系统函数
5.5.3 离散系统的稳定性
习题1
第6章信号与系统的应用
实验
附录
部分习题答案
参考文献

前言/序言

《宇宙之歌：从原子舞蹈到星辰大海的宏伟交响》 简介： 这是一部探索宇宙万物基本运行规律的宏大叙事。它不拘泥于任何单一学科的界限，而是以一种跨越时空的视角，追踪那些驱动着从最微观粒子到最宏大星系的“信号”与“规律”。本书旨在揭示，我们所见的，以及未见的，无不遵循着一套深刻而优美的法则，它们以千姿百态的形式在宇宙中传递、演化、交织，共同谱写出波澜壮阔的交响乐章。 第一章：微观的呢喃——量子世界的粒子跃迁与能量涟漪 本书的起点，是那令人着迷的量子世界。在这里，我们告别宏观世界直观的“物体”概念，潜入能量与概率的海洋。我们将从光子的奇特性质入手，理解它既是粒子又是波的“二象性”，以及它如何在不同能级之间神秘地跃迁。电子在原子核外的“轨道”并非固定不变，而是以概率云的形式存在，它们的每一次“跳跃”都会释放或吸收特定能量的光子，这正是所有可见光乃至不可见电磁波的源头。 我们将深入探讨量子纠缠这一看似“鬼魅”的现象，两个粒子之间看似独立的运动，却能瞬间产生关联，无论它们相隔多远。这种“未知的联系”挑战着我们对因果律的传统认知，暗示着宇宙深层存在着超越我们日常经验的沟通方式。本书将用生动形象的比喻，解释量子隧穿效应，粒子如何“穿透”看似无法逾越的能量壁垒，以及这对于生命起源、化学反应乃至未来量子计算的潜在意义。 我们会讨论基本粒子的家族，夸克、轻子、玻萨子，它们如何通过强力、弱力、电磁力相互作用，形成原子、分子，直至构成我们周围的一切物质。宇宙并非静止不动，而是充满了粒子的碰撞、湮灭与生成，这些微观的“信号”在不断地重塑着世界的形态。我们还将触及量子场论的朴素思想，即粒子并非独立的实体，而是某种基本场的激发态，而场的“波动”则构成了我们所感知的物质与能量。 第二章：规则的编织——经典力学与宏观世界的秩序 当我们将目光从微观粒子提升到宏观世界，经典力学便展现出其强大的解释力。牛顿的运动定律，如同一组基础的“指令集”，支配着行星的运转，抛体物的轨迹，以及宏观物体的相互作用。我们将解析动量、能量、功等核心概念，理解它们如何在物体运动的过程中守恒，以及这些守恒定律如何成为天体物理学和工程学的重要基石。 从万有引力定律出发，我们将探索引力如何塑造星系的结构，如何驱动潮汐的涨落，以及它在宇宙大尺度结构形成中的核心作用。本书将探讨简谐振动，从单摆的周期性摆动到弹簧振子的往复运动，理解频率、振幅等参数如何定义振动体的“语言”，以及共振现象如何解释从音乐的和谐到桥梁的坍塌。 我们还会讨论流体力学，水的奔涌，空气的流动，以及这些看似无序的运动背后所蕴含的数学模型。纳维-斯托克斯方程，虽然复杂，却描绘了流体运动的“信号”传播方式，它们如何相互影响，形成涡流、波浪，乃至决定天气模式。本书将用直观的例子，说明热力学定律如何约束能量的转化与传递，熵增原理如何预示着宇宙的最终命运，以及能量的“流动”与“耗散”如何是自然界永恒的主题。 第三章：生命的脉动——信息传递与系统演化 生命，作为宇宙中最复杂的“信号”系统之一，其奥秘将是本书的另一重要篇章。我们将从DNA的双螺旋结构出发，理解遗传信息如何以一种化学“编码”的方式被储存、复制和传递，这是生命延续的根本“信号”。基因的表达、蛋白质的合成，每一个环节都遵循着精密的“指令”，保证着细胞的正常功能和有机体的生长发育。 本书将探讨细胞信号转导通路，细胞之间如何通过化学分子进行“沟通”，传递生长、分裂、分化等关键“信息”。神经冲动的传递，神经递质的释放与结合，构成了生物体信息处理网络的核心，它决定着我们的感知、思维和行为。免疫系统的识别与响应，也依赖于复杂的信号识别机制，细胞如何区分“敌我”，发动有效的防御。 我们将追溯进化的“信号”，变异、选择、遗传漂变，这些过程如何驱动着物种的丰富多样性。适应度函数的概念，将帮助我们理解生物体如何根据环境“信号”调整自身，以求生存与繁衍。生命的“涌现”特性，即整体大于部分之和，将是重点探讨的领域。从单个细胞到复杂的生态系统，信息在不同层级上的整合与转化，创造出远超个体能力的复杂行为和功能。 第四章：世界的语言——模式识别与混沌边界 宇宙的万物，无不以“模式”的方式呈现。从斐波那契数列在植物生长中的体现，到分形几何在海岸线、雪花以及宇宙星云中的惊人相似，都揭示了隐藏在自然界深处的数学“语言”。本书将引导读者认识到，这些“模式”并非偶然，而是基本规律作用的结果。 我们将探讨信号处理的基本原理，傅里叶变换如何将复杂的信号分解为简单的正弦波的叠加，这使得我们能够理解和分析声音、图像等各种信息载体。滤波器的概念，将帮助我们理解如何从嘈杂的环境中提取有用的“信号”，例如如何在嘈杂的背景音乐中听清某个人的声音。 混沌理论将为我们打开另一扇认识世界的大门。虽然混沌系统具有确定性的动力学规则，但其高度的非线性特性使得长期预测变得几乎不可能。蝴蝶效应，一个微小的初始扰动可能导致巨大的后续变化，揭示了宇宙并非完全可预测，但这种“不可预测性”本身也遵循着某种“规律”。我们将探讨混沌系统中的吸引子，如洛伦兹吸引子，它们描绘了系统在相空间中的运动轨迹，即使轨迹复杂多变，也总是在一定的“边界”内徘徊。 第五章：宇宙的脉络——网络交互与自组织涌现 从星系之间的引力作用，到互联网上的信息流动，再到社会经济系统的复杂交互，网络无处不在，并且是理解复杂系统演化的关键。本书将深入探讨网络科学，分析节点与连接如何构成了各种系统的“骨架”。我们将研究不同类型的网络，如随机网络、无标度网络，并理解它们各自的特性和在现实世界中的应用。 本书将重点关注“自组织”现象。在缺乏中央控制的情况下，简单的局部交互如何能够涌现出全局性的有序结构。从单个蚂蚁遵循简单化学信号而形成高效的觅食路径，到粒子在特定条件下自发形成晶体结构，都体现了自组织的力量。我们将探讨耗散结构理论，理解生命系统等远离平衡态的系统如何通过与环境的能量和物质交换来维持自身的有序性。 最后，本书将试图勾勒出一幅宏大的图景：宇宙是一个由无数相互连接、相互作用的“信号”构成的巨大网络。从量子泡沫的涨落到星系团的引力牵引，从生物体内的化学信号传递到人类社会的知识传播，所有这些“信号”与“规律”交织在一起，驱动着宇宙的演化，催生出我们所见的这一切奇迹。这本书并非旨在提供一套完整的科学解答，而是邀请读者一同踏上一场思维的探险，去感受宇宙那无尽的奥秘与深刻的美丽，去聆听那从原子舞蹈到星辰大海的宏伟交响。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有着一定工程背景的读者，我抱着学习如何更有效地分析和处理复杂数据的心态来阅读《信号与系统》这本书。这本书的确没有让我失望，它提供了一个系统性的框架，让我能够以一种全新的视角来审视那些我曾经觉得难以捉摸的信号和系统。书中对于连续时间信号和离散时间信号的区分与联系，让我对信号的数字化处理有了更深刻的理解，特别是离散傅里叶变换（DFT）的引入，直接关联到我在数字信号处理实践中经常遇到的问题，让我茅塞顿开。此外，书中对各种滤波器（如低通、高通、带通滤波器）的详细介绍，以及它们在信号去噪、信号增强等方面的应用，让我看到了信号处理技术在实际工程中的巨大价值。我特别欣赏书中对于系统稳定性、因果性等概念的严谨论证，这些理论上的基础对于设计可靠的工程系统至关重要。卷积定理的推导过程清晰易懂，并且书中通过大量实例展示了卷积在系统响应计算中的威力。虽然其中不乏数学推导，但作者总是能将其与工程实际联系起来，避免了理论的空洞化。这本书为我提供了一套强大的分析工具，让我能够更加自信地应对各种复杂的工程信号处理挑战，为后续深入学习更高级的信号处理技术奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对那些能够“解释”事物本质的学科充满敬畏，而《信号与系统》这本书，正是这样一本让我感到“醍醐灌顶”的著作。我之前一直觉得，我们所处的世界充斥着各种各样纷繁复杂的信息，比如声音、图像、甚至是我们身体的各种生理信号，它们是如何被传递、被处理、被理解的呢？这本书就像一位经验丰富的向导，带领我一步步深入探究这些问题的答案。它没有一开始就抛出高深的理论，而是从最基本、最直观的“信号”概念入手，用通俗易懂的语言解释了什么是信号，以及信号有哪些不同的形态。然后，它巧妙地引入了“系统”的概念，并用许多现实生活中的例子，比如一个声音滤波器、一个通信链路，来帮助我理解系统是如何对信号进行变换的。最让我印象深刻的是书中关于线性时不变系统（LTI系统）的阐述。作者通过对LTI系统的特性进行细致的分析，揭示了这类系统在信号处理领域中的普遍性和重要性。通过学习，我逐渐明白，许多看似复杂的信号变换，都可以通过对LTI系统的理解来解释。而且，书中对傅里叶级数和傅里叶变换的讲解，更是将信号的频谱分析这一强大的工具展现在我面前，让我能够从频率的角度去洞察信号的内在规律，这对于我理解通信、控制等多个工程领域都至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排令我印象深刻，它以一种非常“工程化”的思维方式来组织内容，先是建立起信号的基本概念，然后引入系统，再逐步深入到各种分析工具和方法。《信号与系统》并没有将理论与实践割裂开，而是始终保持着一种紧密的联系。书中关于各种信号表示法（如指数信号、正弦信号）的介绍，以及它们在系统分析中的作用，让我对信号的数学描述有了更全面的认识。特别值得一提的是，书中对于傅里叶变换的讲解，我之前一直觉得这个概念非常难以理解，但这本书通过层层递进的方式，从傅里叶级数到傅里叶变换，再到拉普拉斯变换和Z变换，将信号的时域、频域以及复频域的分析方法清晰地呈现出来。这些变换工具，在我看来，就是打开复杂系统之门的钥匙，它们能够让我们从不同的角度去理解和分析信号的特性。书中还详细讨论了系统的频率响应，这对于设计滤波器、理解系统带宽等实际工程问题至关重要。此外，离散时间信号和系统的处理也是本书的重要组成部分，这与当今数字化的世界息息相关。这本书的理论深度和广度都相当可观，并且在讲解中始终贯穿着实际的应用导向，让我觉得所学知识能够直接应用于解决实际问题，极大地提升了我的学习信心。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初次接触信号与系统这个领域的学生，我曾怀揣着极大的好奇心与一丝畏惧翻开了这本名为《信号与系统》的书。然而，书中的内容并没有像我预想的那样，用艰深的公式和晦涩的理论将我拒之门外。相反，它以一种循序渐进的方式，为我打开了一扇通往理解世界运行规律的大门。从最基础的信号的定义和分类开始，书中就运用了大量的图示和直观的比喻，让我能够迅速地把握信号的特性，比如它的连续性、离散性、周期性等等。紧接着，卷积的引入更是让我眼前一亮。我原以为这是一个枯燥的数学运算，但书中通过生动的例子，比如两个函数的叠加和移位，将其形象地描绘成一个“滤波”的过程，让我深刻理解了卷积在系统分析中的核心作用。傅里叶变换的章节，更是将信号从时域转换到频域，展现了信号的另一种“面貌”，仿佛为我揭示了隐藏在复杂波形背后的简单规律，这种分析方法在音频处理、图像压缩等领域的应用，也让我对其重要性有了初步的认识。虽然书中涉及了一些数学工具，但作者的处理方式非常巧妙，总能与实际的信号处理问题紧密结合，让我觉得学习这些工具并非为了应付考试，而是为了更好地理解和解决问题。总而言之，这本书为我打下了坚实的信号与系统基础，让我对这个领域充满了探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我之前对“信号与系统”这个科目一直感到非常抽象，总觉得它离我的日常生活很遥远。但当我翻开这本书时，我的看法彻底改变了。《信号与系统》就像一位耐心且富有远见的导师，它没有急于灌输给我那些我无法理解的概念，而是从最基本的“信号”是什么开始，用生活中随处可见的例子来解释。比如，它把声音比作波动，把心电图比作生理信号，让我立刻觉得亲切起来。然后，它很自然地引出了“系统”，比如一个收音机如何接收和播放声音，一个摄像头如何捕捉图像，这些都是我们每天都会接触到的事物。书中对“线性”和“时不变”这两个特性进行了非常细致的讲解，让我明白为什么许多系统可以用数学模型来精确描述。特别是“卷积”这个概念，作者用了一个非常生动的比喻，让我瞬间就理解了它是如何将一个系统的“脉冲响应”与输入信号结合起来，从而得到输出信号的。这种“由表及里”的讲解方式，让我对信号和系统之间的关系有了前所未有的清晰认识。即使书中偶尔出现一些公式，但都被作者巧妙地用图示和文字解释清楚，让我一点都不觉得枯燥，反而觉得很有趣。这本书真的让我看到了信号与系统在我们生活中的无处不在，也激发了我进一步探索这个迷人领域的兴趣。