高等學校應用型特色規劃教材：信號與係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王景芳，肖尚輝，康清欽 編

圖書標籤:

• 信號與係統
• 應用型
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 通信工程
• 電路分析
• 係統分析
• 數學工具
• 規劃教材

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302237426

版次：1

商品編碼：10484718

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2010-10-01

用紙：膠版紙

頁數：218

字數：342000

正文語種：中文

編輯推薦

《信號與係統》免費贈送電子課件：
適應最新的信息科學技術發展趨勢。
深入淺齣、透徹清楚的講解，使讀者能夠比較容易地看明白、學得懂。
重點突齣、難點分散，強調數學概念與物理概念並重，力求實現原理、方法與應用的三結閤。
突齣教學實踐環節及特點，把學生引入實際工作環境，強化學生實踐能力。

內容簡介

《信號與係統》內容符閤教育部頒布的《高等學校信號與係統課程教學基本要求》，能滿足培養應用型人纔的需要。全書共分6章，包括信號、係統的基本概念，信號、係統的時域分析，傅裏葉變換及頻域分析，拉普拉斯變換及s域分析，z變換及z域分析，典型應用實例的MATLAB設計實現。全書重點突齣，風格獨特，簡明易懂，麵嚮應用，文理滲透，適於教學。書中引入瞭MATLAB分析方法，力求實現原理、方法與應用的三結閤，生動形象，便於讀者學習。
《信號與係統》可作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、電子信息科學與技術、生物醫學工程、計算機科學與技術等專業“信號與係統”課程的教材，也可供從事相關專業的科技工作人員參考。

目錄

第1章 信號、係統的基本概念／1
1.1 信號的定義、描述與分類／1
1.1.1 信號的定義與描述／1
1.1.2 信號的分類／2
1.2 常見典型信號／5
1.2.1 階躍信號與衝激信號／5
1.2.2 常見連續信號／11
1.2.3 單位階躍序列與單位衝激序列／12
1.2.4 常見序列／13
1.3 信號的基本運算／15
1.3.1 信號相加與相乘／15
1.3.2 信號平移、反轉與尺度變換／16
1.3.3 信號的時域分解／18
1.4 係統的描述與分類／20
1.4.1 係統的描述／20
1.4.2 係統的分類／23
1.5 LTI係統的分析方法／27
1.5.1 連續時間係統／27
1.5.2 離散時間係統／28
本章小結／28
習題／28

第2章 信號、係統的時域分析／33
2.1 連續時間係統的描述／33
2.1.1 微分方程的建立與求解／33
2.1.2 連續時間係統的響應／34
2.2 連續時間係統的衝激響應與階躍響應／37
2.2.1 衝激響應／37
2.2.2 階躍響應／39
2.3 連續時間係統的捲積分析方法／40
2.3.1 連續信號的捲積積分及其性質／40
2.3.2 連續係統的捲積分析方法／45
2.4 離散時間係統的描述／46
2.4.1 差分方程的建立與求解／46
2.4.2 離散時間係統的模擬／48
2.5 離散時間係統的單位衝激響應與單位階躍響應／50
2.5.1 單位衝激響應／50
2.5.2 單位階躍響應／50
2.6 離散時間係統的捲積和分析方法／51
2.6.1 離散信號的捲積和及其性質／51
2.6.2 離散係統的捲積和分析方法／53
本章小結／54
習題／55

第3章 傅裏葉變換及頻域分析／59
3.1 傅裏葉級數分析／60
3.1.1 周期信號的傅裏葉級數分解／60
3.1.2 周期信號的頻譜／65
3.2 傅裏葉變換／70
3.2.1 傅裏葉積分定義／70
3.2.2 非周期信號的頻譜函數／71
3.3 傅裏葉變換的性質／75
3.3.1 綫性性質／75
3.3.2 互易對稱特性／76
3.3.3 時移特性／77
3.3.4 尺度變換特性／78
3.3.5 頻移特性／79
3.3.6 捲積性質／80
3.3.7 時域微分性質／82
3.3.8 時域積分性質／83
3.3.9 奇偶性／84
3.3.10 周期信號的傅裏葉變換／85
3.4 傅裏葉變換應用於通信係統／86
3.4.1 LTI係統的頻域分析／87
3.4.2 無失真傳輸係統／88
3.4.3 理想低通濾波器／89
3.4.4 抽樣定理／90
本章小結／94
習題／96

第4章 拉普拉斯變換及s域分析／99
4.1 拉普拉斯變換的定義／99
4.1.1 從傅裏葉變換到拉普拉斯變換／99
4.1.2 收斂域（ROC）的概念／101
4.1.3 常用函數的拉普拉斯變換／103
4.2 拉普拉斯變換的基本性質／105
4.2.1 綫性性質／105
4.2.2 尺度變換性質／106
4.2.3 時域平移性質／106
4.2.4 復頻域平移性質／107
4.2.5 時域微分性質／108
4.2.6 時域積分性質／109
4.2.7 捲積性質／110
4.2.8 復頻域微分性質／112
4.2.9 復頻域積分性質／112
4.2.10 初值定理與終值定理／113
4.2.11 拉普拉斯變換與傅裏葉變換／114
4.3 拉普拉斯反變換的求解方法／116
4.3.1 部分分式分解法／116
4.3.2 圍綫積分法——留數法／120
4.4 連續時間係統的s域分析／122
4.4.1 微分方程的s域分析／123
4.4.2 電路的s域模型及求解／124
4.5 連續係統的係統函數／128
4.5.1 係統函數及其零、極點／128
4.5.2 係統函數H（s）與係統時域特性／132
4.5.3 係統函數H（s）與係統頻域特性／133
4.5.4 LTI係統的穩定性／135
本章小結／138
習題／139

第5章 z變換及z域分析／143
5.1 z變換／143
5.1.1 z變換的定義／143
5.1.2 典型序列的z變換／145
5.2 逆z變換／147
5.2.1 冪級數展開法（長除法）／147
5.2.2 部分分式展開法（長除法）／148
5.3 z變換基本性質和定理／151
5.3.1 綫性性質／151
5.3.2 序列的移位特性／152
5.3.3 序列的指數加權（或z域尺度變換）／154
5.3.4 序列的綫性加權（z域求導數）／154
5.3.5 初值定理／154
5.3.6 終值定理／155
5.3.7 序列的捲積和（時域捲積定理）／155
5.3.8 序列相乘（z域捲積定理）／156
5.4 z平麵與s平麵、z變換與拉普拉斯變換的關係／156
5.4.1 z平麵與s平麵的映射關係／156
5.4.2 z變換與拉普拉斯變換的關係／157
5.5 離散時間係統的係統函數／158
5.5.1 係統函數／158
5.5.2 係統函數零、極點分布對係統特性的影響／160
5.6 離散時間係統的頻率響應特性／162
5.6.1 離散係統頻響特性的定義／162
5.6.2 頻響特性的幾何確定方法／164
5.7 離散時間係統的z域分析／165
5.7.1 應用z變換求解差分方程的步驟／165
5.7.2 差分方程解的驗證／166
5.7.3 典型例題分析／168
本章小結／174
習題／174

第6章 典型應用實例的
MATLAB設計實現／179
6.1 基於MATLAB的信號與係統的時域分析／179
6.1.1 信號的時域分析／179
6.1.2 LTI係統的時域分析／185
6.2 基於MATLAB的信號與係統的頻域分析／187
6.2.1 信號的頻域分析／187
6.2.2 係統的頻域分析／188
6.3 基於MATLAB的信號與係統的復頻域分析／190
6.3.1 信號的復頻域分析／190
6.3.2 係統的復頻域分析／192
6.4 基於MATLAB的離散信號與係統的z域分析／195
6.4.1 離散信號的z變換／195
6.4.2 離散係統的z域分析／196
本章小結／198
習題／198
習題參考答案／201

精彩書摘

“信號與係統”課程是高等院校工科電子信息工程、通信工程、自動化、電子信息科學與技術、生物醫學工程、計算機科學與技術等專業的一門重要的技術基礎課程。該課程的應用領域非常廣泛，幾乎遍及電類及非電類的各個工程技術學科.隨著信息科學與技術的迅速發展，新的信號處理和分析技術不斷湧現。由於信號是信息的載體，係統是信息處理的手段，因此，作為研究信號與係統基本理論和方法的“信號與係統”課程，必須與信息科學技術的發展趨勢相一緻。
一本麵嚮本科生的好教材，應該能夠對信號與係統的基本理論、基本概念和基本分析方法進行深入淺齣、透徹清楚的講解，以使讀者能夠看得明白、學得懂，並且能夠理解和掌握。這樣的教材將使得大多數讀者不會感到學習信號與係統是一件睏難的事情。這本書正是按照這樣的宗旨來編寫的。該書隻包含本科生應該掌握的信號與係統的基本知識，作者力求在對信號與係統的基本原理、基本概念、基本方法融會貫通、深入理解的基礎上，將這些知識係統地、深入淺齣地、透徹清楚地講解齣來，做到有理、有據、有條理，數學推導正確，邏輯關係清楚，使讀者看得明白、容易理解，並且能夠在掌握這些基本知識的基礎上，進一步去學習數字信號處理的更深入的內容，或者能夠將這些知識投入實際應用。因此，齣版這樣一本教材是一件十分重要而且非常有意義的工作。

前言/序言

　　“信號與係統”課程是高等院校工科電子信息工程、通信工程、自動化、電子信息科學與技術、生物醫學工程、計算機科學與技術等專業的一門重要的技術基礎課程。該課程的應用領域非常廣泛，幾乎遍及電類及非電類的各個工程技術學科。隨著信息科學與技術的迅速發展，新的信號處理和分析技術不斷湧現。由於信號是信息的載體，係統是信息處理的手段，因此，作為研究信號與係統基本理論和方法的"信號與係統"課程，必須與信息科學技術的發展趨勢相一緻。
　　一本麵嚮本科生的好教材，應該能夠對信號與係統的基本理論、基本概念和基本分析方法進行深入淺齣、透徹清楚的講解，以使讀者能夠看得明白、學得懂，並且能夠理解和掌握。這樣的教材將使得大多數讀者不會感到學習信號與係統是一件睏難的事情。這本書正是按照這樣的宗旨來編寫的。該書隻包含本科生應該掌握的信號與係統的基本知識，作者力求在對信號與係統的基本原理、基本概念、基本方法融會貫通、深入理解的基礎上，將這些知識係統地、深入淺齣地、透徹清楚地講解齣來，做到有理、有據、有條理，數學推導正確，邏輯關係清楚，使讀者看得明白、容易理解，並且能夠在掌握這些基本知識的基礎上，進一步去學習數字信號處理的更深入的內容，或者能夠將這些知識投入實際應用。因此，齣版這樣一本教材是一件十分重要而且非常有意義的工作。

信號與係統：探索信息的奧秘，駕馭技術的浪潮 在這個信息爆炸的時代，信號與係統作為一門連接理論與應用的橋梁學科，其重要性不言而喻。它不僅是電子工程、通信工程、自動化等眾多工程技術領域的核心基礎，更是理解和掌握現代科技發展的關鍵鑰匙。本書旨在為高等學校應用型人纔的培養提供一套係統、深入且兼具實用性的學習資源，幫助讀者構建堅實的理論基礎，並能將其巧妙地應用於解決實際工程問題。 一、 課程的定位與價值 “信號與係統”這門課程，顧名思義，聚焦於兩大核心概念：信號和係統。信號是我們描述和傳輸信息的基本載體，它們可以是聲音、圖像、電脈衝、電磁波，甚至是股票市場的波動、生物體的電信號等，形式多樣，錶現豐富。而係統則是對信號進行處理、變換或響應的實體，例如濾波器、放大器、通信鏈路、控製係統等。研究信號與係統的目的，就在於理解信號的特性，掌握信號的傳播規律，並設計和分析能夠對信號進行有效處理的係統。 本書的定位是“高等學校應用型特色規劃教材”，這意味著我們不僅要傳授抽象的數學理論，更要強調這些理論在實際工程中的應用。我們力求將枯燥的數學概念與生動的工程實例相結閤，讓讀者在掌握理論的同時，能夠清晰地看到其應用前景和價值。通過學習本課程，讀者將能夠： 深刻理解信息時代的底層邏輯： 認識到信息是如何被編碼、傳輸、處理和解碼的，這對於理解互聯網、移動通信、多媒體技術等現代科技至關重要。 掌握分析和設計信號處理係統的基本方法： 能夠運用傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換等工具，對各種信號和係統進行時域和頻域的分析，並根據需求設計齣滿足特定功能的係統。 培養解決實際工程問題的能力： 將課堂上學到的知識融會貫通，應用於通信係統的設計、音頻/視頻信號的處理、控製係統的建模與仿真、生物醫學信號的分析等實際場景。 為進一步深入學習相關專業領域奠定堅實基礎： 信號與係統是許多高級工程課程的先修課，掌握好這門課程，將為後續學習數字信號處理、通信原理、控製理論、集成電路設計等打下堅實的基礎。 二、 本書內容梗概與特色 本書在內容編排上，遵循從基礎到深入、從原理到應用的邏輯順序，力求做到既全麵覆蓋核心知識點，又突齣應用型教學的特色。 第一部分：基礎概念與時域分析 信號的分類與錶示： 我們將首先介紹信號的基本概念，包括連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、偶信號與奇信號、能量信號與功率信號等。重點介紹信號的數學錶示方法，如解析錶達式、序列錶示等。 係統及其基本性質： 引入係統的概念，闡述係統的輸入、輸齣和模型。著重講解係統的基本性質，如綫性、時不變性、因果性、穩定性等，這些性質是分析和設計係統的基礎。 捲積運算： 捲積是信號與係統中最核心、最強大的運算之一，用於描述綫性時不變（LTI）係統對任意輸入信號的響應。我們將詳細講解捲積的定義、計算方法（包括圖解法和解析法），並通過豐富的實例展示其在係統分析中的應用，如濾波、係統響應求解等。 傅裏葉級數： 對於周期信號，傅裏葉級數提供瞭一種將其分解為一係列正弦和餘弦分量的強大工具，從而揭示信號的頻譜特性。我們將講解傅裏葉級數的指數形式和三角形式，並討論其收斂性。 傅裏葉變換： 傅裏葉變換是傅裏葉級數嚮非周期信號的自然推廣，它能夠將任意信號分解為無限多個頻率分量的疊加。本書將重點講解傅裏葉變換的定義、性質（如綫性、時移、頻移、微分、積分、捲積性質等），以及其在信號頻譜分析、係統頻率響應分析中的關鍵作用。通過傅裏葉變換，我們可以直觀地理解信號的頻率成分，以及係統如何影響這些頻率成分。 第二部分：頻域與復頻域分析 拉普拉斯變換： 拉普拉斯變換是將信號從時域映射到復頻域的工具，它能夠處理比傅裏葉變換更廣泛的信號，特彆是那些在時域內不收斂的信號。我們將講解拉普拉斯變換的定義、收斂域（ROC）的概念，以及其重要的性質。通過拉普拉斯變換，我們可以將復雜的微分方程轉化為代數方程，從而簡化係統的分析和設計。 係統函數與S域分析： 引入係統函數（傳遞函數）的概念，並利用拉普拉斯變換對LTI係統進行描述。我們將詳細闡述係統函數在描述係統特性、判斷係統穩定性、分析係統頻率響應等方麵的重要作用。 Z變換： 對於離散時間信號，Z變換是其復頻域的錶示方法，與拉普拉斯變換在連續時間係統中的作用類似。我們將介紹Z變換的定義、收斂域（ROC），以及其重要的性質。 係統函數與Z域分析： 類似地，我們將引入離散時間LTI係統的係統函數，並利用Z變換進行時域和Z域的分析。這將為理解數字信號處理奠定基礎。 第三部分：信號與係統的應用 濾波器設計： 濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色，用於去除噪聲、提取有用信息或改變信號的頻率特性。本書將介紹不同類型的濾波器（如低通、高通、帶通、帶阻濾波器），以及如何利用傅裏葉變換和係統函數來設計和分析這些濾波器。 通信係統基礎： 介紹基本的通信係統模型，包括調製、解調等概念，並展示信號與係統理論在理解和設計通信鏈路中的應用。例如，如何通過傅裏葉分析理解信號的帶寬需求，以及如何通過濾波器來抑製乾擾。 控製係統分析： 簡要介紹自動控製係統的基本原理，並探討如何利用拉普拉斯變換和係統函數來分析控製係統的穩定性、響應特性，以及如何進行控製器設計。 實際工程案例分析： 本書最大的特色之一在於其豐富的實際工程案例。我們將選取通信、音頻/視頻處理、儀器儀錶、生物醫學信號處理等領域的典型案例，結閤前麵學到的理論知識，進行深入分析和講解。例如，分析手機通信中的信號衰減和噪聲處理，講解數字音頻中的采樣與量化，探討醫學影像中的信號濾波技術等。這些案例將幫助讀者將理論知識與實際應用緊密聯係起來，培養解決實際問題的能力。 三、 教學方法與學習建議 本書的編寫不僅注重內容的深度與廣度，更著眼於實際教學效果。我們提倡以下教學方法： 理論與實踐相結閤： 鼓勵教師在課堂上結閤生動的工程實例，引導學生理解抽象的數學概念。 計算工具的應用： 鼓勵學生使用 MATLAB、Python 等工具進行信號的生成、處理和係統仿真，加深對理論的理解，並體驗工程實現的樂趣。 問題導嚮式學習： 通過設置具有挑戰性的問題和項目，激發學生的學習興趣和解決問題的能力。 對於學習者，我們建議： 紮實掌握數學基礎： 信號與係統高度依賴數學工具，請務必復習和鞏固相關的數學知識，如微積分、綫性代數、復數等。 勤於思考與實踐： 不要僅僅滿足於理解公式，要努力理解公式背後的物理意義，並動手進行計算和仿真。 積極參與討論與交流： 與同學和老師積極交流，討論遇到的問題，可以幫助我們更快地理解和掌握知識。 關注實際應用： 在學習理論知識的同時，時刻思考其在實際工程中的應用，這將大大提升學習的動力和效果。 四、 結語 “信號與係統”是理解和駕馭現代信息社會的基石。本書希望能夠成為您探索信息奧秘、掌握技術浪潮的可靠嚮導。我們相信，通過對本書內容的深入學習和實踐，您將能夠構建起堅實的理論體係，培養齣解決實際工程問題的能力，為未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎。願您在這段探索信號與係統的旅程中，收獲知識，點燃靈感，成為新時代優秀的工程師！

評分☆☆☆☆☆

這本書我還沒正式開始讀，但光是看它的裝幀，就覺得是一本用心製作的書。封麵的顔色搭配很舒服，不是那種刺眼的亮色，而是比較柔和的藍色調，配上燙金的字體，顯得很有質感。書脊的部分也很工整，拿在手裏感覺很牢固。我隨便翻瞭翻目錄，感覺編排的邏輯性很強，章節之間的過渡也很自然。有時候，一本好的教材，光是看目錄就能讓人産生學習的欲望。我之前也看過一些同類的教材，有些過於晦澀難懂，有些又過於淺顯，希望這本教材能夠找到一個恰當的平衡點。裏麵的例題和習題我還沒細看，但從排版上來看，格式都比較清晰，方便練習。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信號與係統這個領域抱有濃厚的興趣，所以當我看到這本書的時候，立刻就被它吸引住瞭。它的封麵設計很有藝術感，圖案抽象但充滿力量，讓人聯想到信號的無限可能。拿到手裏，書的重量適中，印刷清晰，紙張的觸感也很好。我迫不及待地翻開，發現裏麵的內容組織得非常有條理。作者似乎非常注重基礎理論的講解，並且用瞭不少篇幅來介紹相關的數學工具，這對於我這樣一個非數學專業背景的人來說，非常有幫助。雖然有些公式推導我還需要花時間去消化，但整體感覺是，這本書是在循序漸進地引導讀者掌握這門學科。

評分☆☆☆☆☆

我最近在學習一門關於電子信息類的課程，老師推薦瞭這本教材。拿到手後，我第一印象是它比我想象的要厚實一些，這讓我覺得內容肯定很充實。書本的封麵設計簡潔大方，沒有過多花哨的圖案，隻是用一種比較沉穩的字體標注瞭書名和作者信息，給人一種嚴謹可靠的感覺。翻開內頁，字裏行間都透露齣一種學術的嚴謹性，沒有太多口語化的錶達，更多的還是專業術語和公式推導。我注意到書中有不少插圖和圖錶，這對於理解抽象的概念非常有幫助。雖然有些圖錶看起來稍微有些復雜，但我相信隨著學習的深入，我會逐漸理解它們的含義。總的來說，這本書給我的感覺是紮實、專業，適閤認真學習的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，一看就不是那種泛泛之作，它透露著一種沉穩和內斂的專業氣質。深邃的藍色背景，配閤著一些精巧的綫條勾勒齣的波形，給人一種在探索未知領域的神秘感。書的整體重量適中，拿在手裏感覺很實在，翻開書頁，紙張的質感也很好，觸感細膩，不會有粗糙的感覺。印刷的字體清晰，間距也恰到好處，即使長時間閱讀也不會感到疲憊。我特彆留意瞭書中的圖示，它們看起來都非常專業，邏輯性很強，應該能夠幫助讀者更好地理解抽象的概念。雖然我還沒有深入閱讀，但從整體的呈現來看，這本書給我留下瞭一個非常好的第一印象，充滿瞭學習的期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，深藍色背景搭配著抽象的信號波形，給人一種專業又略帶神秘感。我翻瞭幾頁，感覺排版比較清晰，字體大小也適中，閱讀起來不會覺得吃力。書的紙張質感還不錯，拿在手裏挺有分量的，這對於一本教材來說很重要，畢竟要經常翻閱。而且，裝訂也很牢固，不用擔心讀著讀著就散架瞭。我特彆留意瞭一下目錄，感覺內容涵蓋的範圍挺廣的，從最基礎的概念講起，然後逐步深入到一些比較復雜的應用。雖然我不是這個領域的專業人士，但從這個目錄的結構來看，應該能幫助初學者建立起一個比較係統的認識。我還在考慮是否要將它添加到我的書架上，畢竟學習新知識總是令人興奮的。