“十三五”普通高等教育規劃教材 信號與係統分析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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杜保強 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 信號處理
• 係統分析
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 規劃教材
• 本科教材
• 數學工具
• 電路分析

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512385061

版次：1

商品編碼：12329998

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

頁數：412

字數：631000

正文語種：中文

內容簡介

本書全麵介紹瞭信號與係統分析的基本理論與方法，共分13章。D1章是信號與係統概述，2~9章主要講述確定性信號的時域分析、頻域分析、復頻域分析以及相應的處理方法，10~13章主要講述隨機信號的特徵和性質、隨機信號通過綫性係統的分析方法、自適應濾波器以及功率譜估計等。

作者簡介

杜保強，男，1973年11月齣生，1996年畢業中國人民解放軍信息工程學院電子工程專業，工學學士；2001年畢業於北京理工大學通信工程專業，工學碩士；2011年畢業於西安電子科技大學測試計量技術及儀器專業，工學博士；西安電子科技大學信息與通信工程以及計算機科學與技術雙站博士後，中國電子學會量子電子學與光電子學會委員，鄭州市青年科技專傢，鄭州輕工業學院二級特聘教授，碩士生導師，現為中國科學院上海光學精密機械研究所高級訪問學者，主持國傢自然科學基金和省部級項目6項，以NO一作者發錶學術論文48篇，其中被SCI、EI檢索25篇，授權發明專利5項，齣版學術專著2部，在國際上率先建立瞭用於時頻信號與信息處理的超高分辨率 “異頻群相位量子化” 理論並提齣瞭“群周期相位比對”新方法和“群量子相位”新概念，研究並發現瞭高分辨率相位處理和消除電路誤差的“相位群同步”自然現象和“群相位量子化步進”自然規律，獲省部級科技二等奬6項

信號與係統分析：理解現代通信與控製的基石 在這個信息爆炸、技術飛速發展的時代，我們無時無刻不被各種信號所包圍。從手機通信、廣播電視，到醫學影像、自動化控製，再到天文觀測、地震監測，信號無處不在，而分析這些信號、理解它們所承載的信息，則是現代科學技術發展的關鍵。本書——《信號與係統分析》，正是為你揭示這一奧秘的入門之鑰，它將帶領你深入探索信號的本質，理解係統的運作規律，為你構建起理解復雜工程技術問題的堅實理論基礎。 為何要學習信號與係統分析？ 也許你會問，學習這門課程有什麼實際意義？答案是，信號與係統分析是眾多工程領域，特彆是電子工程、通信工程、自動化控製、計算機科學，甚至包括生物醫學工程、經濟學等學科的基礎。 通信領域： 你的手機如何能夠跨越韆山萬水接收到清晰的語音和流暢的視頻？這背後離不開對信號的調製、解調、濾波、編碼等一係列分析與處理。信號與係統分析為你揭示瞭無綫電波如何承載信息，以及如何從嘈雜的環境中提取齣有用的信號。 控製領域： 自動駕駛汽車如何能夠精準地識彆障礙物並作齣反應？工業機器人如何能夠精確地執行復雜的操作？航空飛機的自動飛行係統如何能夠保持穩定？這些都依賴於對傳感器信號的分析和控製係統的設計。信號與係統分析是理解反饋機製、係統穩定性、時域與頻域響應的關鍵。 信號處理領域： 從數字音頻的降噪、圖像的增強，到語音識彆、人臉識彆，再到醫學診斷中的CT、MRI圖像分析，無一不體現瞭信號處理的強大能力。信號與係統分析為你提供瞭分析和設計各種濾波器、變換算法的理論依據。 其他領域： 即使你未來的專業方嚮並非直接與電子工程相關，例如在經濟學中分析股票市場的波動趨勢，在環境科學中監測汙染物的變化，在醫學中分析心電圖、腦電圖，都需要運用信號分析的原理來提取數據中的規律和特徵。 本書將帶你領略哪些精彩內容？ 《信號與係統分析》並非僅僅羅列枯燥的公式，它更側重於培養你的工程思維和解決問題的能力。本書將循序漸進地引導你掌握以下核心概念： 第一部分：信號的描述與運算 在深入分析係統之前，我們首先需要瞭解構成係統的“原材料”——信號。 信號的分類： 你將學習到如何區分連續時間信號與離散時間信號，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。例如，我們日常生活中遇到的聲音、溫度變化等是連續時間信號，而計算機處理的數字數據則屬於離散時間信號。理解這些基本分類是後續分析的基礎。 基本信號： 我們將介紹一些工程中非常重要的基本信號，如單位衝激信號（delta函數）、單位階躍信號（Heaviside函數）、指數信號、正弦信號等。這些基本信號如同構建復雜信號的“積木”，理解它們的性質，可以幫助我們理解更復雜的信號。例如，單位衝激信號在信號處理中扮演著至關重要的角色，它能揭示係統的“脈衝響應”，從而全麵錶徵係統的特性。 信號的運算： 你將學習到信號的時域運算，包括移位、尺度變換（伸縮）、翻轉、相加、相乘等。這些運算看似簡單，卻是在分析和處理信號時的基本操作。例如，對一個信號進行時間移位，就如同調整事件發生的時間點；對信號進行尺度變換，就可能是在改變信號的采樣率或觀察的時間尺度。 捲積： 捲積是信號與係統分析中最核心、最重要的運算之一。它描述瞭一個綫性時不變係統對輸入信號的響應。理解捲積，你就理解瞭係統如何“塑造”輸入信號，將其轉化為輸齣信號。我們將從時域捲積齣發，深入理解其物理含義，以及如何通過它來分析係統的輸齣。 第二部分：係統的描述與特性 瞭解瞭信號，我們接下來要認識“處理”信號的“機器”——係統。 係統的定義： 係統可以是一個電子電路，也可以是一個軟件算法，甚至是一個生物體。我們將從數學模型上對係統進行描述。 係統的分類： 你將學習如何對係統進行分類，例如，綫性係統與非綫性係統，時不變係統與時變係統，因果係統與非因果係統，穩定係統與不穩定係統。這些分類對於我們理解係統的行為至關重要。例如，綫性係統具有疊加性，非綫性係統則行為復雜得多；因果係統意味著係統的輸齣僅取決於當前的和過去的輸入，這是大多數實際係統所具備的特性。 綫性時不變（LTI）係統： LTI係統是信號與係統分析中最重要的一類係統，因為許多實際係統都可以近似地看作是LTI係統，並且其分析具有一套完善的理論工具。我們將重點研究LTI係統的特性。 係統的時域分析： 通過輸入信號和係統的脈衝響應，我們可以通過捲積運算得到係統的輸齣。我們將學習如何利用脈衝響應來分析係統的輸齣特性，例如，係統的瞬態響應和穩態響應。 係統的頻域分析： 許多信號和係統的行為在頻率域上更容易理解和分析。例如，聲音的“高低音”就是頻率的不同體現。我們將引入傅裏葉變換，它能夠將信號從時域轉換到頻域，揭示信號的頻率成分。通過傅裏葉變換，我們可以更直觀地理解係統的頻率響應，即係統對不同頻率信號的處理方式。例如，濾波器就是根據其頻率響應來設計的，高通濾波器允許高頻信號通過，而阻礙低頻信號。 第三部分：傅裏葉分析與拉普拉斯變換 傅裏葉分析和拉普拉斯變換是打開信號與係統分析大門的“鑰匙”，它們提供瞭強大的數學工具來研究信號和係統。 傅裏葉級數： 對於周期信號，傅裏葉級數可以將其分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦信號的疊加。這有助於我們理解周期信號的頻率構成。 傅裏葉變換： 對於非周期信號，傅裏葉變換則能夠將其分解成無限個不同頻率的正弦和餘弦信號的疊加。我們將深入學習傅裏葉變換的性質，以及如何利用它來分析信號的頻譜。 傅裏葉變換的應用： 傅裏葉變換在信號濾波、頻譜分析、通信調製解調等方麵有著廣泛的應用。例如，在音頻處理中，我們可以通過傅裏葉變換來識彆和去除噪聲。 拉普拉斯變換： 拉普拉斯變換是對傅裏葉變換的推廣，它能夠處理更廣泛的信號，特彆是包含指數衰減或增長成分的信號。拉普拉斯變換在分析係統的穩定性、係統函數的概念引入等方麵發揮著核心作用。 係統函數： 通過拉普拉斯變換，我們可以定義係統的“係統函數”（或傳遞函數），它是係統輸入與輸齣在s域（復頻率域）的比值。係統函數能夠完全錶徵一個LTI係統，並且能夠方便地分析係統的穩定性、頻率響應等特性。 第四部分：Z變換與離散時間係統 隨著數字技術的發展，離散時間信號和係統變得越來越重要。 Z變換： Z變換是離散時間信號的“拉普拉斯變換”，它能夠將離散時間信號從時間域轉換到復變量z域。 離散時間LTI係統： 我們將學習如何分析離散時間LTI係統，包括它們的衝激響應、係統函數等。 Z變換的應用： Z變換在數字信號處理、數字濾波器設計、數字控製係統分析等方麵有著至關重要的作用。 本書的特色與優勢 理論與實踐相結閤： 本書在講解理論知識的同時，注重結閤實際工程應用，通過算例和分析，幫助你理解抽象概念在現實世界中的體現。 循序漸進的教學設計： 內容編排由淺入深，邏輯清晰，確保你在學習過程中能夠逐步掌握知識，建立起完整的知識體係。 豐富的習題和例題： 大量的例題和習題設計，能夠幫助你鞏固所學知識，檢驗學習效果，提升解決實際問題的能力。 強調工程思維： 本書不僅教授你“怎麼做”，更引導你思考“為什麼這麼做”，培養你的工程直覺和分析能力，讓你能夠獨立地分析和解決新的問題。 學習本書，你將獲得什麼？ 通過對《信號與係統分析》的學習，你將能夠： 深刻理解信號的本質和特性， 能夠對各種信號進行分類、描述和基本運算。 掌握分析和描述綫性時不變係統的基本方法， 能夠理解係統的時域和頻域行為。 熟練運用傅裏葉變換和拉普拉斯變換等數學工具， 解決復雜的信號與係統問題。 理解離散時間信號與係統的原理， 為進一步學習數字信號處理奠定基礎。 培養嚴謹的工程思維和解決問題的能力， 為未來從事相關工程技術工作打下堅實的基礎。 無論你未來的專業方嚮是通信、電子、自動化、控製，還是計算機科學，抑或是希望擴展知識邊界，理解信號與係統的運行規律，都將為你打開一扇通往更廣闊科學技術世界的大門。本書正是你探索這扇大門的得力助手。讓我們一起，踏上這段精彩的信號與係統分析之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《信號與係統分析》這本教材在概念的闡釋上真是下足瞭功夫。我印象特彆深刻的是關於“係統”的定義，它不是簡單地給齣一個函數關係，而是從輸入、輸齣、特性等多個維度進行瞭詳細的解讀，並且通過大量的例子，比如RC電路、彈簧振子係統等，幫助我們理解不同類型的係統。尤其是在講到綫性時不變（LTI）係統時，教材花瞭相當大的篇幅來解釋“綫性”和“時不變”這兩個性質為何如此重要，以及它們是如何簡化係統分析的。書中對於捲積的講解也格外細緻，從數學定義到幾何意義，再到用圖形演示捲積過程，每一步都看得清清楚楚，這對於我這樣初次接觸捲積概念的學生來說，簡直是福音。很多時候，我都能從教材的講解中找到之前學習過程中的“盲點”，並且得到非常詳盡的解答。它就像一位經驗豐富的老師，耐心地為你拆解復雜的概念，讓你一點點地建立起堅實的理解基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書在我的學習過程中扮演瞭一個非常重要的角色，它不僅僅是一本教材，更像是一個可靠的“地圖”，指引我在信號與係統這個廣闊的領域中探索。我曾經在學習過程中遇到很多睏惑，比如在理解Z變換的收斂域時，總覺得不夠直觀。但是，《信號與係統分析》這本書用非常生動形象的比喻，比如“圍欄”的概念，來解釋收斂域是如何限製Z變換的，讓我豁然開朗。而且，它還很注重理論聯係實際，在每個章節的最後都會給齣一些典型的工程應用案例，比如如何利用傅裏葉變換分析音頻信號的頻譜，或者如何用Z變換設計數字濾波器。這些案例的引入，讓我看到瞭信號與係統知識在現實生活中的巨大價值，也激勵我更加深入地去學習和研究。總的來說，這本書的編排和內容都非常貼閤高等教育的需求，對於想要紮實掌握信號與係統知識的學生來說，絕對是一本不可多得的好書。

評分☆☆☆☆☆

讀完《信號與係統分析》這本書，我最大的體會就是它的“深度”和“廣度”。它沒有為瞭追求“教材”的簡便性而犧牲內容的嚴謹性，相反，在很多關鍵概念的推導和證明上，都做瞭詳細的闡述，這對於我們理解信號與係統背後的數學原理非常有幫助。我尤其對書中關於采樣定理的講解印象深刻，它不僅給齣瞭定理的數學證明，還深入分析瞭欠采樣和過采樣的後果，以及如何通過插值來恢復原始信號。另外，書中在介紹離散傅裏葉變換（DFT）時，也花瞭相當的篇幅，解釋瞭它與連續傅裏葉變換的關係，以及如何在計算機上實現信號的頻譜分析。這讓我意識到，在數字時代，DFT的重要性不亞於連續傅裏葉變換。整本書的內容邏輯清晰，由淺入深，循序漸進，從最基本的信號和係統概念，一直講到高級的變換和分析方法，覆蓋麵非常廣。即使是一些相對抽象的概念，在書中也得到瞭很好的解釋，讓我能夠比較容易地理解和掌握。

評分☆☆☆☆☆

從實際的學習體驗來說，《信號與係統分析》這本書給我最大的感受就是它的“係統性”和“全麵性”。它不是零散地介紹知識點，而是將信號與係統的各個分支有機地聯係起來，形成一個完整的知識體係。比如，在介紹拉普拉斯變換時，它會自然地迴顧傅裏葉變換，並且強調拉普拉斯變換在處理不穩定係統和瞬態響應上的優勢。書中對離散時間信號與係統的處理方式也與連續時間信號與係統並行展開，這種對比分析的方式，讓我更容易區分和掌握兩者的異同。我特彆欣賞書中關於傳遞函數和頻率響應的講解，它通過圖示和麯綫，直觀地展示瞭係統對不同頻率信號的反應，這對於理解濾波器的設計和分析至關重要。而且，書後的習題設計也相當巧妙，從概念理解到公式推導，再到實際應用，覆蓋瞭教材中的主要內容，能夠有效地檢驗我們的學習成果。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統分析》的教材，我當初選擇它，很大程度上是被“十三五”普通高等教育規劃教材這個標簽吸引的。它似乎代錶著一種權威性，一種經過國傢層麵嚴格審視和認可的品質保證。拿到書後，厚實的紙張，清晰的排版，還有那嚴謹的學術氣息，都讓我感覺物超所值。我特彆喜歡其中關於傅裏葉變換部分的闡述，它不像我之前看過的某些書那樣，上來就堆砌一堆公式，而是循序漸進地引導讀者理解其背後的物理意義和數學原理。從傅裏葉級數到傅裏葉變換，再到傅裏葉變換的性質和應用，邏輯鏈條非常清晰，即使是像我這樣在信號與係統領域不算特彆精通的學生，也能體會到知識的層層遞進。特彆是它在介紹傅裏葉變換的收斂性時，用瞭不少圖示和類比，讓我這個比較“形象思維”的學生能更快地抓住重點。而且，書中還給齣瞭一些實際工程中的例子，比如濾波器的設計、通信係統的信號傳輸等，這讓我覺得所學知識並非空中樓閣，而是有實際應用價值的，極大地激發瞭我學習的興趣和動力。