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王玲花 著

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• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• 数字信号处理
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• 通信原理
• MATLAB
• 模拟电路

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111253556

商品编码：29500584790

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名：信号与系统

定价：40.00元

作者：王玲花

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787111253556

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统讲述了信号与系统的基本概念与理论及其分析方法。全书共分8章，重点讲述了线性时不变系统，主要内容包括连续信号与系统的基本概念及其时域分析法、傅里叶级数分解与傅里叶变换及频域分析法、拉普拉斯变换及复频域分析法、离散信号与系统的基本概念及其时域与频域分析方法，还介绍了信号与系统理论在信号处理和通信方面的基本应用，后介绍了连续系统与离散系统的状态变量描述方法。每章都配有小结和丰富精炼的例题与习题，并给出典型的MATLAB仿真例题，书后附有部分习题参考答案。
　　本书可作为电子工程、通信、自动化、电气工程及其自动化、计算机类、机电类等相关专业“信号与系统”的本科生教材，也可供从事信息获取、转换、传输和处理、系统设计等领域的研究生、教师和广大科技工作者自学与参考，并可作为相关理工科专业“信号与系统”课程的研究生入学考试参考书。

目录

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前言
章　信号与系统的基本知识
　1.1　信号与系统的定义
　1.2　信号的分类与基本特性
　1.3　典型信号
　1.4　信号的基本运算
　1.5　信号的分解
　1.6　系统的描述及其分类
　1.7　线性系统的基本特性及其模拟框图
　1.8　信号与系统的分析方法
　1.9　MATLAB的有关知识
　本章小结
　习题
第2章　连续时间系统的时域分析
　2.1　微分方程的建立与求解
　2.2　零输入响应和零状态响应
　2.3　冲激响应和阶跃响应
　2.4　卷积及其性质
　2.5　卷积积分的图解法
　2.6　LTI系统的算子符号表示与传输算子
　2.7　利用MATLAB进行系统的时域分析
　本章小结
　习题
第3章　傅里叶变换分析
　3.1　傅里叶变换的产生
　3.2　周期信号的傅里叶分析
　3.3　周期信号的对称性
　3.4　常见周期信号的频谱
　3.5　非周期的频谱
　3.6　傅里叶变换的性质
　3.7　周期信号的傅里叶变换
　3.8　抽样定理
　3.9　功率频谱与能量频谱
　3.10　系统的频域分析法
　3.11　希尔伯特变换
　本章小结
　习题
第4章　拉普拉斯变换分析
　4.1　拉普拉斯变换
　4.2　常见信号的拉普拉斯变换
　4.3　拉普拉斯变换的性质
　4.4　拉普拉斯逆变换
　4.5　拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
　4.6　系统函数与频率响应特性
　4.7　系统的模拟
　本章小结
　习题
第5章　离散时间系统的时域分析
　5.1　离散时间信号
　5.2　离散系统的数学模型
　5.3　线性时不变系统的解法
　5.4　离散时间系统的单位冲激响应
　5.5　离散卷积和
　本章小结
　习题
第6章　离散信号与系统的z变换域分析
　6.1　Z变换
　6.2　Z反变换
　6.3　Z变换的性质
　6.4　Z变换与拉氏变换的关系
　6.5　用Z变换求解差分方程
　6.6　离散系统函数与系统特性
　6.7　离散信号与系统的频域分析
　6.8　离散系统的模拟与信号流图
　本章小结
　习题
第7章　信号与系统理论的应用
　7.1　无失真传输概念
　7.2　理想滤波器
　7.3　模拟滤波器
　7.4　数字滤波器
　7.5　调制与解调
　7.6　频分复用和时分复用
　本章小结
　习题
第8章　线性系统的状态空间分析法
　8.1　状态空间的基本概念
　8.2　建立状态空间表达式的方法
　8.3　状态空间表达式的解
　8.4　状态的能控性和能观性
　8.5　离散系统状态方程的建立
　8.6　线性定常离散系统的可控性和可观测性
　8.7　采样周期对离散化系统可控性和可观测性的影响
　本章小结
　习题
附录
　附录A　矢量与函数的运算与分解比较
　附录B　卷积表
　附录C　常见信号的傅里叶变换
　附录D　傅里叶变换的性质
　附录E　常见信号的单边拉普拉斯变换
　附录F　单边拉普拉斯变换的性质
　附录G　常见信号的双边拉普拉斯变换
　附录H　常用函数的Z变换
部分习题答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《星河织梦：宇宙生命探索手记》 前言 仰望星空，我们常常会思考一个古老而又令人着迷的问题：在这浩瀚无垠的宇宙中，我们是孤独的存在吗？从古代哲人对日月星辰的神秘遐想到当代天文学家对系外行星的孜孜不求，人类对地外生命的探索从未停止。这本《星河织梦：宇宙生命探索手记》并非科幻小说的虚构，也不是简单的数据罗列，它是一次深度梳理、一次跨学科的沉思，旨在呈现人类迄今为止关于宇宙生命可能性最为详实、最富洞察力的探索历程。本书将带领读者穿越数十载的科学前沿，深入理解我们如何从对生命物质的懵懂认知，逐步构建起对宇宙尺度下生命存在的科学猜想，并最终踏上寻找那“另一个我们”的非凡征程。 第一章：生命的基石——从地球到宇宙的化学语境 生命的出现，离不开特定的化学环境。本章将首先回顾地球生命演化的关键化学基础，重点解析构成生命最核心的元素——碳、氢、氧、氮、磷、硫（CHNOPS）——在宇宙中的丰度与分布。我们将探讨这些“生命之源”在星际介质、恒星形成区以及行星形成盘中的存在形式，以及它们如何通过复杂的化学反应，可能在其他星球上播下生命的种子。 宇宙中的元素起源与分布： 从大爆炸的氢与氦，到恒星内部的核聚合同步，再到超新星爆发的元素播撒，宇宙的元素组成是如何演化而来的？我们将解析不同元素在宇宙中的主要存在区域和浓度，特别关注那些对生命至关重要的元素。 星际有机分子： 在冰冷的星际尘埃云中，复杂的有机分子是如何形成的？本书将深入介绍射电天文学观测到的星际甲醛、乙醇、甘氨酸等分子，它们的存在证明了生命的基本构件并非地球独有，而是可以跨越星际空间传播。 行星形成盘中的化学演化： 在新生的恒星周围，行星是如何聚集并演化出适合生命存在的化学环境的？我们将考察原行星盘的化学成分，以及水、氨、甲烷等挥发性物质在行星形成过程中的角色。 第二章：生命存在的适宜区——寻找“蓝色星球”的宇宙回响 “适宜居住带”（Habitable Zone）是当前寻找地外生命的核心概念之一。本章将详细阐述这一概念的由来、演变以及其对系外行星搜索的指导意义。我们将深入分析恒星类型、行星轨道、大气成分以及内部地质活动等因素，如何共同决定一颗行星是否可能孕育生命。 恒星的类型与适宜居住带的边界： 不同质量和演化阶段的恒星，其适宜居住带的大小和位置有何差异？我们将讨论红矮星、类太阳恒星以及更巨型恒星周围的潜在生命环境。 行星的大气与温室效应： 行星的大气层是维持表面液态水的关键。本章将分析不同类型大气（如富含二氧化碳、氮气或甲烷的大气）对行星温度的影响，以及温室效应在适宜居住带判定中的重要性。 液态水：生命的通用溶剂： 液态水之所以被认为是生命的关键，是因为其独特的化学性质。我们将探讨在其他星球表面或内部，液态水存在的可能性，包括地下海洋、冰下湖泊等。 地质活动与能量来源： 恒星的辐射并非唯一能量来源。火山活动、潮汐加热等内部地质活动，能否为地外生命提供持续的能量支持？我们将审视这些非光合作用的能量来源。 第三章：系外行星的发现与特征分析——望远镜下的宇宙画卷 过去数十年来，系外行星的发现以前所未有的速度改变着我们对宇宙的认知。本章将回顾系外行星发现的历史性突破，并详细介绍目前主流的探测方法及其原理，同时分析我们如何通过观测数据来推断这些遥远世界的特性。 系外行星探测方法的演进： 从早期的径向速度法到后来的凌日法，再到直接成像技术，各种探测技术如何一步步揭示这些隐藏的行星？我们将详细介绍各种方法的原理、优缺点以及它们各自的贡献。 凌日法：穿越星光的微弱变化： 通过观测恒星的亮度变化，我们如何探测到行星从恒星前方经过的“凌日”现象？本章将深入解析凌日法的观测细节和数据分析方法。 径向速度法：感受恒星的“摇摆”： 行星的引力会引起其主恒星的微小摆动。我们将解释如何通过测量恒星光谱的多普勒频移来探测到这种“摇摆”，从而推断出行星的存在和质量。 直接成像：捕捉遥远世界的“身影”： 尽管困难重重，但直接成像技术正逐步成熟。我们将探讨其技术挑战以及未来的发展前景。 从观测数据推断行星特征： 轨道周期、行星半径、轨道倾角、大气成分……我们如何从有限的观测数据中尽可能全面地了解一颗系外行星？本章将梳理从凌日曲线、光谱分析等获得的信息。 第四章：生命的信号——生物标记物的搜寻与解读 一旦我们发现了潜在的宜居行星，下一步便是寻找生命存在的直接证据——生物标记物（Biosignatures）。本章将深入探讨哪些化学成分或现象可以被认为是生命活动的产物，以及我们如何通过望远镜光谱分析来探测它们。 氧气与臭氧：光合作用的印记： 地球大气中的氧气主要由植物的光合作用产生。我们能否在系外行星大气中探测到富含氧气或臭氧的信号，并将其解释为生命的迹象？ 甲烷与硫化物：厌氧生命的线索： 在缺乏氧气的环境中，某些生命形式（如厌氧菌）会产生甲烷、硫化物等气体。我们将探讨这些“减生标记物”的意义。 复杂有机物的痕迹： 除了简单的气体，我们能否探测到更复杂的有机分子，例如在行星表面或大气中形成的生命聚合物？ 非平衡化学现象： 生命活动往往会打破化学平衡，导致某些物质的异常富集。我们将分析哪些非平衡化学现象可以作为生命的有力证据。 解读生物标记物：挑战与误导： 并非所有的生物标记物都指向生命。地质过程或非生命化学反应也可能产生类似信号。我们将深入讨论如何区分生命与非生命信号，以及如何避免“假阳性”的解读。 第五章：太阳系内的潜在生命——近在咫尺的探索 尽管对遥远星系的探索激动人心，但我们太阳系内部也存在着一些令人浮想联翩的潜在生命栖息地。本章将聚焦于火星、木卫二、土卫二等天体，分析它们可能存在的生命条件以及当前的探测任务。 火星：曾经的绿洲与地下希望： 火星是否曾经拥有液态水？如今地表下的环境是否仍能孕育生命？我们将回顾火星探测的历程，以及对水冰、甲烷探测的最新进展。 木卫二（欧罗巴）：冰层下的广阔海洋： 覆盖在木卫二表面的厚厚冰壳下，是否隐藏着一个巨大的液态水海洋？潮汐加热和海底热泉是否能提供生命所需的能量？ 土卫二（恩克拉多斯）：喷射的“冰泉”与有机物： 土卫二南极喷射出的冰粒中，已经发现了水、盐分以及一些有机分子。这是否意味着它拥有一个活跃的地下海洋，甚至生命？ 泰坦：甲烷的海洋与独特的化学环境： 土星最大的卫星泰坦拥有浓厚的大气和液态甲烷/乙烷的湖泊和河流。如果存在生命，它们会以何种形式存在？ 第六章：SETI——倾听来自宇宙的“低语” SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence）项目，即搜寻地外文明，是人类尝试主动与地外生命建立联系的伟大尝试。本章将介绍SETI的历史、主要方法以及遇到的挑战。 射电SETI：宇宙的“电波站”： 通过监听宇宙中可能由智慧文明发出的无线电信号，SETI项目已经进行了数十年的努力。我们将介绍主要的射电望远镜和搜索策略。 光学SETI：激光信号的搜寻： 除了无线电波，地外文明也可能使用激光作为通信手段。我们将探讨光学SETI的原理和技术。 SETI的挑战与争议： 信号的有效性、潜在的“宇宙噪音”、文明存在的概率等，都是SETI项目面临的巨大挑战。我们将讨论这些问题。 第七章：宇宙生命的未来与哲学思考 关于宇宙生命的探索，不仅是科学的追问，也引发了深刻的哲学思考。本章将展望未来，并探讨地外生命发现可能带来的深远影响。 新一代望远镜与探测技术： 詹姆斯·韦伯太空望远镜、未来的大型地面望远镜，以及新的探测器设计，将如何进一步拓展我们对宇宙生命的认知？ 生命的普遍性与独特性： 如果我们发现了生命，是会印证生命的普遍性，还是会发现其出人意料的独特性？ 地外生命发现对人类社会的影响： 这一发现将如何改变我们的世界观、宗教信仰、哲学思考，乃至科学研究的方向？ “我们”的意义： 在浩瀚宇宙中，如果存在着其他的生命形式，那么“我们”的出现和存在，又意味着什么？ 结语 《星河织梦：宇宙生命探索手记》是一场跨越星海的求知之旅。它不提供现成的答案，而是呈现一个正在展开的、充满未知与惊喜的科学图景。每一次对系外行星的观测，每一次对宜居环境的模拟，每一次对生物标记物的搜寻，都在为那个终极问题的解答添砖加瓦。这本书希望能够点燃读者心中对宇宙的好奇，激发对生命奥秘的探究热情，让我们一起在仰望星空时，心中充满希望，也充满对未知宇宙的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实挺吸引人的，那线条勾勒出的波动和信息交织的意象，第一时间就抓住了我的眼球。拿到手里，纸张的触感也很好，印刷清晰，拿在手上很有分量感，一看就是精心制作的书籍。我一直对那些能够解释世界运作规律的理论很感兴趣，尤其是那些能够量化和预测的学科。这本书的书名《信号与系统》听起来就充满了探索未知的魅力，感觉它能够揭示我们生活中那些看不见的联系，比如声音的传播、图像的形成，甚至是我们接收到的各种信息的本质。我设想这本书会用严谨的数学工具来剖析这些现象，可能会有很多图表和公式，但同时又会用清晰的语言来解释这些复杂的概念，让像我这样对工程和通信领域有初步兴趣的读者也能有所收获。我很期待书中能够详细介绍傅里叶变换、拉普拉斯变换这些在信号处理中至关重要的工具，并且能够阐述它们是如何帮助我们理解和处理现实世界中的信号的。此外，我还会关注书中对于系统稳定性、因果性等概念的讲解，这些都是构成复杂系统分析的基础。总而言之，这本书给我的第一印象是非常专业且富有启发性，我迫不及待地想翻开它，开始我的知识探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是把我带入了一个全新的思维维度！我一直以为自己对信息的理解就停留在“接收和发送”的层面，但《信号与系统》这本书彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是讲一些抽象的公式，而是用一种非常直观和深入的方式，解释了我们每天接触到的各种“东西”——声音、图像、甚至是数据流——它们是如何被编码、传输和解读的。最让我惊喜的是，书中通过大量的实际案例，将那些看似高深的理论变得触手可及。比如，它讲解卷积的那一部分，我之前总是觉得是个难以理解的概念，但书中的图示和例子，特别是关于滤波器如何“塑造”信号的描述，让我豁然开朗。我感觉我不再仅仅是被动地接收信息，而是开始理解了信息背后的“游戏规则”。而且，这本书的逻辑性非常强，每一章都像是为下一章打下了坚实的基础，读起来感觉非常顺畅，一点也不觉得枯燥。我特别喜欢它对于“系统”这个概念的定义，它不仅仅指电子设备，而是包含了更广泛的含义，让我开始思考很多日常现象都可以用系统的观点去分析。这本书真的让我对“信号”和“系统”这两个词有了全新的、深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在翻阅《信号与系统》之前，我对这个主题的了解几乎是零。我脑海里对“信号”的印象就是手机上的信号图标，对“系统”的理解也仅限于电脑操作系统。然而，这本书就像一把钥匙，为我打开了一个宏大的世界。它从最基础的概念讲起，比如什么是离散信号、连续信号，它们的区别和联系，然后逐步深入到更复杂的分析工具。我特别佩服作者能够用如此浅显易懂的语言，把那些庞杂的数学概念解释得明明白白。比如，当读到关于采样定理的部分时，我一度以为自己永远也搞不懂为什么频率和采样率之间有这样的关系，但是书中的解释，结合一些生活中的例子，比如播放CD和数字电视信号的原理，让我一下就理解了其中的奥妙。更让我惊叹的是，这本书不仅仅是理论的堆砌，它还提供了很多解决实际问题的思路。我看到书中讨论了如何设计滤波器来去除噪声，如何分析系统的频率响应，这些都让我觉得非常实用。这本书的价值不仅仅在于它教会了我多少公式，更在于它培养了我用一种新的视角去观察和理解世界的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思维模式。我一直觉得在工程领域，最重要的是能够准确地描述和预测一个系统的行为，《信号与系统》这本书恰恰给了我这样的工具。《信号与系统》的作者非常擅长将抽象的数学概念与具体的物理过程联系起来。我记得在讲解Z变换的部分，书中有大量的图示，清晰地展示了离散时间信号在复平面的映射，这让我对系统的稳定性有了非常直观的理解。而且，这本书的例题设计也非常有代表性，能够涵盖各种常见的信号和系统类型。我尤其喜欢它关于“卷积”的讲解，不仅仅停留在数学公式上，还用到了“滑动窗口”和“加权平均”的比喻，让我在脑海中能够形成一个清晰的图像。更重要的是，这本书教会了我如何运用这些工具来分析实际问题。比如，当我想理解一个通信系统是如何工作的，或者一个音频处理器是如何过滤噪音的，这本书都能提供非常清晰的思路和理论支持。它让我明白，很多看似复杂的技术，其实都建立在一些基础而优美的数学原理之上。

评分☆☆☆☆☆

读完《信号与系统》这本书，我最大的感受就是，原来我们生活在一个如此“信号化”的世界里！这本书的叙述方式非常别致，它不是直接抛出公式，而是先从一些我们熟悉的现象入手，比如音乐、电视广播，然后慢慢引出背后的科学原理。我记得书中有个章节专门讲了傅里叶级数，我之前对它一直有种敬畏感，觉得是数学的最高境界，但这本书通过将复杂的周期信号分解成简单的正弦和余弦波，让我瞬间觉得它不再遥不可及。它就像是将一个复杂的乐曲分解成一个个独立的音符，再分析它们是如何组合而成的。而且，书中对“系统”的定义也非常灵活，从简单的电阻电容电路，到更复杂的通信网络，都涵盖在内。这让我意识到，很多看似不相关的技术，其实都遵循着相似的信号处理规律。最让我印象深刻的是，书中对“零输入响应”和“零状态响应”的讲解，这让我明白了系统输出的两种不同来源，一种是系统自身固有的特性，一种是外界输入的驱动。这种细致的分析，让我对系统的行为有了更全面的认识。