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本书可作为自动化、测控、通信、电气工程、计算机及电子信息专业的本科教材，也可作为从事相关领域教师、科技工作者、技术开发人员的参考用书。同时，本书还可以作为研究生入学考试的参考用书。
内容介绍
内容介绍：
本书介绍了信号与系统的理论、方法及其实际应用，是一部反映信号与系统新理论和新技术的实用教程。全书共分10章，介绍了信号与系统的基本概念、连续时间信号的基本概念和分析方法、连续时间系统的时域分析方法、连续信号的频域分析方法、连续时间系统的频域分析方法、连续时间信号与系统的复频域分析方法、离散信号与系统的时域分析方法、离散信号与系统的z域分析、系统分析的状态变量法以及MATLAB在信号与系统分析中的实现方法。书中采用二维码技术，实现知识点的扩展，方便采用更多方式进行学习。
目录
目 录
第1章 信号与系统的基本概念 （1）
1.1 信号的定义与分类 （1）
1.1.1 信号的定义 （2）
1.1.2 信号的分类 （2）
1.1.3 信号的基本特性 （6）
1.2 系统的描述及分类 （6）
1.2.1 系统的描述 （7）
1.2.2 系统的分类 （8）
1.3 信号与系统分析概述 （10）
1.3.1 信号分析的主要内容 （10）
1.3.2 系统分析的主要内容 （11）
1.3.3 信号与系统的应用 （11）
习题 （12）
第2章 连续时间信号的时域分析 （13）
2.1 典型信号 （13）
2.1.1 常见的基本信号 （14）
2.1.2 奇异信号 （16）
2.2 信号的基本运算 （22）
2.2.1 信号的加、减和乘法运算 （23）
2.2.2 信号的微分和积分 （23）
2.3 信号的变换 （25）
2.3.1 信号的移位 （25）
2.3.2 信号的反转 （25）
2.3.3 信号的展缩 （25）
2.4 信号的分解 （27）
2.4.1 直流分量和交流分量的分解 （27）
2.4.2 偶分量和奇分量的分解 （27）
2.4.3 实部分量和虚部分量的分解 （28）
2.4.4 连续信号分解为冲激信号的线性组合 （28）
习题 （29）
第3章 连续时间系统的时域分析法 （33）
3.1 线性连续系统的描述及其响应 （34）
3.1.1 连续时间系统的微分方程及其经典解 （34）
3.1.2 零输入响应与零状态响应 （35）
3.2 冲激响应和阶跃响应 （37）
3.2.l 单位冲激响应 （37）
3.2.2 单位阶跃响应 （38）
3.3 卷积积分及其应用 （39）
3.3.1 卷积积分的定义 （39）
3.3.2 卷积积分的计算 （39）
3.3.3 卷积积分的性质 （41）
习题 （43）
第4章 连续时间信号的频域分析 （45）
4.1 连续周期信号的傅里叶级数 （46）
4.1.1 三角函数形式的傅里叶级数 （46）
4.1.2 指数形式的傅里叶级数 （46）
4.1.3 函数的对称性与傅里叶系数的关系 （47）
4.2 周期信号的频谱与功率谱 （51）
4.2.1 周期信号频谱的特点 （51）
4.2.2 周期信号的功率谱 （53）
4.3 非周期信号的频谱分析 （54）
4.3.1 非周期信号的频谱函数 （54）
4.3.2 典型非周期信号的频谱 （55）
4.4 傅里叶变换的主要性质 （58）
4.5 周期信号的傅里叶变换 （65）
4.5.1 复指数信号的傅里叶变换 （65）
4.5.2 余弦、正弦信号的傅里叶变换 （65）
4.5.3 单位冲激序列?T (t )的傅里叶变换 （66）
4.5.4 一般周期信号的傅里叶变换 （67）
4.6 信号的抽样与重构 （68）
4.6.1 时域抽样 （68）
4.6.2 信号重构 （72）
4.6.3 频域抽样 （73）
习题 （73）
第5章 连续时间系统的频域分析 （77）
5.1 连续时间系统的频域分析简介 （77）
5.1.1 连续时间系统的频率响应 （77）
5.1.2 非周期信号激励下的系统响应 （80）
5.1.3 周期信号激励下的系统响应 （81）
5.2 无失真传输和理想滤波器 （82）
5.2.1 无失真传输系统 （82）
5.2.2 理想低通滤波器 （84）
习题 （88）
第6章 连续时间信号与系统的复频域分析 （90）
6.1 拉普拉斯变换 （91）
6.1.1 从傅里叶变换到双边拉普拉斯变换 （91）
6.1.2 双边拉普拉斯变换的收敛域 （92）
6.1.3 单边拉普拉斯变换 （93）
6.1.4 典型信号的拉普拉斯变换 （94）
6.2 拉普拉斯变换的基本性质 （95）
6.3 拉普拉斯反变换 （101）
6.3.1 部分分式展开法 （101）
6.3.2 留数法 （103）
6.4 连续时间系统的复频域分析 （104）
6.4.1 系统微分方程的复频域求解 （104）
6.4.2 电路的复频域求解 （105）
6.5 系统函数与系统特性 （106）
6.5.1 系统函数 （106）
6.5.2 系统函数H(s)的零、极点 （107）
6.5.3 系统函数的零、极点分布与系统的时域特性 （107）
6.5.4 系统函数的零、极点分布与系统的频域响应特性 （110）
6.5.5 系统稳定性分析 （114）
6.5.6 H(s)与H(j?)的关系 （115）
6.6 连续时间系统的模拟 （116）
习题 （119）
第7章 离散时间系统的时域分析 （123）
7.1 离散时间信号 （124）
7.1.1 离散时间信号的时域描述 （124）
7.1.2 常用的离散信号 （124）
7.1.3 离散信号的基本运算 （126）
7.2 离散时间系统的数学模型 （129）
7.2.1 离散系统的数学模型—差分方程 （129）
7.2.2 离散时间系统的模拟 （130）
7.3 线性时不变离散系统的响应 （131）
7.3.1 时域经典法 （131）
7.3.2 零输入响应与零状态响应 （132）
7.3.3 用卷积和求零状态响应 （133）
习题 （137）
第8章 离散信号与系统的z域分析 （139）
8.1 离散时间信号的z变换 （140）
8.1.1 z变换的定义 （140）
8.1.2 z变换的收敛域 （140）
8.1.3 常用序列的z变换 （143）
8.1.4 z反变换 （145）
8.1.5 z变换的基本性质 （149）
8.2 离散系统的z域分析 （154）
8.2.1 利用z变换求解差分方程 （154）
8.2.2 离散系统的系统函数 （156）
8.2.3 H(z)的零、极点分布与时域特性 （157）
8.2.4 系统的因果稳定性 （158）
8.3 离散系统的模拟 （159）
8.3.1 离散时间系统的联结 （159）
8.3.2 离散时间系统的模拟 （164）
习题 （169）
第9章 系统的状态变量分析法 （171）
9.1 状态和状态空间 （172）
9.2 连续时间系统状态方程的建立 （173）
9.2.1 连续系统状态方程的一般形式 （173）
9.2.2 由电路图直接列写状态方程 （175）
9.2.3 从输入/输出方程导出状态方程 （176）
9.2.4 从模拟图建立状态方程 （177）
9.3 连续系统状态方程的解 （179）
9.3.1 状态方程的复频域求解 （179）
9.3.2 状态方程的时域求解 （181）
9.4 离散时间系统状态方程的建立 （182）
9.4.1 状态方程的一般形式 （182）
9.4.2 由系统的差分方程或模拟图列写状态方程 （183）
9.5 离散时间系统状态方程的求解 （184）
9.5.1 离散时间系统状态方程的时域求解 （184）
9.5.2 离散时间系统状态方程的z域求解 （185）
习题 （187）
第10章 MATLAB在信号与系统中的实现 （189）
10.1 基于MATLAB表示信号 （189）
10.1.1 连续信号的MATLAB表示 （189）
10.1.2 离散信号的MATLAB表示 （193）
10.1.3 利用MATLAB实现信号的基本运算 （194）
10.2 基于MATLAB的信号与系统的时域分析 （198）
10.2.1 信号的时域分析 （198）
10.2.2 LTI系统的时域分析 （200）
10.3 基于MATLAB的信号与系统的频域分析 （204）
10.3.1 信号的频域分析 （204）
10.3.2 系统的频域分析 （209）
10.4 基于MATLAB的信号与系统的复频域分析 （210）
10.4.1 信号的复频域分析 （210）
10.4.2 系统的复频域分析 （212）
10.5 系统状态变量分析法的MATLAB实现 （214）
10.5.1 系统状态方程的MATLAB实现 （214）
10.5.2 连续时间系统状态方程和输出方程求解 （216）
10.5.3 离散时间系统状态方程和输出方程求解 （217）
习题 （218）
参考文献 （220）
用户评价
这本书的排版和图文配合，简直是教科书设计的典范。我必须称赞一下出版社在图形处理上的投入，那些用于描述信号在频域中旋转和展开的动态图示，清晰度高且富有信息量。比如，在阐述采样定理时，它不仅给出了传统的时域和频域解释，还巧妙地引入了“频谱混叠”的直观模型，让我第一次真正理解了为什么必须满足奈奎斯特速率。那些由深色线条勾勒出的输入信号和由浅色虚线表示的系统响应，界限分明，视觉疲劳度很低。更重要的是，它在关键定理的证明后，总会紧跟着一小段“应用洞察”或“常见误区”，这种小小的插曲，极大地帮助读者巩固了理论与实践之间的桥梁。它仿佛在低语：“是的，你刚刚掌握了一个强大的数学工具，现在看看它能为你解决什么实际问题。” 这种润物细无声的引导，比生硬的案例堆砌要有效得多。
评分这本书的难度曲线设置得非常平滑，这对于任何想要跨越“入门”与“精通”鸿沟的人来说，都是极大的福音。它并没有在初级阶段就对读者进行“智商压制”，而是逐步抬高理解的门槛。例如，在讲述状态空间表示法时，它没有直接跳到高阶矩阵运算，而是先用一个简单的二阶弹簧阻尼系统作为实例，将微分方程转化为一阶向量形式，这个过程的过渡设计得极其温柔。读者可以先在熟悉的物理背景下建立起对状态变量的直觉认识，然后再将其泛化到更抽象的系统中去。这种从具体到抽象的思维导向，极大地减少了初学者面对大量矩阵运算时的畏惧感。它让我意识到，信号与系统不仅仅是关于滤波和调制，它更是一种描述和分析复杂动态过程的底层思维框架。读完它，我感觉自己对物理世界的理解方式都发生了一次深刻的重塑，对后续学习控制理论和数字信号处理充满了信心。
评分我对这本书的讲解风格有一种相见恨晚的感觉，它完全颠覆了我对传统教材那种枯燥乏味、晦涩难懂的刻板印象。作者的语言风格非常富有激情，读起来更像是在听一位经验丰富的工程师在娓娓道来他的设计心得，而不是在啃一本教科书。尤其在讲解线性时不变系统（LTI）的卷积积分时，那种对系统响应的描述，简直是艺术级的表达。他没有停留在教科书式的定义上，而是通过模拟一个实际的滤波器，形象地展示了输入信号如何通过系统的“记忆”被塑造成输出的模样。这种代入感极强，让你在阅读过程中不由自主地思考：“如果我的系统参数变了，这个‘塑形’过程会发生什么变化？” 这种对物理意义的强调，使得那些原本冰冷的数学符号瞬间“活”了起来，充满了工程学的温度。每次合上书本，脑海中都会回荡着那些关于因果性、稳定性、冲击响应的讨论，清晰而有力，让人久久不能忘怀。
评分这本书的结构安排得非常巧妙，开篇就为我们构建了一个坚实的理论基础。作者似乎深谙初学者的痛点，从最基础的数学工具讲起，循序渐进地引入了连续时间系统和离散时间系统的概念。我特别欣赏它在傅里叶级数和傅里叶变换部分的处理方式，不仅仅是公式的堆砌，而是通过大量的图示和直观的解释，将抽象的频谱概念变得触手可及。那种感觉就像是有人拿着一束光，为你照亮了信号在不同域中变换的路径。特别是对于周期信号和拉普拉斯变换的引入，节奏把握得恰到好处，让你在不知不觉中，已经完成了从时域到频域思维模式的转换。而且，书中大量的习题设计得非常用心，它们不仅是检验学习成果的工具，更像是一步步引导你去探索更深层次问题的向导，每一个小小的推导和计算背后，都隐藏着对系统特性的深刻理解。读完前几章，我感觉自己仿佛完成了一次智力上的“换装”，看待任何物理现象都多了一层数学的滤镜，充满了洞察力。
评分这本书在内容的广度和深度上都达到了一个令人惊叹的平衡点。对于像我这样希望未来从事通信或控制领域的学生来说，它提供了一个无可挑剔的起点。令我印象深刻的是它对Z变换的阐述，这部分内容常常是许多教材的难点，但在这里，它被分解得极其精细。作者先从傅里叶变换在离散时间系统中的局限性入手，自然而然地引出了Z变换的必要性，这种“问题导向”的叙述方式，极大地增强了知识点的逻辑自洽性。更别提它对双边和单边Z变换的应用场景区分，解释得十分到位，让你清楚地知道在处理实际的因果系统时，应该如何选择正确的工具。此外，书中关于系统性能指标（如带宽、过渡带抑制）的讨论，虽然篇幅不长，但切中要害，为后续学习更复杂的现代信号处理算法打下了坚实的基础。它不是仅仅教你如何计算，而是教会你如何“设计”一个满足特定要求的系统。
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