信号与系统 梁风梅 9787121253614 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁风梅 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121253614

商品编码：29525153116

包装：平装

出版时间：2015-01-01

基本信息

书名：信号与系统

定价：38.0元

作者：梁风梅

出版社：电子工业出版社

出版日期：2015-01-01

ISBN：9787121253614

字数：500000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要介绍确定信号与线性时不变系统的基本概念与分析方法。基于系统的线性时不变性，将信号分解为两类基本信号，引出了信号与系统的时域与变换域分析方法。本书按照连续时间与离散时间并行的顺序，分别介绍了信号与系统的时域、频域、复频域分析方法及其MATLAB实现，后探讨了状态变量分析法。编写过程注重结构的完整性和内容的关联性，力求由简入繁、循序渐进地引入新概念与新方法，以利于教师的讲授与学生的学习。

目录

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作者介绍

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梁风梅，太原理工大学信息学院副教授，多年来一直从事信号与系统、通信与信息系统等专业方向的教学与科研工作。

文摘

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序言

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“信号与系统”是高等院校电子类、电气类相关专业的一门重要专业基础课程，是数字信号处理、信号检测与估计等后续专业课程的理论基础。由于信号与系统的理论方法在广泛的工程技术领域具有指导意义，因此，机械、动力与力学等其他非电类专业也在不同深度上开设了这门课程。
本书着重讨论确定信号与线性时不变（LTI）系统的分析方法，包括时域法与变换域法，其中变换域法又分为频域法与复频域法。各类分析方法均是基于信号分解的思路，利用系统的线性与时不变特性，从不同角度实现对连续时间与离散时间信号与系统的分析。
本书采用连续与离散并行、从时域到变换域、从信号分析到系统分析的叙述方式，内容分为5个部分：、2章介绍信号与系统的基本知识；第3章介绍信号与LTI系统的时域分析方法；第4～7章介绍傅里叶变换，完整地建立连续与离散时间的频域分析方法；第8、9章分别介绍拉普拉斯变换与z变换，在频域分析方法的基础上扩展为复频域分析方法；0章介绍状态变量分析方法。在讲授时，可以按照章节自然顺序将连续与离散作为一个整体介绍，也可以先连续（、2、3、4、5、8章）、后离散（第6、7、9章），后探讨状态变量分析（0章）。
本书在编写过程中，针对课程内容的抽象性特点，尽量避免枯燥的数学推导，突出概念的直观性与启发式理解，强调概念的物理内涵，以助于学生深入理解概念与方法，增强学习兴趣；针对课程内容的系统性特点，各章节介绍中突出内容的关联性，注重结构的完整性，使得隐含在各个抽象知识点之后的知识体系完整清晰，以利于学生提高学习效率，培养科学的思维方式。此外，为了引导学生阅读信号类专业基础课程的一些经典外文书籍，在附录中列出一些有关信号与系统的专业英语词汇。
本书由梁风梅担任主编，郝润芳、谢珺担任副主编。参与编写工作的有：续欣莹编写章，张文爱、陈燕、张灵、李艳萍、李瑞莲、郝润芳、谢珺分别编写第4～10章，梁风梅执笔其他章节，并负责全书的修改与定稿。
本书提供免费的电子课件和MATLAB源程序，读者可登录华信教育资源网册后免费下载。
本书在编写过程中，参考了近年来出版的书籍和资料，在此对书籍和资料的作者、提供者一并表示感谢！
限于编者水平，书中难免有错漏或不妥之处，恳请读者批评指正。

编者
2015年1月

信号与系统：深入理解信息世界的基石 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不在接收、处理和传递着各种各样的信号。从微小的电子脉冲到浩瀚的宇宙波段，从简单的声音指令到复杂的数据流，信号无处不在，构成了我们感知和理解世界的基石。而“信号与系统”这门学科，正是揭示这些信号背后奥秘，掌握信息处理核心原理的钥匙。它不仅仅是电子工程、通信工程、自动控制等领域不可或缺的基础，更是现代科技发展和社会进步的驱动力之一。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的“信号与系统”学习体验。我们将从最基本的概念出发，逐步构建起对信号和系统的深刻认识，并在此基础上，探讨各种分析工具和处理方法，最终帮助读者掌握分析和设计复杂信息系统的能力。我们相信，通过对本书的学习，读者将能更清晰地洞察信息世界的运行规律，为未来的学习和研究打下坚实的基础。 第一部分：信号的本质与分类 我们将从信号最根本的定义开始。什么是信号？它如何产生？它携带着怎样的信息？我们将探讨信号作为一种物理量随时间或空间变化的表示，它可以是电压、电流、声波、光波，甚至是生物电信号。理解信号的本质，是认识信息传递和处理的第一步。 接着，我们将深入研究信号的各种分类。根据其独立变量的性质，信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。连续时间信号在时间轴上是连续的，就像我们平时听到的声音一样；而离散时间信号则是在特定时间点上取值的，通常来源于采样过程，是数字信号处理的基础。 根据信号的取值性质，信号又可以分为模拟信号和数字信号。模拟信号的取值可以是连续的，具有无限的精度；而数字信号的取值是离散的，由一系列有限的数值表示。数字信号的出现，极大地提高了信号处理的精度、稳定性和灵活性，是现代信息技术的核心。 此外，我们还将探讨信号的其他重要分类，如周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号、偶信号与奇信号等。这些分类不仅有助于我们理解信号的特性，也为后续的分析和处理提供了重要的依据。例如，周期信号具有重复性，其分析往往可以通过傅里叶级数进行；而能量信号和功率信号的区分，则关系到信号的能量和平均功率的计算，对于系统设计和性能评估至关重要。 第二部分：系统的基本概念与性质 信号的处理离不开系统。系统，顾名思义，是由一系列相互关联的组件组成的整体，它接收输入信号，经过内部处理后产生输出信号。理解系统的构成、功能和性质，是掌握信号处理的关键。 我们将首先定义系统的基本概念，并将其与实际生活中的例子相结合，例如音频放大器、通信接收机、滤波器等，让读者对系统的抽象概念有直观的认识。 接下来，我们将重点介绍系统的基本性质。其中，线性性质是分析和处理信号的核心。线性系统满足叠加原理和齐次原理，这意味着输入信号的线性组合会产生输出信号的相应线性组合。这一性质极大地简化了复杂信号的处理，使得我们可以将复杂的输入信号分解为一系列简单的基本信号进行分析。 时不变性是另一个重要的系统性质。时不变系统意味着其特性不随时间而变化。也就是说，如果我们在某个时刻输入一个信号，系统会产生一个输出；如果在另一个时刻输入相同的信号，系统产生的输出将只是前一个输出在时间上的平移，而不会发生其他改变。时不变性简化了系统的分析，使得我们可以用相对固定的方法来研究系统的响应。 除了线性和时不变性，我们还将探讨系统的其他重要性质，如因果性、稳定性和可逆性。因果性意味着系统的输出只取决于当前和过去的输入，而不取决于未来的输入，这符合物理世界的实际规律。稳定性则保证了系统在受到有界输入时，其输出也是有界的，不会产生失控的现象。可逆性意味着系统可以被“逆转”，从输出信号推导出输入信号。 第三部分：时域分析：卷积与傅里叶变换的基石 时域分析是分析信号与系统最直接的方式，它关注信号在时间轴上的变化。我们将深入探讨卷积运算，它是线性时不变系统分析的核心工具。通过卷积，我们可以知道一个系统的瞬时响应（单位冲激响应）如何决定系统对任意输入信号的输出。我们将详细讲解卷积的定义、计算方法，并通过实例演示其在实际问题中的应用，例如滤波器对音频信号的处理，或者通信系统中信号的失真。 在此基础上，我们将引入傅里叶变换的强大分析工具。傅里叶变换可以将一个时域信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦分量的叠加。它将信号从“时域”转换到“频域”，使我们能够清晰地看到信号的频率成分，理解信号的频谱特性。我们将详细讲解傅里叶级数（针对周期信号）和傅里叶变换（针对非周期信号）的定义、性质和计算方法，并展示如何利用傅里叶变换分析系统的频率响应，理解系统对不同频率信号的放大或衰减作用，这对于设计滤波器、理解通信系统的带宽限制等至关重要。 第四部分：频域分析：拉普拉斯变换与Z变换的威力 为了更全面地分析和处理信号与系统，尤其是在涉及瞬态响应和稳定性分析时，我们还需要更强大的数学工具。拉普拉斯变换是傅里叶变换在复数域的推广，它能够更有效地分析非周期信号和系统的瞬态行为，特别是涉及到指数衰减或增长的信号。我们将详细介绍拉普拉斯变换的定义、性质，以及如何利用它来求解微分方程，分析系统的稳定性，并理解传递函数在描述系统动态特性中的作用。 对于离散时间信号和系统，Z变换扮演着与拉普拉斯变换相似的角色。Z变换是离散傅里叶变换在复数域的推广，它能够方便地分析离散时间系统的频率响应、稳定性以及瞬态行为。我们将讲解Z变换的定义、性质，并展示如何利用它来分析离散时间系统的差分方程，理解离散系统的传递函数，以及如何在数字信号处理中应用Z变换。 第五部分：现代信号处理与应用 在掌握了基本的信号与系统理论后，我们将进一步探讨现代信号处理的常用技术和应用。滤波器作为信号处理的核心组件，我们将详细介绍其分类（如低通、高通、带通、带阻滤波器），以及在模拟和数字域中的实现方法。滤波器在噪声抑制、信号分离、信道均衡等领域扮演着至关重要的角色。 采样定理是连接连续信号和离散信号的桥梁，它规定了从连续信号中提取离散信号的条件，以避免信息失真。我们将深入理解采样定理的原理，并探讨过采样、欠采样等概念，这对于数字信号的获取和处理至关重要。 此外，我们还将触及一些更高级的主题，如傅里叶级数与傅里叶变换的应用（例如频谱分析、信号的压缩与去噪），随机信号（其统计特性分析），以及系统辨识（从输入输出数据推断系统模型）等。这些内容将帮助读者了解信号与系统理论在实际工程领域的广泛应用，包括但不限于通信系统、音频视频处理、医学影像分析、控制系统设计、经济数据分析等。 总结 “信号与系统”是一门博大精深的学科，它为我们理解和操纵信息世界提供了强大的理论框架和实践工具。通过本书的学习，我们希望读者能够： 深刻理解信号的本质和分类，掌握不同类型信号的特性。 掌握系统的基本概念和性质，特别是线性、时不变、因果性和稳定性。 熟练运用时域分析工具，如卷积，理解系统对信号的响应。 精通频域分析方法，如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换，理解信号的频谱特性和系统的频率响应。 了解现代信号处理的重要技术，如滤波器设计和采样定理，并能将其应用于实际问题。 本书力求理论严谨，同时结合丰富的实例，帮助读者将抽象的数学概念与实际工程问题联系起来。我们相信，通过勤奋的学习和深入的思考，读者一定能够在这门学科上取得丰硕的成果，为成为一名优秀的工程师或研究人员奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直对抽象的概念和复杂的数学模型感到有些畏惧，尤其是在学习与工程学科相关的知识时。然而，当我拿到这本《信号与系统》（梁风梅著）时，内心却涌现出一股莫名的期待。这本书的编排方式，给我一种循序渐进的感觉。我猜想，作者在撰写这本书时，一定花了很多心思去考虑读者的接受程度，力求将深奥的理论以一种更易于理解的方式呈现出来。我希望能在这本书中找到清晰的逻辑脉络，看到生动的实例分析，以及有助于我理解抽象概念的具体图示。对于我这样的读者来说，一本好的教材不仅要传授知识，更要教会我如何去思考，如何去运用这些知识解决实际问题。我非常期待这本书能够在我学习的道路上，扮演一个重要的角色，帮助我克服对复杂理论的心理障碍，让我能够真正地掌握信号与系统这门学科。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对物理世界充满好奇的人，我总觉得数学是描述这个世界最美妙的语言。信号与系统，对我而言，就像是理解物理现象背后规律的一把钥匙。梁风梅老师的这本书，仅仅是看到书名和作者，我就能联想到严谨的学术研究和对知识的深刻洞察。我期待这本书的语言风格能够平实而有力，不失专业性，但又能让一个非专业背景的读者也能感受到其中的魅力。我希望通过这本书，我能看到信号与系统如何被应用于我们生活中的方方面面，从通信到图像处理，从医疗设备到环境保护。这种与现实世界的联系，能够极大地提升我的学习兴趣和动力。我希望这本书能够像一位循循善诱的老师，带领我一步步揭开信号与系统世界的神秘面纱，让我感受到科学的严谨与优雅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有太多花哨的元素，但正是这种沉稳的风格，让我对它产生了莫名的好感。我之前接触过不少教材，有的封面设计得像是科幻小说，有的则过于学术化，让人望而却步。而《信号与系统》（梁风梅著）的封面，予人一种扎实、可靠的感觉，仿佛是潜心研究的学者，用最直接的方式将知识呈现出来。翻开扉页，作者的署名清晰可见，9787121253614这个ISBN号也显得格外严谨。尽管我尚未深入阅读，但仅凭这封面和基本信息，我便能感受到一股严谨治学的态度。我期待这本书能够像它的封面一样，内容扎实，条理清晰，能够引导我深入理解信号与系统的奥秘。在这个信息爆炸的时代，一本好书，其外在的呈现方式也至关重要，它就像是知识的敲门砖，能够吸引读者，激发探索的欲望。我希望这本书能够做到这一点，让我在阅读过程中，感受到知识的力量，也感受到作者的用心。

评分☆☆☆☆☆

对于一本技术类书籍，我最看重的是它的实用性和前沿性。虽然我还没有翻阅梁风梅老师的《信号与系统》，但从书名本身，我便能感受到其专业性和深度。我希望这本书能够覆盖信号与系统领域的核心概念，并能结合一些最新的技术发展和应用案例。在阅读过程中，我期望能够看到清晰的数学推导，准确的公式定义，以及能够帮助理解的图表和实例。我更希望的是，这本书不仅仅是理论的堆砌，而是一种知识体系的构建，能够帮助我理解不同概念之间的联系，以及它们在实际工程问题中的应用。对于我这样的读者来说，一本真正有价值的书，应该能够帮助我掌握解决问题的能力，而不是仅仅停留在知识的层面。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的教科书，其价值不仅仅在于它所包含的知识点，更在于它能够激发读者的学习热情，培养读者的独立思考能力。梁风梅老师的这本《信号与系统》，从一个读者的角度来看，我尤其关注作者在引导读者思考方面的设计。我希望书中能够有一些启发性的问题，一些开放式的讨论，鼓励我去主动探索，而不是被动地接受信息。同时，我也期望这本书能够提供一些相关的背景知识和历史渊源，让我了解信号与系统是如何发展起来的，它在现代科技中扮演着怎样的角色。这样的深度挖掘，能够让学习过程更加有趣，也更有意义。我希望通过这本书，我不仅仅能够掌握信号与系统的基本原理，更能培养一种科学探究的精神，为我未来的学习和研究打下坚实的基础。