9787302014157 信号与系统分析基础 清华大学出版社 姜建国 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姜建国 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302014157

商品编码：29525460826

包装：平装

出版时间：1994-02-01

基本信息

书名：信号与系统分析基础

定价：20.80元

作者：姜建国

出版社：清华大学出版社

出版日期：1994-02-01

ISBN：9787302014157

字数：503000

页码：333

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地介绍了信号通过线性时不变系统的基本理论和分析处理方法。前八章讲述确定的分析、变换域分析及滤波器。后四章介绍*信号的分析与处理，包括*信号的描述，线性时不变系统对*信号的响应，线性小二乘滤波，谱分析等。为便于读者比较，前八章采用了连续时间信号与系统和离散时间信号与系统和离散时间信号与系统交叉叙述的体系。本书选材简练，并注意了与有关专业的实际应用相结合。
本书可作为电机工程、自动化、核物理、机械、生物医学等专业大学本科生教材，也可供有关科技人员参考。

目录

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章 信号与系统的基本概念
1.1 概述
1.2 信号的分类
1.3 某些典型的信号
1.4 奇异信号
1.5 连续信号的时域分解
1.6 系统的描述
1.7 系统的分类
习题
第2章 单输入单输出系的时域分析
2.1 概述
2.2 连续系统的时域分析
2.3 离散系统的时域分析
2.4 系统的单位冲激响应与单位样值响应
2.5 卷积积分
2.6 卷积和
习题
第3章 傅里叶变换
3.1 概述
3.2 非周期信号的傅里叶变换
3.3 傅里叶变换的性质
3.4 卷积定理
3.5 周期信号的傅里叶变换
3.6 抽样信号的傅里叶变换与抽样定理
习题
第4章 离腊傅里叶变换与快速傅里叶变换
4.1 概述
4.2 离散傅里叶变换
4.3 离散傅里叶变换的性质
4.4 快速傅里叶变换
4.5 离散傅里叶变换的应用
习题
……
第5章 拉普拉斯变换和连续时间系统的s域分析
第6章 z变换及其应用
第7章 滤波器
第8章 系统分析的状态变量法
第9章 信号的描述
0章 信号通过线性时不变系统
1章 小均方误差线性滤波
2章 谱估计
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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信号与系统分析：理解世界的语言 我们身处一个信息爆炸的时代，无论是通讯、娱乐，还是科学研究、工程设计，都离不开对“信号”和“系统”的深刻理解。这些无处不在的抽象概念，构成了我们理解和改造世界的基础语言。本书旨在为您揭开信号与系统分析的神秘面纱，带领您领略其精妙之处，并掌握分析和处理各类信号与系统的强大工具。 信号：信息的载体 信号，顾名思义，是承载信息的物理量或数学表示。它们可以是随时间变化的电压、电流，可以是一个人的声音，一幅图像，或者是一段无线电波。从最简单的脉冲到最复杂的语音，信号的多样性决定了我们分析它们也需要多样的视角。 连续时间信号与离散时间信号： 信号的变化可以是连续不断的，也可以是以离散的样本点出现的。例如，录音机记录的声音是连续信号，而数字音频文件则是离散信号。理解这两种信号的特性，是分析的基础。 周期信号与非周期信号： 周期信号会规律性地重复自身，例如正弦波。非周期信号则没有这种规律性。分析周期信号的频谱特性，能够帮助我们理解其“构成成分”，这对于滤波、压缩等应用至关重要。 能量信号与功率信号： 某些信号在整个时间段内能量有限，而另一些信号虽然能量可能无限，但其平均功率是有限的。区分这两类信号，有助于选择合适的分析方法和设计相应的处理系统。 确定性信号与随机信号： 确定性信号的未来值可以通过数学模型精确预测，而随机信号则包含不可预测的成分，例如环境噪声。在实际应用中，我们经常会遇到并需要处理随机信号。 系统：信号的处理器 系统，则是对信号进行处理、变换或响应的实体。它可以是一个简单的放大器，一个复杂的通信链路，一个图像识别算法，甚至是一个生物体的神经系统。系统的行为直接影响着输入信号的输出，理解系统的特性，是有效利用信号的关键。 线性系统与非线性系统： 线性系统遵循叠加原理，即两个输入信号叠加产生的输出等于这两个输入信号各自产生输出的叠加。大多数实际系统都或多或少存在非线性，但线性系统的分析理论已经非常成熟，并且能够为理解和近似非线性系统提供重要基础。 时不变系统与时变系统： 时不变系统是指其特性不随时间变化的系统。例如，一个固定的滤波器，无论何时输入相同的信号，输出特性都相同。时变系统的特性则会随时间改变，这会大大增加分析的复杂度。 因果系统与非因果系统： 因果系统是指其输出仅取决于当前或过去的输入，而不取决于未来的输入。这是所有物理可实现系统都必须满足的条件。非因果系统在理论分析中有时会用到，但无法在实际中直接实现。 稳定系统与不稳定系统： 稳定系统是指当输入有界时，输出也保持有界。不稳定的系统则可能导致输出失控，产生灾难性的后果。因此，系统稳定性是工程设计中一个至关重要的考量。 无记忆系统与有记忆系统： 无记忆系统是指其输出在任何时刻仅取决于同一时刻的输入。有记忆系统则会“记住”过去的输入信息，并将其融入到当前的输出中，例如积分器。 分析的工具与视角 理解了信号和系统的基本概念，我们还需要掌握一套强大的分析工具，以便能够深入剖析它们的内在联系和行为模式。本书将重点介绍以下几种核心分析方法： 时域分析： 这是最直观的分析方法，通过观察信号和系统在时间轴上的变化来理解它们的特性。例如，卷积运算就是一种重要的时域分析工具，它描述了线性时不变系统对输入信号的响应。理解卷积，就如同理解系统如何“塑造”信号。 频域分析（傅里叶分析）： 傅里叶分析是信号与系统分析中最具革命性的工具之一。它允许我们将复杂的信号分解成一系列不同频率的正弦和余弦分量的叠加，从而揭示信号的“频谱”构成。通过频域分析，我们可以清晰地看到信号中包含哪些频率成分，这对于滤波、调制、解调等应用至关重要。 傅里叶级数： 用于分析周期信号的频谱特性，揭示其由哪些频率的正弦波组成。 傅里叶变换： 将非周期信号从时域转换到频域，分析其无限频率范围内的频谱信息。 拉普拉斯变换： 它是傅里叶变换的推广，能够处理更广泛的信号和系统，特别是那些收敛性较差的信号，并且在分析系统稳定性方面具有显著优势。 Z变换： 它是离散时间信号和系统的傅里叶分析和拉普拉斯变换在离散领域的对应，是数字信号处理和数字控制系统的核心分析工具。 卷积： 如前所述，卷积是连接输入信号、系统和输出信号的关键。对于线性时不变系统，输入信号与系统冲激响应（系统对单位冲激信号的响应）的卷积，就直接给出了系统的输出信号。掌握卷积的计算方法，是分析时域行为的基础。 微分方程与差分方程： 许多物理系统都可以用微分方程（描述连续时间系统）或差分方程（描述离散时间系统）来建模。本书将介绍如何利用这些方程来分析系统的动态行为，以及如何通过变换域方法（如拉普拉斯变换和Z变换）来求解这些方程。 本书的目标与价值 本书的目标是为您提供一个扎实、系统的信号与系统分析理论基础。通过学习本书，您将能够： 深刻理解信号的本质和分类， 识别不同类型信号的特性。 掌握系统模型的建立和分析方法， 能够判断和描述系统的行为。 熟练运用时域和频域的分析工具， 包括卷积、傅里叶分析、拉普拉斯变换和Z变换。 建立起分析和解决实际工程问题的能力， 无论是通信系统设计、控制系统优化，还是图像处理算法开发，都需要这些基本技能。 为后续更高级的学科学习奠定坚实基础， 如数字信号处理、通信原理、控制理论、模式识别等。 信号与系统分析并非仅仅是抽象的数学理论，它更是理解我们周围世界的语言。从手机通信到医学影像，从自动驾驶到人工智能，无不渗透着信号与系统的思想。本书将循序渐进地引导您掌握这门强大的语言，助您在科学探索和工程实践的道路上，看得更远，行得更稳。 我们将从最基本的概念入手，通过清晰的解释和丰富的示例，帮助您逐步建立起直观的理解。无论您是初学者，还是希望巩固和深化现有知识，本书都将是您宝贵的学习伙伴。我们鼓励您积极思考，动手实践，将所学知识融会贯通，最终成为一名能够驾驭信号与系统这门强大工具的优秀工程师或研究者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于课堂教学的辅助。即使在我已经完成相关课程学习后，它仍然是我案头必备的参考书。每当我遇到与信号处理、系统分析相关的实际问题时，我都会不自觉地翻开它，往往能在其中找到解决问题的灵感和思路。书中提供的各种分析方法和理论框架，为我解决复杂工程问题提供了有力的支撑。我尤其欣赏书中对一些工程应用的深入探讨，例如滤波器的设计、通信系统的基本原理等，这让我看到了理论知识的实际价值。这本书不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的老师，时刻在我需要时提供指导和启发。对于任何希望在工程领域深入发展的专业人士来说，它都是一本不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本教材最大的优点在于其系统性和全面性。它涵盖了信号与系统分析的几乎所有重要方面，从最基础的信号分类、系统性质，到高级的离散时间信号处理理论，都得到了细致而深入的讲解。作者在梳理这些内容时，逻辑清晰，衔接自然，让我能够构建起一个完整的知识体系。我特别喜欢书中对不同变换（如傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）的比较和联系的阐述，这有助于我理解它们各自的适用范围和优势。此外，书中对于周期信号和非周期信号、连续时间信号和离散时间信号的处理方法，也都有清晰的界定，避免了混淆。总而言之，这是一本能够让你在信号与系统领域“知其然，更知其所以然”的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为那些渴望在信号与系统领域打下坚实基础的读者量身打造的。从我第一次翻开它，就被其严谨的逻辑和清晰的阐述所吸引。作者并没有将复杂的概念堆砌在一起，而是循序渐进地引导读者理解傅里叶分析、拉普拉斯变换、Z变换等核心工具。我尤其欣赏书中大量的实例，这些例子不仅仅是数字的堆砌，而是巧妙地将理论与实际应用相结合，让我能够直观地感受到这些数学工具在解决工程问题时的强大威力。比如，在讲解卷积时，作者通过一个生动的通信系统模型，让我深刻理解了系统响应如何由输入信号和系统冲激响应共同决定，这比枯燥的数学推导要有效得多。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，更像是一次与知识的深度对话。它不像有些教材那样，只是冷冰冰地罗列公式和定理，而是充满了启发性和思考性。作者在讲解每个概念时，都会深入剖析其背后的物理意义和数学原理，这让我不仅仅是“知道”这个公式，更是“理解”它为什么是这样。我常常在阅读某一部分时，会停下来，反复咀嚼作者的论述，思考它与我之前学到的知识有何联系。书中的习题也设计得相当巧妙，既有基础的巩固题，也有需要深入思考和综合运用知识的难题，这极大地锻炼了我的分析和解决问题的能力。我强烈推荐给所有正在学习信号与系统课程的学生，以及希望巩固相关知识的工程师。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初次接触信号与系统的学生，这本书为我打开了一扇通往新世界的大门。坦白说，最初我对这些抽象的数学工具感到有些畏惧，但作者的讲解风格极其易于理解。他用一种非常“友好”的方式引入了复杂的概念，并且在必要的时候，会用直观的比喻来辅助说明。我记得在学习“系统稳定性”这一章节时，作者用了一个“水龙头流水”的例子，形象地解释了有界输入有界输出（BIBO）稳定性，让我瞬间豁然开朗。书中还穿插了一些历史背景介绍，这让我对这些理论的产生和发展有了更深的认识，也增加了学习的趣味性。这本书的语言风格朴实而富有感染力，让我在学习过程中始终保持着积极性。