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美奥本海姆威尔斯基纳瓦卜 著

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• 信号与系统
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• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• 数字信号处理
• 控制系统
• 通信原理
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• 高等数学

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121194276

商品编码：29537206791

包装：平装

出版时间：2013-01-01

基本信息

书名:信号与系统(第二版)

定价：69.00元

售价：43.5元,便宜25.5元,折扣63

作者:(美)奥本海姆威尔斯基纳瓦卜

出版社：电子工业出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787121194276

字数：

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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　　本书是美国麻省理工学院（MIT）的经典教材之一，讨论了信号与系统分析的基本理论、基本分析方法及其应用。全书共分11章，主要讲述了线性系统的基本理论、信号与系统的基本概念、线性时不变系统、连续与离散信号的傅里叶表示、傅里叶变换以及时域和频域系统的分析方法等内容。本书作者使用了大量在滤波、采样、通信和反馈系统中的实例，并行讨论了连续系统、离散系统、时域系统和频域系统的分析方法，使读者能透彻地理解各种信号系统的分析方法并比较其异同。

目录

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章 信号与系统
　1.0 引言
　1.1 连续时间和离散时间信号
　1.2 自变量的变换
　1.3 指数信号与正弦信号
　1.4 单位冲激与单位阶跃函数
　1.5 连续时间和离散时间系统
　1.6 基本系统性质
　1.7 小结
　习题
第2章 线性时不变系统
　2.0 引言
　2.1 离散时间线性时不变系统：卷积和
　2.2 连续时间线性时不变系统：卷积积分
　2.3 线性时不变系统的性质
　2.4 用微分和差分方程描述的因果线性时不变系统
　2.5 奇异函数
　2.6 小结
　习题
第3章 周期信号的傅里叶级数表示
　3.0 引言
　3.1 历史回顾
　3.2 线性时不变系统对复指数信号的响应
　3.3 连续时间周期信号的傅里叶级数表示
　3.4 傅里叶级数的收敛
　3.5 连续时间傅里叶级数性质
　3.6 离散时间周期信号的傅里叶级数表示
　3.7 离散时间傅里叶级数性质
　3.8 傅里叶级数与线性时不变系统
　3.9 滤波
　3.10 用微分方程描述的连续时间滤波器举例
　3.11 用差分方程描述的离散时间滤波器举例
　3.12 小结
　习题
第4章 连续时间傅里叶变换
　4.0 引言
　4.1 非周期信号的表示：连续时间傅里叶变换
　4.2 周期信号的傅里叶变换
　4.3 连续时间傅里叶变换性质
　4.4 卷积性质
　4.5 相乘性质
　4.6 傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表
　4.7 由线性常系数微分方程表征的系统
　4.8 小结
　习题
第5章 离散时间傅里叶变换
　5.0 引言
　5.1 非周期信号的表示：离散时间傅里叶变换
　5.2 周期信号的傅里叶变换
　5.3 离散时间傅里叶变换性质
　5.4 卷积性质
　5.5 相乘性质
　5.6 傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表
　5.7 对偶性
　5.8 由线性常系数差分方程表征的系统
　5.9 小结
　习题
第6章 信号与系统的时域和频域特性
第7章 采样
第8章 通信系统
第9章 拉普拉斯变换
0章 z变换

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（第二版）》 内容简介 作为一门在电子工程、通信工程、自动控制、信号处理等领域具有基石性地位的课程，《信号与系统》深入浅出地阐释了信号的表示、分析、变换以及系统模型建立、特性分析、系统响应计算等核心概念。本版在继承前版精华的基础上，进一步丰富了内容，优化了讲解方式，旨在为读者构建一个扎实而全面的信号与系统理论体系，培养其解决实际工程问题的能力。 第一部分：信号的描述与分类 本部分将引领读者走进信号的广阔世界。我们将从最基本的信号概念出发，详细探讨不同类型的信号： 连续时间信号与离散时间信号： 区分这两种信号在时间域上的根本差异，理解它们各自的数学表示方法（如函数、序列）以及在实际应用中的对应关系。例如，连续时间信号可以用来描述自然界中的物理量变化，如温度、压力，而离散时间信号则广泛应用于数字系统中，如采样后的音频、图像数据。 周期信号与非周期信号： 深入理解周期性信号的数学定义，掌握其周期、频率、相位等参数的计算。非周期信号虽然不具备严格的周期性，但我们可以通过傅里叶变换等工具将其分解为一系列周期信号的叠加。 能量信号与功率信号： 引入能量和功率的概念，并以此为依据对信号进行分类。能量信号在有限时间内具有有限能量，例如短暂的脉冲信号。功率信号在整个时间轴上具有平均功率，例如持续的方波信号。理解这一分类对于后续的信号处理和系统分析至关重要。 奇信号与偶信号： 探讨信号的对称性，即奇偶性。奇信号满足 $f(t) = -f(-t)$，偶信号满足 $f(t) = f(-t)$。奇偶分解是信号分析中的一个重要工具，可以将任意信号分解为奇分量和偶分量，简化分析过程。 冲激信号（Delta 函数）： 详细介绍离散和连续时间冲激信号的定义、性质及其在信号处理中的关键作用。冲激信号作为一种理想化的信号，是描述系统脉冲响应的基础，也是许多积分和求和运算的核心。 第二部分：信号的运算与变换 在掌握了信号的基本描述后，本部分将聚焦于信号的各种运算和重要的数学变换，这些工具是进行信号分析和处理的基石： 信号的基本运算： 涵盖了加法、减法、乘法、标量乘法、翻转（时间反转）、移位（时间平移）、伸缩（时间缩放）等基本运算。这些运算在信号的合成、修改和分析中扮演着基础角色。 卷积运算： 这是信号与系统理论中最核心、最强大的运算之一。我们将详细阐述连续时间卷积和离散时间卷积的定义、计算方法以及其在系统响应计算中的应用。通过卷积，我们可以精确地描述线性时不变系统对任意输入信号的输出。 傅里叶级数： 针对周期信号，引入傅里叶级数，将其分解为一系列正弦和余弦（或复指数）信号的叠加。理解傅里叶级数能够帮助我们从频率域的角度理解信号的组成，揭示信号的频谱特性。 傅里叶变换： 将傅里叶级数推广到非周期信号，引入傅里叶变换。傅里叶变换是分析信号频谱的通用工具，能够将时域信号转换到频域，揭示信号的频率成分及其相对强度。我们将讨论傅里叶变换的性质、计算以及其在信号滤波、调制解调等领域的广泛应用。 拉普拉斯变换： 针对信号的收敛性问题，以及对系统稳定性进行分析，引入拉普拉斯变换。拉普拉斯变换是一种更广义的积分变换，能够处理不收敛的信号，并且在稳定性分析、系统极零点分析等方面具有独特的优势。 Z变换： 专门用于离散时间信号分析的积分变换。Z变换是拉普拉斯变换在离散时间领域的类比，是分析离散时间系统（如数字滤波器、数字控制器）的重要工具。 第三部分：线性时不变系统的分析 本部分将深入探讨线性时不变（LTI）系统的概念、特性及其分析方法。LTI系统是信号处理和控制领域中最常见、最重要的系统模型： 系统的基本概念： 引入“系统”的概念，理解系统是如何将输入信号转换为输出信号的。 线性与时不变性： 详细阐述线性（叠加性和齐次性）和时不变性（系统的特性不随时间变化）这两个关键性质。只有满足这两个性质的系统，才能使用卷积、傅里叶变换等强大的分析工具。 因果性与稳定性： 分析系统的因果性（输出只依赖于当前及过去的输入）和稳定性（系统输出在有界输入下有界）。这两个性质对于实际系统的设计和运行至关重要。 系统表示： 学习用差分方程（离散时间系统）和微分方程（连续时间系统）来描述LTI系统的动态行为。 脉冲响应： 引入系统脉冲响应的概念。脉冲响应是LTI系统最重要的特征之一，描述了系统对单位冲激信号的响应。一旦知道了系统的脉冲响应，就可以通过卷积运算计算出系统对任意输入信号的响应。 频率响应： 探讨LTI系统在频域的表现，即频率响应。频率响应描述了系统对不同频率分量的增益和相位变化，是理解系统滤波特性、失真特性的关键。 传递函数： 基于拉普拉斯变换（连续时间系统）和Z变换（离散时间系统），引入传递函数的概念。传递函数是在复频率域（s域或z域）描述LTI系统输入输出关系的数学工具，能够方便地分析系统的极点、零点、稳定性等。 第四部分：状态空间分析 为了更全面地描述和分析复杂系统，本部分将引入状态空间表示方法。状态空间方法是一种更强大的系统建模和分析技术，尤其适用于多输入多输出（MIMO）系统： 状态变量： 理解状态变量的概念，即能够完全表征系统当前“记忆”的最小一组变量。 状态方程与输出方程： 学习如何用一组一阶微分方程（连续时间）或差分方程（离散时间）来描述系统的动态，并用状态变量和输入变量来表示系统的输出。 状态空间表示的优点： 强调状态空间方法在处理MIMO系统、非线性系统（尽管本书主要关注LTI）以及进行系统控制设计方面的优势。 系统可控性与可观测性： 引入可控性（能否通过输入控制系统达到任意状态）和可观测性（能否通过输出估计系统状态）的概念，这些是系统设计和控制的重要依据。 第五部分：采样定理与数字信号处理初步 本部分将连接连续时间信号与离散时间信号，深入探讨信号的采样过程，并初步介绍数字信号处理（DSP）的基本概念： 采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）： 详细阐述采样定理，理解奈奎斯特速率的重要性，以及如何保证无失真地从连续信号中恢复原始信息。 采样过程的数学描述： 运用数学工具描述采样过程，如冲激串采样，并分析其对信号频谱的影响。 离散时间信号的处理： 介绍离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT），这是数字信号处理的核心工具，用于在数字域分析信号的频率成分。 数字滤波器简介： 初步介绍有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器，理解它们在去除噪声、提取有用信息等方面的作用。 综合应用与案例分析 在每个章节的讲解中，本书都会穿插大量的例题和习题，帮助读者巩固所学知识。此外，还可能包含一些实际工程应用的案例分析，例如： 通信系统： 信号的调制、解调，信道传输特性分析。 控制系统： 自动驾驶、工业过程控制的系统建模与稳定性分析。 音频信号处理： 音效合成、降噪、语音识别的基础。 图像信号处理： 图像滤波、边缘检测、压缩等。 通过这些案例，读者可以更直观地理解信号与系统理论在解决现实世界问题中的重要性和应用价值。 学习目标 通过学习《信号与系统（第二版）》，读者将能够： 1. 准确描述和分类不同类型的信号。 2. 熟练运用傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等数学工具分析信号。 3. 理解并掌握线性时不变系统的基本原理和分析方法，包括卷积、脉冲响应、频率响应和传递函数。 4. 掌握状态空间表示法，能够分析复杂系统的动态行为。 5. 理解采样定理，并初步掌握数字信号处理的基本概念和工具。 6. 将所学理论知识应用于解决实际工程问题。 本书不仅是信号与系统课程的标准教材，也是相关领域工程师和研究人员的得力助手，旨在培养新一代具备扎实理论基础和创新实践能力的专业人才。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我之前接触过几本关于这个主题的国外经典教材，它们的深度毋庸置疑，但阅读起来总有一种高高在上的感觉，仿佛作者在跟你讨论的是实验室里最尖端、最脱离实际的理论。然而，这本著作的独特之处在于其极强的“可操作性”。书中穿插的例题设计得极其巧妙，它们不仅验证了刚刚学到的理论，更重要的是，几乎每一个例题的设置都紧密贴合了实际工程中的常见问题。我尤其喜欢它对MATLAB/Simulink仿真示例的引入。作者没有仅仅给出代码，而是详细解释了为什么选择特定的参数，以及仿真结果如何印证了理论分析。这为我们这些偏向应用的学生提供了宝贵的桥梁。我尝试着自己复现了书中的几个仿真案例，亲眼看到一个阶跃信号通过一个二阶系统的波形变化，那种理论与实践完美契合的震撼感，是单纯看公式推导永远无法体会的。这本书真正教会我的，是如何用数学的语言去精确描述和预测现实世界中信号的处理过程。

评分☆☆☆☆☆

对于自学者而言，一本好书的关键指标之一是其配套资源的丰富程度以及对疑难点的自我排查能力。这本书在这方面做得可以说是教科书级别的典范。首先，书后的习题设计覆盖面极广，从基础的概念验证到复杂的综合应用，难度梯度设置得非常科学。更重要的是，对于那些进阶的、稍微有些模棱两可的知识点，作者似乎预见到了读者可能产生的困惑，并提前在正文中用不同的字体或颜色进行了标注和澄清，有效地减少了“卡壳”的频率。我记得在处理Z变换的反变换时，涉及到留数定理的那部分，我本应感到非常头疼，但书中的讲解步骤清晰得如同拆解钟表零件，每一步的依据都交代得明明白白，让我不需要频繁地去翻阅其他复变函数参考书。这种对学习障碍点的预判和化解，体现了作者深厚的教学功底，让我的学习路径异常顺畅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事逻辑和知识的构建方式，堪称一绝。它不像有些教科书那样，上来就抛出一堆抽象的数学模型，让人望而却步。相反，它仿佛在精心编织一张网，从最基础的信号的时域和频域表示讲起，然后层层递进，将系统分析的各种工具，如傅里叶变换、拉普拉斯变换等，有机地串联起来。最让我佩服的是作者处理“系统响应”这一核心概念的手法。他没有仅仅停留在公式推导上，而是花了大量的篇幅去阐述这些数学工具背后的物理意义和工程直觉。比如，在讲解如何通过系统的频率响应来预测其对不同类型输入信号的处理效果时，作者用到了非常生活化的例子，比如声学滤波器的设计，这让原本枯燥的理论顿时鲜活起来。整个阅读过程，我感觉自己不是在“啃”书，而是在跟随一个清晰的路线图，探索信号与系统这个迷人领域。每完成一个章节，都会有一种“原来如此”的豁然开朗感，这是很多其他教材无法给予的深度体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是视觉上的盛宴，那种深邃的蓝色调配上简约的几何图形，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里的时候，纸张的质感也出乎意料地好，厚实而平滑，让人忍不住想一页一页地翻下去。我本来以为这种理论性很强的书籍在排版上会比较死板，但这本书的内页设计却非常人性化。字体大小适中，行间距也处理得恰到好处，即便是面对那些复杂的公式和图表，阅读起来也不会感到吃力。尤其让我惊喜的是，作者在关键概念旁边加入了一些非常精炼的旁注，用一种更口语化的方式解释了那些晦涩难懂的定义，这对于初学者来说简直是救命稻草。我记得有一次深夜学习，读到一个关于卷积的段落，正准备放弃时，看到了那个小小的注释框，里面的比喻生动形象，瞬间就茅塞顿开。这种对读者体验的细致考量，远超出了我对一本教材的预期。它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的导师，耐心地引导你一步步深入。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的，是一种深植于字里行间的“系统思维”的培养。它远不止于讲解“如何计算”某个滤波器或调制解调器的性能，而是着重于“为什么”要采用这种方法，以及这种方法在面对更高维复杂系统时的局限性。作者在讨论采样定理时，没有满足于给出奈奎斯特速率的结论，而是深入探讨了欠采样、混叠现象的实际危害，并引导读者思考在非理想信道中如何设计抗混叠滤波器。这种超越了“解题”层面的引导，塑造了我看待工程问题的全新视角。它让我明白，信号与系统不是孤立的数学分支，而是连接了信息论、控制论乃至人工智能等多个领域的桥梁。读完这本书，我感觉自己不仅掌握了一套工具，更重要的是，获得了一种强大的、结构化的分析问题的思维框架，这对于我后续的专业深造和职业发展，无疑是宝贵的精神财富。