信號與係統(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美奧本海姆威爾斯基納瓦蔔 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 數字信號處理
• 控製係統
• 通信原理
• 電工學
• 高等數學

店鋪： 詩書雅韻圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121194276

商品編碼：29537206791

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

基本信息

書名:信號與係統(第二版)

定價：69.00元

售價：43.5元,便宜25.5元,摺扣63

作者:(美)奧本海姆威爾斯基納瓦蔔

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787121194276

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書是美國麻省理工學院（MIT）的經典教材之一，討論瞭信號與係統分析的基本理論、基本分析方法及其應用。全書共分11章，主要講述瞭綫性係統的基本理論、信號與係統的基本概念、綫性時不變係統、連續與離散信號的傅裏葉錶示、傅裏葉變換以及時域和頻域係統的分析方法等內容。本書作者使用瞭大量在濾波、采樣、通信和反饋係統中的實例，並行討論瞭連續係統、離散係統、時域係統和頻域係統的分析方法，使讀者能透徹地理解各種信號係統的分析方法並比較其異同。

目錄

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章 信號與係統
　1.0 引言
　1.1 連續時間和離散時間信號
　1.2 自變量的變換
　1.3 指數信號與正弦信號
　1.4 單位衝激與單位階躍函數
　1.5 連續時間和離散時間係統
　1.6 基本係統性質
　1.7 小結
　習題
第2章 綫性時不變係統
　2.0 引言
　2.1 離散時間綫性時不變係統：捲積和
　2.2 連續時間綫性時不變係統：捲積積分
　2.3 綫性時不變係統的性質
　2.4 用微分和差分方程描述的因果綫性時不變係統
　2.5 奇異函數
　2.6 小結
　習題
第3章 周期信號的傅裏葉級數錶示
　3.0 引言
　3.1 曆史迴顧
　3.2 綫性時不變係統對復指數信號的響應
　3.3 連續時間周期信號的傅裏葉級數錶示
　3.4 傅裏葉級數的收斂
　3.5 連續時間傅裏葉級數性質
　3.6 離散時間周期信號的傅裏葉級數錶示
　3.7 離散時間傅裏葉級數性質
　3.8 傅裏葉級數與綫性時不變係統
　3.9 濾波
　3.10 用微分方程描述的連續時間濾波器舉例
　3.11 用差分方程描述的離散時間濾波器舉例
　3.12 小結
　習題
第4章 連續時間傅裏葉變換
　4.0 引言
　4.1 非周期信號的錶示：連續時間傅裏葉變換
　4.2 周期信號的傅裏葉變換
　4.3 連續時間傅裏葉變換性質
　4.4 捲積性質
　4.5 相乘性質
　4.6 傅裏葉變換性質和基本傅裏葉變換對列錶
　4.7 由綫性常係數微分方程錶徵的係統
　4.8 小結
　習題
第5章 離散時間傅裏葉變換
　5.0 引言
　5.1 非周期信號的錶示：離散時間傅裏葉變換
　5.2 周期信號的傅裏葉變換
　5.3 離散時間傅裏葉變換性質
　5.4 捲積性質
　5.5 相乘性質
　5.6 傅裏葉變換性質和基本傅裏葉變換對列錶
　5.7 對偶性
　5.8 由綫性常係數差分方程錶徵的係統
　5.9 小結
　習題
第6章 信號與係統的時域和頻域特性
第7章 采樣
第8章 通信係統
第9章 拉普拉斯變換
0章 z變換

作者介紹

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文摘

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序言

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《信號與係統（第二版）》 內容簡介 作為一門在電子工程、通信工程、自動控製、信號處理等領域具有基石性地位的課程，《信號與係統》深入淺齣地闡釋瞭信號的錶示、分析、變換以及係統模型建立、特性分析、係統響應計算等核心概念。本版在繼承前版精華的基礎上，進一步豐富瞭內容，優化瞭講解方式，旨在為讀者構建一個紮實而全麵的信號與係統理論體係，培養其解決實際工程問題的能力。 第一部分：信號的描述與分類 本部分將引領讀者走進信號的廣闊世界。我們將從最基本的信號概念齣發，詳細探討不同類型的信號： 連續時間信號與離散時間信號： 區分這兩種信號在時間域上的根本差異，理解它們各自的數學錶示方法（如函數、序列）以及在實際應用中的對應關係。例如，連續時間信號可以用來描述自然界中的物理量變化，如溫度、壓力，而離散時間信號則廣泛應用於數字係統中，如采樣後的音頻、圖像數據。 周期信號與非周期信號： 深入理解周期性信號的數學定義，掌握其周期、頻率、相位等參數的計算。非周期信號雖然不具備嚴格的周期性，但我們可以通過傅裏葉變換等工具將其分解為一係列周期信號的疊加。 能量信號與功率信號： 引入能量和功率的概念，並以此為依據對信號進行分類。能量信號在有限時間內具有有限能量，例如短暫的脈衝信號。功率信號在整個時間軸上具有平均功率，例如持續的方波信號。理解這一分類對於後續的信號處理和係統分析至關重要。 奇信號與偶信號： 探討信號的對稱性，即奇偶性。奇信號滿足 $f(t) = -f(-t)$，偶信號滿足 $f(t) = f(-t)$。奇偶分解是信號分析中的一個重要工具，可以將任意信號分解為奇分量和偶分量，簡化分析過程。 衝激信號（Delta 函數）： 詳細介紹離散和連續時間衝激信號的定義、性質及其在信號處理中的關鍵作用。衝激信號作為一種理想化的信號，是描述係統脈衝響應的基礎，也是許多積分和求和運算的核心。 第二部分：信號的運算與變換 在掌握瞭信號的基本描述後，本部分將聚焦於信號的各種運算和重要的數學變換，這些工具是進行信號分析和處理的基石： 信號的基本運算： 涵蓋瞭加法、減法、乘法、標量乘法、翻轉（時間反轉）、移位（時間平移）、伸縮（時間縮放）等基本運算。這些運算在信號的閤成、修改和分析中扮演著基礎角色。 捲積運算： 這是信號與係統理論中最核心、最強大的運算之一。我們將詳細闡述連續時間捲積和離散時間捲積的定義、計算方法以及其在係統響應計算中的應用。通過捲積，我們可以精確地描述綫性時不變係統對任意輸入信號的輸齣。 傅裏葉級數： 針對周期信號，引入傅裏葉級數，將其分解為一係列正弦和餘弦（或復指數）信號的疊加。理解傅裏葉級數能夠幫助我們從頻率域的角度理解信號的組成，揭示信號的頻譜特性。 傅裏葉變換： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，引入傅裏葉變換。傅裏葉變換是分析信號頻譜的通用工具，能夠將時域信號轉換到頻域，揭示信號的頻率成分及其相對強度。我們將討論傅裏葉變換的性質、計算以及其在信號濾波、調製解調等領域的廣泛應用。 拉普拉斯變換： 針對信號的收斂性問題，以及對係統穩定性進行分析，引入拉普拉斯變換。拉普拉斯變換是一種更廣義的積分變換，能夠處理不收斂的信號，並且在穩定性分析、係統極零點分析等方麵具有獨特的優勢。 Z變換： 專門用於離散時間信號分析的積分變換。Z變換是拉普拉斯變換在離散時間領域的類比，是分析離散時間係統（如數字濾波器、數字控製器）的重要工具。 第三部分：綫性時不變係統的分析 本部分將深入探討綫性時不變（LTI）係統的概念、特性及其分析方法。LTI係統是信號處理和控製領域中最常見、最重要的係統模型： 係統的基本概念： 引入“係統”的概念，理解係統是如何將輸入信號轉換為輸齣信號的。 綫性與時不變性： 詳細闡述綫性（疊加性和齊次性）和時不變性（係統的特性不隨時間變化）這兩個關鍵性質。隻有滿足這兩個性質的係統，纔能使用捲積、傅裏葉變換等強大的分析工具。 因果性與穩定性： 分析係統的因果性（輸齣隻依賴於當前及過去的輸入）和穩定性（係統輸齣在有界輸入下有界）。這兩個性質對於實際係統的設計和運行至關重要。 係統錶示： 學習用差分方程（離散時間係統）和微分方程（連續時間係統）來描述LTI係統的動態行為。 脈衝響應： 引入係統脈衝響應的概念。脈衝響應是LTI係統最重要的特徵之一，描述瞭係統對單位衝激信號的響應。一旦知道瞭係統的脈衝響應，就可以通過捲積運算計算齣係統對任意輸入信號的響應。 頻率響應： 探討LTI係統在頻域的錶現，即頻率響應。頻率響應描述瞭係統對不同頻率分量的增益和相位變化，是理解係統濾波特性、失真特性的關鍵。 傳遞函數： 基於拉普拉斯變換（連續時間係統）和Z變換（離散時間係統），引入傳遞函數的概念。傳遞函數是在復頻率域（s域或z域）描述LTI係統輸入輸齣關係的數學工具，能夠方便地分析係統的極點、零點、穩定性等。 第四部分：狀態空間分析 為瞭更全麵地描述和分析復雜係統，本部分將引入狀態空間錶示方法。狀態空間方法是一種更強大的係統建模和分析技術，尤其適用於多輸入多輸齣（MIMO）係統： 狀態變量： 理解狀態變量的概念，即能夠完全錶徵係統當前“記憶”的最小一組變量。 狀態方程與輸齣方程： 學習如何用一組一階微分方程（連續時間）或差分方程（離散時間）來描述係統的動態，並用狀態變量和輸入變量來錶示係統的輸齣。 狀態空間錶示的優點： 強調狀態空間方法在處理MIMO係統、非綫性係統（盡管本書主要關注LTI）以及進行係統控製設計方麵的優勢。 係統可控性與可觀測性： 引入可控性（能否通過輸入控製係統達到任意狀態）和可觀測性（能否通過輸齣估計係統狀態）的概念，這些是係統設計和控製的重要依據。 第五部分：采樣定理與數字信號處理初步 本部分將連接連續時間信號與離散時間信號，深入探討信號的采樣過程，並初步介紹數字信號處理（DSP）的基本概念： 采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）： 詳細闡述采樣定理，理解奈奎斯特速率的重要性，以及如何保證無失真地從連續信號中恢復原始信息。 采樣過程的數學描述： 運用數學工具描述采樣過程，如衝激串采樣，並分析其對信號頻譜的影響。 離散時間信號的處理： 介紹離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT），這是數字信號處理的核心工具，用於在數字域分析信號的頻率成分。 數字濾波器簡介： 初步介紹有限脈衝響應（FIR）濾波器和無限脈衝響應（IIR）濾波器，理解它們在去除噪聲、提取有用信息等方麵的作用。 綜閤應用與案例分析 在每個章節的講解中，本書都會穿插大量的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識。此外，還可能包含一些實際工程應用的案例分析，例如： 通信係統： 信號的調製、解調，信道傳輸特性分析。 控製係統： 自動駕駛、工業過程控製的係統建模與穩定性分析。 音頻信號處理： 音效閤成、降噪、語音識彆的基礎。 圖像信號處理： 圖像濾波、邊緣檢測、壓縮等。 通過這些案例，讀者可以更直觀地理解信號與係統理論在解決現實世界問題中的重要性和應用價值。 學習目標 通過學習《信號與係統（第二版）》，讀者將能夠： 1. 準確描述和分類不同類型的信號。 2. 熟練運用傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具分析信號。 3. 理解並掌握綫性時不變係統的基本原理和分析方法，包括捲積、脈衝響應、頻率響應和傳遞函數。 4. 掌握狀態空間錶示法，能夠分析復雜係統的動態行為。 5. 理解采樣定理，並初步掌握數字信號處理的基本概念和工具。 6. 將所學理論知識應用於解決實際工程問題。 本書不僅是信號與係統課程的標準教材，也是相關領域工程師和研究人員的得力助手，旨在培養新一代具備紮實理論基礎和創新實踐能力的專業人纔。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的，是一種深植於字裏行間的“係統思維”的培養。它遠不止於講解“如何計算”某個濾波器或調製解調器的性能，而是著重於“為什麼”要采用這種方法，以及這種方法在麵對更高維復雜係統時的局限性。作者在討論采樣定理時，沒有滿足於給齣奈奎斯特速率的結論，而是深入探討瞭欠采樣、混疊現象的實際危害，並引導讀者思考在非理想信道中如何設計抗混疊濾波器。這種超越瞭“解題”層麵的引導，塑造瞭我看待工程問題的全新視角。它讓我明白，信號與係統不是孤立的數學分支，而是連接瞭信息論、控製論乃至人工智能等多個領域的橋梁。讀完這本書，我感覺自己不僅掌握瞭一套工具，更重要的是，獲得瞭一種強大的、結構化的分析問題的思維框架，這對於我後續的專業深造和職業發展，無疑是寶貴的精神財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是視覺上的盛宴，那種深邃的藍色調配上簡約的幾何圖形，一下子就抓住瞭我的眼球。拿到手裏的時候，紙張的質感也齣乎意料地好，厚實而平滑，讓人忍不住想一頁一頁地翻下去。我本來以為這種理論性很強的書籍在排版上會比較死闆，但這本書的內頁設計卻非常人性化。字體大小適中，行間距也處理得恰到好處，即便是麵對那些復雜的公式和圖錶，閱讀起來也不會感到吃力。尤其讓我驚喜的是，作者在關鍵概念旁邊加入瞭一些非常精煉的旁注，用一種更口語化的方式解釋瞭那些晦澀難懂的定義，這對於初學者來說簡直是救命稻草。我記得有一次深夜學習，讀到一個關於捲積的段落，正準備放棄時，看到瞭那個小小的注釋框，裏麵的比喻生動形象，瞬間就茅塞頓開。這種對讀者體驗的細緻考量，遠超齣瞭我對一本教材的預期。它不僅僅是一本工具書，更像是一位經驗豐富的導師，耐心地引導你一步步深入。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事邏輯和知識的構建方式，堪稱一絕。它不像有些教科書那樣，上來就拋齣一堆抽象的數學模型，讓人望而卻步。相反，它仿佛在精心編織一張網，從最基礎的信號的時域和頻域錶示講起，然後層層遞進，將係統分析的各種工具，如傅裏葉變換、拉普拉斯變換等，有機地串聯起來。最讓我佩服的是作者處理“係統響應”這一核心概念的手法。他沒有僅僅停留在公式推導上，而是花瞭大量的篇幅去闡述這些數學工具背後的物理意義和工程直覺。比如，在講解如何通過係統的頻率響應來預測其對不同類型輸入信號的處理效果時，作者用到瞭非常生活化的例子，比如聲學濾波器的設計，這讓原本枯燥的理論頓時鮮活起來。整個閱讀過程，我感覺自己不是在“啃”書，而是在跟隨一個清晰的路綫圖，探索信號與係統這個迷人領域。每完成一個章節，都會有一種“原來如此”的豁然開朗感，這是很多其他教材無法給予的深度體驗。

評分☆☆☆☆☆

對於自學者而言，一本好書的關鍵指標之一是其配套資源的豐富程度以及對疑難點的自我排查能力。這本書在這方麵做得可以說是教科書級彆的典範。首先，書後的習題設計覆蓋麵極廣，從基礎的概念驗證到復雜的綜閤應用，難度梯度設置得非常科學。更重要的是，對於那些進階的、稍微有些模棱兩可的知識點，作者似乎預見到瞭讀者可能産生的睏惑，並提前在正文中用不同的字體或顔色進行瞭標注和澄清，有效地減少瞭“卡殼”的頻率。我記得在處理Z變換的反變換時，涉及到留數定理的那部分，我本應感到非常頭疼，但書中的講解步驟清晰得如同拆解鍾錶零件，每一步的依據都交代得明明白白，讓我不需要頻繁地去翻閱其他復變函數參考書。這種對學習障礙點的預判和化解，體現瞭作者深厚的教學功底，讓我的學習路徑異常順暢。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我之前接觸過幾本關於這個主題的國外經典教材，它們的深度毋庸置疑，但閱讀起來總有一種高高在上的感覺，仿佛作者在跟你討論的是實驗室裏最尖端、最脫離實際的理論。然而，這本著作的獨特之處在於其極強的“可操作性”。書中穿插的例題設計得極其巧妙，它們不僅驗證瞭剛剛學到的理論，更重要的是，幾乎每一個例題的設置都緊密貼閤瞭實際工程中的常見問題。我尤其喜歡它對MATLAB/Simulink仿真示例的引入。作者沒有僅僅給齣代碼，而是詳細解釋瞭為什麼選擇特定的參數，以及仿真結果如何印證瞭理論分析。這為我們這些偏嚮應用的學生提供瞭寶貴的橋梁。我嘗試著自己復現瞭書中的幾個仿真案例，親眼看到一個階躍信號通過一個二階係統的波形變化，那種理論與實踐完美契閤的震撼感，是單純看公式推導永遠無法體會的。這本書真正教會我的，是如何用數學的語言去精確描述和預測現實世界中信號的處理過程。