麵嚮21世紀高等學校精品規劃教材 電氣信息教材：信號與係統(第3版) 曾禹村 978756 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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曾禹村 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 信息處理
• 通信工程
• 電子工程
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• 曾禹村
• 21世紀精品規劃教材
• 電氣信息

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齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564029630

商品編碼：29572870008

包裝：平裝

齣版時間：2010-03-01

基本信息

書名：麵嚮21世紀高等學校精品規劃教材 電氣信息教材：信號與係統(第3版)

定價：42.00元

作者：曾禹村

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2010-03-01

ISBN：9787564029630

字數：610000

頁碼：405

版次：3

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.622kg

編輯推薦

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內容提要

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本書第三版在宏觀結構體係方麵沒有變動，在具體內容方麵有所修改、補充和加強。本書深入淺齣而又係統全麵地論述瞭信號與係統分析的基本理論和分析方法。全書共九章。內容包括信號與係統的基本概念，連續時間係統的時域分析，離散時間係統的時域分析，連續時間傅裏葉變換、連續時間信號的譜分析和時一頻分析，離散時間傅裏葉變換、離散時間信號的譜分析，連續時間與離散時間係統的頻域分析，拉普拉斯變換、連續時間係統的復頻域分析，Z變換、離散時間係統的Z域分析，連續時間與離散時間係統的狀態變量分析。

目錄

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章 信號與係統的基本概念
1.1 引言
1.2 信號的定義與描述
1.3 信號的分類
1.4 信號的基本運算
1.5 基本連續時間信號
1.6 基本離散時間信號
1.7 係統的定義、描述與互聯
1.8 係統的特性與分類
1.9 綫性時不變係統的分析
習題
第二章 連續時間係統的時域分析
2.1 引言
2.2 LTI係統的微分方程錶示及響應
2.3 零輸入響應與零狀態響應
2.4 單位衝激響應
2.5 捲積積分
2.6 捲積積分的性質
2.7 奇異函數
2.8 連續時間係統的模擬
習題
第三章 離散時間係統的時域分析
3.1 引言
3.2 離散時間係統的差分方程
3.3 差分方程的經典解法
3.4 LTI離散時間係統的零輸入響應
3.5 用抽樣序列錶示任意序列 單位抽樣響應
3.6 LTI離散時間係統的零狀態響應 捲積和
3.7 捲積和的圖解
3.8 用單位抽樣響應錶示係統的性質
3.9 反捲積及其應用
3.10 離散時間係統的模擬
習題
第四章 連續時間傅裏葉變換 連續時間信號的譜分析和時-頻分析
4.1 引言
4.2 復指數函數的正交性
4.3 周期信號的錶示 連續時間傅裏葉級數
4.4 波形對稱性與傅裏葉係數
4.5 周期信號的頻譜與功率譜
4.6 傅裏葉級數的收斂性 吉伯斯現象
4.7 非周期信號的錶示 連續時間傅裏葉變換
4.8 傅裏葉級數與傅裏葉變換的關係
4.9 連續時間傅裏葉變換的性質與應用
4.10 捲積定理及其應用
4.11 相關
4.12 能量譜密度與功率譜密度
4.13 信號的時-頻分析和小波分析簡介
習題
第五章 離散時間傅裏葉變換 離散時間信號的譜分析
5.1 引言
5.2 連續時間信號的離散化 時域抽樣定理
5.3 頻域抽樣定理
5.4 周期的離散時間信號的錶示 離散傅裏葉級數
5.5 非周期離散時間信號的錶示 離散時間傅裏葉變換
5.6 離散傅裏葉級數和離散時間傅裏葉變換的關係
5.7 離散傅裏葉變換
5.8 離散時間傅裏葉變換的性質
5.9 時域捲積定理及其應用
5.10 周期捲積定理及其應用 用DFT計算兩個有限長序列的捲積
5.11 周期相關定理及其應用
5.12 頻域捲積定理及其應用
5.13 離散時間傅裏葉變換的性質小結
習題
第六章 連續時間和離散時間係統的頻域分析
6.1 引言
6.2 LTI係統對復指數信號的響應 頻率響應
6.3 互聯係統的頻率響應 級聯和並聯結構
6.4 利用頻率響應H(ω)或H(e)求係統對任意輸入的響應
6.5 LTI係統頻率響應的模和相位錶示 無失真傳輸
6.6 波特圖
6.7 理想濾波器和可實現的非理想濾波器
6.8 希爾伯特變換
6.9 連續時間信號的離散時間處理
習題
第七章 拉普拉斯變換 連續時間係統的復頻域分析
7.1 引言
7.2 拉普拉斯變換
7.3 拉氏變換的性質
7.4 常用函數的拉氏變換
7.5 拉普拉斯反變換
7.6 連續時間係統的復頻域分析法
7.7 係統函數與時域響應
7.8 係統函數與頻率響應
7.9 係統的實現
7.10 係統的穩定性
7.11 有源濾波器設計簡介
習題
第八章 Z變換 離散時間係統的Z域分析
8.1 引言
8.2 Z變換及其收斂域
8.3 Z變換的性質
8.4 常用序列Z變換錶
8.5 Z反變換
8.6 Z變換分析法
8.7 離散時間係統的係統函數
8.8 由零極點圖確定係統的頻率響應
8.9 Z變換和拉氏變換的關係
8.10 Z變換在數字濾波中的應用
習題
第九章 連續時間與離散時間係統的狀態變量分析
9.1 引言
9.2 狀態變量與狀態空間方程
9.3 狀態空間方程的建立
9.4 連續時間係統狀態空間方程的解
9.5 離散時間係統狀態空間方程的解
9.6 係統穩定性
習題
習題答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探尋信號的脈絡，駕馭信息的洪流：一本跨越時代的信號與係統指南 在信息爆炸的時代，信號無處不在，信息流如同奔騰不息的河流，塑造著我們的生活、科技乃至整個世界。從手機通訊的無綫電波，到醫學影像的聲波傳遞，再到工業生産的傳感器數據，無一不承載著豐富的信號信息。理解信號的本質、掌握分析處理信號的方法，已成為現代科學技術領域從業者不可或缺的核心素養。本書正是為緻力於掌握這一核心能力的你而精心打造，它將帶領你深入信號與係統的殿堂，領略其理論的深度與應用的廣度。 構建堅實的理論基石：從連續到離散，從時域到頻域 本書的核心目標在於為你構建一個堅實而完整的信號與係統理論框架。我們從最基礎的概念入手，循序漸進地引導你理解信號的定義、分類以及其基本特性。無論是周期信號、非周期信號，還是能量信號、功率信號，你都將對其有清晰的認識。 隨後，我們將重點聚焦於信號分析的兩大核心工具：時域分析和頻域分析。在時域，我們將深入探討捲積運算，這是理解綫性時不變（LTI）係統響應的關鍵。通過對捲積的深刻理解，你將能夠預測任意輸入信號經過一個LTI係統後的輸齣，這在通信、控製等眾多領域都具有至關重要的意義。我們將通過大量的實例，清晰地闡述捲積的計算方法和物理意義，幫助你建立直觀的認識。 而當我們將目光轉嚮頻域，傅裏葉變換將成為我們的核心武器。傅裏葉變換允許我們將信號從其時間域的錶示轉換到頻率域，揭示信號中包含的各種頻率成分。我們將詳細講解傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT），並探討它們的性質，如綫性性、時移性、頻移性、對稱性等。你將學會如何通過頻譜分析來理解信號的特性，例如信號的帶寬、諧波分量等。更重要的是，我們將引導你理解傅裏葉變換在係統分析中的作用，例如如何通過頻率響應來錶徵LTI係統的特性，以及如何分析係統的濾波功能。 除瞭傅裏葉變換，拉普拉斯變換（LT）和Z變換（ZT）也是本書的重要組成部分。拉普拉斯變換是傅裏葉變換在復數域的推廣，它在分析非周期信號和不穩定的係統時展現齣強大的威力。你將學習如何利用拉普拉斯變換求解微分方程，並分析係統的穩定性。而Z變換則是離散時間信號分析的基石，它將連續時間的拉普拉斯變換思想推廣到離散時間領域。我們將詳細介紹Z變換的定義、性質，並闡述其在離散時間係統分析和設計中的核心作用，特彆是與數字信號處理的緊密聯係。 掌握係統分析的核心方法：綫性、時不變、因果與穩定性 信號與係統的理論並非空中樓閣，其核心在於對“係統”的理解和分析。本書將係統地介紹描述和分析係統的重要概念。我們將重點闡述綫性和時不變（LTI）係統的特性，並解釋為何這類係統在工程和科學中如此普遍且易於分析。 因果性是係統必須滿足的一個重要條件，即係統的輸齣不能超前於其輸入。本書將深入探討因果性的定義及其對係統實現的意義。 穩定性是評估一個係統是否能夠正常工作的關鍵指標。我們將介紹不同的穩定性概念，如BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性，並教授你如何通過係統函數的極點位置或直接的數學分析來判斷係統的穩定性。理解係統穩定性對於設計可靠的工程係統至關重要，能夠避免係統在不確定的輸入下産生災難性的響應。 探索豐富的信號類型與係統模型：從理想到現實，從連續到離散 本書不僅關注理論的抽象，更注重將理論與實際應用相結閤。我們將廣泛介紹各種重要的信號類型，包括： 衝激信號（Delta Function）： 這一看似簡單的信號，在理論分析和係統建模中扮演著至關重要的角色，它是理解係統衝激響應的關鍵。 指數信號： 作為許多自然現象和工程係統行為的基本組成部分，指數信號的分析對於理解係統動態至關重要。 正弦和餘弦信號： 它們是構成周期信號的基本元素，也是許多通信係統和振蕩器的核心。 階躍信號： 描述係統在施加一個恒定輸入時的瞬態響應。 在係統模型方麵，我們將覆蓋： 微分方程描述的連續時間係統： 這是經典模擬電路、控製係統等的常見模型。 差分方程描述的離散時間係統： 這是數字信號處理、數字控製係統等領域的核心模型。 捲積模型： 用於直接描述LTI係統的輸入-輸齣關係。 傳遞函數模型： 在頻域中簡潔高效地描述LTI係統的特性。 連接理論與實踐：廣泛的應用領域與前沿思考 信號與係統的知識並非僅限於書本理論，它們是現代幾乎所有工程技術領域的基石。本書將通過豐富的案例研究和應用示例，展示信號與係統理論在以下領域的實際應用： 通信係統： 從無綫電信號的調製解調，到光縴通信的信號傳輸，信號與係統理論是保障信息高效可靠傳輸的關鍵。 控製係統： 無論是工業自動化，還是航空航天，理解係統的動態特性和穩定性對於設計精確可靠的控製器至關重要。 數字信號處理（DSP）： 音頻、視頻的處理，圖像的增強與識彆，語音識彆，都離不開離散信號與係統的理論基礎。 醫學工程： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）的分析，醫學影像（如CT、MRI）的處理，都依賴於對生物信號的深入理解。 金融工程： 信號分析方法也逐漸被應用於股票市場的預測和風險管理。 人工智能與機器學習： 許多機器學習算法，特彆是與序列數據相關的算法，其底層邏輯都與信號與係統的概念緊密相連。 本書還將引導你思考信號與係統理論的未來發展方嚮，例如非綫性係統、隨機信號分析、自適應係統等前沿領域，激發你的探索精神，為你未來在高科技領域的深耕打下堅實的基礎。 學習的旅程：清晰的結構，豐富的習題，助你融會貫通 本書的編寫風格力求清晰易懂，邏輯嚴謹。每個章節都設置瞭明確的學習目標，並在內容講解中穿插瞭大量的圖示和錶格，幫助你直觀理解抽象概念。為瞭幫助你鞏固所學知識，每章末尾都配有精心設計的習題，涵蓋瞭從基礎概念到復雜應用的各個層麵，並提供詳細的解答或提示，引導你獨立思考並掌握解題方法。 我們相信，通過係統學習本書，你不僅能夠掌握信號與係統的基本理論和分析方法，更能夠培養齣一種嚴謹的科學思維和解決復雜工程問題的能力。這套教材將是你開啓電氣信息領域，乃至更廣闊科技疆域探索之旅的得力夥伴。無論你是初涉此領域，還是希望進一步深化理解，本書都將為你提供一條清晰、紮實且富有啓迪的學習路徑。現在，就讓我們一起踏上這段精彩的信號與係統之旅，探尋信息的奧秘，駕馭技術的浪潮！

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的教材捧在手裏，沉甸甸的，光是這份“麵嚮21世紀高等學校精品規劃教材”的頭銜就讓人肅然起敬。我當初選它，很大程度上是衝著這個“精品”二字去的，畢竟在眾多信號與係統教材中脫穎而齣，必然有其獨到之處。然而，實際翻閱下來，感受卻是復雜的。它更像一位學識淵博但略顯刻闆的導師，知識點講解得極其詳盡，幾乎沒有遺漏任何一個理論的推導細節。對於初學者而言，這種詳盡可能帶來安全感，但一旦遇到比較靈活的、需要工程化思維的問題時，書本的“教科書腔調”就顯露齣來瞭。書中的例題設計，偏重於對基本概念的驗證，幾何圖形的變換和傅裏葉級數的求解等“標準操作”占據瞭很大篇幅。我總覺得，在很多地方，它停在瞭“是什麼”和“怎麼算”的層麵，卻未能充分引導我們思考“為什麼”和“在實際中如何運用這些工具去解決一個全新的、非標準化的係統問題”。或許是篇幅所限，也或許是時代的局限，我期待看到更多關於現代通信、數字信號處理前端的實際案例穿插其中，讓理論不再是孤立的公式集，而是解決實際工程難題的利器。這本書的價值在於其理論的嚴謹性，但若能更貼近前沿應用，定能稱得上完美。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本教材，首先映入眼簾的就是那密密麻麻的數學公式和嚴密的邏輯推導，簡直是一場數學的盛宴。對於那些數學基礎紮實，喜歡深挖原理的讀者來說，這本書無疑是寶藏。作者在講解拉普拉斯變換和Z變換時的功力可見一斑，每一步的運算法則和收斂域的討論都處理得滴水不漏，讀起來有一種抽絲剝繭般的暢快感。我特彆喜歡它對綫性時不變係統（LTI）特性的係統化描述，那種層層遞進的結構，讓人清晰地看到一個抽象概念是如何建立起來的。然而，這種極緻的嚴謹性也帶來瞭一個副作用，那就是閱讀體驗的“硬度”。在某些章節，比如狀態空間法的引入，感覺文字和圖示的銜接略顯生硬，需要讀者自己進行大量的腦力連接纔能順暢過渡。我曾試著用它來輔助自學一個特定的濾波器設計項目，發現書中提供的工具箱雖然齊全，但如何將這些工具快速有效地組閤起來，書中提供的“導航”稍顯不足。它更像是一本高精度的瑞士軍刀說明書，告訴你每把工具的功能，但沒有告訴你如何在野外快速組閤它們來應對突發狀況。對於那些追求“即插即用”型知識體係的讀者來說，可能需要額外補充一些實踐導嚮的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

作為一本工具書性質的教材，它最大的優勢在於其內容的權威性和覆蓋麵。幾乎所有信號與係統考試的重點、難點，這本書都給齣瞭教科書式的標準答案和推導路徑。如果你是為瞭準備某個特定的專業課考試，這本書無疑是你的“通關秘籍”，跟著它走，絕對不會跑偏。我對傅裏葉變換的周期延拓和頻譜分析那幾章印象深刻，對周期信號的頻譜特性解釋得非常到位，圖示清晰地展示瞭不同截斷長度對頻譜泄露的影響。然而，正是這種“標準答案”的傾嚮，讓我感覺它在培養批判性思維方麵略有不足。很多時候，作者似乎假定讀者已經完全接受瞭某種特定的數學建模方式。例如，在處理係統穩定性時，重心完全放在瞭零極點的分布上，而對於如何通過修改係統結構或引入反饋機製來主動“設計”齣穩定的係統，書中的引導性描述相對薄弱。它教會瞭我們如何“診斷”一個既定的係統，但似乎沒有花費足夠的篇幅來激發我們如何“創造”一個符閤要求的係統。這種“診斷優於創造”的側重，在需要創新思維的領域，可能會讓人覺得束手束腳。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量確實對得起“精品”二字，紙張的質感很好，長時間閱讀也不會過於刺眼，這是我願意給它加分的一點。不過，內容上，我個人感覺它在處理離散時間信號與連續時間信號的過渡時，顯得有些割裂。雖然理論上兩者是相互映射和統一的，但在書中的呈現上，感覺像是兩本相對獨立的小冊子被強行裝訂在一起。連續係統的捲積積分和離散係統的捲積和，那種對應關係在概念層麵解釋得夠清楚，但在計算題目的設計上，我希望能看到更多直接對比兩者的練習，以便更直觀地體會數字化帶來的本質變化。特彆是當涉及到采樣定理和量化誤差時，我感覺論述得稍微保守瞭一些，缺乏對現代高速ADC/DAC芯片在實際工作中所麵臨的非理想因素的探討。如果能加入一些關於有限精度算術對係統性能影響的簡要討論，那就更貼近現代電子信息工程的實際需求瞭。目前的討論，仍然停留在理想信號處理的範疇內，這對於一個麵嚮21世紀的教材來說，稍顯保守。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞這本書的地方在於它對基本概念的窮盡式討論。很多時候，一個簡單的定義，書裏會從不同角度反復闡述，直到你覺得不可能再忘記為止。比如對因果性、穩定性、可觀測性、可控性這些基本性質的界定，定義清晰，界限分明。這對於建立一個堅實的基礎理論框架至關重要，能有效避免日後學習更高級的控製理論或通信理論時，因為基礎概念模糊而産生的混淆。但是，如果讓我給一個正在自學的工科新生推薦，我會加上一個“但書”。我會告訴他，這本書是“打地基”的神器，但你不能隻停留在打地基的階段。當你掌握瞭這本書裏所有的核心概念後，請立刻轉嚮那些偏重於Matlab或Python實現的實踐書籍。因為這本書對仿真和實際數據處理的著墨太少，你會發現書本上通過手算得齣的完美響應，在實際環境中，可能因為環境噪聲、延遲抖動等因素而變得麵目全非。因此，這本書的閱讀順序，在我看來，應該是“理論基石”→“實踐應用”，而非孤立地將其視為唯一的知識來源。它為我們搭建瞭一個宏偉的理論殿堂，但要真正住進去並改造它，我們還需要更多來自工程實踐的磚瓦和工具。