信號與係統習題精解及應試指導 9787030431431 科學齣版社有限責任公司 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊曉非，李強，何豐 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 模擬信號處理
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 習題集
• 應試指導

店鋪： 晚鞦畫月圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030431431

商品編碼：29589764712

包裝：平裝

齣版時間：2018-01-01

基本信息

書名：信號與係統習題精解及應試指導

定價：49.80元

作者：楊曉非,李強,何豐

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2018-01-01

ISBN：9787030431431

字數：474

頁碼：320

版次：2

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號與係統習題精解及考研應試指導》涵蓋瞭“信號與係統”課程的主要內容,是科學齣版社齣版的普通高等教育電子通信類***特色專業係列規劃教材《信號與係統(第二版)》的配套輔助教材.全書共6章,內容包括信號與係統概論？LTI係統的時域分析法？信號與係統的頻域分析？連續信號與係統的復頻域分析？離散信號與係統的z域分析？狀態變量分析法,*後附有信號與係統考研應試例題釋解和兩套模擬試題.前6章包括主要知識點？重要公式摘要和習題全解.

目錄

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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：理論基礎、分析方法與應用探索 《信號與係統》作為電子信息科學、通信工程、自動控製等眾多工程技術領域的核心基礎課程，其重要性不言而喻。它不僅為理解和掌握更高級的專業知識奠定瞭堅實的理論基石，更是分析和設計各種信號處理係統、通信係統、控製係統等不可或缺的工具。本書旨在深入淺齣地剖析信號與係統的基本概念、理論框架和核心分析方法，並引導讀者探索其在實際工程中的廣泛應用，以期幫助學習者建立全麵而深刻的認識。 第一部分：信號的本質與描述 信號是信息傳輸和處理的基本載體，其形式多樣，涵蓋瞭聲音、圖像、電脈衝、溫度變化等一切可以被量化並攜帶信息的物理量。本書將從信號的分類入手，詳細闡述連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、偶信號與奇信號等基本類型。每一種信號類型都將通過具體的實例進行說明，幫助讀者建立直觀的理解。 連續時間信號與離散時間信號： 探討信號在時間軸上的連續性與離散性，以及它們在數學模型上的差異。例如，連續時間信號可以用 $x(t)$ 錶示，而離散時間信號則用 $x[n]$ 錶示。理解這種區彆對於後續的信號分析至關重要。 周期信號與非周期信號： 介紹周期信號具有重復性，其基本周期是其核心特徵。而非周期信號則沒有這種規律性。本章將講解如何判斷信號的周期性，並介紹傅裏葉級數作為分析周期信號的強大工具。 能量信號與功率信號： 區分信號的能量和功率，這對於理解信號的傳輸和處理能力至關重要。能量信號的總能量是有限的，而功率信號在單位時間內消耗的功率是有限的。 偶信號與奇信號： 講解信號的對稱性，即偶信號滿足 $x(t) = x(-t)$（或 $x[n] = x[-n]$），奇信號滿足 $x(t) = -x(-t)$（或 $x[n] = -x[-n]$）。對稱性在信號分析中具有重要意義，可以簡化分析過程。 在理解瞭信號的基本分類後，我們將深入探討信號的錶示方法。 基本信號單元： 重點介紹階躍信號（unit step function）、衝激信號（unit impulse function，狄拉剋衝激）、指數信號（exponential function）、正弦信號（sinusoidal function）等基本信號單元。這些基本信號單元可以看作是構成復雜信號的“積木”，理解它們的性質是掌握更復雜信號分析的基礎。例如，狄拉剋衝激函數 $delta(t)$ 的重要特性是 $int_{-infty}^{infty} x(t)delta(t-a)dt = x(a)$，這使得衝激函數在信號采樣和係統響應分析中扮演著至關重要的角色。 信號的運算： 詳細介紹信號的基本運算，包括時移（time shifting）、尺度變換（scaling）、翻轉（reversal）以及相加、相乘等。這些運算在信號變換和係統分析中頻繁齣現，理解它們的操作方式和效果是至關重要的。例如，信號 $x(t-a)$ 錶示將信號 $x(t)$ 嚮右平移 $a$ 個單位；信號 $x(at)$ 錶示對信號 $x(t)$ 進行時間尺度壓縮（如果 $|a|>1$）或擴展（如果 $|a|<1$）。 信號的分解： 介紹如何將復雜的信號分解為基本信號單元的組閤，這為後續的係統分析奠定瞭基礎。例如，任何信號都可以通過衝激函數的加權和來錶示。 第二部分：係統的特性與數學模型 係統是處理信號的實體，它可以是硬件電路、軟件算法、或者自然界的各種物理過程。本書將係統視為一個“黑箱”，關注輸入信號如何被處理以産生輸齣信號，並重點研究係統的基本特性及其數學描述。 係統的定義與分類： 明確係統的概念，即一個從輸入信號到輸齣信號的映射關係。根據係統處理信號的時間特性，我們將係統分為連續時間係統和離散時間係統。 綫性係統： 深入分析綫性係統的疊加原理，即係統對多個輸入信號之和的響應等於各輸入信號分彆響應之和，並且對輸入信號乘以常數後的響應等於原響應乘以該常數。綫性係統是信號與係統理論中最重要的一類係統，其分析方法也最為成熟。 時不變係統： 闡述時不變係統的特性，即係統的輸入和輸齣之間的關係不隨時間而改變。這意味著，如果我們將輸入信號延遲一段時間，輸齣信號也會相應地延遲相同的時間。 因果係統： 討論因果係統的概念，即係統的當前輸齣僅取決於當前和過去的輸入，而不取決於未來的輸入。在實際工程中，大多數物理係統都是因果的。 穩定性係統： 探討係統穩定性的概念，即當輸入信號是有界的，輸齣信號也是有界的。穩定係統是工程設計中必須考慮的關鍵因素，不穩定的係統可能導緻災難性的後果。 記憶係統與無記憶係統： 區分具有記憶（輸齣依賴於過去輸入）和無記憶（輸齣僅依賴於當前輸入）的係統。 LTI係統（綫性時不變係統）的描述： LTI係統是信號與係統理論研究的核心對象。本書將重點介紹LTI係統的兩種重要數學描述： 微分方程/差分方程： 對於連續時間LTI係統，常使用常係數綫性微分方程來描述輸入輸齣關係；對於離散時間LTI係統，則使用常係數綫性差分方程。這些方程直接反映瞭係統的動態行為。 單位衝激響應（Unit Impulse Response, UIR）： 單位衝激響應是描述LTI係統最重要的內在特徵。係統的任何輸入信號都可以看作是無數個延遲的衝激信號的加權疊加，因此，係統的輸齣信號就可以看作是輸入信號的衝激響應的加權疊加。本書將詳細推導和闡述捲積積分（對於連續時間係統）和捲積和（對於離散時間係統）的概念，它們是利用單位衝激響應求解係統輸齣的關鍵數學工具。 第三部分：信號與係統的分析方法 理解瞭信號和係統的基本概念以及數學模型後，本書將重點介紹分析信號與係統的各種強大工具和方法。 傅裏葉分析： 傅裏葉分析是信號與係統分析中最核心、最廣泛應用的工具之一。 傅裏葉級數： 用於分析周期信號的頻譜特性，將周期信號分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦分量的疊加。這使得我們能夠從頻率域理解信號的組成。 傅裏葉變換： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，從而分析非周期信號的頻譜。本書將詳細介紹傅裏葉變換的定義、性質（如綫性性、時移性、尺度變換性、捲積定理等）以及逆傅裏葉變換。 傅裏葉變換的意義： 強調傅裏葉變換揭示瞭信號的頻率成分，使得我們能夠分析信號的帶寬、功率譜密度等重要信息，為濾波器設計、頻譜分析等應用奠定基礎。 帕斯瓦爾定理： 介紹帕斯瓦爾定理，它錶明信號的總能量可以通過其時域錶示或頻域錶示計算得齣，這在能量分析和功率譜密度計算中非常有用。 拉普拉斯變換（Laplace Transform）： 拉普拉斯變換是分析連續時間LTI係統，特彆是穩定性分析和暫態響應分析的強大工具。 定義與性質： 介紹拉普拉斯變換的定義，以及收斂域（ROC）的概念。強調拉普拉斯變換將微分方程轉化為代數方程，大大簡化瞭係統分析。 與傅裏葉變換的關係： 闡述拉普拉斯變換與傅裏葉變換之間的聯係，當收斂域包含虛軸時，拉普拉斯變換退化為傅裏葉變換。 應用： 重點介紹拉普拉斯變換在求解微分方程、係統穩定性判斷、頻率響應分析等方麵的應用。 Z變換（Z-Transform）： Z變換是分析離散時間LTI係統，特彆是離散係統穩定性和頻率響應的有力工具。 定義與性質： 介紹Z變換的定義，以及收斂域（ROC）的概念。強調Z變換將差分方程轉化為代數方程。 與傅裏葉變換的關係： 闡述Z變換與離散時間傅裏葉變換（DTFT）之間的聯係。 應用： 重點介紹Z變換在求解差分方程、係統穩定性判斷、頻率響應分析等方麵的應用，以及在數字信號處理中的重要地位。 捲積（Convolution）： 再次強調捲積是LTI係統分析的核心。 捲積定理： 強調捲積定理在時域和頻域之間的轉換關係，即捲積在時域對應乘積在頻域，反之亦然。這為係統分析提供瞭極大的靈活性。 計算方法： 詳細講解連續時間捲積積分和離散時間捲積和的計算方法，並通過實例進行說明。 第四部分：信號與係統的應用探索 本書的最後一個部分將引導讀者將所學的理論知識應用於實際的工程領域，展現信號與係統在現代科技中的重要作用。 濾波器設計： 介紹濾波器在信號處理中的作用，如何利用傅裏葉分析、拉普拉斯變換和Z變換來設計各種類型的濾波器，如低通、高通、帶通、帶阻濾波器等，以去除噪聲、提取有用信息。 通信係統： 探討信號與係統在通信係統中的應用，包括信號的調製與解調、信道傳輸、噪聲抑製等。理解信號在不同通信媒介中的傳播特性和失真，是設計高效可靠通信係統的基礎。 控製係統： 分析信號與係統在自動控製係統中的應用，如係統建模、穩定性分析、控製器設計等。例如，PID控製器就是基於信號與係統理論設計的。 數字信號處理（DSP）： 重點介紹離散時間信號和離散時間係統在數字信號處理中的核心地位，如采樣、量化、數字濾波、快速傅裏葉變換（FFT）等。這是現代電子産品和通信技術不可或缺的部分。 其他應用領域： 簡要介紹信號與係統在圖像處理、語音識彆、生物醫學工程、經濟學等領域的應用，拓寬讀者的視野。 通過對這些內容的深入學習和實踐，讀者將能夠： 1. 掌握信號的本質和分類： 能夠準確識彆和描述各種類型的信號。 2. 理解係統的特性和模型： 能夠分析和建立各種係統的數學模型。 3. 熟練運用分析工具： 能夠靈活運用傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換等工具分析信號和係統。 4. 解決實際工程問題： 能夠將所學知識應用於設計和分析各種工程係統。 本書力求通過清晰的邏輯、詳實的講解和豐富的實例，引導讀者逐步深入地理解信號與係統的精髓，為未來的學習和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我個人認為，這本書最大的價值在於其對“難點”的處理方式，簡直是教科書級彆的拆解藝術。像Z變換的收斂域分析、LTI係統的因果性與穩定性判定這些常讓學生感到頭疼的部分，作者的處理方法簡直是化繁為簡的典範。他們並沒有用大段艱澀的文字去解釋，而是設計瞭一係列循序漸進的小例子，每一個小例子都針對性地考察瞭某個特定的邊界條件或者特殊情況。例如，在講解如何判斷一個係統的穩定性時，它不是簡單地給齣一個判據公式，而是通過改變係統零點和極點的位置，直觀地展示齣這些幾何位置如何影響最終的係統響應是否會發散。這種“可視化”的教學思路，使得那些抽象的代數和復平麵上的概念，瞬間變得形象起來。我感覺作者仿佛就在旁邊，拿著小黑闆，耐心地為你掃清每一個邏輯上的障礙，讓人有一種“原來如此”的豁然開朗之感，這種教學的溫度是冰冷的公式集所無法比擬的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計很有意思，封麵采用瞭深邃的藍色調，配閤著簡潔的幾何圖形，給人一種既專業又充滿智慧的感覺。拿到手裏，紙張的質感相當不錯，拿在手裏沉甸甸的，一看就是那種用心打磨齣來的教材。內頁的排版也做得非常清晰，公式和圖錶的展示都讓人一目瞭然，即便是初次接觸這個領域的人，也能很快找到重點。我特彆喜歡它在章節介紹部分做的導讀，寥寥數語就能勾勒齣本章的核心思想和學習路徑，這對於自學或者時間緊張的讀者來說，簡直是福音。而且，書中的插圖部分，比如那些係統框圖和波形示意圖，繪製得細緻入微，綫條流暢，色彩搭配也閤理，使得那些抽象的概念變得具體可感，這在很多同類書籍中是很難得的。翻閱的過程中，我注意到一些關鍵的定理和定義都被加粗或用特殊顔色標記齣來，齣版社在細節處理上真的下瞭大功夫，體現齣對讀者學習體驗的尊重。總的來說，從視覺和觸覺上，這本書都成功地建立瞭一種權威而又親切的閱讀氛圍，讓人願意沉下心來仔細研讀其中的每一個知識點。

評分☆☆☆☆☆

從實戰應用的角度來看，這本書的“應試指導”部分做得非常貼閤實際需求，它絕對不是那種紙上談兵的理論大全。我留意到，在每套模擬題的解析中，作者都會非常細緻地標注齣每個考點在曆年真題中齣現的頻率，這對於把握考試的重點和熱點是非常有幫助的。而且，它對錯誤選項的分析也做得極為精妙。很多習題解析隻告訴我們正確答案的推導過程，但這本書會專門闢齣篇幅，講解為什麼其他三個選項是錯的，以及這些錯誤選項通常是由於哪種常見的思維誤區造成的。這簡直是“反嚮學習”的絕佳材料，它不僅教會你如何避開陷阱，更深層次地幫你診斷齣自己思維中的漏洞。對於那些經常做題但成績總徘徊不前的同學來說，這種對錯誤源頭的精準打擊，比單純刷題一百遍都管用得多，它真正做到瞭授人以漁，而非僅僅授人以魚。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯構建和知識點的組織方式，簡直是為應對考試而生的教科書。它的敘事風格非常嚴謹，從最基礎的傅裏葉級數講起，每一步推導都力求完整和無懈可擊，絕不跳躍性地拋齣結論。我發現作者在處理一些經典難題時，會先從理論的源頭迴顧相關的定義和性質，然後纔展開解題步驟。這種“先立後破”的結構，讓讀者不僅學會瞭“怎麼做”，更明白瞭“為什麼這麼做”，這對於真正理解信號與係統的精髓至關重要。更難能可貴的是，它對不同解題方法的比較分析做得非常到位。比如，在處理一個特定的積分問題時，作者會並列展示拉普拉斯變換法和直接積分法，並清晰地指齣各自的優缺點和適用範圍，這極大地拓寬瞭讀者的思路，避免瞭死記硬背公式的弊端。這種多角度的審視，使得原本枯燥的數學推導過程，變成瞭一場思維的探索之旅。對於那些希望在考試中取得高分的同學，這本書無疑提供瞭非常紮實的理論基石和靈活的應試技巧指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，如果用一個詞來形容，那就是“沉穩的激情”。雖然是理工科的教材，但通篇讀下來，絲毫沒有那種公式堆砌的枯燥感。作者在引言和總結部分，會偶爾穿插一些關於信號與係統在現代通信、圖像處理中應用的宏觀思考，這極大地激發瞭我對這門學科更深層次的興趣。它不僅僅是在教你如何解題，更是在潛移默化中培養你作為一名工程師的係統化思維。比如，在討論捲積積分時，作者會將其與現實世界中的“影響疊加”過程相類比，這種類比非常巧妙，既保持瞭數學的嚴謹性，又賦予瞭抽象運算以生動的物理意義。這種行文上的張弛有度，讓閱讀體驗變得十分愉悅，長時間閱讀也不會産生強烈的疲勞感。它像一位經驗豐富、學識淵博的導師，在知識的殿堂中，既為你指明最堅實的路徑，又不忘提醒你駐足欣賞沿途的風景。