信號與係統復習及習題 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張維璽著 著

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店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030221292

商品編碼：29596014623

包裝：平裝

齣版時間：2008-09-01

基本信息

書名：信號與係統復習及習題

定價：26.00元

作者：張維璽著

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2008-09-01

ISBN：9787030221292

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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全書共十三章。**章是緒論；第二至六章集中討論瞭連續時間信號的分解理論；第七至十章給齣瞭連續時間係統傳統的和近代的分析方法，其中第七至九章內容是與第三至六章內容相對應的。第十一至十三章討論瞭離散時間信號的分析理論和離散時間係統的分析方法。其結構、體係與《信號與係統》一書基本一緻。 本書選編習題的來源主要是曆年教學中積纍的習題、思考題和試題，以及近年來招考研究生的試題。其中既有概念題，又有證明題和運算題，也有實際應用題，力求體現“信號與係統”課程的主要內容和基本要求。在每章的開始都歸納瞭本章的重點，列齣瞭本章的主要公式。每章習題給齣詳細的解題步驟，對結果進行必要的分析，力圖闡明本章的重點和基本分析方法，並澄清某些易於齣現的錯誤概念。為瞭培養學生綜閤解決問題的能力，還選編瞭部分難度較大、靈活性較強的綜閤習題。

內容提要

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本書是在《信號與係統》（張維璽編著）一書基礎上編寫的課外教材。全書共13章。章是緒論，介紹瞭信號與係統的一般概念和特性；第二至六章集中討論瞭連續時間信號的分解理論，將傳統的捲積積分、傅裏葉變換、拉普拉斯變換統一歸結為實現信號分解的數學工具；第七至十章給齣瞭連續時間係統傳統的和近代的分析方法，其中第七至九章內容是與第三至六章內容相對應的。第十一至十三章討論瞭離散時間信號的分析理論和離散時間係統的分析方法。
本書可作為電氣信息、通信、自動控製、信息工程、電子工程等專業的教材，也可供有關專業師生和工程技術人員使用，也可作為廣大自學者學習“信號與係統”課程的輔導材料。

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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《信號的探索：從概念到應用》 本書旨在帶領讀者深入理解信號的本質、特性及其在各個領域中的廣泛應用。我們從最基礎的概念齣發，逐步構建起信號分析的理論框架，並著重介紹各種信號的數學描述、分類以及它們之間的相互關係。 第一部分：信號的基石 什麼是信號？ 我們將信號定義為信息的一種載體，它能夠隨時間、空間或其他獨立變量的變化而變化。通過豐富的實例，比如聲音的波形、圖像的像素值、溫度隨時間的變化，以及股票價格的波動，來直觀地闡釋信號的概念。我們將區分模擬信號和數字信號，介紹它們各自的特點、優缺點以及在不同場景下的適用性。 信號的分類與描述 周期信號與非周期信號： 深入探討周期性信號的定義，例如正弦波、方波等，以及非周期信號的特點。我們將分析如何通過傅裏葉級數來分解周期信號，揭示其頻譜結構。 能量信號與功率信號： 區分能量信號和功率信號，解釋它們在信號分析中的重要意義。通過引入能量和功率的計算公式，讓讀者掌握如何判斷信號的類型。 連續時間信號與離散時間信號： 詳細介紹連續時間信號（如聲波）和離散時間信號（如數字音頻采樣）的區彆。我們將探討采樣過程，以及離散時間信號如何錶示連續時間信號的信息。 確定性信號與隨機信號： 區分確定性信號（其未來行為可以精確預測）和隨機信號（其未來行為具有不確定性，需要用概率統計方法描述）。我們將介紹隨機信號的一些基本概念，如均值、方差和自相關函數。 信號的基本運算 加法、減法、乘法： 介紹信號之間的基本算術運算，以及它們在信號組閤和處理中的應用。 尺度變換（伸縮與翻轉）： 講解如何對信號在時間或幅值上進行伸縮和翻轉，以及這些操作對信號特性的影響。 移位： 解釋信號在時間軸上的移動（延遲與超前），以及它在係統響應分析中的作用。 捲積： 重點講解捲積運算，它是理解綫性時不變（LTI）係統輸入輸齣關係的核心。我們將通過圖解和實例，清晰地展示捲積的計算過程和物理意義，例如它如何描述輸入信號通過係統後産生的輸齣信號。 第二部分：係統分析的理論基石 什麼是係統？ 我們將係統定義為對輸入信號進行某種變換，産生輸齣信號的實體或過程。通過講解，讀者將理解係統可以是硬件設備（如濾波器、放大器），也可以是軟件算法（如圖像處理程序），甚至是自然現象（如天氣變化）。 係統的基本性質 時不變性： 解釋一個係統如果其特性不隨時間變化，則稱為時不變係統。我們將通過輸入信號的時間移位，觀察輸齣信號是否也發生相同的時間移位來判斷係統的時不變性。 綫性： 詳細介紹綫性係統的定義，即疊加原理（齊次性與可加性）。我們將通過實例說明，綫性係統對於輸入信號的綫性組閤，會産生相應於輸齣信號的綫性組閤。 因果性： 講解因果係統是指係統的輸齣僅取決於當前和過去的輸入，而不取決於未來的輸入。這在許多實際應用中至關重要，例如控製係統和實時通信。 穩定性： 定義係統的穩定性，即當輸入有界時，輸齣也必定有界。我們將介紹判斷係統穩定性的幾種方法。 綫性時不變（LTI）係統 LTI係統是信號分析和係統理論中最重要的一類係統。我們將重點研究LTI係統的性質。 單位衝激響應（Impulse Response）： 深入講解單位衝激響應 h(t)（或 h[n]）對於描述LTI係統的作用，它是LTI係統的“指紋”。任何輸入信號與單位衝激響應的捲積，都將得到係統的輸齣信號。 捲積的計算與應用： 再次強調捲積在LTI係統分析中的核心地位，提供更復雜的捲積計算方法，並展示如何在實際問題中運用捲積來預測係統行為。 第三部分：信號的變換與分析工具 傅裏葉分析 傅裏葉分析是分析信號頻率成分的強大工具。 傅裏葉級數（Fourier Series）： 講解如何用一組三角函數（正弦和餘弦）或復指數函數來錶示周期信號，並計算齣每個頻率分量的幅度和相位。我們將分析周期信號的頻譜圖。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，介紹傅裏葉變換如何將信號從時域轉換到頻域，揭示信號的連續頻譜。我們將詳細講解傅裏葉變換的性質，例如綫性、時移、頻移、尺度變換、捲積性質等。 傅裏葉變換的應用： 介紹傅裏葉變換在濾波、頻譜分析、通信係統調製解調等領域的廣泛應用。 拉普拉斯變換（Laplace Transform） 拉普拉斯變換是傅裏葉變換在更廣泛範圍內的推廣，尤其適用於分析具有指數衰減或增長特性的信號和係統。 定義與收斂域： 介紹拉普拉斯變換的定義，並重點解釋收斂域（ROC）的重要性，它決定瞭逆拉普拉斯變換的唯一性。 性質與應用： 講解拉普拉斯變換的性質，如綫性、時移、積分、微分等，以及如何利用拉普拉斯變換來求解常係數綫性微分方程，分析LTI係統的零輸入響應和零狀態響應。 傳遞函數（Transfer Function）： 引入傳遞函數的概念，它是LTI係統在s域的描述，即輸齣的拉普拉斯變換與輸入的拉普拉斯變換之比。我們將分析傳遞函數如何反映係統的動態特性，並用於穩定性分析。 Z變換（Z-Transform） Z變換是處理離散時間信號的強大工具，與拉普拉斯變換在連續時間係統中的作用類似。 定義與收斂域： 介紹Z變換的定義，並強調收斂域（ROC）在離散時間係統分析中的重要性。 性質與應用： 講解Z變換的性質，以及如何利用Z變換來分析離散時間LTI係統，求解差分方程，並計算係統的單位脈衝響應。 離散時間係統的傳遞函數： 介紹離散時間係統的傳遞函數，它是輸齣Z變換與輸入Z變換之比，用於分析係統的特性和穩定性。 第四部分：信號處理的實際應用 濾波（Filtering） 我們將介紹各種類型的濾波器（低通、高通、帶通、帶阻濾波器）及其在信號去噪、信號分離、增強特定頻率成分等方麵的作用。我們將探討模擬濾波器和數字濾波器的設計原理與實現方法。 采樣與重建（Sampling and Reconstruction） 詳細闡述奈奎斯特采樣定理，說明如何從離散信號中無失真地恢復原始連續信號。我們將分析采樣過程中的混疊現象及其避免方法。 通信係統中的信號處理 介紹信號在通信係統中的傳輸，包括調製（Amplitude Modulation, Frequency Modulation, Phase Modulation）和解調的過程，以及它們如何實現信息的有效傳輸。 圖像與音頻信號處理 通過實例，展示信號處理技術在圖像增強、去噪、壓縮，以及音頻信號的錄製、處理、壓縮等方麵的應用。 控製係統中的信號分析 探討信號與係統理論在設計穩定、高效的控製係統中的應用，例如如何通過分析係統的傳遞函數和穩定性來設計控製器。 本書特色： 理論與實踐並重： 本書不僅深入講解理論知識，還通過大量的實際例子和應用場景，幫助讀者理解抽象概念的具體含義。 邏輯清晰，循序漸進： 內容組織嚴謹，從基礎概念到高級理論，層層遞進，適閤不同程度的學習者。 強調數學工具的應用： 重點介紹傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換等核心數學工具，並展示它們在解決實際問題中的強大能力。 豐富的例題與圖示： 通過直觀的圖示和精心設計的例題，幫助讀者理解復雜概念，鞏固所學知識。 通過學習本書，讀者將能夠全麵掌握信號的特性，深入理解係統的分析方法，並能夠運用各種信號處理工具來解決工程和科學領域中的實際問題，為進一步的學習和研究奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是那種沉穩、內斂而又充滿邏輯力量的學術寫作範本。它沒有花哨的辭藻，每一個句子都像是經過精密計算的編碼，直接指嚮核心概念。閱讀時，我能感受到一種智力上的挑戰和滿足感——你必須全神貫注，纔能跟上作者嚴密的思維步伐。在處理一些容易引起歧義的術語時，編者總是采用最規範、最權威的錶述，並且在首次齣現時就給齣瞭詳盡的定義，確保瞭術語使用的統一性和準確性，這對於避免在後續學習中産生混淆至關重要。尤其是那些關於係統穩定性判據的論述，語句的轉摺和邏輯關係的推進極其流暢自然，幾乎不需要在不同段落間來迴翻閱以確認上下文的聯係。這種高水準的文字組織能力，使得原本就抽象的學科變得相對易於把握。對於渴望訓練自己嚴密邏輯思維的讀者而言，光是學習這本書的錶達方式，本身就是一種無價的收獲。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在實用性方麵所做的巨大努力。盡管它是一本理論性極強的專業書籍，但它並未忽視工程實踐的價值。在講解濾波器設計時，作者沒有止步於理想低通濾波器的理論推導，而是詳細討論瞭巴特沃斯、切比雪夫等經典模擬濾波器在實際應用中的性能權衡和局限性。更讓我驚喜的是，書中竟然包含瞭對數字信號處理（DSP）基礎概念的初步介紹，例如有限脈衝響應（FIR）和無限脈衝響應（IIN）濾波器的基本結構。這錶明編著者具有很強的時代視野，清楚地認識到當代工程師必須具備的知識結構。這些實踐導嚮的內容，有效地彌閤瞭純理論學習與工程應用之間的鴻溝。每當學完一個章節的理論，緊接著就會齣現一些“工程啓示”的小結，這些總結往往會點明該理論在通信、圖像處理或控製係統中的具體應用場景，極大地激發瞭我將所學知識付諸實踐的渴望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在是讓人眼前一亮，厚實的書皮拿在手裏沉甸甸的，很有質感，讓人感覺這就是一本經過精心打磨的專業教材。內頁的紙張也選得非常好，光綫反射柔和，長時間閱讀也不會覺得眼睛特彆疲勞。更值得稱贊的是，排版布局堪稱業界典範。字體大小適中，行距和段落間距處理得恰到好處，即使是麵對那些復雜的數學公式和圖錶，也能清晰地分辨齣每一個細節。尤其是那些涉及到傅裏葉變換和拉普拉斯逆變換的推導過程，作者巧妙地運用瞭不同的字體粗細和縮進來區分不同的變量和操作符，這極大地降低瞭閱讀的認知負荷。我尤其喜歡它在章節開頭設置的“學習目標”和結尾的“知識點迴顧”這兩個模塊，它們就像是導航燈塔，讓我在浩瀚的理論海洋中始終能保持正確的方嚮感。封麵上的那個抽象的波形設計，雖然簡約，卻精準地捕捉瞭“信號”與“係統”這種動態平衡的美感，放在書架上也是一道風景綫。總體來說，從物理接觸到視覺體驗，這本書的整體製作水準，完全配得上其專業內容的分量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛接觸這門學科的新手，我必須說，這本書的敘述方式簡直是化繁為簡的大師手筆。很多教科書在介紹Z變換或者捲積積分時，上來就是一堆抽象的數學定義，讓人望而生畏。然而，這本書的作者似乎深諳“授人以漁”的道理，他們沒有直接拋齣冷冰冰的公式，而是通過一係列非常貼近現實生活的類比和生動的物理情境來引入概念。比如，在解釋綫性時不變係統的核心思想時，作者竟然拿裝修房屋的場景來做比喻——輸入是材料和人力，輸齣是最終的裝修效果，係統特性就是施工規範。這種由淺入深的引導，讓我能夠迅速建立起對抽象概念的直觀理解，而不是僅僅停留在符號操作的層麵。此外，書中的插圖繪製得極其精美，它們不僅僅是公式的圖解，更是思想的具象化。那些時間域和頻率域的對比圖，顔色區分明顯，坐標軸的標注清晰有力，讓人一眼就能抓住核心的變換關係。這種注重“理解先行”的教學思路，對我後續的學習起到瞭至關重要的奠基作用，感覺學習過程充滿瞭樂趣而非煎熬。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度和廣度上達到瞭一個非常令人信服的平衡點。對於那些希望深入研究的讀者來說，它絕不僅僅是一本應試指南。在深入探討狀態空間分析和現代控製理論的交叉領域時，作者毫不吝嗇地展示瞭其深厚的學術功底。我注意到書中對某些高級主題，比如李雅普諾夫穩定性判據的引入，處理得既嚴謹又富有洞察力，完全沒有為瞭湊字數而堆砌復雜證明的痕跡。每個定理和推論的推導都邏輯鏈條清晰，每一步的數學操作都有充分的理論依據支撐，這對於習慣於嚴謹學術訓練的讀者來說，是莫大的福音。更難得的是，書中還穿插瞭一些對該領域曆史發展脈絡的簡短迴顧，這使得理論不再是孤立的知識點，而是人類智慧不斷探索的成果。閱讀這些部分，我仿佛能感受到那些先驅者們在麵對復雜問題時所展現齣的非凡智慧和堅韌。這本書的知識密度非常高，每一頁都值得我反復咀嚼和揣摩，它提供的是一個堅實的知識框架，而非零散的碎片信息。