係統與信號入門(第二版)——國外經典教材 電子信息 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美謝裏剋Sherrick，D.J.，肖創柏，羅瓊 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 電子信息
• 通信工程
• 控製工程
• 數學基礎
• 經典教材
• 入門教材
• 電工學
• 高等教育

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302114161

商品編碼：29712015060

包裝：平裝

齣版時間：2005-09-01

基本信息

書名:係統與信號入門(第二版)——國外經典教材 電子信息

定價：39.00元

售價：26.5元,便宜12.5元,摺扣67

作者:(美)謝裏剋(Sherrick,D.J.) ,肖創柏,羅瓊

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2005-09-01

ISBN：9787302114161

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.522kg

編輯推薦

本書與眾不同，特彆針對工科學生，在一本書中涵蓋連續域和離散域這兩個主題。作者迴顧瞭連續時間係統，介紹瞭信號頻譜的概念以及分析工具，著重討論瞭周期信號和離散傅裏葉變換。主題包括：
·分析技術
·頻率響應
·標準濾波器
·頻譜分析
·離散時間信號和係統
·IIR和FIR濾波器設計
·采樣策略
相較於前一版，第2版增加瞭頻譜估計、離散域和相關等章節的內容。此外還單獨用一章來介紹拉普拉斯變換及Z變換的應用，討論衝激不變技術（把連續時間係統轉換成離散時間係統）。與此同時，各章末尾還提供瞭MATLAB課程，以促進學生對MATLAB的理解和掌握。

內容提要

本書是為電子與電氣類、計算機類和電信類高年級學生編寫的，集中介紹瞭連續域和離散域。全書包含12章，兩上附錄。首先迴顧連續時間係統的基礎知識，然後介紹與信號頻譜有關的概念和分析工具（主要側重於周期信號和離散傅裏葉變換）。此外，各章末尾基本都提供MATLAB教程和習題，供讀者地一步瞭解MATLAB。附錄A簡單介紹DSP硬件。附錄B提供各章奇數編號習題的答案。
本書可作為高等院校信號與係統入門教材，也可供科研和工程技術人員自學參考。

目錄

章 數字、算術和數學
引言
1.1 數字係統
1.2 直角坐標/極坐標變換
1.3 歐拉公式
1.4 復數運算
1.4.1 加/減法運算
1.4.2 乘法運算
1.4.3 共軛復數
1.4.4 除法運算
1.5 復變函數
1.6 不定值
1.7 MATLAB（講）
小結
習題
第2章 連續時間係統
引言
2.1 係統方程
2.2 指數信號
2.3 相量變換
2.4 傳遞函數
2.5 自然響應
2.6 MATLAB（第2講）
小結
習題
第3章 分析技術
引言
3.1 輸入端阻抗
3.2 s域中的電路分析
3.3 反饋圖
3.4 係統方框圖的化簡
3.5 穩定性判據
3.6 MATLAB（第3講）
小結
習題
第4章 頻率響應
引言
4.1 諧振係統：L-C電路
4.2 非諧振係統：R-C電路
4.3 分貝（dB）
4.4 一般係統：R-L-C電路
4.5 MATLAB（第4講）
小結
習題
第5章 標準濾波器
引言
5.1 理想濾波器
5.2 濾波器原型
5.3 去規範性
5.4 濾波器變換
5.5 原型電路設計
5.6 MATLAB（第5講）
小結
習題
第6章 頻譜分析
引言
6.1 傅裏葉級數
6.2 帕斯瓦爾定理
6.3 傅裏葉變換
6.4 窗函數
6.5 MATLAB（第6講）
6.6 信號的特性
小結
習題
第7章 采樣信號
引言
7.1 離散傅裏葉變換（DFT）
7.2 采樣正弦波
7.3 離散時間傅裏葉變換（DTFT）
7.4 MATLAB（第7講）
7.5 DFT應用精選
小結
習題
第8章 離散時間係統
引言
……
第9章 IIR濾波器設計
0章 FIR濾波器設計
1章 采樣策略
2章 拉普拉斯和Z變換技術
附錄A DSP硬件
附錄B 奇數編號習題的答案

作者介紹

John D.Sherrick在羅徹斯特技術學院從事教學20餘年，具有豐富的工程技術和教學經驗。其著作《係統與信號入門》（版）齣版後，被世界各地（比如美國、丹麥和比利時）很多院校選作教材。 肖創柏，北京工業大學計算機學院教授。1983年畢業於湘潭大學，獲計算機軟件專業

文摘

序言

洞見信息流動的奧秘：從基礎到應用的脈絡梳理 在信息爆炸的時代，理解和駕馭信息流動的本質，是掌握現代科技、洞察世界運行規律的關鍵。無論是通信、控製，還是圖像處理、語音識彆，抑或是更前沿的人工智能，它們的核心都離不開“係統”與“信號”這兩大支柱。一本詳實深入的書籍，能夠帶領我們撥開迷霧，直抵信息科學的精髓。 本書，並非一本孤立的教科書，而是期望成為讀者探索信息世界的一本“地圖”，一份“指南”。它不拘泥於某個特定領域的技術細節，而是緻力於構建一個宏觀而清晰的知識框架，幫助讀者建立起一套嚴謹的分析思維和解決問題的能力。當我們麵對一個復雜的工程問題，無論是設計一個高效的通信鏈路，還是優化一個精密的控製係統，亦或是理解一段晦澀的音頻信號，都可以從本書提供的基本原理和分析工具齣發，逐步分解、深入研究，最終找到解決方案。 係統：萬物的邏輯骨架 “係統”的概念，是理解世界運作方式的基石。從宏觀的地球生態係統，到微觀的生物細胞，再到我們日常生活中使用的電器、軟件，本質上都是由相互關聯、相互作用的組件構成的係統。本書將帶領讀者深入理解“係統”的定義、構成要素以及其核心特徵。 我們將從最基礎的“輸入-處理-輸齣”模型入手，探討係統的基本構成，例如狀態、參數、模型等。不同類型的係統，如綫性係統與非綫性係統，時不變係統與時問變係統，因果係統與非因果係統，將一一展開討論。理解這些分類，不僅能幫助我們識彆和描述不同的係統，更能為後續的分析和設計打下堅實的基礎。例如，在通信係統中，理解其綫性與非綫性特性，直接關係到信號傳輸的失真程度；在控製係統中，時不變性是許多經典控製理論得以成立的前提。 本書將重點介紹描述和分析係統行為的數學工具。傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等強大的變換域分析方法，將是我們理解係統動態響應的利器。通過這些變換，我們可以將復雜的時域問題轉化為更易於分析的頻域或復頻域問題，從而揭示係統的頻率特性、穩定性以及瞬態響應。例如，通過傅裏葉變換，我們可以清晰地看到一個信號包含哪些頻率成分，以及係統對不同頻率成分的放大或衰減作用，這對於濾波器的設計至關重要。拉普拉斯變換則能更方便地分析綫性常係數微分方程描述的連續時間係統，揭示係統的極點和零點信息，從而判斷其穩定性。Z變換則將同樣的分析方法推廣到瞭離散時間係統。 我們還將深入探討係統的“狀態空間”描述。這種方法以一組一階微分方程（或差分方程）來描述係統的內部狀態，能夠更全麵地刻畫係統的動態行為，尤其適用於描述多輸入多輸齣（MIMO）的復雜係統。狀態空間方法不僅在理論分析上更為強大，在現代控製和信號處理的實際應用中也扮演著至關重要的角色，例如在機器人控製、飛行器導航等領域。 此外，本書還將觸及係統的“穩定性”這一核心概念。一個係統是否穩定，決定瞭其能否在外部乾擾下保持有序運行，或者是否會發散失控。我們將學習如何判斷係統的穩定性，以及如何通過係統設計和參數調整來保證係統的穩定性。穩定性的分析，是任何工程係統設計中不可或缺的一環。 信號：信息傳遞的載體 如果說係統是信息流動的“骨架”，那麼“信號”便是信息的“血液”。無論是聲音、圖像、文本，還是更抽象的數據，它們都需要以某種形式的信號來錶達和傳遞。本書將帶領讀者全麵認識信號的本質、類型以及它們的數學錶示。 我們將從最基本的信號分類開始：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。每一種信號類型都有其獨特的數學描述和分析方法。例如，周期信號可以利用傅裏葉級數進行分解，而非周期信號則通過傅裏葉變換來揭示其頻譜特性。 本書將詳細介紹信號的各種基本運算，如加法、乘法、延時、翻轉、尺度變換等。這些基本運算是理解和處理復雜信號的基礎。通過對信號進行適當的變換和處理，我們可以提取齣有用的信息，抑製噪聲，或者將信號轉換成更適閤特定係統處理的形式。 頻譜分析是信號處理的核心內容之一。我們將深入學習傅裏葉變換的原理和應用，理解信號的頻率域錶示。通過頻譜分析，我們可以洞察信號的頻率成分分布，識彆信號的帶寬，以及瞭解信號在不同頻率下的能量情況。這對於音頻信號的壓縮、圖像信號的去噪、通信信號的調製解調等都具有至關重要的意義。 本書還將介紹信號的“采樣”與“重構”理論。在數字信號處理領域，將連續信號轉換為離散信號（采樣）以及將離散信號恢復為連續信號（重構）是核心步驟。我們將學習奈奎斯特定理，理解采樣率對信號信息保真度的影響，以及掌握不同重構方法。這是將模擬世界信息轉化為數字世界進行處理的橋梁。 此外，我們還將探討一些重要的信號類型，如衝激信號（Delta函數）及其在係統分析中的作用，以及正弦信號、指數信號等基本信號波形。對這些基本信號的深刻理解，有助於我們分析更復雜的信號和係統。 係統與信號的交融：洞察信息處理的內在聯係 本書的價值不僅在於分彆講解係統與信號，更在於揭示它們之間密不可分的關係，以及如何通過分析和設計來實現信息的有效處理。 我們將學習如何利用信號的特性來描述和分析係統，例如通過輸入一個已知信號（如衝激信號或正弦信號）來測量和理解係統的“脈衝響應”和“頻率響應”。脈衝響應是係統在單位衝激輸入下的輸齣，它包含瞭關於係統全部信息，是時域分析係統的關鍵。頻率響應則描述瞭係統對不同頻率信號的放大和相位移動特性，是頻域分析係統的核心。 書中將重點闡述“捲積”這一核心運算。捲積運算是描述綫性時不變係統輸齣與輸入之間關係的數學工具。通過捲積，我們可以精確地計算齣任意輸入信號經過一個已知綫性時不變係統後産生的輸齣信號。理解捲積，是掌握綫性係統響應的關鍵。 本書還將深入探討“濾波”的概念。濾波是信號處理中最常見也是最重要的操作之一。我們學習如何設計和實現各種濾波器，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器，以達到去除噪聲、提取特定頻率成分或實現信號整形的目的。濾波器的設計，是係統與信號知識在實際工程中最為直接的應用體現。 此外，本書還將介紹“係統辨識”的概念，即如何根據觀察到的輸入輸齣信號來推斷係統的模型和參數。這在許多實際應用中至關重要，例如在未知係統進行控製時，或者在對現有係統進行優化和改進時。 應用導嚮：理論指導實踐 本書並非停留在純粹的理論層麵，而是始終注重將理論知識與實際應用相結閤。我們將通過大量的實例，展示係統與信號理論如何在通信、控製、音頻、圖像處理等多個工程領域發揮作用。 例如，在通信領域，我們將看到如何利用傅裏葉變換來分析信道的頻率特性，如何設計調製解調方案來高效傳輸信息，以及如何利用濾波器來抑製噪聲和乾擾。在控製領域，我們將學習如何建立係統的數學模型，如何分析係統的穩定性，以及如何設計控製器來使係統達到期望的性能。在音頻和圖像處理領域，我們將理解采樣、量化、編碼等技術如何實現數字信號的存儲和傳輸，以及如何利用濾波和變換來增強圖像質量或壓縮音頻數據。 通過這些應用實例，讀者可以更直觀地理解抽象的數學概念和理論是如何轉化為解決實際工程問題的強大工具的。本書旨在培養讀者舉一反三的能力，使他們能夠將所學的知識遷移到更廣泛的領域。 結語 “係統與信號”是信息時代的通用語言，掌握這門語言，便是開啓瞭探索無限可能的大門。本書緻力於提供一條清晰、嚴謹的學習路徑，幫助讀者構建堅實的理論基礎，培養嚴謹的分析能力，並最終能夠靈活地運用這些知識解決實際工程問題。它將成為您在信息科學領域探索旅程中不可或缺的夥伴，助您洞察信息流動的奧秘，駕馭現代科技的浪潮。

評分☆☆☆☆☆

我購買過好幾本關於係統與信號的教材，但真正能讓我産生“豁然開朗”感覺的，非此書莫屬。它在講解反饋控製和穩定性概念時，展示瞭遠超同類書籍的洞察力。它並沒有把係統和信號視為兩個獨立的闆塊，而是始終強調它們之間的內在聯係——任何信號的通過和處理，本質上都是一個係統對輸入信號的響應過程。這種統一的視角，極大地幫助我打破瞭以往學習中那種“這邊學完，那邊又開始”的碎片化認知。書中關於捲積的講解尤其精彩，作者用瞭好幾種不同的幾何圖形和麵積積分的直觀解釋，讓我終於明白瞭捲積積分的物理意義，而不是死記硬背那個公式。對於想深入理解“係統”這一核心概念的讀者，這本書提供瞭超越傳統教科書的視角，它不僅僅教你怎麼算，更重要的是告訴你“為什麼這麼算”，以及這種方法在現實世界中意味著什麼。

評分☆☆☆☆☆

哇，這本書簡直是為我們這些初學者量身定做的！我一直覺得信號與係統這塊知識點特彆抽象，公式看得我頭大，但是這本《係統與信號入門》真的用非常直觀的方式把復雜的概念拆解開瞭。比如講到傅裏葉變換的時候，作者沒有直接拋齣那些讓人望而生畏的積分公式，而是先通過實際生活中聲音的頻譜、圖像的邊緣銳化這些例子來鋪墊，讓你先建立一個“哦，原來是這麼個道理”的感覺。很多教科書上來就講原理，搞得人很受挫，但這本書的敘事邏輯非常流暢，像一個經驗豐富的大牛在手把手帶你入門。它對係統響應的分析，從時域到頻域的轉換，講解得深入淺齣，大量的圖示和仿真代碼（雖然我還沒完全跑起來，但光是看看結構就覺得很貼心）極大地降低瞭理解門檻。對於我們非科班齣身，想轉行或者想補課的同學來說，這本書簡直是一劑強心針，讓你不再害怕這個領域，反而覺得充滿瞭探索的樂趣。讀完感覺思維模式都被重塑瞭，對後麵學習更深入的數字信號處理或者控製理論都有瞭一個堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和細節處理簡直是教科書級彆的典範。我拿在手裏翻閱的時候，首先注意到的是紙張的質量，長時間閱讀眼睛也不會太疲勞，這對於需要長時間對著書本啃知識點的學生來說太重要瞭。更重要的是，它對數學推導的展示方式非常清晰。很多數學公式是分步展示的，每一步的邏輯跳躍度都控製得很好，不會齣現那種“大傢都知道下一步是什麼，所以我就省略瞭”的情況。特彆是對拉普拉斯變換和Z變換的講解，它巧妙地利用瞭時域和頻域之間的對應關係，用錶格和對比的方式呈現，讓讀者可以清晰地看到兩種變換在處理係統分析時的異同和優勢。我個人最喜歡的是書中每章末尾的“迴顧與展望”部分，它不是簡單地總結公式，而是提煉齣本章知識在整個學科體係中的地位，這對於構建宏觀認知結構非常有幫助。這本書，從物理感受上到知識結構上，都體現瞭一種嚴謹的工匠精神。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本教材的深度和廣度給我留下瞭非常深刻的印象。它不僅僅停留在基礎概念的羅列上，而是真正觸及到瞭現代工程應用的核心。我特彆欣賞它在處理非綫性係統和隨機信號這部分的處理方式。很多入門書為瞭追求“入門”，往往會把這些高階內容一筆帶過，或者乾脆不講，但這本書敢於適當地引入這些挑戰性的主題，並給齣清晰的引導。例如，它在討論采樣定理時，不僅僅是給齣瞭奈奎斯特頻率的定義，還深入探討瞭混疊現象在實際通信係統中的危害和解決方案，這種聯係實際的講解方式，讓知識點不再是孤立的數學符號。而且，作為“國外經典教材”的引進版，它的翻譯質量非常高，術語的選用嚴謹且專業，完全沒有那種生硬的“機器翻譯腔”。我感覺就像是直接在閱讀原著的精髓，信息密度非常高，需要反復咀嚼纔能完全消化。對於想要走專業研究路綫的朋友，這本書絕對是案頭必備的參考書，它為你搭建瞭一個堅固的知識框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性和前瞻性是它最大的亮點之一。雖然是經典教材，但它對現代數字處理技術的滲透非常到位。比如，在討論離散時間係統時，作者非常自然地引入瞭數字濾波器的基本概念，而不是等到專門的數字信號處理課程纔接觸。這種“打提前量”式的教學安排，讓讀者在學習理論的同時，能預見到這些理論如何轉化為實際的計算機算法。書中對有限脈衝響應（FIR）和無限脈衝響應（IIR）濾波器的初步介紹，雖然篇幅不長，但為後續深入學習提供瞭清晰的路綫圖。我注意到，很多例子都隱約指嚮瞭現代通信和圖像處理的實際應用場景，這極大地激發瞭我繼續深挖下去的興趣。它成功地做到瞭既保持瞭基礎理論的純粹性，又兼顧瞭工程應用的即時相關性，是一本既能讓你打下堅實基礎，又能讓你保持對前沿技術好奇心的難得佳作。