信号与系统(电气工程及其自动化专业本科系列教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562454878

商品编码：29727168321

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名：信号与系统(电气工程及其自动化专业本科系列教材)

定价：38.00元

作者：

出版社：重庆大学出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787562454878

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.558kg

编辑推荐

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内容提要

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《信号与系统(21世纪高等学校本科系列教材)》全面系统地论述了信号与线性时不变系统分析的基本理论和方法。全书共分10章，主要包括信号与系统的基本概念、连续信号的时域分析、连续系统的时域分析、连续信号的频域分析、连续系统的频域分析、连续信号的复频域分析、连续系统的复频域分析、离散信号的分析、离散系统的分析、信号与系统的MATLAB辅助分析。
《信号与系统(21世纪高等学校本科系列教材)》由向军、万再莲、周玮编著，可作为高等学校电气类、电子类、电工类、通信类、计算机类各专业的教材，也可供相关专业工程技术人员参考。

目录

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章 基本概念
1.1 信号与系统的基本概念
1.2 信号的描述和分类
1.3 系统的描述和分类
1.4 线性时不变系统及其特性
1.5 信号与系统分析方法概述
本章小结
习题
第2章 连续信号的时域分析
2.1 基本的连续信号
2.2 信号的基本运算
2.3 阶跃信号和冲激信号
2.4 信号的分解
2.5 卷积积分
本章小结
习题
第3章 连续系统的时域分析
3.1 连续系统的时域分析模型
3.2 连续系统的零输入响应
3.3 连续系统的单位冲激响应
3.4 连续系统的零状态响应
3.5 自由响应和强迫响应
本章小结
习题
第4章 连续信号的频域分析
4.1 周期信号的傅里叶级数
4.2 周期信号的频谱
4.3 非周期信号的频谱密度
4.4 傅里叶变换的性质
4.5 周期信号的傅里叶变换
4.6 信号的能量谱和功率谱
本章小结
习题
第5章 连续系统的频域分析
5.1 连续系统的频率特性
5.2 零状态响应的求解
5.3 滤波器
5.4 调制解调和频分复用
5.5 抽样及抽样定理
本章小结
习题
第6章 连续信号的复频域分析
6.1 拉普拉斯变换
6.2 拉普拉斯变换的性质
6.3 拉普拉斯反变换
6.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
本章小结
习题
第7章 连续系统的复频域分析
7.1 系统函数
7.2 方框图的复频域模型
7.3 信号流图
7.4 连续系统的稳定性分析
7.5 系统函数与频率特性的关系
7.6 反馈控制系统
本章小结
习题
第8章 离散信号的分析
8.1 离散信号及其基本运算
8.2 序列的卷积和
8.3 序列的Z变换及其性质
8.4 单边Z反变换
8.5 离散信号的频域分析
本章小结
习题
第9章 离散系统的分析
9.1 离散系统的时域分析
9.2 离散系统的复频域分析
9.3 离散系统的频域分析
9.4 离散系统的表示和模拟
9.5 数字滤波器
本章小结
习题
0章 信号和系统的MATLAB辅助分析
10.1 MATLAB简介
10.2 连续信号的表示及基本运算
10.3 连续系统的时域分析
10.4 连续信号与系统的频域分析
10.5 连续信号与系统的复频域分析
10.6 离散信号和系统的时域分析
10.7 离散信号和系统的频域和复频域分析
本章小结
上机练习题
附录 部分习题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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动态世界的语言：深入理解信号与系统 在电气工程及其自动化的广阔天地中，我们无时无刻不被各种各样的“信号”所包围。从手机通讯中传递的信息，到工业生产线上传感器捕捉的温度变化，再到医学影像设备绘制出的生命体征，这些都是信号的体现。而“系统”则是对这些信号进行处理、变换、存储或响应的实体。无论是一个简单的电子滤波器，还是一台复杂的自动驾驶汽车，它们都是由不同的系统构成的，而这些系统的工作原理，都离不开对信号的深刻理解和有效处理。 本书旨在为电气工程及其自动化专业的本科生提供一个扎实而全面的信号与系统理论基础。我们相信，掌握信号与系统的核心概念，是理解和设计现代电子系统、通信系统、控制系统乃至一切涉及信息处理和动态过程的关键。本书将带领您穿越抽象的数学理论，直达信号与系统的应用本质，让您能够从根本上洞察那些驱动我们现代世界的复杂机制。 本书核心内容概览： 第一部分：信号的本质与描述 在开始深入探讨系统之前，我们首先需要理解我们所处理的对象——信号。本书将从最基本的概念入手，详尽阐述不同类型的信号，以及如何准确地描述它们。 信号的分类： 我们将区分连续时间信号和离散时间信号，这是理解信号处理的基础。您将学习到如何识别和表示这些信号，例如正弦波、矩形脉冲、指数函数等，它们是构成许多复杂信号的基本单元。 信号的数学表示： 了解信号的数学模型至关重要。我们将介绍各种描述信号的数学工具，包括傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。这些工具不仅能够让我们以一种全新的视角来分析信号的频率成分，还能简化复杂的信号处理过程。例如，傅里叶变换将时域的信号分解为不同频率的正弦波成分，揭示了信号的“内在声音”。 信号的特性： 除了基本的分类和表示，我们还会深入探讨信号的各种特性，如周期性、能量、功率、奇偶性、时移、尺度变换等。理解这些特性有助于我们预测信号的行为，并为后续的系统分析奠定基础。 第二部分：系统的核心概念与分析 系统是信号处理的核心载体。理解系统的结构、特性和响应，是掌握信号与系统理论的关键。 系统的定义与分类： 我们将对“系统”进行严谨的定义，并介绍线性系统、时不变系统、因果系统、稳定系统等重要的系统分类。这些分类将帮助我们理解不同系统的行为模式，并为选择合适的分析方法提供依据。 时域分析： 在时域中，我们通常通过差分方程（对于离散时间系统）或微分方程（对于连续时间系统）来描述系统的动态行为。本书将重点讲解如何利用这些方程分析系统的瞬态响应和稳态响应，以及如何理解系统的自由响应和强迫响应。 卷积： 卷积是线性时不变（LTI）系统分析的核心运算。我们将详细介绍卷积的数学定义，并通过多种方式（如图形法、代数法）来阐述其计算过程。您将深刻理解卷积是如何将系统的“冲激响应”与输入信号相结合，从而产生系统输出的。冲激响应可以看作是系统对一个极短的、强度极大的输入信号的“记忆”，它完全表征了一个LTI系统的特性。 频率域分析： 通过傅里叶变换，我们将把时域的系统分析转移到频率域。这使得我们能够更直观地理解系统对不同频率信号的处理方式，例如系统的频率响应。频率响应揭示了系统如何放大或衰减不同频率的信号，这在滤波器设计、通信系统均衡等方面至关重要。 变换域分析： 拉普拉斯变换和Z变换是处理更广泛的系统（包括不稳定系统）以及解决初始值问题的重要工具。本书将详细讲解如何运用这些变换来分析系统的传递函数，并通过传递函数来研究系统的稳定性、极零点分布及其对系统响应的影响。 第三部分：信号与系统的应用与拓展 理论的最终目的是应用于实践。本书将结合实际工程问题，展示信号与系统理论在不同领域的应用，并引导您进一步探索更深入的主题。 滤波器的设计与分析： 滤波器是信号处理中最常见的应用之一。我们将介绍不同类型的滤波器（如低通、高通、带通、带阻滤波器）的设计原理和分析方法，包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等经典设计。您将理解如何根据具体需求设计出满足特定频率特性的滤波器，以去除噪声、提取有用信息。 采样定理： 对于离散时间信号，其源头往往是连续时间信号的采样。我们将深入阐述奈奎斯特-香农采样定理，解释采样频率与原始信号带宽之间的关系，以及欠采样可能导致的混叠现象。这将帮助您理解数字信号处理的基础，并知道如何正确地从连续信号转换为离散信号。 通信系统初步： 信号与系统理论是现代通信系统的基石。我们将简要介绍调幅、调频、调相的基本原理，以及这些调制技术如何利用信号与系统的知识来有效地传输信息。您将了解到如何通过设计合适的系统来提高通信的可靠性和效率。 控制系统初步： 在自动控制领域，我们利用信号与系统理论来设计和分析控制器，以确保系统能够精确地跟踪期望的轨迹或保持稳定的状态。本书将引入一些基本的控制系统概念，如反馈控制、闭环系统分析等，帮助您理解如何利用信号与系统的方法来构建智能的自动化系统。 傅里叶变换的性质与应用： 除了作为分析工具，傅里叶变换本身还拥有许多重要的性质，如卷积定理、帕塞瓦尔定理等。我们将进一步探讨这些性质在信号分析、系统分析以及其他相关工程领域中的应用。 Z变换与离散时间系统： 对于离散时间系统，Z变换扮演着与拉普拉斯变换在连续时间系统中的相似角色。我们将深入研究Z变换的性质、求解差分方程以及分析离散时间系统的稳定性，这对于数字信号处理和数字控制至关重要。 学习本书的收益： 通过系统地学习本书，您将能够： 建立坚实的理论基础： 深刻理解信号的数学描述、系统的建模与分析方法。 培养严谨的工程思维： 学会运用数学工具来抽象和解决实际工程问题。 掌握核心分析工具： 熟练运用傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等进行系统分析。 理解现代工程系统的原理： 为进一步学习通信、控制、信号处理等专业课程打下坚实基础。 提升解决复杂问题的能力： 能够分析和设计各种动态系统，理解其行为并进行优化。 本书的编写过程中，力求在理论深度和工程应用之间取得平衡，通过丰富的例题和适度的习题，帮助读者巩固所学知识。我们鼓励读者积极思考，勇于探索，将理论与实践相结合，从而真正掌握信号与系统的精髓，为未来在电气工程及其自动化领域的学习和职业生涯奠定坚实的基础。 我们相信，学习信号与系统，不仅仅是学习一门课程，更是学习一种理解和改造动态世界的语言。希望本书能成为您探索这门精彩学科的可靠向导。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书在系统级联和稳定性分析的章节处理上，展现出了一种近乎苛刻的严密性。作者在构建连续时间系统和离散时间系统的桥梁时，处理得非常细致，几乎将每一步的数学推导都清晰地呈现了出来，没有留下任何“跳跃”的步骤。我曾经在其他资料中对某个特定的Z变换推导感到困惑，但在本书中，作者用一种非常系统化的矩阵表达方式解决了这个问题，逻辑链条异常完整。对于未来打算继续深造或从事研发工作的同学而言，这种对基本原理的深挖是至关重要的，它教会的不是“如何解题”，而是“为什么这样解”。这种深度，使得这本书不仅仅是一本应试教材，更像是一本可以伴随本科四年甚至研究生初期，随时用来查阅和校准理解深度的参考手册。它的价值在于提供了一种牢不可破的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读后，我发现这本书的理论阐述方式颇具匠心，它不像某些传统教材那样堆砌公式，而是倾向于通过生动的类比和实际的工程背景来引入抽象概念。举例来说，在讲解傅里叶变换的时候，作者没有直接抛出复杂的积分形式，而是先从一个大家都能理解的“声音分解”的场景入手，这极大地帮助我建立起对频域分析的直观认识。这种“先形象后抽象”的教学逻辑，对于我们这些还在摸索中的本科生来说，简直是醍醐灌顶。此外，书中提供的例题设计也极其巧妙，它们不仅仅是检验计算能力的工具，更多的是引导我们思考不同系统特性之间内在联系的桥梁。每解决完一个例题，都会有种豁然开朗的感觉，仿佛对整个信号处理流程有了更宏观的把握。这种以理解驱动的习题设计，远比单纯的机械计算要有效得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和章节间的衔接性，是我个人认为它远超同类教材的一个关键点。在每个单元的末尾，作者都会设置一个“工程应用展望”的小节，虽然篇幅不长，但却极大地拓宽了我们的视野。比如，在讲完卷积后，它会简要提及在图像处理中的应用，虽然没有深入讲解算法细节，但足以点燃我们探索其他交叉学科的热情。更重要的是，章节之间的过渡非常自然，比如从时域分析平滑地过渡到频域分析，中间插入了一些关于采样定理的讨论，这种循序渐进的知识铺陈，让人感觉学习过程是连贯且有机的，而不是一堆零散知识点的堆砌。这对于培养系统性思维至关重要，避免了知识点之间出现断层或理解上的“黑洞”。这种全局观的构建，是任何孤立的章节都无法比拟的优势所在。

评分☆☆☆☆☆

从实战角度来看，这本书的深度可能对某些基础薄弱的同学构成一定的挑战，尤其是在状态空间表示法那一部分，涉及到的线性代数知识储备要求较高。但话说回来，电气工程及其自动化专业的本科教材，如果不能触及到这层深度，又如何称得上是专业教材呢？我欣赏作者的勇气，没有为了“降低门槛”而稀释核心内容。书中对不同分析工具（如拉普拉斯、傅里叶、Z变换）的适用范围和相互转化条件的辨析，做到了非常精确的区分，这在实际工程中判断使用何种工具解决问题时，是决定性的知识点。总而言之，这是一本需要投入时间和精力的书，它要求读者主动思考、反复咀嚼，但它所回报给你的，是扎实、深入且具有工程实用价值的系统分析能力，绝非泛泛而谈的入门读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实很吸引人，封面色彩搭配得很有质感，字体选择也显得非常专业。初次翻阅时，我立刻注意到了它在排版上的用心之处，清晰的章节划分和适度的留白让长时间阅读的疲劳感减轻了不少。对于一个初入这个领域的学生来说，这种直观的视觉体验是非常重要的，它能有效降低阅读的心理门槛。特别是那些复杂的数学公式和图示部分，处理得非常干净利落，即使是第一次接触这些符号，也能大致分辨出它们的逻辑结构，这无疑为后续深入理解打下了良好的基础。作者似乎非常懂得如何平衡理论的深度与阅读的友好性，从选材的广度来看，它确实涵盖了该专业本科阶段所需的基础知识体系，布局上力求做到面面俱到，体现了一种严谨的学术态度。总的来说，第一印象是这本书在“外在形象”和“基础构建”方面做得相当出色，让人愿意捧起它去探索更深层次的内容。