信号、系统和变换 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

美菲尔普斯，陈从颜 著

图书标签:

• 信号处理
• 系统分析
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 线性系统
• 时域分析
• 频域分析
• 控制系统
• 通信原理

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111260479

商品编码：29729466091

包装：平装

出版时间：2009-04-01

基本信息

书名:信号、系统和变换

：78.00元

售价：56.9元,便宜21.1元,折扣72

作者:(美)菲尔普斯,陈从颜

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-04-01

ISBN：9787111260479

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.781kg

编辑推荐

内容提要

本书完整地阐述了信号、系统和变换的基本理论和基本方法。同时，本书系统介绍了信号与系统相关的数学基础知识，包括傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换、离散时问和离散傅里叶变换以及。变换等。另外，书中给出了大量的实例、习题以及MATALAB程序，以利于教学和实践。
　　本书适合作为电子信息科学与工程类专业本科生、研究生的教材及参考书，也可供相关技术人员参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《声韵之流：探索物质世界的脉动》 简介 在这本深度探索的书籍中，我们将踏上一场穿越物质世界隐秘脉动的旅程。本书并非聚焦于抽象的数学模型或理论框架，而是以一种更为直观、更贴近现象学的方式，揭示隐藏在日常感知背后的 fundamental forces and principles。我们将通过一系列引人入胜的案例研究和生动形象的比喻，来剖析那些塑造我们所处世界的基本“信号”——它们是能量的传递，是物质的运动，是信息的流动，是生命活动的基石。 我们并非以“信号”作为离散的、数学定义的单位来讨论，而是将其理解为任何能够传递信息、引起变化、或者揭示某种状态的现象。这可以是从地壳深处传来的微弱震动，到星辰之间遥远的引力波；可以是从细胞核发出的生化指令，到人类社会形成的集体意识；甚至可以是从古老岩石中记录的地球演变印记，到宇宙大爆炸留下的残余辐射。这些“信号”无处不在，它们以不同的形式存在，通过不同的介质传播，共同编织了我们所认识的现实。 而“系统”的概念，在这里也被赋予了更广阔的视野。我们不再将系统局限于工程学或控制论的范畴，而是将其视为任何相互关联、相互作用的组成部分的集合体。地球的生态系统、生物体的生理系统、乃至宇宙的星系结构，都可以被看作是复杂的“系统”。这些系统内部的组件之间存在着精密的联系，一个部分的微小变化，都可能通过连锁反应，对整个系统产生深远的影响。本书将深入剖析这些系统是如何运作的，它们如何响应外部的“信号”，又如何产生自身的“信号”来与其他系统互动。我们将考察从微观粒子到宏观宇宙的层层嵌套，理解从简单关联到复杂涌现的生成机制。 至于“变换”，它并非指数学上的函数映射或坐标转换，而是描述了能量、物质和信息在不同状态、不同尺度、不同形式之间的根本性转变过程。热量在物体间的传递，化学反应的物质重组，基因信息的复制与表达，甚至意识从潜意识到显意识的流动，都可以被视为一种“变换”。这些变换是物质世界持续演进的动力，是生命得以延续的保障，也是宇宙从混沌走向有序，再从有序走向新的混沌循环的体现。我们将探讨这些变换的驱动力，它们发生的条件，以及它们所带来的后果。 本书的宗旨是，通过解构和重塑我们对“信号”、“系统”和“变换”的理解，来帮助读者建立一种更深刻、更直观的世界观。我们希望通过具体的例子，让抽象的概念变得触手可及，让复杂的现象变得易于把握。我们将带领读者穿越物理学的宏大叙事，触及生物学的生命奇迹，感知化学反应的精密调控，甚至窥探心理学的深层奥秘。 第一部分：物质的低语——能量的信号与传递 在本书的第一部分，我们将聚焦于物质世界最基本的存在形式：能量。我们将探讨能量如何以各种“信号”的形式存在，以及它们如何在不同的介质中传递。 振动的世界：声波与地震的律动 我们从最熟悉的声波开始。声音，作为一种振动，如何通过空气、水、固体传播？我们如何感知它？又如何利用它来理解环境？从人类的听觉，到动物的回声定位，再到海洋的声学探索，声音的信号无处不在，扮演着重要的信息载体角色。 紧接着，我们将目光投向更为宏大的尺度：地震。地壳深处的板块运动，以地震波的形式向外传播，携带了关于地球内部结构和活动状态的宝贵信息。我们将探讨不同类型的地震波（P波、S波、表面波）如何携带不同的信息，它们如何被地震仪捕捉，以及我们如何通过分析这些“信号”来预测地震、理解地球的演化。 光的舞蹈：电磁波的谱系 光，作为一种电磁波，是物质世界最重要的“信号”之一。它不仅是我们视觉的基础，更是我们了解宇宙的窗口。我们将详细介绍电磁波谱，从不可见的无线电波、微波，到可见光、紫外线、X射线，再到能量最高的伽马射线。每一种电磁波都携带了关于其源头和传播路径的信息。 我们还将探讨光如何与物质相互作用——吸收、反射、折射、衍射。这些相互作用揭示了物质的成分、结构和状态。从植物的光合作用，到天文望远镜捕捉的遥远星系的光谱，光信号在科学研究和日常生活中的作用是不可估量的。 热量的流动：温度的变化与能量的迁移 热量，作为一种能量传递的形式，是物理学中的一个核心概念。我们将探讨热传导、对流和辐射这三种主要的能量传递方式，它们如何在不同系统中发生，以及如何影响物质的状态。从一杯热咖啡的冷却，到地球气候的变化，热量的流动无时无刻不在塑造着我们身边的世界。 我们将考察温度计如何捕捉物质的“热信号”，以及温度变化所代表的能量增减。从熔化与凝固，到蒸发与冷凝，温度的“变换”是物质相变的关键。 第二部分：万物的连接——系统的结构与互动 在本书的第二部分，我们将深入探究“系统”的概念，理解不同层次的系统是如何组织起来的，以及它们内部的组件如何相互作用，形成复杂的动态行为。 生命之网：生态系统与生物体的奥秘 我们将首先以生态系统为例，展示自然界是如何形成错综复杂的“系统”。生产者、消费者、分解者之间的能量流动和物质循环，构成了地球生命维持的基本框架。我们将考察捕食者与猎物之间的动态平衡，共生关系的力量，以及环境变化对生态系统产生的连锁反应。 随后，我们将深入到生物体内部，解析细胞、组织、器官和整个生理系统是如何协同工作的。从DNA的遗传信息传递，到神经系统的信号传导，再到免疫系统的防御机制，每一个生物体本身就是一个高度复杂的、自我调节的“系统”，其运作离不开内部各种“信号”的传递与响应。 地质的脉动：地球内部与表面的系统 地球本身就是一个巨大的、多层次的“系统”。我们将考察地幔的对流如何驱动板块运动，火山活动如何改变地貌，水循环如何塑造地表景观。这些地质过程相互关联，共同构成了地球的动态演化。 我们将探讨岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间的物质和能量交换，它们如何形成一个相互依赖的“系统”。理解这些系统的运作，有助于我们认识自然灾害的规律，并思考人类活动对地球系统的影响。 宇宙的织锦：星系、恒星与行星的互动 将视野扩展到宇宙，我们将看到星系、恒星、行星等天体也构成了宏大的“系统”。引力是维系这些天体结构的关键“信号”。我们将探讨恒星的形成与演化，行星围绕恒星的轨道运动，以及星系内部的物质分布和动力学。 我们将理解黑洞如何影响周围的空间，以及宇宙膨胀所携带的“信息”。从黑体的热辐射，到类星体的耀眼光芒，宇宙中的各种“信号”讲述着它的起源、演化和最终命运。 第三部分：存在的变迁——信息的变换与演化 在本书的第三部分，我们将聚焦于“变换”，探讨能量、物质和信息在不同状态、不同尺度、不同形式之间的根本性转变过程，以及这些变换如何驱动着世界的演进。 化学的重塑：原子与分子的变换 化学反应是物质世界最普遍的“变换”形式之一。我们将深入理解化学键的形成与断裂，原子和分子如何通过重组来生成新的物质。从简单的氧化还原反应，到复杂的有机合成，化学变换是生命活动和工业生产的基础。 我们将考察催化剂在化学反应中的作用，以及能量如何在化学反应中被吸收或释放。理解化学变换的规律，有助于我们创造新的材料，合成药物，并解决环境问题。 基因的密码：遗传信息的复制与表达 生命的核心是遗传信息的传递和表达，这是一种高度精密的“信息变换”过程。DNA的双螺旋结构如何存储信息？RNA如何将信息传递给蛋白质合成机器？蛋白质如何执行生命体的各种功能？我们将揭示基因的复制、转录和翻译的复杂过程。 我们将探讨突变如何引入新的“信号”到基因组中，从而驱动物种的进化。从一个受精卵发育成一个复杂的生物体，这是一个惊人的“信息变换”的体现。 意识的涌现：思维与感知中的变换 在更高一个层次，我们将探讨人类意识中的“变换”。感知如何转化为大脑中的电化学信号？这些信号如何被处理、整合，形成我们对世界的理解？从简单反射到复杂推理，思维过程本身就是一个动态的“信息变换”过程。 我们将考察记忆的形成和提取，情感的产生和表达，以及学习新知识的过程。这些心理过程都涉及大脑内部大量的“信号”传递和“信息变换”，它们共同塑造了我们的个体经验和集体认知。 结语 《声韵之流：探索物质世界的脉动》旨在为读者提供一个全新的视角来理解我们所处的世界。我们并非提供一套枯燥的公式或定理，而是希望通过引导读者去感受、去观察、去思考，来建立一种直观的、深刻的理解。我们相信，通过对“信号”、“系统”和“变换”的深入探索，读者将能够更好地把握物质世界的底层逻辑，洞察生命和宇宙的奥秘，并以一种更敏锐、更富有洞察力的眼光去审视这个精彩纷呈的宇宙。本书的旅程，是一场持续的探索，是一次对现实的全新认知。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这套教材时，我主要关注的是它是否能为我后续的通信工程课程打下坚实的基础。事实证明，这本书在这一点上做得非常出色。它的叙事逻辑非常连贯，从最基本的信号表示，一步步过渡到系统的时域和频域分析，最后的变换理论部分更是水到渠成。我特别欣赏作者在解释卷积积分时所采用的直观方法，没有陷入过于复杂的数学推导中，而是通过物理意义来引导理解，这对于我理解LTI系统的不变性、因果性和稳定性至关重要。书中的习题设计也很有层次感，从基础的代数运算到复杂的系统分析案例，难度梯度设置合理，确保读者能够循序渐进地掌握知识点。与我之前看过的几本同类书籍相比，这本书的讲解深度和广度达到了一个非常高的平衡点，既有足够的理论深度，又不失工程实践的指导意义，可以说是我书架上最常被翻阅的工具书之一。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号、系统和变换》读下来，感觉就像是走入了一个精妙的数学迷宫，每一个转角都隐藏着对现实世界现象的深刻洞察。我尤其喜欢作者在处理傅里叶变换和拉普拉斯变换时的那种细致入微，仿佛不是在讲解枯燥的公式，而是在揭示宇宙运行的基本韵律。书里对连续时间信号和离散时间信号的区分处理得非常到位，尤其是在讲解Z变换时，那些关于收敛域的讨论，让我这个初学者茅塞顿关。清晰的图示和大量的例子是这本书的亮点，它成功地将抽象的数学概念与实际的工程应用联系起来，比如在音频处理和图像滤波中的应用，都让人觉得学有所用，而不是空中楼阁。书的排版和印刷质量也值得称赞，长时间阅读下来眼睛也不会太累，这对于一本理工科教材来说非常重要。唯一稍微觉得有些吃力的地方，可能是某些高级的随机过程部分，需要多花些时间去消化吸收，但瑕不掩瑜，整体而言，这是一本能让人真正领会信号处理精髓的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的理论深度是毋庸置疑的，但真正让我爱不释手的是它在处理离散时间系统时的那种前瞻性。很多教材在讲完Z变换后就草草收场，但这本书紧接着深入探讨了有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计哲学，并清晰地指出了两者在计算复杂度、相移特性上的权衡。对于快速傅里叶变换（FFT）的介绍，也做得比其他教材更加透彻，它不仅仅是给出了算法步骤，还解释了其背后的蝶形运算和时间抽取原理，这对于理解高性能数字信号处理（DSP）的硬件实现至关重要。整本书像一部精心编排的交响乐，从基础的乐章开始，层层递进，最终在复杂的变换理论高潮处完美收尾，给人一种豁然开朗的体验，它不仅教会了我“如何做”，更教会了我“为什么这样做”。

评分☆☆☆☆☆

这本教材给我带来的最大冲击，在于它颠覆了我对“系统”一词的传统认知。在阅读之前，我总觉得系统就是一堆硬件的组合，但这本书通过状态空间表示法，将系统抽象成一组微分方程，这简直是一种思维上的飞跃。关于状态变量的引入和分析，虽然在初学时需要花费精力去适应，但一旦掌握，你会发现分析复杂多输入多输出（MIMO）系统的能力得到了极大的提升。书中对稳定性分析（如李雅普诺夫稳定性判据）的介绍，虽然篇幅不算特别长，但切中要害，点明了判断系统长期行为的关键所在。此外，我对书中所附带的软件应用示例印象深刻，虽然我主要关注理论，但这些小小的代码片段展示了如何将理论快速转化为可执行的模拟，这种“理论到实践”的桥梁作用，极大地增强了学习的成就感。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对模拟电路设计也有兴趣的工程师，我发现这本书在处理连续时间信号和其在电路中的物理实现时，展现出一种独特的细腻。例如，在讨论滤波器设计时，书中并没有止步于理想的巴特沃斯或切比雪夫响应，而是深入探讨了实际元件带来的非理想性影响，以及如何通过信号变换来补偿这些误差。特别是对采样定理的阐述，它不仅仅是给出了奈奎斯特频率的限制，还详细分析了混叠现象（Aliasing）产生的具体原因和后果，这对于数字信号采集系统设计至关重要。阅读过程中，我时常会停下来，对照我正在设计的一个ADC模块，将书中的概念一一印证，这种知识的即时反馈非常令人满足。这本书的行文风格非常严谨，几乎没有产生任何歧义，是那种可以信赖的学术标准。