信號、係統和變換 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美菲爾普斯，陳從顔 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 係統分析
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• Z變換
• 綫性係統
• 時域分析
• 頻域分析
• 控製係統
• 通信原理

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111260479

商品編碼：29729466091

包裝：平裝

齣版時間：2009-04-01

基本信息

書名:信號、係統和變換

：78.00元

售價：56.9元,便宜21.1元,摺扣72

作者:(美)菲爾普斯,陳從顔

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2009-04-01

ISBN：9787111260479

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.781kg

編輯推薦

內容提要

本書完整地闡述瞭信號、係統和變換的基本理論和基本方法。同時，本書係統介紹瞭信號與係統相關的數學基礎知識，包括傅裏葉變換、傅裏葉級數、拉普拉斯變換、離散時問和離散傅裏葉變換以及。變換等。另外，書中給齣瞭大量的實例、習題以及MATALAB程序，以利於教學和實踐。
　　本書適閤作為電子信息科學與工程類專業本科生、研究生的教材及參考書，也可供相關技術人員參考。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《聲韻之流：探索物質世界的脈動》 簡介 在這本深度探索的書籍中，我們將踏上一場穿越物質世界隱秘脈動的旅程。本書並非聚焦於抽象的數學模型或理論框架，而是以一種更為直觀、更貼近現象學的方式，揭示隱藏在日常感知背後的 fundamental forces and principles。我們將通過一係列引人入勝的案例研究和生動形象的比喻，來剖析那些塑造我們所處世界的基本“信號”——它們是能量的傳遞，是物質的運動，是信息的流動，是生命活動的基石。 我們並非以“信號”作為離散的、數學定義的單位來討論，而是將其理解為任何能夠傳遞信息、引起變化、或者揭示某種狀態的現象。這可以是從地殼深處傳來的微弱震動，到星辰之間遙遠的引力波；可以是從細胞核發齣的生化指令，到人類社會形成的集體意識；甚至可以是從古老岩石中記錄的地球演變印記，到宇宙大爆炸留下的殘餘輻射。這些“信號”無處不在，它們以不同的形式存在，通過不同的介質傳播，共同編織瞭我們所認識的現實。 而“係統”的概念，在這裏也被賦予瞭更廣闊的視野。我們不再將係統局限於工程學或控製論的範疇，而是將其視為任何相互關聯、相互作用的組成部分的集閤體。地球的生態係統、生物體的生理係統、乃至宇宙的星係結構，都可以被看作是復雜的“係統”。這些係統內部的組件之間存在著精密的聯係，一個部分的微小變化，都可能通過連鎖反應，對整個係統産生深遠的影響。本書將深入剖析這些係統是如何運作的，它們如何響應外部的“信號”，又如何産生自身的“信號”來與其他係統互動。我們將考察從微觀粒子到宏觀宇宙的層層嵌套，理解從簡單關聯到復雜湧現的生成機製。 至於“變換”，它並非指數學上的函數映射或坐標轉換，而是描述瞭能量、物質和信息在不同狀態、不同尺度、不同形式之間的根本性轉變過程。熱量在物體間的傳遞，化學反應的物質重組，基因信息的復製與錶達，甚至意識從潛意識到顯意識的流動，都可以被視為一種“變換”。這些變換是物質世界持續演進的動力，是生命得以延續的保障，也是宇宙從混沌走嚮有序，再從有序走嚮新的混沌循環的體現。我們將探討這些變換的驅動力，它們發生的條件，以及它們所帶來的後果。 本書的宗旨是，通過解構和重塑我們對“信號”、“係統”和“變換”的理解，來幫助讀者建立一種更深刻、更直觀的世界觀。我們希望通過具體的例子，讓抽象的概念變得觸手可及，讓復雜的現象變得易於把握。我們將帶領讀者穿越物理學的宏大敘事，觸及生物學的生命奇跡，感知化學反應的精密調控，甚至窺探心理學的深層奧秘。 第一部分：物質的低語——能量的信號與傳遞 在本書的第一部分，我們將聚焦於物質世界最基本的存在形式：能量。我們將探討能量如何以各種“信號”的形式存在，以及它們如何在不同的介質中傳遞。 振動的世界：聲波與地震的律動 我們從最熟悉的聲波開始。聲音，作為一種振動，如何通過空氣、水、固體傳播？我們如何感知它？又如何利用它來理解環境？從人類的聽覺，到動物的迴聲定位，再到海洋的聲學探索，聲音的信號無處不在，扮演著重要的信息載體角色。 緊接著，我們將目光投嚮更為宏大的尺度：地震。地殼深處的闆塊運動，以地震波的形式嚮外傳播，攜帶瞭關於地球內部結構和活動狀態的寶貴信息。我們將探討不同類型的地震波（P波、S波、錶麵波）如何攜帶不同的信息，它們如何被地震儀捕捉，以及我們如何通過分析這些“信號”來預測地震、理解地球的演化。 光的舞蹈：電磁波的譜係 光，作為一種電磁波，是物質世界最重要的“信號”之一。它不僅是我們視覺的基礎，更是我們瞭解宇宙的窗口。我們將詳細介紹電磁波譜，從不可見的無綫電波、微波，到可見光、紫外綫、X射綫，再到能量最高的伽馬射綫。每一種電磁波都攜帶瞭關於其源頭和傳播路徑的信息。 我們還將探討光如何與物質相互作用——吸收、反射、摺射、衍射。這些相互作用揭示瞭物質的成分、結構和狀態。從植物的光閤作用，到天文望遠鏡捕捉的遙遠星係的光譜，光信號在科學研究和日常生活中的作用是不可估量的。 熱量的流動：溫度的變化與能量的遷移 熱量，作為一種能量傳遞的形式，是物理學中的一個核心概念。我們將探討熱傳導、對流和輻射這三種主要的能量傳遞方式，它們如何在不同係統中發生，以及如何影響物質的狀態。從一杯熱咖啡的冷卻，到地球氣候的變化，熱量的流動無時無刻不在塑造著我們身邊的世界。 我們將考察溫度計如何捕捉物質的“熱信號”，以及溫度變化所代錶的能量增減。從熔化與凝固，到蒸發與冷凝，溫度的“變換”是物質相變的關鍵。 第二部分：萬物的連接——係統的結構與互動 在本書的第二部分，我們將深入探究“係統”的概念，理解不同層次的係統是如何組織起來的，以及它們內部的組件如何相互作用，形成復雜的動態行為。 生命之網：生態係統與生物體的奧秘 我們將首先以生態係統為例，展示自然界是如何形成錯綜復雜的“係統”。生産者、消費者、分解者之間的能量流動和物質循環，構成瞭地球生命維持的基本框架。我們將考察捕食者與獵物之間的動態平衡，共生關係的力量，以及環境變化對生態係統産生的連鎖反應。 隨後，我們將深入到生物體內部，解析細胞、組織、器官和整個生理係統是如何協同工作的。從DNA的遺傳信息傳遞，到神經係統的信號傳導，再到免疫係統的防禦機製，每一個生物體本身就是一個高度復雜的、自我調節的“係統”，其運作離不開內部各種“信號”的傳遞與響應。 地質的脈動：地球內部與錶麵的係統 地球本身就是一個巨大的、多層次的“係統”。我們將考察地幔的對流如何驅動闆塊運動，火山活動如何改變地貌，水循環如何塑造地錶景觀。這些地質過程相互關聯，共同構成瞭地球的動態演化。 我們將探討岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈之間的物質和能量交換，它們如何形成一個相互依賴的“係統”。理解這些係統的運作，有助於我們認識自然災害的規律，並思考人類活動對地球係統的影響。 宇宙的織錦：星係、恒星與行星的互動 將視野擴展到宇宙，我們將看到星係、恒星、行星等天體也構成瞭宏大的“係統”。引力是維係這些天體結構的關鍵“信號”。我們將探討恒星的形成與演化，行星圍繞恒星的軌道運動，以及星係內部的物質分布和動力學。 我們將理解黑洞如何影響周圍的空間，以及宇宙膨脹所攜帶的“信息”。從黑體的熱輻射，到類星體的耀眼光芒，宇宙中的各種“信號”講述著它的起源、演化和最終命運。 第三部分：存在的變遷——信息的變換與演化 在本書的第三部分，我們將聚焦於“變換”，探討能量、物質和信息在不同狀態、不同尺度、不同形式之間的根本性轉變過程，以及這些變換如何驅動著世界的演進。 化學的重塑：原子與分子的變換 化學反應是物質世界最普遍的“變換”形式之一。我們將深入理解化學鍵的形成與斷裂，原子和分子如何通過重組來生成新的物質。從簡單的氧化還原反應，到復雜的有機閤成，化學變換是生命活動和工業生産的基礎。 我們將考察催化劑在化學反應中的作用，以及能量如何在化學反應中被吸收或釋放。理解化學變換的規律，有助於我們創造新的材料，閤成藥物，並解決環境問題。 基因的密碼：遺傳信息的復製與錶達 生命的核心是遺傳信息的傳遞和錶達，這是一種高度精密的“信息變換”過程。DNA的雙螺鏇結構如何存儲信息？RNA如何將信息傳遞給蛋白質閤成機器？蛋白質如何執行生命體的各種功能？我們將揭示基因的復製、轉錄和翻譯的復雜過程。 我們將探討突變如何引入新的“信號”到基因組中，從而驅動物種的進化。從一個受精卵發育成一個復雜的生物體，這是一個驚人的“信息變換”的體現。 意識的湧現：思維與感知中的變換 在更高一個層次，我們將探討人類意識中的“變換”。感知如何轉化為大腦中的電化學信號？這些信號如何被處理、整閤，形成我們對世界的理解？從簡單反射到復雜推理，思維過程本身就是一個動態的“信息變換”過程。 我們將考察記憶的形成和提取，情感的産生和錶達，以及學習新知識的過程。這些心理過程都涉及大腦內部大量的“信號”傳遞和“信息變換”，它們共同塑造瞭我們的個體經驗和集體認知。 結語 《聲韻之流：探索物質世界的脈動》旨在為讀者提供一個全新的視角來理解我們所處的世界。我們並非提供一套枯燥的公式或定理，而是希望通過引導讀者去感受、去觀察、去思考，來建立一種直觀的、深刻的理解。我們相信，通過對“信號”、“係統”和“變換”的深入探索，讀者將能夠更好地把握物質世界的底層邏輯，洞察生命和宇宙的奧秘，並以一種更敏銳、更富有洞察力的眼光去審視這個精彩紛呈的宇宙。本書的旅程，是一場持續的探索，是一次對現實的全新認知。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這套教材時，我主要關注的是它是否能為我後續的通信工程課程打下堅實的基礎。事實證明，這本書在這一點上做得非常齣色。它的敘事邏輯非常連貫，從最基本的信號錶示，一步步過渡到係統的時域和頻域分析，最後的變換理論部分更是水到渠成。我特彆欣賞作者在解釋捲積積分時所采用的直觀方法，沒有陷入過於復雜的數學推導中，而是通過物理意義來引導理解，這對於我理解LTI係統的不變性、因果性和穩定性至關重要。書中的習題設計也很有層次感，從基礎的代數運算到復雜的係統分析案例，難度梯度設置閤理，確保讀者能夠循序漸進地掌握知識點。與我之前看過的幾本同類書籍相比，這本書的講解深度和廣度達到瞭一個非常高的平衡點，既有足夠的理論深度，又不失工程實踐的指導意義，可以說是我書架上最常被翻閱的工具書之一。

評分☆☆☆☆☆

這本教材給我帶來的最大衝擊，在於它顛覆瞭我對“係統”一詞的傳統認知。在閱讀之前，我總覺得係統就是一堆硬件的組閤，但這本書通過狀態空間錶示法，將係統抽象成一組微分方程，這簡直是一種思維上的飛躍。關於狀態變量的引入和分析，雖然在初學時需要花費精力去適應，但一旦掌握，你會發現分析復雜多輸入多輸齣（MIMO）係統的能力得到瞭極大的提升。書中對穩定性分析（如李雅普諾夫穩定性判據）的介紹，雖然篇幅不算特彆長，但切中要害，點明瞭判斷係統長期行為的關鍵所在。此外，我對書中所附帶的軟件應用示例印象深刻，雖然我主要關注理論，但這些小小的代碼片段展示瞭如何將理論快速轉化為可執行的模擬，這種“理論到實踐”的橋梁作用，極大地增強瞭學習的成就感。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的理論深度是毋庸置疑的，但真正讓我愛不釋手的是它在處理離散時間係統時的那種前瞻性。很多教材在講完Z變換後就草草收場，但這本書緊接著深入探討瞭有限脈衝響應（FIR）和無限脈衝響應（IIR）濾波器的設計哲學，並清晰地指齣瞭兩者在計算復雜度、相移特性上的權衡。對於快速傅裏葉變換（FFT）的介紹，也做得比其他教材更加透徹，它不僅僅是給齣瞭算法步驟，還解釋瞭其背後的蝶形運算和時間抽取原理，這對於理解高性能數字信號處理（DSP）的硬件實現至關重要。整本書像一部精心編排的交響樂，從基礎的樂章開始，層層遞進，最終在復雜的變換理論高潮處完美收尾，給人一種豁然開朗的體驗，它不僅教會瞭我“如何做”，更教會瞭我“為什麼這樣做”。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對模擬電路設計也有興趣的工程師，我發現這本書在處理連續時間信號和其在電路中的物理實現時，展現齣一種獨特的細膩。例如，在討論濾波器設計時，書中並沒有止步於理想的巴特沃斯或切比雪夫響應，而是深入探討瞭實際元件帶來的非理想性影響，以及如何通過信號變換來補償這些誤差。特彆是對采樣定理的闡述，它不僅僅是給齣瞭奈奎斯特頻率的限製，還詳細分析瞭混疊現象（Aliasing）産生的具體原因和後果，這對於數字信號采集係統設計至關重要。閱讀過程中，我時常會停下來，對照我正在設計的一個ADC模塊，將書中的概念一一印證，這種知識的即時反饋非常令人滿足。這本書的行文風格非常嚴謹，幾乎沒有産生任何歧義，是那種可以信賴的學術標準。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號、係統和變換》讀下來，感覺就像是走入瞭一個精妙的數學迷宮，每一個轉角都隱藏著對現實世界現象的深刻洞察。我尤其喜歡作者在處理傅裏葉變換和拉普拉斯變換時的那種細緻入微，仿佛不是在講解枯燥的公式，而是在揭示宇宙運行的基本韻律。書裏對連續時間信號和離散時間信號的區分處理得非常到位，尤其是在講解Z變換時，那些關於收斂域的討論，讓我這個初學者茅塞頓關。清晰的圖示和大量的例子是這本書的亮點，它成功地將抽象的數學概念與實際的工程應用聯係起來，比如在音頻處理和圖像濾波中的應用，都讓人覺得學有所用，而不是空中樓閣。書的排版和印刷質量也值得稱贊，長時間閱讀下來眼睛也不會太纍，這對於一本理工科教材來說非常重要。唯一稍微覺得有些吃力的地方，可能是某些高級的隨機過程部分，需要多花些時間去消化吸收，但瑕不掩瑜，整體而言，這是一本能讓人真正領會信號處理精髓的經典之作。