正版剛信號與係統(電氣工程及其自動化專業本科係列教材)9787562454878 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 重慶大學齣版社

ISBN：9787562454878

商品編碼：29763758035

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

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基本信息

書名：信號與係統(電氣工程及其自動化專業本科係列教材)

定價：38.00元

作者：

齣版社：重慶大學齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787562454878

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

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內容提要

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《信號與係統(21世紀高等學校本科係列教材)》全麵係統地論述瞭信號與綫性時不變係統分析的基本理論和方法。全書共分10章，主要包括信號與係統的基本概念、連續信號的時域分析、連續係統的時域分析、連續信號的頻域分析、連續係統的頻域分析、連續信號的復頻域分析、連續係統的復頻域分析、離散信號的分析、離散係統的分析、信號與係統的MATLAB輔助分析。
《信號與係統(21世紀高等學校本科係列教材)》由嚮軍、萬再蓮、周瑋編著，可作為高等學校電氣類、電子類、電工類、通信類、計算機類各專業的教材，也可供相關專業工程技術人員參考。

目錄

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章 基本概念
1.1 信號與係統的基本概念
1.2 信號的描述和分類
1.3 係統的描述和分類
1.4 綫性時不變係統及其特性
1.5 信號與係統分析方法概述
本章小結
習題
第2章 連續信號的時域分析
2.1 基本的連續信號
2.2 信號的基本運算
2.3 階躍信號和衝激信號
2.4 信號的分解
2.5 捲積積分
本章小結
習題
第3章 連續係統的時域分析
3.1 連續係統的時域分析模型
3.2 連續係統的零輸入響應
3.3 連續係統的單位衝激響應
3.4 連續係統的零狀態響應
3.5 自由響應和強迫響應
本章小結
習題
第4章 連續信號的頻域分析
4.1 周期信號的傅裏葉級數
4.2 周期信號的頻譜
4.3 非周期信號的頻譜密度
4.4 傅裏葉變換的性質
4.5 周期信號的傅裏葉變換
4.6 信號的能量譜和功率譜
本章小結
習題
第5章 連續係統的頻域分析
5.1 連續係統的頻率特性
5.2 零狀態響應的求解
5.3 濾波器
5.4 調製解調和頻分復用
5.5 抽樣及抽樣定理
本章小結
習題
第6章 連續信號的復頻域分析
6.1 拉普拉斯變換
6.2 拉普拉斯變換的性質
6.3 拉普拉斯反變換
6.4 拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係
本章小結
習題
第7章 連續係統的復頻域分析
7.1 係統函數
7.2 方框圖的復頻域模型
7.3 信號流圖
7.4 連續係統的穩定性分析
7.5 係統函數與頻率特性的關係
7.6 反饋控製係統
本章小結
習題
第8章 離散信號的分析
8.1 離散信號及其基本運算
8.2 序列的捲積和
8.3 序列的Z變換及其性質
8.4 單邊Z反變換
8.5 離散信號的頻域分析
本章小結
習題
第9章 離散係統的分析
9.1 離散係統的時域分析
9.2 離散係統的復頻域分析
9.3 離散係統的頻域分析
9.4 離散係統的錶示和模擬
9.5 數字濾波器
本章小結
習題
0章 信號和係統的MATLAB輔助分析
10.1 MATLAB簡介
10.2 連續信號的錶示及基本運算
10.3 連續係統的時域分析
10.4 連續信號與係統的頻域分析
10.5 連續信號與係統的復頻域分析
10.6 離散信號和係統的時域分析
10.7 離散信號和係統的頻域和復頻域分析
本章小結
上機練習題
附錄 部分習題參考答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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【書籍簡介】 《信號與係統》 概述 《信號與係統》是一門涵蓋瞭信息科學、控製科學、通信工程、電子工程等多個重要學科基礎的經典課程。它研究的是信號的錶示、處理、分析以及係統對信號的響應。作為理解和解決工程問題、設計和實現各種電子係統、通信設備、控製裝置以及處理和分析數據等技術活動的核心理論，《信號與係統》的重要性不言而喻。本書旨在為讀者構建紮實的信號與係統理論基礎，培養嚴謹的工程思維，並能將所學理論應用於解決實際工程問題。 內容梗概 本書係統地介紹瞭信號與係統的基本概念、分析方法和應用。內容覆蓋瞭連續時間信號與係統、離散時間信號與係統、傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換、狀態空間法以及係統穩定性等關鍵主題。 第一篇：連續時間信號與係統 緒論： 信號的定義與分類： 引入信號作為信息載體，詳細闡述瞭信號的各種分類方式，包括連續時間信號與離散時間信號、模擬信號與數字信號、周期信號與非周期信號、奇信號與偶信號、能量信號與功率信號等。通過直觀的圖示和實例，幫助讀者理解不同類型信號的特性及其在實際應用中的錶現。 係統的定義與分類： 講解係統作為對信號進行處理的實體，同樣對其進行多角度的分類，如綫性係統與非綫性係統、時不變係統與時變係統、因果係統與非因果係統、穩定係統與不穩定係統等。強調理解係統特性對於分析其行為至關重要。 信號的基本運算： 介紹信號的常見運算，如加法、乘法、尺度變換、時間翻轉、時間移位以及捲積。重點突齣捲積在係統分析中的核心作用，為後續內容打下基礎。 綫性時不變（LTI）係統： LTI係統的描述： 深入分析LTI係統的核心特徵，即疊加性和時移不變性，並介紹其數學描述方法。 衝激響應： 詳細講解衝激響應作為LTI係統的“指紋”的重要性，說明如何通過衝激響應完全錶徵一個LTI係統。 捲積積分： 重點闡述連續時間LTI係統的輸入-輸齣關係，即輸入信號與係統衝激響應的捲積積分。通過推導和算例，幫助讀者掌握求解捲積積分的方法，並理解其物理意義。 微分方程和差分方程的描述： 介紹如何使用微分方程（對於連續時間係統）和差分方程（對於離散時間係統）來描述LTI係統的動態特性。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 傅裏葉級數（Fourier Series）： 針對周期信號，引入傅裏葉級數，將其分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加。詳細介紹傅裏葉級數的指數形式，並闡述其收斂條件。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，引入傅裏葉變換的概念，實現信號從時域到頻域的轉換。詳細推導傅裏葉變換的定義，並分析其基本性質，如綫性、時移、頻移、對稱性、積分性質、微分性質等。 傅裏葉變換在信號分析與係統分析中的應用： 重點介紹傅裏葉變換如何用於分析信號的頻譜特性，以及如何利用傅裏葉變換分析LTI係統的頻率響應，如幅度響應和相位響應。通過實例展示如何利用傅裏葉變換求解LTI係統的輸齣。 帕塞瓦爾定理（Parseval's Theorem）： 介紹帕塞瓦爾定理，闡述時域能量與頻域能量的等價關係，進一步加深對傅裏葉變換物理意義的理解。 第二篇：離散時間信號與係統 離散時間信號與係統概述： 離散時間信號的錶示與分類： 介紹離散時間信號的采樣、量化等基本概念，以及其與連續時間信號的區彆，並進行類似分類。 離散時間係統的描述： 介紹離散時間LTI係統的基本特性和描述方法。 綫性時不變（LTI）離散時間係統： 單位衝激響應： 講解離散時間LTI係統的單位衝激響應，以及其在係統分析中的作用。 捲積和（Convolution Sum）： 詳細闡述離散時間LTI係統的輸入-輸齣關係，即輸入序列與係統單位衝激響應的捲積和。通過算例，幫助讀者掌握求解捲積和的方法。 差分方程描述： 介紹使用差分方程描述離散時間LTI係統的動態特性。 Z變換（Z-Transform）： Z變換的定義與收斂域： 引入Z變換作為拉普拉斯變換在離散時間信號領域的對應。詳細定義Z變換，並著重解釋收斂域（ROC）的概念及其對係統穩定性和唯一性的影響。 Z變換的基本性質： 詳細介紹Z變換的綫性、時移、尺度變換、捲積性質、微分性質等。 逆Z變換： 講解如何通過部分分式展開、長除法等方法求解逆Z變換，將係統從Z域轉換迴時域。 Z變換在係統分析中的應用： 重點介紹如何利用Z變換求解離散時間LTI係統的輸齣，以及如何通過Z變換分析係統的頻率響應。 第三篇：係統分析的高級主題 拉普拉斯變換（Laplace Transform）： 拉普拉斯變換的定義與收斂域： 介紹拉普拉斯變換，它是一種更通用的信號分析工具，尤其適用於分析具有指數增長成分的信號和係統。詳細定義拉普拉斯變換，並解釋收斂域（ROC）的概念及其重要性。 拉普拉斯變換的基本性質： 介紹拉普拉斯變換的綫性、時移、頻移、尺度變換、捲積性質、微分性質、積分性質等。 逆拉普拉斯變換： 講解求解逆拉普拉斯變換的方法，如部分分式展開、留數定理等。 拉普拉斯變換在LTI係統分析中的應用： 重點介紹如何利用拉普拉斯變換求解連續時間LTI係統的輸齣，以及如何通過拉普拉斯變換分析係統的頻率響應、係統函數（傳遞函數）等。 係統函數（傳遞函數）： 詳細介紹係統函數作為LTI係統在復頻域的錶示，並分析其零點和極點與係統響應的關係。 狀態空間法（State-Space Representation）： 基本概念： 引入狀態空間法，這是一種更強大的係統描述和分析方法，特彆適用於描述多輸入多輸齣（MIMO）係統和時變係統。 連續時間和離散時間狀態方程： 分彆介紹連續時間係統和離散時間係統的狀態方程。 狀態變量的意義與作用： 闡述狀態變量作為係統內部狀態的描述，以及它們如何完整地錶徵係統的動態行為。 狀態空間法的優勢： 強調狀態空間法在係統分析、設計和控製方麵的廣泛應用，例如求解零輸入響應和零狀態響應，以及係統穩定性分析。 係統穩定性（System Stability）： 穩定性定義： 詳細闡述係統穩定性的不同定義，如BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性、Lyapunov穩定性等。 穩定性判據： 介紹判斷LTI係統穩定性的各種方法，包括基於衝激響應的判據、基於係統函數零點/極點的判據（對於連續時間係統）和基於Z變換零點/極點的判據（對於離散時間係統），以及Routh-Hurwitz判據等。 穩定性與係統特性的關係： 分析係統特性（如極點位置）如何決定係統的穩定性，並解釋不穩定係統可能産生的現象。 本書特色 理論嚴謹，邏輯清晰： 本書在內容編排上循序漸進，從基本概念入手，逐步深入到高級理論，確保理論的嚴謹性和邏輯的連貫性。 注重概念理解： 強調對核心概念的深入剖析，並輔以直觀的圖示和生動的例子，幫助讀者構建清晰的概念模型。 強化計算能力： 提供大量的例題和習題，覆蓋各種典型問題，引導讀者掌握各種分析工具（如傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換）的計算技巧。 理論與實際結閤： 在介紹理論的同時，也穿插瞭部分實際工程應用背景，使讀者能體會到信號與係統理論在現實世界中的價值。 語言通俗易懂： 避免使用過於晦澀的語言，力求用清晰、簡潔的文字闡述復雜的概念，降低學習難度。 學習本書將獲得 通過學習本書，讀者將能夠： 深入理解信號的錶示、分類和基本運算。 掌握分析和描述綫性時不變係統的各種方法。 熟練運用傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換等數學工具對信號和係統進行時域、頻域和復頻域分析。 理解係統穩定性判據及其重要性。 初步掌握狀態空間法描述和分析係統。 為進一步學習通信原理、控製理論、數字信號處理等專業課程打下堅實的基礎。 培養獨立分析和解決工程問題的能力。 適用對象 本書適用於電氣工程及其自動化、電子信息工程、通信工程、自動化等相關專業本科生，也可作為相關領域的研究生及工程技術人員的參考用書。 結語 《信號與係統》是理解現代工程技術不可或缺的基石。本書力求為讀者提供一個全麵、深入的學習體驗，幫助您在信號與係統的廣闊天地中，建立起堅實的知識體係，點燃探索工程奧秘的智慧火花。

評分☆☆☆☆☆

這本教材真是讓人眼前一亮，那種深入淺齣的講解方式，完全不像有些教材那樣乾巴巴地堆砌公式和定義。我記得我第一次接觸這方麵的內容時，感覺像是在迷宮裏繞圈子，各種時域、頻域的概念混雜在一起，頭大得很。但有瞭這本書，一切都變得清晰起來。它不是那種隻會告訴你“是什麼”的書，而是會非常耐心地告訴你“為什麼是這樣”，並且用大量的實例來佐證。比如，在講傅裏葉變換的時候，它沒有直接扔齣一個復雜的積分公式，而是先從信號的周期延拓和分解講起，讓你直觀地感受到為什麼需要這種工具，以及它能解決什麼問題。書裏的圖示也非常關鍵，那些復雜的波形圖、頻譜圖，配上精妙的注解，簡直是學習路上的導航燈。我尤其欣賞作者在處理那些經典難題時的獨到見解，總能找到最簡潔明瞭的路徑去解釋它們，這對於本科生來說太重要瞭，它極大地降低瞭我們理解高深理論的門檻。可以說，這本書真正做到瞭“教人以漁”，而不是簡單地“授人以魚”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀質量也絕對值得稱贊。作為一本理工科教材，閱讀體驗有時候真的能決定你是否願意花時間去啃它。這本教材在細節處理上看得齣是下瞭大功夫的。紙張的質感適中，不會反光刺眼，長時間閱讀眼睛也不會太纍。更重要的是，章節的邏輯劃分非常清晰，從基礎的概念引入，到中級的分析方法，再到高級的主題探討，層次分明，過渡自然。每章的末尾都有一個“本章小結”和“思考題”，這對於我們自學或者復習鞏固知識點太友好瞭。思考題的設計也很有水平，不像有些書隻會齣一些重復性的計算題，這裏的很多問題都帶有一點啓發性，能引導你從不同的角度去審視剛學過的概念。有時候為瞭弄懂一個定理，我會在書上來迴翻閱，清晰的字體和閤理的行距，讓這種過程變得不那麼枯燥，反而像是在與一位嚴謹的老師進行深入的對話。

評分☆☆☆☆☆

從教學法的角度來看，這本書體現齣一種非常現代的教育理念。它沒有固守傳統的綫性講解模式，而是采用瞭螺鏇上升的結構。很多核心概念，比如綫性時不變係統（LTI）的特性，會在不同的章節中以不同的側重點被反復提及和深化。初次接觸時，我們先建立一個宏觀的認識，知道它為什麼重要；等到學習瞭捲積積分之後，再迴頭看，就會對LTI係統的衝激響應有瞭更深刻的理解；等到學完頻率響應，理解就更完整瞭。這種設計非常符閤人類的學習認知規律，避免瞭一次性灌輸過多信息導緻的遺忘和混淆。它鼓勵我們在學習新知識的同時，不斷地迴顧和整閤舊知識，構建一個堅固的知識網絡，而不是一堆孤立的知識點。這種循序漸進、不斷加深理解的節奏，讓復雜的信號處理理論變得觸手可及，讓人對後續的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在對工程實際應用的重視程度上，是目前我看過的同類教材裏做得最好的之一。很多理論教材，講完拉普拉斯變換、Z變換，就仿佛完成瞭使命，後續的應用都是一筆帶過，讓人感覺這些數學工具更像是純理論的産物，跟我們未來要麵對的電路、控製係統似乎總隔著一層紗。然而，這本書巧妙地將理論與實踐緊密結閤。它在講解狀態空間錶示法時，不僅僅停留在矩陣運算層麵，而是立刻引申到如何用它來分析一個實際的二階係統的暫態響應，甚至還涉及到瞭基本的係統穩定性判斷。這種做法極大地激發瞭我的學習興趣，讓我清楚地認識到，我學的每一個知識點都有其存在的價值和實際的落腳點。翻閱這本書的時候，我總能感受到一種強烈的目的性，它不是為瞭展示作者的學術深度，而是真心希望讀者能夠掌握解決實際工程問題的能力。那些穿插其中的工程案例分析，雖然篇幅不長，但點到為止，非常精妙。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的一點，是它對於數學工具的“工具箱”屬性的強調。很多學生在學信號與係統時，容易陷入數學形式的泥潭，把時間和精力都花在瞭證明和推導上，而忽略瞭這些數學工具到底能幫我們做什麼。這本書則非常注重“語言”和“模型”的切換。它會清晰地指齣，當我們從時域切換到頻域，我們是用傅裏葉變換這個“翻譯官”來做什麼，它把“復雜的時域操作”（比如微分）轉換成瞭“簡單的頻域操作”（比如乘上jω）。這種對數學本質的提煉，讓信號與係統這門課從一門“高等數學應用”的學科，轉變成瞭一門真正有洞察力的“係統分析”學科。它培養的是一種係統的思維模式，讓我學會瞭如何用更抽象、更簡潔的數學語言去描述和解決現實世界中錯綜復雜的物理現象，這對於我後續學習控製理論、通信原理等課程，打下瞭無比堅實的基礎。