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编辑推荐

　　《信号与系统》是为优化整体教学体系、扩宽专业面、面向研究型人才培养的一本新编教材，其主要特色如下：
　　1．通过对课程内容的深入研究实施了并行一串行的课程体系。该体系符合教育学、心理学和人的认识规律，因而大大精简了学时、提高了学习效果，受到了历届学生的欢迎。
　　2．在充分考察电类等理工学科的特点和相应课程体系的基础上，精选了课程内容。所选内容可使学生具有更为合理的知识结构和较宽的知识面，并达到触
　　类旁通的效果。
　　3．充分考虑了学生运用和巩固先修课程知识以及多层面相互呼应的需要，故可提高读者的学习兴趣和学习效率。全书贯穿了启发式和探索式分析，在内容表述上力求深入浅出、说理透彻。选用本书的读者将可熟练掌握《信号与系统》所用的数学手段并深入理解“信号与系统”课程的理论、方法和物理概念。
　　4．强调了理论与实践的结合。教材中应用方面的内容紧密配合课程的讲述，对提高读者分析问题和解决问题的能力很有帮助。
　　以上特点受到了众多专家和选课学生的肯定。著名学者、原中科院学部委员常迥教授曾不止一次地称赞说：本课程在体系和内容选择上很有创造性、非常精彩。

内容简介

　　《信号与系统》是一门关键性的技术基础理论课，与大学本科前后课程的联系非常紧密，可起到承前启后的作用。国内外著名大学都非常重视这一课程，大多定为重点课程。
　　《信号与系统》介绍确定性信号经线性时不变系统传输和处理的基本概念、基本理论和基本分析方法。主要包括连续时间和离散时间信号与系统的时域分析及变换域分析，还融入了“数字信号处理”课程核心理论的部分内容。
　　《信号与系统》是普通高等教育“十一五”规划教材，少而精的选材体现了作者多年的教学和科研经验。《信号与系统/普通高等教育“十一五”规划教材·全国高等学校自动化专业系列教材》的主要特点是采用了并行一串行讲法，并坚持了学用结合的原则。选用《信号与系统/普通高等教育“十一五”规划教材·全国高等学校自动化专业系列教材》的读者将在深刻理解、牢固掌握课程内容和相关的数学理论等方面达到事半功倍的效果。通过课程的学习，读者还可进一步提高分析问题和解决问题的能力。
　　《信号与系统》可作为高等院校工科或理科信号与系统类型课程的教材，也可供科研和工程技术人员参考。

作者简介

　　王文渊，清华大学自动化系教授、博士生导师，1965年毕业于清华大学电子工程系。几十年来作者一直潜心于科研和教学。二十世纪六七十年代主攻数字通信，八十年代后致力于信号与信息处理、图像处理、人体生物特征识别、网络通信等高新科技领域的研究工作。承担和完成的科研项目数量多、质量高，在理论和应用等方面均有所建树。

内页插图

目录

第0章绪论
0．1 课程的重要性
0．2 本教材的特点
0．3 信号与系统理论的应用举例
0．3．1 语音信号处理
0．3．2 石油勘探
0．3．3 社会经济系统

第1章 信号与系统
1．1 连续时间信号
1．1．1 信号的表征和分类
1．1．2 基本连续时间信号
1．1．3 连续时间奇异信号
1．1．4 信号的分解
1．2 离散时间信号——序列
1．2．1 基本离散时间信号
1．2．2 离散时间复指数信号的周期性质
1．3 信号的基本运算
1．3．1 对因变量进行的运算
1．3．2 对自变量进行的变换
1．4 系统
1．4．1 基本概念
1．4．2 系统的分类
1．5 课程的研究内容
1．6 小结
习题

第2章 线性时不变系统
2．1 引言
2．2 线性时不变系统的数学模型
2．3 线性时不变系统的微分方程和差分方程
2．4 微分方程和差分方程的求解
2．4．1 齐次解
2．4．2 特解
2．4．3 初始条件的确定
2．4．4 函数平衡法
2．4．5 零输入响应和零状态响应
2．5 用微分方程和差分方程描述的一阶系统的方框图表示
2．6 系统的单位脉冲响应
2．6．1 用[n]表示任意序列
2．6．2 用（￡）表示任意的连续时间信号
2．6．3 系统的单位脉冲响应和阶跃响应
2．7 卷积积分
2．7．1 连续时间系统对任意输入的响应
2．7．2 卷积运算的图解法
2．8 卷积和
2．9 卷积的性质
2．9．1 卷积的运算规律
2．9．2 卷积的主要性质
2．1 0线性时不变系统的特性
2．1 l小结
习题

第3章 信号的频谱分析
3．1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数（FS）
3．1．1 正交函数集
3．1．2 三角函数形式的傅里叶级数
3．1．3 指数形式的傅里叶级数
3．1．4 傅里叶级数的收敛条件
3．2 周期信号傅里叶级数示例
3．2．1 奇谐函数的傅里叶级数
3．2．2 周期矩形信号的傅里叶级数
3．3 傅里叶变换（FT）
3．3．1 傅里叶变换
3．3．2 傅里叶变换存在的充分条件
3．4 典型非周期信号的傅里叶变换
3．5 傅里叶变换的性质
3．5．1 线性
3．5．2 奇偶虚实性
3．5．3 比例变换特性
3．5．4 时移特性
3．5．5 频移特性
3．5．6 微分特性
3．5．7 积分特性
3．5．8 时域卷积特性
3．5．9 频域卷积定理
3．5．1 0傅里叶变换的对偶性
3．5．1 1帕斯瓦尔定理
3．6 周期信号的傅里叶变换
3．6．1 正弦、余弦信号的傅里叶变换
3．6．2 一般周期信号的傅里叶变换
3．6．3 求取F的简便方法
3．7 小结
习题

第4章 频谱分析技术的应用
4．1 通信系统
4．1．1 通信系统的模型
4．1．2 信道
4．2 幅度调制
4．2．1 调制的分类
4．2．2 正弦载波调幅
4．2．3 复指数载波调制
4．3 正弦调幅的解调
4．3．1 同步解调（相干解调或相干检测）
4．3．2 非同步解调
4．4 单边带（SSB）通信
4．5 调制技术的应用举例
4．6 连续时间信号的采样
4．6．1 离散性与周期性的对应关系
4．6．2 采样定理
4．6．3 采样中的几个问题
4．7 用采样样本值重建信号——采样内插公式
4．8 零阶保持采样
4．8．1 零阶保持
4．8．2 采样恢复的实际重构
4．9 频分复用与时分复用
4．9．1 频分复用——FDM
4．9．2 时分复用——TDM
4．1 0数据传输的有关概念
4．1 0．1 数字通信的优点
4．1 0．2 无失真传输
4．1 1数据传输机实现方案中的频谱分析
4．1 1．1 技术实现的主要矛盾
4．1 1．2 解决办法
4．1 2小结
习题

第5章 z变换和拉普拉斯变换
5．1 Z变换（ZT）的定义
5．2 Z变换的收敛域
5．2．1 级数收敛的充分条件
5．2．2 Z变换的零点与极点
5．2．3 序列形式与Z变换收敛域的关系
5．3 Z反变换
5．3．1 Z反变换公式
5．3．2 长除法（幂级数展开法）
5．3．3 留数法
5．3．4 部分分式法
5．4 Z变换的基本性质
5．4．1 线性
5．4．2 序列移位
5．4．3 序列的指数加权（z域比例变换）
5．4．4 时间反转特性
5．4．5 时间扩展
5．4．6 z域微分特性
5．4．7 复序列的共轭
5．4．8 初值定理
5．4．9 终值定理
5．4．1 0时域卷积定理
5．4．1 1z域卷积定理
……
第6章 变换域分析
第7章 离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法
第8章 数字滤波器
附录ＡMATLAB简介

前言/序言

　　本书是《全国高等学校自动化专业系列教材》的一员，系列教材提出了要“优化整体教学体系、拓宽专业面、面向研究型人才的培养”以及教材应具有“先进性、创新性、适用性”等要求。作者尽力去实现这些目标，自觉仍有差距。
　　本书可作为高等院校理工科“信号与系统”类型课程的教材，也可供科研和工程技术人员自学参考。
　　本教材的研究范围是确定性信号经线性、时不变系统传输与处理的基本概念和基本分析方法，囊括了时域到变换域以及连续到离散等非常丰富的内容。教材研究的重点是系统的输入、输出描述，应用的背景是控制工程、通信工程和信号处理。考虑到大学生的知识结构以及与其他课程分工、配合的需要，本书对传统的课程内容有所增删。
　　内容上的“少而精”以及着眼于学生分析、解决问题能力的提高是作者编写教材的理念。为此，全书贯穿了启发式、探索式分析，精心处理了某些理论与方法的比例、取舍和相互关系，使学生在有限的学时里掌握更多的知识，以适应教学、科研和其他领域对人才培养的需求。教材的体系建设和材料组织便于学生运用和巩固学过的知识，并实现了多层面的互相呼应，以提高学生的学习兴趣和学习效率。课程中使用的数学工具较多，通过阐述数学表达式的物理意义、引导学生学习并理解应用数学工具的方法，进一步提高学生对数学和基础理论重要性的认识，深化对课程内容的理解。教材注意了理论与实际的关系，使学生养成既能积极思考、长于分析、善于推导的本领和良好习惯，又能了解实际工作的需求，在掌握基础理论知识的同时加深对理论、概念和方法的理解。
　　为了全面掌握本门课程，本书精选、编写了一定数量的习题，并于书后给出了习题答案，供读者自学时参考。
　　使用本书的读者应该学过基本微积分学，并具备微分方程、复变函数的初步知识。为了加深对课程内容的理解，最好学过基本电路理论或相近的课程。除此之外，本书自成体系。也就是说，学习本门课程无需具备系统分析、卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等方面的知识。作者希望在学习本门课程的过程中，基础和程度不同的学生都能达到温故知新和“各按步伐、共同前进”的目标。
　　为使读者更清晰、全面地了解本门课程，笔者在绪论中详细撰写了有关课程的重要性、本书在体系结构、教材内容和理论应用等几个方面的考虑，希望对读者有所帮助。
　　中科院学部委员（中科院院士）常迥教授和中国人工智能、神经网等学会理事、教研室主任阁平凡教授等曾多次建议笔者写出“信号与系统”教材，由于工作繁忙等多种原因一直未能动笔。最后，在系教学主任王雄教授的要求、支持下，在清华大学出版社王一玲编辑的督催、帮助下才得以完稿。
　　郑君里教授早我三年毕业，并共事10余年，我们就本门课程教学的多次交流使本人受益颇深。阎平凡教授仔细阅读了本书的全部手稿，并提出了许多宝贵的意见。
　　作者对以上各位表示衷心的感谢，并借此机会对所有关心本课程的师长、领导、同事和朋友们表示衷心的感谢。
　　20多年来，40多人次的老师和博士生担任了本门课程的辅导和作业的批改，先后有4000多学生听课。他们在课后提出的许多问题促进了笔者的思考，他们的留言和建议也给作者以极大的鼓舞和鞭策。在成书过程中，卓晴副教授，博士生杨琳赟、闻海荣、王路、温明、韩慧，硕士生王崇、何国勋、高楠、王磊、肖桓等曾与作者进行过多次讨论，提出了一些很好的想法，研究生们还认真绘制了本书的插图。作者对他们表示深深的谢意。
　　最后，作者要感谢我的兄长北京大学物理系王文采教授和我的夫人清华大学电子系王秀坛教授。我们之间的相互切磋常给作者以启发，后者还在工作、生活等方面给予了充分的理解和支持。
　　由于时间仓促，错误与不妥之处在所难免，敬请读者不吝赐教，以便再版时更正。
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