正版2018年新版郑君里信号与系统第3版笔记和课后习题含考研真题详解备考2019年研究生国内外教材辅 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 中国石化出版社

ISBN：9787511447371

商品编码：27820553429

丛书名： 郑君里信号与系统(第3版)笔记和课后习题(含

出版时间：2018-01-01

郑君里信号与系统

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探索信号的奥秘，洞悉系统的智慧——《信号与系统》精要解析 在现代科技飞速发展的浪潮中，信号与系统作为信息科学、自动控制、通信工程、电子工程等众多学科的基石，其重要性不言而喻。无论是浩瀚宇宙的探索，还是微观世界的奥妙，亦或是日常生活中无处不在的通信网络，都离不开信号的传输与系统的处理。本书旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的《信号与系统》学习指南，帮助大家掌握信号与系统的核心概念、分析方法和应用技术，为进一步深入学习相关领域打下坚实的基础。 第一部分：信号——信息的载体与表现 信号是承载信息的载体，其形态万千，存在于我们生活的方方面面。本部分将从信号的基本概念入手，带领读者逐步认识不同类型的信号，并掌握描述和分析信号的工具。 信号的定义与分类： 我们将首先阐述信号的本质——它是物理量的时变函数，能够携带信息。随后，我们将对信号进行细致的分类，包括： 按自变量分： 连续时间信号（如模拟语音、温度变化）和离散时间信号（如数字图像、采样后的音频）。我们将深入探讨两者在数学描述和分析方法上的异同。 按取值分： 模拟信号（值可连续取）和数字信号（值只能取离散值）。我们将分析数字信号在噪声鲁棒性和存储处理方面的优势。 按周期性分： 周期信号（如正弦波）和非周期信号。周期信号的分析往往可以借助傅里叶级数，而非周期信号则需要傅里叶变换。 按奇偶性分： 奇信号和偶信号。这种划分在信号分解和简化分析中具有重要作用。 按能量和功率分： 能量信号（有限能量）和功率信号（有限功率）。我们还会介绍一些既非能量信号也非功率信号的信号类型。 基本信号的性质与表示： 掌握一些基本信号是理解复杂信号的基础。我们将详细介绍： 单位冲激信号（Dirac Delta Function）： 这一理想化的信号在信号处理中扮演着极其重要的角色，用于表示瞬间的激励或脉冲。我们将探讨其采样性质、积分性质以及在卷积中的应用。 单位阶跃信号（Unit Step Function）： 表示一个在t=0时刻由0变为1的信号，常用于描述开关动作或信号的开启。 指数信号： 包括实指数信号、复指数信号和正弦信号。这些信号是许多系统响应的基础，也是傅里叶分析的关键。 正弦信号： 描述周期性振荡的最基本形式，我们将分析其频率、振幅、相位等参数。 矩形脉冲信号、三角脉冲信号、Sinc信号： 这些信号在通信、采样等领域有广泛应用。 信号运算： 信号的各种运算是分析和处理信号的必要手段。我们将重点讲解： 时移、尺度变换和反转： 理解这些变换如何改变信号在时间和幅度上的表现。 信号的相加、相乘： 如何组合和调制信号。 卷积（Convolution）： 这是信号与系统理论中最核心的概念之一，它描述了线性时不变系统对输入信号的响应。我们将从数学定义、几何解释和实际意义上深入剖析卷积运算。 第二部分：系统——信号的加工与变换 系统是对输入信号进行处理、变换并产生输出信号的实体。无论是简单的滤波器，还是复杂的通信设备，都可以被视为一个系统。本部分将深入探讨系统的基本性质、数学模型以及分析方法。 系统的定义与分类： 我们将首先定义系统，即一个能够将输入信号转换为输出信号的“黑箱”。然后，我们将对系统进行重要的分类，这些分类直接影响到我们分析系统的方法： 按输入输出关系分： 线性系统（Linear System）： 满足叠加原理（齐次性和可加性）。这是我们分析的基础，许多复杂系统都可以近似为线性系统。 非线性系统（Nonlinear System）： 不满足叠加原理。这类系统分析起来更为复杂，但现实世界中存在大量非线性系统。 按时域行为分： 时不变系统（Time-Invariant System）： 系统的性质不随时间改变。如果输入信号延迟，输出信号也会同步延迟。 时变系统（Time-Variant System）： 系统的性质随时间改变。 按因果性分： 因果系统（Causal System）： 系统的输出仅取决于当前和过去的输入，而不取决于未来的输入。在物理世界中，大多数系统都是因果的。 非因果系统（Non-causal System）： 系统的输出可能取决于未来的输入。在某些信号处理算法中可能会出现。 按稳定性分： 稳定系统（Stable System）： 对于有界的输入，系统的输出也是有界的（BIBO稳定性）。 不稳定系统（Unstable System）： 存在有界输入导致无界输出。 按记忆性分： 无记忆系统（Memoryless System）： 输出仅取决于当前输入。 有记忆系统（System with Memory）： 输出取决于过去的输入。 系统的数学模型： 描述系统行为的数学方程是分析系统的关键。我们将重点介绍： 微分方程（对于连续时间系统）： 描述了系统状态变量随时间的变化关系。 差分方程（对于离散时间系统）： 描述了系统离散时间状态变量之间的关系。 系统函数/传递函数（对于线性时不变系统）： 这是系统在频率域的表示，极大地简化了系统的分析，尤其是在引入拉普拉斯变换和Z变换之后。 系统的时域分析： 零输入响应（Zero-Input Response）： 系统在无输入但有初始状态下的响应，反映了系统的“记忆”特性。 零状态响应（Zero-State Response）： 系统在零初始状态下，仅由输入信号激励产生的响应。 全响应（Total Response）： 零输入响应与零状态响应之和。 卷积在时域分析中的应用： 我们将再次强调卷积在求解线性时不变系统零状态响应中的核心地位。 第三部分：傅里叶分析——揭示信号的频率特性 傅里叶分析是信号与系统理论中最重要的工具之一，它能够将时域中的信号分解成不同频率的正弦分量的叠加，从而揭示信号的频率特性。 傅里叶级数（Fourier Series）： 指数形式傅里叶级数： 用于表示周期信号，将其分解为一系列不同频率的复指数函数。 三角形式傅里叶级数： 用于表示周期信号，将其分解为一系列不同频率的正弦和余弦函数。 傅里叶级数系数的计算： 掌握如何通过积分计算傅里叶级数的各项系数。 功率谱和平均功率： 利用傅里叶级数分析周期信号的功率分布。 傅里叶变换（Fourier Transform）： 定义与性质： 将傅里叶级数推广到非周期信号，得到傅里叶变换。我们将详细介绍傅里叶变换的定义、收敛条件以及重要的性质，如线性性、时移性、频移性、尺度变换性、对称性、微分性质、积分性质、卷积定理、相关定理等。 傅里叶变换与傅里叶级数的关系： 理解两者之间的联系与区别。 能量谱密度： 分析非周期信号的能量分布。 Parseval定理： 能量信号在时域和频域的能量相等。 傅里叶变换的应用： 信号的频谱分析： 揭示信号的频率成分，这对于通信、音频处理、图像处理等领域至关重要。 系统的频率响应： 描述系统对不同频率信号的增益和相位变化。 滤波器设计： 根据所需的频率特性设计滤波器。 采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）： 解释如何从连续时间信号中无损地恢复原始信号，这是数字信号处理的基础。 第四部分：拉普拉斯变换与Z变换——系统分析的强大工具 拉普拉斯变换和Z变换是傅里叶变换的扩展，它们能够处理更广泛的信号和系统，尤其是在分析线性时不变系统的稳定性、暂态响应以及设计控制器方面发挥着至关重要的作用。 拉普拉斯变换（Laplace Transform）： 定义与收敛域（ROC）： 引入复指数函数$e^{st}$，将傅里叶变换推广到复频域。我们将详细讲解拉普拉斯变换的定义，以及收敛域（ROC）在确定逆变换和系统稳定性中的重要性。 基本函数的拉普拉斯变换： 掌握常见信号的拉普拉斯变换对。 拉普拉斯变换的性质： 线性性、时移性、频移性、尺度变换性、微分性质、积分性质、卷积性质等。 系统函数（Transfer Function）： 利用拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程，从而定义系统的系统函数，这是分析线性时不变系统动态特性的核心。 利用拉普拉斯变换分析系统： 求解系统的全响应、稳定性判别（通过极点位置）、频率响应等。 部分分式展开与逆拉普拉斯变换： 掌握如何从系统函数求得时域响应。 Z变换（Z-Transform）： 定义与收敛域（ROC）： 针对离散时间信号，引入复变量$z$，将离散时间傅里叶变换进行扩展。我们将讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其在离散系统分析中的作用。 基本序列的Z变换： 掌握常见离散信号的Z变换对。 Z变换的性质： 线性性、时移性、乘$n$性、微分性质、卷积性质等。 系统函数（Transfer Function）： 利用Z变换将差分方程转化为代数方程，得到离散系统的系统函数，用于分析离散线性时不变系统的特性。 利用Z变换分析系统： 求解离散系统的全响应、稳定性判别（单位圆判据）、频率响应等。 逆Z变换： 掌握求取离散时间序列的方法，如部分分式展开、幂级数展开、留数定理等。 第五部分：系统应用与进阶概念 在掌握了信号与系统的基本理论后，我们将进一步探讨其在实际工程中的应用，并介绍一些进阶概念，以拓宽读者的视野。 线性时不变（LTI）系统的系统响应： 深入理解LTI系统在各种激励下的响应特性，包括稳态响应和暂态响应。 滤波器设计基础： 介绍不同类型的滤波器（低通、高通、带通、带阻）及其在信号处理中的作用，以及一些基本的滤波器设计思想。 采样与重构： 详细阐述采样定理的原理，以及如何从采样信号中有效地重构原始连续信号。 现代通信系统中的信号与系统： 简要介绍信号与系统在调制解调、信道编码、噪声抑制等通信技术中的应用。 反馈控制系统基础： 探讨反馈在稳定系统、提高系统性能方面的作用，以及信号与系统理论在控制系统设计中的应用。 随机信号与系统（选讲）： 简要介绍随机信号的特性（如均值、方差、自相关函数），以及随机信号通过线性系统后的特性。 本书的特点： 理论与实践相结合： 在讲解基本概念的同时，穿插大量的例题和应用场景，帮助读者理解抽象的数学理论在实际问题中的应用。 循序渐进的教学方法： 从最基础的信号概念开始，逐步深入到复杂的系统分析方法，确保读者能够逐步掌握。 强调核心概念： 重点突出卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等核心工具，帮助读者构建扎实的理论基础。 清晰的逻辑结构： 各章节之间紧密衔接，形成完整的知识体系，便于读者系统学习。 激发学习兴趣： 通过介绍信号与系统在现代科技中的重要应用，激发读者对该领域的学习热情和探索欲望。 通过学习本书，您将能够： 准确理解和描述各种类型的信号。 掌握分析和处理线性时不变系统的基本方法。 熟练运用傅里叶分析、拉普拉斯变换和Z变换解决实际问题。 建立对信号与系统在通信、控制、电子工程等领域应用的深刻认识。 信号与系统是一个充满魅力的领域，掌握了它，您就掌握了理解和改造信息世界的钥匙。愿本书成为您探索信号与系统奥秘的得力助手！

评分☆☆☆☆☆

这本书在考研备考方面确实是下了功夫的，我仔细看了其中的习题部分。习题的类型非常丰富，有基础巩固的，有能力提升的，还有综合应用型的，能够满足不同阶段的学习需求。而且，题目的难度梯度设置也比较合理，循序渐进，让我在练习中不断挑战自我，提升解题能力。最让我惊喜的是，对于每一道题目，都附带了详细的解析，不仅仅是给出答案，更是对解题思路、关键步骤以及易错点进行了深入剖析。这对于我们自主学习来说，提供了极大的帮助，可以让我们在遇到困难时，能够及时找到解决的方法，并且从中学习到解题的技巧。这种高质量的习题和详尽的解析，让这本书在备考过程中成为了我不可或缺的助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺用心的，封面色彩搭配比较柔和，不容易引起视觉疲劳。纸张的厚度也适中，拿在手里有一定的分量感，不是那种薄得一碰就皱的廉价纸。印刷质量更是没得说，字体清晰锐利，黑度也刚刚好，长时间阅读也不会觉得眼睛酸涩。封面上的烫金工艺处理得很精致，没有毛刺感，整体给人一种高品质的感觉。而且，书本的装订也很牢固，翻阅的时候页脚不会松散，感觉可以经受住多次的翻阅和存放。对于我这种比较注重书籍细节的人来说，光是这个外观就已经值回票价了。当然，这只是一个初步的印象，毕竟一本书的价值最终还是体现在内容上，但良好的外观确实能提升阅读的愉悦感，让人更愿意去翻开它。

评分☆☆☆☆☆

书中的语言风格我个人非常喜欢，用词精准，表述清晰，没有太多华而不实的辞藻，直接切入重点。即使是复杂的数学公式和推导，作者也能够用通俗易懂的语言进行解释，并且会给出相关的背景知识和物理意义，让读者不仅知其然，更知其所以然。这种写作风格非常适合理工科的学生，能够有效地帮助我们理解和掌握知识。我在阅读的过程中，几乎没有遇到什么晦涩难懂的地方，感觉作者就像是一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我们一步步深入理解。这种平易近人的风格，极大地激发了我学习的积极性，让我觉得学习信号与系统不再是一件枯燥乏味的事情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和逻辑结构真的非常出色，完全是为读者量身定制的。每章的开头都会有一个清晰的目录，让你对本章内容一目了然，方便快速定位自己需要的内容。章节之间的过渡也很自然，知识点循序渐进，不会出现突然跳跃的情况，这对于我这样基础不太牢固的学生来说，简直是福音。而且，书中的小标题和分割线使用得很恰当，使得大块的文字变得易于消化，重点内容也得到了突出。每一页的留白也适度，不会显得拥挤，阅读起来非常舒适。更值得称赞的是，作者在讲解一些复杂概念时，采用了图文结合的方式，配以精美的插图和示意图，将抽象的理论形象化，大大降低了理解的难度。这种细致入微的排版设计，充分体现了编者对读者需求的深刻理解和对教学方法的熟练运用。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的第一感觉就是内容非常扎实，信息量巨大。我翻阅了一下目录，发现涵盖的知识点非常全面，几乎涵盖了信号与系统这个学科的所有重要方面，并且在细节上也有深入的探讨。从基本的概念引入，到复杂的分析方法，再到实际的应用，都讲解得十分透彻。我尤其注意到，书中对于一些易错点和难点都有专门的讲解和提示，这对于我们备考来说，无疑是节省了大量的时间和精力，避免了走弯路。而且，感觉作者在内容的选择上非常具有前瞻性，考虑到未来学科的发展趋势，以及研究生考试可能考察的方向，内容的前沿性和实用性都很高。这种厚重感和深度，是市面上很多同类书籍所难以比拟的，让人觉得物超所值。