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姜建国 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302014157

商品编码：29421889410

包装：平装

出版时间：1994-02-01

基本信息

书名：信号与系统分析基础

定价：20.80元

作者：姜建国

出版社：清华大学出版社

出版日期：1994-02-01

ISBN：9787302014157

字数：503000

页码：333

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地介绍了信号通过线性时不变系统的基本理论和分析处理方法。前八章讲述确定的分析、变换域分析及滤波器。后四章介绍*信号的分析与处理，包括*信号的描述，线性时不变系统对*信号的响应，线性小二乘滤波，谱分析等。为便于读者比较，前八章采用了连续时间信号与系统和离散时间信号与系统和离散时间信号与系统交叉叙述的体系。本书选材简练，并注意了与有关专业的实际应用相结合。
本书可作为电机工程、自动化、核物理、机械、生物医学等专业大学本科生教材，也可供有关科技人员参考。

目录

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章 信号与系统的基本概念
1.1 概述
1.2 信号的分类
1.3 某些典型的信号
1.4 奇异信号
1.5 连续信号的时域分解
1.6 系统的描述
1.7 系统的分类
习题
第2章 单输入单输出系的时域分析
2.1 概述
2.2 连续系统的时域分析
2.3 离散系统的时域分析
2.4 系统的单位冲激响应与单位样值响应
2.5 卷积积分
2.6 卷积和
习题
第3章 傅里叶变换
3.1 概述
3.2 非周期信号的傅里叶变换
3.3 傅里叶变换的性质
3.4 卷积定理
3.5 周期信号的傅里叶变换
3.6 抽样信号的傅里叶变换与抽样定理
习题
第4章 离腊傅里叶变换与快速傅里叶变换
4.1 概述
4.2 离散傅里叶变换
4.3 离散傅里叶变换的性质
4.4 快速傅里叶变换
4.5 离散傅里叶变换的应用
习题
……
第5章 拉普拉斯变换和连续时间系统的s域分析
第6章 z变换及其应用
第7章 滤波器
第8章 系统分析的状态变量法
第9章 信号的描述
0章 信号通过线性时不变系统
1章 小均方误差线性滤波
2章 谱估计
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电路基础：理论与实践》 简介： 《电路基础：理论与实践》是一本旨在为初学者和进阶者深入剖析电路世界奥秘的权威教材。本书以清晰的逻辑、严谨的理论推导和丰富的实践案例，全面覆盖了电路分析与设计所需的核心知识体系。我们坚信，扎实的电路基础是电子工程、通信工程、自动化以及相关理工科领域不可或缺的基石。因此，本书力求以最易于理解的方式，带领读者一步步揭开电路的神秘面纱，掌握分析和解决实际问题的能力。 本书的编排紧凑而详实，从最基本的电学概念入手，逐步深入到复杂的电路模型和分析方法。在内容上，我们不仅关注理论的深度，更强调理论与实践的紧密结合。每一章的知识点都配以精心设计的例题和习题，帮助读者巩固所学，并引导其将理论知识应用于实际的电路设计与故障排除。 核心内容概述： 第一部分：基础概念与元件模型 本部分将奠定读者坚实的电学基础，介绍构成电路的基本要素。 第一章：电荷、电流与电压 深入探讨电荷的本质及其相互作用，介绍库仑定律。 详细阐述电流的概念，区分直流与交流电流，理解电流的单位安培。 剖析电压的含义，解释电势差与电动势的区别，掌握电压的单位伏特。 介绍电荷守恒定律和基尔霍夫电流定律（KCL）的初步概念，为后续分析打下基础。 第二章：电阻、电导与欧姆定律 详解电阻的概念及其物理意义，分析电阻与导体的材料、长度、横截面积及温度的关系，介绍电阻率和电导率。 深入理解欧姆定律（U=IR），这是电路分析中最基本的定律之一。详细讲解其适用条件和在不同电路元件上的应用。 介绍一些特殊的电阻元件，如温度相关电阻（热敏电阻、负温度系数热敏电阻）和光敏电阻，并初步探讨其应用场景。 讲解电阻的串联和并联计算方法，以及等效电阻的概念。 第三章：电容与电感 电容： 详述电容器的结构、工作原理，以及电容的基本定义（C=Q/U）。分析影响电容大小的因素，如介电常数、极板面积和极板间距离。介绍电容在电路中储存电能的特性，并解释其在滤波、耦合和耦合等方面的作用。讲解电容的串联和并联计算。 电感： 详述电感器的结构、工作原理，以及电感的基本定义（L）。分析影响电感大小的因素，如线圈匝数、截面积、长度和磁芯材料。介绍电感在电路中储存磁场能的特性，并解释其在储能、滤波和变压器等方面的作用。讲解电感器的串联和并联计算。 RLC基本性质： 初步介绍电感和电容在交流电路中的动态特性，为后续的动态电路分析做铺垫。 第二部分：直流电路分析 本部分将聚焦于稳态直流电路的分析方法，为读者提供系统性的解决方案。 第四章：电路的基本定律与定理 基尔霍夫定律（KCL与KVL）： 深入理解并熟练应用基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），这是分析复杂电路的基本工具。通过大量例题示范如何列写和求解方程组。 电阻的串并联等效变换： 巩固和拓展电阻的串联和并联计算，介绍Y-Δ（星形-三角形）变换，以简化复杂网络结构。 支路电流法与节点电压法： 详细介绍这两种经典的电路分析方法，分别从支路电流和节点电压的角度构建方程组，求解电路中的所有支路电流和节点电压。 戴维宁定理与诺顿定理： 深入剖析这两个强大的电路简化定理，学会将任意线性二端口网络等效为一个电压源与一个串联电阻（戴维宁等效电路）或一个电流源与一个并联电阻（诺顿等效电路），极大地简化复杂电路的分析。 叠加定理： 学习如何利用叠加定理分析包含多个独立电源的线性电路，通过逐个考虑电源的作用并叠加响应来获得总响应。 最大功率传输定理： 探讨电源向负载传输最大功率的条件，理解负载电阻与电源内阻的关系，这对电源设计和匹配至关重要。 第五章：一阶和二阶动态电路分析（直流暂态分析） 一阶电路（RC和RL电路）： 详细分析含有电容或电感的电路在直流电源作用下，其电压和电流随时间变化的暂态过程。引入“时间常数”（τ）的概念，理解其对暂态过程快慢的影响。学习如何求解零输入响应和零状态响应。 二阶电路（RLC电路）： 深入分析含有电容和电感的二阶电路的暂态响应。根据阻尼系数的不同，区分过阻尼、临界阻尼和欠阻尼响应，理解其物理含义。学习求解二阶电路的零输入响应和零状态响应。 第三部分：交流电路分析 本部分将引领读者进入动态变化的交流电路世界，掌握分析和设计交流电路的核心技术。 第六章：相量法与正弦稳态电路分析 复数与向量： 回顾复数运算，并引入向量的概念，为相量法的应用奠定数学基础。 相量： 详细介绍相量这一强大的数学工具，如何将正弦函数转化为复数表示，从而将微分方程转化为代数方程。 阻抗与导纳： 引入阻抗（Z）和导纳（Y）的概念，分别表示电阻、电感和电容在交流电路中的“阻碍”作用。分析电阻、电感和电容的阻抗特性，并推导其在复数域的表示。 交流RLC电路分析： 应用相量法和阻抗概念，系统分析串联和并联的RLC电路，包括计算电流、电压、功率因数等。 功率分析： 详细介绍交流电路中的瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率，以及功率因数的概念及其重要性。学习如何提高功率因数。 第七章：谐振电路 串联谐振： 深入分析RLC串联电路在特定频率下（谐振频率）出现的现象，此时电路阻抗最小，电流最大。讲解谐振频率的计算和品质因数（Q值）的概念，以及其对谐振曲线形状的影响。 并联谐振： 分析RLC并联电路的谐振现象，此时电路阻抗最大，电流最小。 应用： 探讨谐振电路在选频、滤波、振荡器等方面的广泛应用。 第八章：三相电路 三相电源： 介绍三相电源的产生及其相电压、线电压、相电流、线电流之间的关系。 三相负载的连接： 详细讲解星形（Y）连接和三角形（Δ）连接的负载，以及它们在三相电路中的分析方法。 功率计算： 推导三相电路的总功率（有功、无功、视在）计算公式。 第四部分：电路设计与实际应用 本部分将带领读者将理论知识应用于实际的电路设计，并介绍一些重要的实际电路。 第九章：电源与负载的匹配 独立电源与受控电源： 区分理想电压源、理想电流源以及实际电源，引入受控源（电压控制电压源、电流控制电压源、电压控制电流源、电流控制电流源）的概念，这些是模拟电路中重要的组成部分。 最大功率传输： 再次强调最大功率传输定理在电源与负载匹配中的重要性，并提供实际的匹配设计案例。 阻抗匹配： 讨论在信号传输和功率传输中，为何需要阻抗匹配，以及常见的匹配方法。 第十章：实际应用电路简介 滤波器： 介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的基本原理及其在信号处理中的作用。 运算放大器（Op-Amp）基础： 简要介绍运算放大器的基本构成和理想模型，以及其在反相放大器、同相放大器、加法器、减法器等基本应用电路中的原理。 二极管与三极管（BJT）初步： 简要介绍二极管的单向导电性及其在整流电路中的应用；初步介绍三极管作为开关和放大器的基本工作原理。 学习本书将帮助您： 建立牢固的电学理论基础： 掌握电路分析中最核心的概念、定律和定理。 培养严谨的逻辑思维能力： 学会从基本原理出发，通过逻辑推导分析复杂问题。 提升电路分析与设计能力： 能够独立分析各种直流和交流电路，并初步进行电路设计。 理解现代电子技术的基础： 掌握电路知识是深入学习半导体器件、数字电路、模拟电路、通信系统等更高级领域的前提。 增强解决实际问题的能力： 通过丰富的例题和实践导向的讲解，将理论知识转化为解决实际电路问题的能力。 《电路基础：理论与实践》是献给所有渴望理解和掌握电路世界的学子、工程师和技术爱好者的宝贵资源。无论您是刚刚接触电学，还是希望巩固和拓展现有知识，本书都将是您坚实的伙伴，引领您在电学领域稳步前行。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排逻辑性强到令人赞叹，每一步的递进都像是精心铺设的阶梯，稳健而有力地将读者的知识体系向上搭建。我特别欣赏作者在引入现代信号处理工具，比如小波分析时所采用的叙事方式。它不是生硬地将小波理论抛出来，而是先回顾了傅里叶分析在处理非平稳信号时的局限性，通过这种“发现问题—提出解决方案”的路径，自然而然地引出了小波变换的必要性。这种教学设计让读者在学习新工具时，能清晰地意识到这个工具解决的是什么具体痛点，从而学习的动力和理解的深度都有了质的飞跃。此外，书中所配的习题设计也颇具匠心，它们不仅仅是计算题的简单重复，很多都融合了实际的系统辨识或滤波设计的小型案例，迫使我们必须将理论知识与工程实践相结合，这对于提升解决实际问题的能力至关重要。读完其中关于卷积积分和系统响应特性的章节后，我感觉自己对“系统”这个概念的理解不再是停留在教科书的定义层面，而是有了一种可以触摸、可以量化的直观感受。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计乍一看就给人一种严谨而深邃的感觉，那种深蓝色调配上简洁的几何图形，仿佛在无声地宣告着它所涵盖内容的复杂与精妙。我拿起它的时候，首先被吸引的是它排版的清晰度，字体选择恰到好处，既保持了学术的庄重感，又不至于让初学者望而却步。内容方面，我主要关注的是它对基础概念的阐述深度。举例来说，它在讲解傅里叶级数展开时，并没有停留在简单的公式堆砌上，而是用了大量的篇幅去剖析其背后的物理意义和在实际工程问题中的应用场景，比如如何通过它来分析周期信号的频谱特性。这一点非常对我胃口，因为对我这种更看重“知其然更知其所以然”的读者来说，这种深入浅出的讲解方式是极其宝贵的。特别是关于离散时间信号处理的那一部分，作者似乎非常擅长将抽象的Z变换概念，通过巧妙的类比，转化为易于理解的直观图像，这极大地降低了我学习初期的认知负荷，让我感觉这不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师在耳边细细道来，避免了许多初学容易陷入的误区。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，用“酣畅淋漓”来形容或许有些夸张，但绝对是扎实而令人满足的。它的语言风格非常克制，没有过多的情绪化表达，每一个句子都似乎经过了精确的数学量化，力求信息密度最大化。我尤其喜欢它对随机信号处理部分的处理方式。在很多教材中，这部分内容往往被简化或一带而过，但在这本书里，作者却给予了足够的尊重，从随机过程的基本定义，到功率谱密度的估计方法，都有详尽且严谨的论述。特别是关于维纳滤波器的推导，步骤清晰得像是算法说明书，每一步的假设和每一步的数学变换都交代得明明白白，没有留下任何可以模糊带过的空间。这对于我这种需要深入理解其背后统计学原理的读者来说，简直是及时雨。它不仅仅是教授你如何使用工具，更重要的是让你深刻理解工具的适用边界和内在的统计假设，避免了盲目套用公式的危险。

评分☆☆☆☆☆

如果说这本教材有什么让我感到惊喜的地方，那就是它在内容广度与深度之间找到了一个近乎完美的平衡点。它既没有为了追求新潮而堆砌最新的机器学习在信号处理中的应用（这往往会让基础不牢的读者迷失方向），也没有沉溺于纯理论的推导而脱离实际工程。它最成功的地方在于，它将“信号”和“系统”这两个概念从宏观到微观都串联了起来。例如，在讲解离散傅里叶变换（DFT）时，作者不仅详细解释了其快速算法（FFT）的结构，更重要的是，他花时间讨论了实际采集信号的“栅栏效应”和“频谱泄漏”问题，并给出了窗口函数选择的工程指导原则。这种从理论核心到工程实际边界的完整覆盖，使得学习过程非常闭环。读完后，我感觉自己不仅掌握了分析工具，更拥有了一套完整的“信号处理思维框架”，能够预见信号在经过处理环节后可能产生的各种行为和副作用。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，市面上关于这方面的教材汗牛充栋，但真正能让人反复翻阅，并从中汲取新知的，却凤毛麟角。这本书的突出贡献在于它对“系统稳定性”和“频率响应”这两个核心概念的阐述维度极其丰富。作者没有固步自封于经典的巴特沃斯滤波器设计，而是花了相当大的篇幅去探讨现代自适应滤波器的基本框架，尽管只是一个入门级的介绍，但其清晰度足以让有一定基础的读者迅速抓住其核心思想。更值得称赞的是，书中对线性时不变系统（LTI）的分析，超越了纯粹的数学推导，它反复强调了频率域分析与时域分析之间的“对偶性”，并用大量的图形辅助说明，比如如何通过观察特定频率点上幅频和相频的特性，来预测系统在时域上的瞬态和稳态响应。这种多角度的审视，极大地拓宽了我对信号处理本质的认知，让我意识到很多看似复杂的现象，其实都可以在频域中找到简洁优雅的解释。