9787511909466 信号与系统(第三版)全程导学及习题全解(上册) 中国时代经济 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苗璐 著

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出版社： 中国时代经济出版社出版发行处

ISBN：9787511909466

商品编码：29561279689

包装：平装

出版时间：2011-09-01

基本信息

书名：信号与系统(第三版)全程导学及习题全解(上册)

定价：22.80元

作者：苗璐

出版社：中国时代经济出版社出版发行处

出版日期：2011-09-01

ISBN：9787511909466

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.241kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要是根据高教出版社出版、郑君里编写的教材《信号与系统》(第三版)的课后习题解答，分上下册，分别对应教材的上下册。上册共分六章：绪论、连续时间系统的时域分析、傅里叶变换、拉普拉斯变换、滤波、调制与抽样、信号的矢量空间分析；下册也为六章：离散时间系统的时域分析、Z变换、离散傅里叶变换、模拟与数字滤波器、反馈系统、系统的状态变量分析。每章分三部分，分别为概要总结、经典例题和教材习题的详细解答。本书可以作为电子信息、通信、控制、电气信息专业、自动化、计算机等专业高职高专、函授和成人教育的配套教材，也可供研究生入学考试辅导。

目录

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章　绪论
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第二章　连续时间系统的时域分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第三章　傅里叶变换
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第四章　拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第五章　傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第六章　信号的矢量空间分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号与系统：理论精粹与应用实践》 内容简介 本书旨在为读者提供一个深入理解信号与系统理论的全面视角。我们将从基础概念出发，层层递进，探讨信号与系统分析的核心工具和方法，并结合丰富的实例，展示这些理论在工程、科学以及现代通信等领域的广泛应用。本书力求在理论的严谨性与应用的实用性之间取得平衡，帮助读者建立扎实的理论基础，并培养解决实际问题的能力。 第一部分：信号基础与系统建模 我们将首先聚焦于信号的本质及其分类。信号是信息的载体，其形式多种多样，包括连续时间信号和离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号，以及偶信号与奇信号等。理解这些信号的特性是后续分析的前提。我们将详细介绍信号的基本运算，如移位、尺度变换、翻转以及加法和乘法，这些运算在信号处理中扮演着至关重要的角色。 接下来，我们将引入系统的概念。系统是将输入信号转化为输出信号的任意“黑箱”。我们将深入研究系统的基本性质，例如线性、时不变性、因果性以及稳定性。这些性质决定了系统的行为模式，是分析和设计系统不可或缺的依据。线性时不变（LTI）系统是信号与系统理论的核心，其独特的性质使得我们能够利用卷积等强大工具来描述和分析系统的响应。我们将详细介绍 LTI 系统的建模方法，包括微分方程和差分方程的表示，以及其在连续域和离散域的差异。 第二部分：傅里叶分析——信号的频率域表示 傅里叶分析是信号与系统理论中最具影响力的工具之一。它允许我们将信号分解为不同频率的正弦和余弦分量的叠加，从而揭示信号的频率特性。本书将从傅里叶级数（FS）讲起，它用于分析周期信号的频谱。我们将学习如何计算傅里叶级数，并理解其收敛性。 随后，我们将引入傅里叶变换（FT），它是傅里叶级数在非周期信号上的推广。傅里叶变换能够揭示非周期信号的连续频谱，为我们理解信号的频率内容提供了强大的手段。我们将详细介绍傅里叶变换的性质，例如线性、时移、尺度变换、微分、积分以及卷积定理。卷积定理尤为重要，它指出，在时域中的卷积运算等价于频域中的乘积运算，极大地简化了 LTI 系统的分析。 在此基础上，我们还将探讨傅里叶变换的几个重要变种： 离散时间傅里叶变换 (DTFT)：用于分析离散时间信号的频谱，这是数字信号处理的基础。 离散傅里叶变换 (DFT)：这是在计算机上实现傅里叶分析的近似方法，它将连续频谱离散化，为实际的数字信号处理提供了可操作的工具。我们将介绍 DFT 的性质以及快速傅里叶变换（FFT）算法，这是一种高效计算 DFT 的方法，极大地推动了数字信号处理的发展。 傅里叶级数（DFS）：用于分析离散时间周期信号的频谱。 通过对傅里叶分析的深入学习，读者将能够理解信号在不同频率上的能量分布，从而更好地进行信号的滤波、调制、解调以及其他各种处理。 第三部分：拉普拉斯变换与Z变换——系统的分析与稳定性 拉普拉斯变换是处理连续时间 LTI 系统，特别是包含指数函数和冲激函数的信号的强大工具。它将时域的微分方程转化为频域的代数方程，大大简化了系统的分析过程。我们将详细介绍拉普拉斯变换的定义、性质以及逆变换。我们将学习如何利用拉普拉斯变换来求解 LTI 系统的零输入响应和零状态响应，从而全面理解系统的动态行为。 对于离散时间系统，Z变换是与之相对应的强大分析工具。它能够将差分方程转化为代数方程，并且特别适合分析涉及序列的离散系统。我们将详细介绍Z变换的定义、性质和逆变换。通过Z变换，我们可以方便地分析离散时间 LTI 系统的稳定性、频率响应以及求解差分方程。 拉普拉斯变换和Z变换的共同之处在于它们都将信号和系统从时域映射到复频域。在复频域中，我们能够更容易地分析系统的特性，例如稳定性。我们将探讨与这些变换相关的收敛域（ROC），并理解 ROC 如何反映系统的因果性和稳定性。 第四部分：系统响应与稳定性分析 本部分将深入探讨 LTI 系统的响应。我们将区分系统的零输入响应（由初始状态引起）和零状态响应（由输入信号引起）。通过卷积运算，我们可以计算 LTI 系统在任意输入信号下的全响应。我们将详细讲解卷积的计算方法，以及其在连续域和离散域的应用。 稳定性是系统分析中的一个关键概念。一个稳定的系统，其输出不会无界增长。我们将学习如何利用系统的极点（在拉普拉斯变换和Z变换的复频域表示中）来判断系统的稳定性。对于连续时间系统，所有极点必须位于复平面的左半平面；对于离散时间系统，所有极点必须位于单位圆内。 此外，我们还将介绍系统的频率响应。频率响应描述了系统对不同频率正弦信号的增益和相位变化。通过频率响应，我们可以了解系统如何“看待”不同频率的信号，从而设计出具有特定滤波功能的系统。 第五部分：状态空间分析——现代系统理论的视角 虽然前几部分主要集中在基于卷积的经典分析方法，但本部分将引入状态空间分析。状态空间方法是一种更通用的系统描述方式，它能够处理更广泛的系统，包括多输入多输出（MIMO）系统以及非线性系统。我们将介绍系统的状态向量、状态方程和输出方程。 通过状态空间表示，我们可以分析系统的可控性和可观测性。可控性是指是否能够通过输入信号将系统驱动到任意状态；可观测性是指是否能够通过输出信号推断出系统的内部状态。这些概念在系统设计和控制领域至关重要。 状态空间方法还为我们提供了另一种分析系统稳定性的途径，例如利用李雅普诺夫稳定性理论。与基于极点的方法相比，状态空间分析在处理复杂系统和设计控制器方面具有更大的灵活性和潜力。 第六部分：采样与重构——从连续到离散的桥梁 在数字信号处理日益普及的今天，理解信号的采样过程至关重要。采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程。本部分将深入探讨采样定理（奈奎斯特-香农采样定理），它阐述了为了无失真地重构原始连续信号，采样频率必须高于信号最高频率的两倍。 我们将分析采样过程中可能出现的失真，例如混叠（aliasing）。理解混叠的产生原因以及如何避免混叠是成功进行数字信号处理的关键。 随后，我们将介绍信号的重构技术，即将离散时间信号恢复为连续时间信号的过程。我们将学习不同的插值方法，以及它们在重构过程中的作用。通过采样和重构，我们可以有效地在模拟世界和数字世界之间进行信号的转换。 第七部分：滤波与应用实例 滤波是信号处理中最核心也是应用最广泛的技术之一。滤波器用于选择性地通过或阻止特定频率范围的信号。本部分将详细介绍不同类型的滤波器，包括： 理想滤波器：虽然在物理上不可实现，但它们为理解滤波器的基本功能提供了理论基准。 模拟滤波器：包括低通、高通、带通和带阻滤波器，我们将探讨它们的特性和设计原则。 数字滤波器：包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将学习它们的结构、设计方法以及在数字信号处理中的应用。 本书将穿插大量的实际应用案例，以巩固理论知识并展示信号与系统在现实世界中的重要性。这些案例可能涵盖： 通信系统：信号的调制、解调、信道编码与解码。 音频与图像处理：降噪、压缩、特征提取。 控制系统：反馈控制器的设计与稳定性分析。 生物医学工程：心电图（ECG）、脑电图（EEG）信号的分析。 经济学与金融学：时间序列分析与预测。 通过这些实例，读者将能够深刻体会到信号与系统理论的强大力量，并认识到其在解决现代科技和工程问题中的不可或缺性。 结语 《信号与系统：理论精粹与应用实践》力求为读者提供一个全面、深入且实用的学习体验。我们相信，通过对本书内容的掌握，读者将能够建立起坚实的信号与系统理论基础，并具备分析和解决复杂工程问题的能力，为他们在未来的学习和职业生涯中打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，拿到手里就能感觉到沉甸甸的质感，纸张的选取也相当考究，印刷清晰度极高，即便是密集的公式和图表，看起来也毫不费力，这对于我们这种需要长时间盯着教材看的人来说，简直是福音。更值得称赞的是，这本书的目录编排逻辑性极强，脉络清晰，从基础概念的引入到复杂理论的推导，层层递进，过渡自然流畅，让人在阅读过程中始终能保持对知识体系的宏观把握。初读几章，我就发现作者在对一些经典概念的阐述上，融入了许多更贴近现代工程实践的例子，这极大地增强了理论知识的直观性和实用性，不再是那种高悬于空中的纯数学推演，而是真正能指导我们解决实际问题的工具书。尤其是对傅里叶级数和拉普拉斯变换的讲解，深入浅出，即便是初学者也能比较快地抓住核心要义。这本书的排版也做得非常人性化，关键术语都有醒目的标注，辅以适时的图示说明，大大降低了学习曲线的陡峭程度，感觉它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师在身边耐心指导。

评分☆☆☆☆☆

我特别关注的是这本书的习题部分，这往往是区分一本优秀教材和普通教材的关键所在。翻阅习题解答部分，我立刻被其详尽和严谨的态度所折服。它不是简单地给出最终答案，而是将解题的每一步思考过程，甚至是不同的解题思路都做了细致的剖析，这一点对于培养独立思考和系统解题能力至关重要。很多我原先卡住的难题，在对照了书中的解析后，顿时茅塞顿开，原来是自己对某个前提条件或者某个定理的应用理解不够到位。这种深度的解析，远超出了我以往接触到的任何参考资料。特别是对于那些需要跨章节知识点综合应用的题目，书中的解法清晰地展示了如何将看似分散的知识点串联起来形成一个完整的解决方案框架。这无疑为我接下来的复习和应试准备打下了极其坚实的基础，让我对即将到来的考试充满了信心，因为它提供的不仅仅是“答案”，更是一种高级的“思维路径”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容深度上的把握非常精准，它既没有为了追求“高深”而堆砌晦涩难懂的数学工具，也没有因为追求“易懂”而牺牲掉理论的严谨性。在我看来，它找到了一种近乎完美的平衡点。作者在讲解像Z变换、卷积积分这些核心内容时，非常注重从物理意义和工程背景上去引导读者理解，而不是仅仅停留在公式符号的演算层面。举个例子，它在解释系统的时域响应和频域特性的关系时，结合了实际的滤波器设计案例，这种“所学即所用”的感觉，极大地激发了我继续深入研究的兴趣。而且，书中对一些易混淆的概念，比如因果性和稳定性，都有非常细致的辨析，用对比的方式呈现，避免了初学者产生概念上的粘连和混淆，这种教学上的细微之处，恰恰体现了编著者深厚的教学经验和对学习者困惑的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

与其他一些同类书籍相比，这本书在对“信号”和“系统”这一对核心概念的阐述上，展现出了独特的视角。它没有将它们视为孤立的数学对象，而是始终将其置于信息处理和控制工程的大背景下讨论。例如，在介绍采样定理时，不仅给出了数学推导，还结合了现代数字通信系统的框图进行说明，让我清晰地认识到，为什么我们需要离散化，以及离散化过程中会带来哪些不可避免的损失和挑战。这种宏观的、系统性的知识架构，使得我对整个学科的认知不再是零散的知识点集合，而是一个相互关联、逻辑自洽的知识网络。我甚至发现，书中的一些论述方法，能够有效迁移到其他相关的学科，比如概率论或者通信原理的学习中去，这种知识的迁移能力，才是真正高水平教材的标志之一。

评分☆☆☆☆☆

从使用体验的角度来看，这本书的辅助资源整合做得非常到位。虽然我手头只有纸质版，但通过书中所指引的配套资源渠道，我能够接触到一些额外的拓展阅读材料和动态演示模型。这些数字化辅助工具极大地弥补了静态教材在展示动态过程上的不足。比如，对于系统零极点分析的演示，直观地展示了改变零点或极点位置对系统频率响应的剧烈影响，这种“所见即所得”的学习模式，远比单纯在纸面上画图来得震撼和有效。整本书给我的感觉是，编著者倾注了极大的心血，不仅仅是知识的搬运工，更是学习体验的设计师，他们深知学习者在哪个环节会感到吃力，并在哪个环节最需要视觉化的辅助，这种高度的用户导向型设计，让这部教材脱颖而出，成为了我案头不可或缺的工具书。