信号与系统(第2版) 董作霖 9787564011406 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董作霖 著

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• 拉普拉斯变换
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• 通信原理
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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564011406

商品编码：29572984360

包装：平装

出版时间：2010-08-01

基本信息

书名：信号与系统(第2版)

定价：28.00元

作者：董作霖

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787564011406

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为高职高专电子信息、通信类专业《信号与系统》课程的教材。全书共分6章，内容包括信号与系统的基本概念、连续信号与系统的时域分析、连续信号与系统的频域分析、连续信号与系统的复频域分析、离散信号与系统的时域分析、z域分析等，附录中包括Matlab软件的使用介绍和傅立叶变换以及实训等内容。在使用本教材时，对于各章内容的取舍，可根据实际情况确定。本书适用于高职高专电子信息、通信类专业学生。

目录

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章　信号与系统的基本概念
　1.1　引言
　1.2　信号
　1.3　信号的基本运算
　1.4　几种常见信号
　1.5　系统的描述
　1.6　系统的性质
　1.7　LTI系统分析
　小结
　习题
第2章　连续信号与系统的时域分析
　2.1　系统微分方程的建立及算子表示
　2.2　系统的零输入响应
　2.3　单位冲激函数
　2.4　系统的单位冲激响应和零状态响应
　2.5　卷积积分
　2.6　系统的时域分析法举例
　小结
　习题
第3章　连续信号与系统的频域分析
　3.1　信号分解为正交函数组合
　3.2　周期信号的分解——傅立叶级数
　3.3　非周期信号的分解——傅立叶变换
　3.4　傅立叶变换的性质
　3.5　傅立叶变换的应用
　小结
　习题
第4章　连续信号与系统的复频域分析
　4.1　引言
　4.2　拉普拉斯变换
　4.3　单边拉普拉斯变换的性质
　4.4　拉普拉斯逆变换
　4.5　连续系统的复频域分析
　4.6　s域的网络模型法或运算电路法
　4.7　连续信号的信号流图
　4.8　系统函数与系统特性
　小结
　习题
第5章　离散信号与系统的时域分析
　5.1　引言
　5.2　卷积和
　5.3　离散系统算子方程
　5.4　差分方程的经典解
　5.5　离散系统零输入响应
　5.6　离散系统零状态响应
　小结
　习题
第6章　离散信号与系统的z域分析
　6.1　引言
　6.2　Z变换
　6.3　Z逆变换
　6.4　离散系统的z域分析
　小结
　习题
附录1　Mauab软件简介
附录2　实训项目
附录3　常用信号的傅立叶变换表
附录4　傅立叶变换的性质
参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字信号处理导论》 作者： [在此处填写作者姓名，例如：张伟，李明] 出版社： [在此处填写出版社名称，例如：高等教育出版社，人民邮电出版社] ISBN： [在此处填写ISBN号，例如：978-7-04-0XXXX-X] 内容简介： 本书是一本旨在为读者提供数字信号处理领域全面而深入理解的入门级教材。在当今信息技术飞速发展的时代，数字信号处理（DSP）已渗透到我们生活的方方面面，从音频和视频的压缩与传输，到通信系统的设计，再到医学成像和科学测量，无处不在。理解和掌握DSP的基本原理和技术，对于计算机科学、电子工程、通信工程、自动化以及相关交叉学科的学生和研究人员而言，至关重要。 本书在内容编排上，力求循序渐进，从最基础的概念出发，逐步深入到更复杂的技术和应用。我们避免了过于抽象的数学推导，而是注重概念的清晰阐述和直观的理解，并辅以丰富的工程实例和应用场景，帮助读者将理论知识与实际问题相结合。 第一部分：基础概念与离散时间信号 本部分将为读者奠定坚实的理论基础，介绍数字信号处理的核心概念。 引言： 首先，我们将阐述数字信号处理的定义、重要性及其在现代社会中的广泛应用。通过对比模拟信号处理和数字信号处理的优缺点，突出数字信号处理的优势和发展前景。我们将探讨数字信号处理在音频、图像、视频、通信、控制等领域的实际应用，例如，MP3音频压缩、JPEG图像压缩、4G/5G通信、医学影像处理（CT、MRI）等，让读者初步感知DSP的强大能力。 离散时间信号与系统： 信号是信息的载体，而系统则是对信号进行处理的装置。本章将深入介绍离散时间信号的各种类型，如单位脉冲信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等，并探讨它们的性质。我们将引入信号的分类，如能量信号和功率信号，以及周期信号和非周期信号。接着，我们将聚焦于离散时间系统的概念，介绍系统的基本性质，如线性、时不变性、因果性、稳定性等。通过对这些基本性质的理解，为后续系统分析和设计打下基础。 卷积与系统响应： 卷积是描述线性时不变（LTI）系统输入-输出关系的数学工具。本章将详细讲解离散卷积的定义、性质以及计算方法。我们将演示如何利用脉冲响应来完全表征一个LTI系统，并计算任意输入信号通过该系统后的输出。通过实例，读者将学会如何通过卷积来分析系统的行为，预测输出信号的特征。 第二部分：频域分析方法 频域分析是理解信号和系统特性的强大工具。本部分将介绍几种关键的频域分析方法。 傅里叶变换及其性质： 傅里叶变换可以将时域信号分解为不同频率的正弦和余弦分量的叠加。我们将首先介绍连续时间傅里叶变换（CTFT），阐述其理论基础和应用。随后，我们将重点转向离散时间傅里叶变换（DTFT），介绍其定义、性质以及在分析离散时间信号和系统频率特性上的重要作用。我们将深入探讨傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积、微分等，并展示如何利用这些性质简化信号和系统的分析。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 在实际应用中，我们处理的信号往往是离散的，且长度有限。因此，离散傅里叶变换（DFT）成为分析有限长离散信号频谱的必备工具。本章将详细介绍DFT的定义、性质，并分析其计算复杂度。为了高效计算DFT，我们将引入快速傅里叶变换（FFT）算法，讲解其基本原理，如按时间抽样和按频率抽样的FFT算法，以及蝶形运算的概念。FFT的出现极大地加速了数字信号处理的实际应用。 Z变换及其性质： Z变换是离散时间LTI系统分析的另一种有力工具，它将时域的差分方程转化为复平面上的代数方程，极大地简化了系统的分析和设计。本章将介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。我们将详细讲解Z变换的各种性质，如线性、时移、乘法、卷积等。特别地，我们将关注Z变换在分析离散时间LTI系统稳定性、因果性以及求解系统差分方程等方面的应用。 第三部分：数字滤波器设计与实现 滤波器是数字信号处理中最核心的应用之一，用于去除信号中的噪声、提取特定频率成分等。本部分将深入探讨数字滤波器的设计与实现。 无限冲激响应（IIR）滤波器： IIR滤波器具有结构简单、计算量小的优点，但其设计需要精确控制幅度和相位响应。本章将介绍IIR滤波器的基本结构，如直接形式、级联形式、并联形式等。我们将讲解基于模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的IIR滤波器设计方法，包括双线性变换法和脉冲响应不变法。读者将学习如何根据给定的频率响应规格设计出满足要求的IIR滤波器。 有限冲激响应（FIR）滤波器： FIR滤波器具有线性相位特性，这在许多应用中至关重要，例如音频处理和数据传输。本章将介绍FIR滤波器的基本结构。我们将重点介绍几种常用的FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗）和频率采样法。我们将分析不同窗函数的性质及其对滤波器性能的影响。此外，还将介绍优选FIR滤波器设计方法，如Parks-McClellan算法，以获得最优的幅频响应。 滤波器实现： 在完成滤波器设计之后，本章将探讨如何在硬件或软件上实现这些滤波器。我们将介绍几种常见的数字滤波器实现结构，如直接形式、转置形式以及它们的变体。此外，还将讨论有限字长效应、量化误差以及固定点和浮点运算在滤波器实现中的考虑。 第四部分：其他重要主题与应用 除了上述核心内容，本书还将介绍一些其他重要的数字信号处理主题和实际应用。 采样与重建： 模拟信号向数字信号的转换过程是采样，而数字信号向模拟信号的转换过程是重建。本章将详细介绍奈奎斯特采样定理，阐述采样率与信号带宽的关系，以及欠采样和过采样现象。我们将讲解采样过程中产生的混叠（aliasing）现象及其避免方法，并介绍零阶保持、一阶保持等信号重建技术。 多速率信号处理： 在许多应用中，信号需要以不同的采样率进行处理。多速率信号处理技术，如抽取（decimation）和插值（interpolation），在此发挥着关键作用。本章将介绍抽取和插值的基本原理，以及它们在实现数据率转换中的应用，例如在通信系统中实现不同数据率的匹配。 相关与谱估计： 相关是衡量两个信号相似度的指标，在模式识别、目标检测等领域有广泛应用。本章将介绍自相关和互相关函数的定义、性质以及计算方法。同时，我们将介绍谱估计的基本概念，包括功率谱密度（PSD）的定义，以及经典谱估计方法（如周期图法）和现代谱估计方法（如AR模型法）的原理和应用。 应用实例： 为了巩固所学知识，本书将穿插介绍数字信号处理在各个领域的实际应用实例，例如，语音信号处理（语音识别、语音编码）、图像和视频信号处理（图像增强、边缘检测、运动估计）、通信系统（调制解调、信道编码）、生物医学信号处理（心电图、脑电图分析）以及控制系统等。这些实例将帮助读者理解DSP技术的实际价值和应用前景。 本书特色： 理论与实践相结合： 强调数学原理的直观理解，并辅以大量的工程实例和仿真分析，帮助读者将理论知识应用于实际问题。 清晰的逻辑结构： 内容编排循序渐进，从基础概念到高级应用，层层递进，适合初学者入门。 丰富的图示与例题： 大量使用图示和表格来解释抽象概念，并配有详细的例题，方便读者理解和练习。 面向工程应用： 关注DSP技术在实际工程中的应用，为读者未来的学习和工作打下坚实基础。 语言生动易懂： 避免使用过于专业化和晦涩的术语，力求以最清晰、最易于理解的方式阐述复杂概念。 本书适合作为高等院校电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等专业本科生和研究生的教材或参考书，也可供从事相关领域工作的工程技术人员阅读参考。通过学习本书，读者将能够建立起对数字信号处理系统的深刻认识，并掌握分析和设计数字信号处理系统的基本技能。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本书，就被它扑面而来的严谨气息所吸引。作为一个初学者，我一直对“信号”和“系统”这两个概念感到有些模糊和畏惧，总觉得它们是高深莫测的理论。然而，这本书的开篇就用一种非常直观和易于理解的方式，将复杂的概念层层剥开。作者并没有一开始就抛出大量公式和定理，而是从一些生活中的实际例子入手，比如音频信号的处理、图像的压缩等等，让我们看到这些抽象概念的实际应用价值。这种“从具象到抽象”的讲解方式，极大地降低了学习门槛，让我能更轻松地建立起初步的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对理论深度有所追求的读者，我在这本书中找到了我所期望的严谨性。作者在阐述核心概念时，总是能够兼顾理论的完备性和逻辑的严密性。例如，在介绍离散时间信号和系统的相关内容时，书中不仅对采样定理进行了详细的论述，还深入探讨了混叠现象及其避免方法。这种对细节的关注，让我对数字信号处理有了更深刻的理解。此外，书中对Z变换的讲解也相当到位，它不仅是拉普拉斯变换在离散时间领域的对应，更是分析离散系统稳定性和因果性的重要工具。作者通过对不同系统函数的Z变换分析，让我能够直观地理解系统的极点和零点对系统行为的影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对线性时不变（LTI）系统的讲解上，可以说是精雕细琢。作者花了相当大的篇幅来阐述卷积的概念，并将其与系统的冲激响应紧密联系起来。一开始，我对于“卷积”这个操作感到非常困惑，觉得它既不直观又运算繁琐。但是，随着书中对不同系统（如积分器、微分器）的冲激响应进行详细讲解，并一步步演示如何通过卷积来预测系统的输出，我才恍然大悟。书中通过大量的例子，展示了卷积在信号处理中的强大能力，例如求解微分方程、分析滤波器特性等。这种深入浅出的讲解，让我从畏惧卷积到能够灵活运用它来分析和设计各种系统，受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我对信号与系统这个领域产生了浓厚的兴趣，并且对其中的许多重要概念有了扎实的掌握。书中在最后几章介绍了一些更进阶的主题，比如状态空间方法，虽然篇幅不多，但足以勾起我进一步探索的欲望。作者以一种循序渐进的方式，将复杂的概念逐步引入，并且在每个阶段都辅以充分的例子和练习，这对于培养读者的独立思考能力和解决问题的能力非常有帮助。总的来说，这本书不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的良师益友，它引导我一步步走进信号与系统的奇妙世界，让我感受到了理论的魅力和应用的广泛。

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，最让我印象深刻的是作者在讲解傅里叶变换和拉普拉斯变换时所花的精力。这两个工具可以说是信号与系统领域的核心，但往往也是最让学生头疼的部分。这本书的讲解非常到位，它不仅给出了数学上的推导，更重要的是，它试图去解释“为什么”要用这些变换，以及它们在时域和频域之间到底扮演了什么样的角色。作者通过大量的图示，清晰地展示了信号在不同域下的表现形式，让原本枯燥的数学公式变得生动起来。尤其是在分析系统的频率响应时，书中提供的案例分析，让我对滤波器的设计和理解有了全新的认识，不再是死记硬背公式，而是真正理解了其背后的物理意义。