信号与系统全程导学及习题全解(下册)(第二版) 9787802212435 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李华 著

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出版社： 中国时代经济出版社

ISBN：9787802212435

商品编码：29666785793

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名:信号与系统全程导学及习题全解(下册)(第二版)

：13.50元

售价：9.2元,便宜4.3元,折扣68

作者:李华

出版社：中国时代经济出版社

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787802212435

字数：

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版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.222kg

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内容提要

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》（第二版）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、状态变量分析。每章分三部分，分别为概要总结、经典例题和教材的详细课后习题解答。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

第七章 离散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
第八章 z变换、离散时间系统的z域分析
　本章学习重点
　典型例题讲解
　习题全解
第九章 离散傅里叶变换以及其他离散正交变换
　本章学习重点
　典型例题讲解
　习题全解
第十章 模拟与数字滤波器
　本章学习重点
　典型例题讲解
　习题全解
第十一章 反馈系统
　本章学习重点
　典型例题讲解
　习题全解
第十二章 系统的状态变量分析
　本章学习重点
　典型例题讲解
　习题全解

作者介绍

文摘

序言

《信号与系统：理论与应用》 引言 在现代工程技术和科学研究的广阔领域中，信号与系统的分析占据着核心地位。从通信系统到控制理论，从图像处理到生物医学工程，几乎所有需要处理动态信息和系统交互的学科都离不开对信号的理解和系统的建模。本书旨在深入探讨信号与系统的基本原理、核心概念及其在各个领域的广泛应用，为读者提供一个全面而系统的学习框架。我们力求在理论的严谨性和应用的生动性之间取得平衡，既扎实地夯实基础，又展现信号与系统知识的强大生命力。 第一部分：信号基础理论 本部分将从最根本的层面出发，为读者构建对信号的直观认识和严谨定义。 信号的定义与分类： 我们将首先阐述信号作为一种随时间（或空间）变化的量所承载的信息。信号的类型多种多样，根据其变化规律，可以被划分为连续时间信号与离散时间信号；根据其取值性质，可以被划分为模拟信号与数字信号。此外，我们将区分周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号，偶信号与奇信号等，并阐述它们各自的数学表示和基本特性。通过丰富的实例，例如语音信号、图像信号、温度变化信号、股票价格信号等，帮助读者理解不同信号的现实意义。 基本信号单元： 阶跃函数、冲激函数（狄拉克函数）及其性质是信号分析的基础。我们将详细介绍这些基本信号的数学定义、图形表示以及它们在表示突变和瞬时事件方面的作用。特别地，冲激函数的采样特性在离散信号处理中至关重要。此外，指数信号、正弦信号作为构成复杂信号的基本“积木”，它们的性质、复指数形式及其在傅里叶分析中的作用也将被深入探讨。 信号运算： 信号的变换是理解信号特性和系统响应的关键。我们将系统地介绍信号的时域运算，包括平移（延迟与超前）、翻转、伸缩（压缩与扩展）等。这些运算的几何意义和代数表达式将得到清晰的阐述。例如，通过对信号进行平移和翻转，可以直观地理解卷积运算的形成过程。 第二部分：线性时不变（LTI）系统分析 线性时不变系统是信号与系统理论中最重要的一类系统，其简洁的数学模型和强大的分析工具使其在工程领域得到广泛应用。 系统的定义与特性： 我们将定义系统为对输入信号进行处理并产生输出信号的实体。随后，我们将深入阐述系统的两个基本特性：线性（叠加性与齐次性）和时不变性。通过具体的例子，辨析哪些系统是线性的，哪些不是；哪些系统是时不变的，哪些是时变的。理解这两个特性是后续分析的基础，它们共同构成了 LTI 系统的核心。 卷积： 卷积是 LTI 系统分析的灵魂。我们将从数学定义、几何意义和计算方法等多个角度深入讲解一维连续和离散卷积。特别地，我们将强调卷积在 LTI 系统中扮演的角色：系统的输出是输入信号与系统冲激响应的卷积。理解这一关系，意味着理解了 LTI 系统是如何“记住”并响应其输入信号的。本书将提供大量的卷积计算实例，帮助读者熟练掌握其计算技巧，例如图解法、解析法等。 系统的冲激响应与阶跃响应： 冲激响应是 LTI 系统的“指纹”，它完全表征了该系统的动态特性。我们将详细讨论如何通过冲激响应来预测系统对任意输入信号的响应。同时，阶跃响应作为另一种描述系统行为的重要工具，其与冲激响应之间的关系也将被深入探讨。 系统函数与传递函数： 为了更方便地分析 LTI 系统的频率特性和稳定性，我们将引入系统函数（Z 变换域）和传递函数（拉普拉斯变换域）。这两个概念将帮助我们从频域的角度来理解系统的行为，例如滤波特性、放大作用等。我们将推导系统函数与冲激响应之间的关系，并展示如何利用它们来分析系统的稳定性。 第三部分：傅里叶分析 傅里叶分析是信号与系统理论中最重要的分析工具之一，它允许我们将信号分解为不同频率的正弦和余弦分量，从而揭示信号的频率域特性。 傅里叶级数： 对于周期信号，傅里叶级数提供了一种将其表示为一系列正弦和余弦（或复指数）函数的和的方法。我们将详细推导傅里叶级数的公式，并介绍计算傅里叶级数系数的方法。通过对不同周期信号（如方波、三角波、锯齿波）的傅里叶级数展开，直观地展示信号的频谱特性。 傅里叶变换： 对于非周期信号，傅里叶变换将其分解为无限多个频率分量的叠加。我们将从傅里叶级数推广到傅里叶变换，详细讲解傅里叶变换及其逆变换的定义和性质。重点在于理解傅里叶变换所揭示的信号的频谱（幅度谱和相位谱），以及它们在描述信号的频率内容方面的作用。 傅里叶变换的性质： 线性性、时移性、频移性、卷积性质、微分性质等是傅里叶变换的重要性质。我们将一一推导这些性质，并说明它们在信号处理和系统分析中的应用。例如，卷积性质表明时域的卷积对应于频域的乘积，这大大简化了 LTI 系统的分析。 帕斯瓦尔定理： 帕斯瓦尔定理（能量守恒）在傅里叶分析中具有重要意义，它揭示了信号的能量在时域和频域是相等的。我们将推导这一定理，并展示其在计算信号能量或功率时的应用。 第四部分：拉普拉斯变换与 Z 变换 拉普拉斯变换和 Z 变换是处理更广泛的信号和系统（包括不稳定系统）的重要工具，它们提供了比傅里叶变换更强大的分析能力。 拉普拉斯变换： 我们将介绍单边和双边拉普拉斯变换的定义，以及收敛域（ROC）的概念。收敛域对于确定变换的唯一性和分析系统的稳定性至关重要。我们将详细推导拉普拉斯变换的性质，特别是卷积性质和微分性质。通过拉普拉斯变换，我们可以将微分方程表示的 LTI 系统转化为代数方程，从而简化分析。 系统函数与稳定性： 在拉普拉斯变换域中，系统的零极点决定了系统的行为。我们将深入探讨系统函数（传递函数）的零极点与系统响应之间的关系，以及如何利用收敛域来判断系统的因果性、稳定性。 Z 变换： Z 变换是离散时间信号分析的强大工具，与拉普拉斯变换在连续时间系统中的作用类似。我们将介绍 Z 变换的定义、收敛域以及其重要的性质，如线性性、时移性、卷积性质等。 离散时间系统分析： 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、频率响应以及设计数字滤波器。我们将展示如何利用 Z 变换来求解离散时间系统的差分方程，并分析其零极点对系统性能的影响。 第五部分：应用实例与进阶主题 本部分将精选一系列典型应用，展示信号与系统理论在实际工程和科学研究中的强大力量，并对一些进阶主题进行初步介绍。 滤波器的设计与分析： 滤波器是信号处理中最常见的应用之一，用于去除信号中的噪声或提取特定频率成分。我们将介绍理想滤波器和实际滤波器（如巴特沃失和切比雪夫滤波器）的特性，并展示如何利用傅里叶变换、拉普拉斯变换和 Z 变换来分析滤波器的频率响应和设计滤波器。 通信系统基础： 信号与系统的理论是现代通信系统的基石。我们将简要介绍调幅（AM）、调频（FM）等基本调制技术，以及它们在信号传输过程中的作用。理解信号的调制和解调过程，离不开对信号和系统的深刻理解。 采样定理： 采样定理是连接连续时间和离散时间信号的桥梁。我们将详细阐述奈奎斯特采样定理，解释为什么需要以两倍于最高频率的速率进行采样才能无失真地恢复原始信号。我们将探讨过采样、欠采样及其影响。 其他进阶主题（选讲）： 根据读者的兴趣和需要，本书还可以适当地触及一些更高级的主题，例如随机信号与噪声分析、非线性系统简介、滤波器组设计、以及在现代工程中日益重要的数字信号处理（DSP）技术等。 结论 《信号与系统：理论与应用》力求为读者打开一扇理解信息世界奥秘的大门。通过对信号和系统的深入剖析，我们不仅能够掌握分析复杂动态系统的强大工具，更能培养抽象思维能力和工程实践能力。本书的编排结构清晰，理论讲解深入浅出，辅以大量的例题和习题，旨在帮助读者在理解基本概念的同时，也能熟练运用所学知识解决实际问题。掌握信号与系统的原理，将为读者在通信、控制、电子、计算机科学等众多领域的发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本关于信号与系统的书，从拿到手的那一刻起，我就感觉它不是那种枯燥的教科书。封面设计和装帧都挺扎实的，一看就是下了不少功夫的。我之前学这门课的时候，总觉得理论推导太抽象，听课的时候一知半解，课后复习更是摸不着头脑。尤其是涉及到傅里叶变换、拉普拉斯变换这些核心概念时，总是感觉隔着一层纱。这本书的编排方式很注重“导学”二字，它不仅仅是罗列公式和定理，更像是一位经验丰富的老师在一步步引导你进入这个学科的思维模式。比如，它对系统响应的分析，不是直接抛出复杂的积分形式，而是先用非常直观的例子来铺垫，然后再慢慢引入数学工具，这种循序渐进的过程，极大地降低了学习的心理门槛。很多基础概念的解释都非常到位，不会让你在学习后面更复杂的内容时，因为前期某个小知识点没搞懂而卡住。对于我这种需要反复琢磨才能真正理解的工科生来说，这种教学思路简直是量身定做。

评分☆☆☆☆☆

作为“下册”，它自然承接了前面对基础理论的铺垫，重点转向了更深入、更实用的高级主题。我特别欣赏它对离散时间系统和数字信号处理接口的介绍，这部分内容在很多传统教材中往往处理得比较仓促，导致我们即使学完了傅里叶分析，在过渡到实际的数字系统中时仍然感到非常别扭。这本书在这块的衔接做得非常平滑自然。它没有生硬地将连续系统和离散系统割裂开来，而是清晰地展示了采样定理、脉冲函数在离散域的对应关系。特别是对双线性变换的讲解，那种从连续域到离散域的映射关系，通过图示和公式推导结合的方式，被阐述得极为透彻。对于正在准备相关专业考试或者希望将理论应用于实际工程项目的朋友来说，这种兼顾理论深度与工程应用广度的内容组织，无疑是非常高效的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是那种沉稳中带着鼓励性的，读起来没有太大的阅读疲劳感。作者的文字组织非常注重逻辑的严密性，很少出现跳跃性的思维，这对于理解复杂的数学模型至关重要。我印象深刻的是，在讲解状态空间表示法时，作者用了大量的篇幅来解释矩阵运算背后的物理意义，而不是仅仅停留在求解可控性和可观测性这类纯粹的代数操作上。他们似乎在努力地培养读者一种“系统思维”，即不仅仅把信号看作一个随时间变化的函数，而是将整个系统视为一个可以被建模、分析和控制的整体。这种思维层面的提升，远比单纯记住几个公式要来得宝贵。我感觉自己不再是被动地接受知识，而是主动地去探索和构建信号与系统的内在联系，这极大地激发了我对这门学科的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

与其他教材相比，这本书在辅助学习资源的配套上似乎也下了不少功夫，虽然我主要聚焦于书本本身，但能感受到那种全方位的支持感。比如，在某些关键概念的引入处，作者会引用一些现实生活中的例子，比如音频处理、通信系统中的滤波过程，来佐证抽象的数学概念，这使得原本高高在上的理论一下子变得亲切起来。而且，排版清晰，图表制作精良，关键术语的突出和重点公式的加粗处理都非常到位，这使得在快速回顾知识点时，眼睛能迅速聚焦到核心信息上。总的来说，这是一本能真正帮助读者“掌握”信号与系统这门学科的工具书，而不是仅仅“通过”一次考试的垫脚石。它的价值在于长期积累和内化，相信在未来的工作和学习中，我还会不断地翻阅和参照它。

评分☆☆☆☆☆

我必须得提一下它在习题解析上的用心程度。市面上很多教材的配套习题集，要么是答案太简略，只有最终结果，根本看不出推导过程；要么就是解析过程含糊不清，让人看了还是不知道哪里错了。这本书在这方面做得非常出色，几乎每一个例题和课后习题都提供了详尽的步骤分解。它不光是把数学步骤写完整，更重要的是，它会穿插一些“解题思路提示”或者“易错点提醒”。比如在处理Z变换收敛域的问题时，它会特别强调如何通过极点位置来判断稳定性，而不是仅仅停留在计算层面。这种深入到解题哲学层面的讲解，让我不仅学会了“怎么算”，更明白了“为什么这么算”。通过对照自己的错误和书上的标准解法，我能清晰地找到自己理解上的偏差，并及时修正。对于那些需要通过大量练习来巩固知识点的学习者来说，这本书的习题部分绝对是无价之宝，它真正实现了“习题全解”的承诺。