信号与系统(第二版)/21世纪高等学校电子信息类系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈生潭 著

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560609829

商品编码：29699742437

包装：平装

出版时间：2001-08-01

基本信息

书名：信号与系统(第二版)/21世纪高等学校电子信息类系列教材

定价：29.00元

作者：陈生潭

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2001-08-01

ISBN：9787560609829

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.763kg

编辑推荐

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内容提要

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本书全面系统地论述了信号与线性系统分析的基本理论和方法。强调了信号的分解性和系统的线性时不变特性，并建立了两者之间的逻辑联系。全书共分9章。主要内容包括：信号与系统的基本概念；连续信号与系统的时域；频域与S域分析；离散信号与系统的时域；频域与Z域分析；系统的状态空间分析和*信号通过线性系统分析。
第二版在继承原书编写思想的基础上，对全书内容进行了重新编写和全面修订。本书内容丰富，方法科学，论述清楚，便于教学和学生自学。
本书可作为高等学校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、测控技术与仪器、光信息科学与技术、电气工程及自动化等专业“信号与系统”课程的教材，也可供相关专业科技工作人员参考。

目录

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章 信号与系统的基本概念
1.0 信号与系统
1.1 信号的描述和分类
1.2 信号的基本特性
1.3 信号的基本运算
1.4 阶跃信号和冲激信号
1.5 系统的描述
1.6 系统的特性和分类
1.7 信号与系统的分析方法
习题一
第2章 连续信号与系统的时域分析
2.0 引言
2.1 连续时间基本信号
2.2 卷积积分
2.3 系统的微分算子方程
2.4 连续系统的零输入响应
2.5 连续系统的零状态响应
2.6 系统微分方程的经典解法
习题二
第3章 连续信号与系统的频域分析
3.0 引言
3.1 信号的正交分解
3.2 周期信号的连续时间傅里叶级数
3.3 周期信号的频谱
3.4 非周期信号的连续时间傅里叶变换
3.5 傅里叶变换的性质
3.6 周期信号的傅里叶变换
3.7 连续信号的抽样定理
3.8 加续系统的频域分析
习题三
第4章 连续系统的复频域分析
4.0 引言
4.1 拉普拉斯变换
4.2 单边拉普拉斯变换的性质
4.3 单边拉普拉斯逆变换
4.4 连续系统的复频域分析
4.5 系统微分程的复频域解
4.6 RLC系统的复频域分析
4.7 连续系统的表示和模拟
4.8 系统函数与系统特性
习题四
第5章 离散信号与系统的时域分析
……
第6章 离散信号与系统的频域分析
第7章 离散信号与系统的Z域分析
第8章 系统的状态空间分析
第9章 信号通过线性系统
附录
各章习题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《深入探索：现代工程信号分析与系统理论》 本书旨在为读者提供一个扎实而全面的信号与系统理论基础，重点在于理论的深刻理解和在实际工程问题中的应用。我们不局限于某一特定教材的框架，而是力求从更广阔的视角，提炼出信号与系统领域的核心概念、关键工具和发展脉络，使其成为读者在电子信息、通信工程、自动控制、计算机科学等多个相关领域深入学习和研究的坚实基石。 第一部分：信号的本质与表示 信号是信息的载体，其基本属性和恰当的表示方法是理解后续一切理论的基础。本部分将从信号的多样性出发，探讨其在时域和频域的特性。 信号的分类与特征： 我们将深入剖析连续时间信号与离散时间信号的异同，区分周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号。在此基础上，我们将探讨信号的幅度、相位、频率、带宽等关键特征，并引入傅里叶级数和傅里叶变换作为描述信号频谱特性的强大工具。读者将学习如何通过频域分析揭示信号的内在结构和信息成分，例如，周期信号的离散频谱，非周期信号的连续频谱，以及它们在不同应用场景下的意义。 复指数信号与正弦信号： 复指数信号 $e^{jomega t}$ 是信号与系统理论中最基础也是最重要的信号形式，它优雅地统一了正弦信号和余弦信号，并为后续的傅里叶分析奠定了数学基础。本书将详细阐述复指数信号的性质，以及如何利用欧拉公式将其与正弦和余弦信号联系起来。读者将理解为什么复指数信号在分析线性时不变系统时如此方便，以及它在频域的直观表示。 特殊信号的引入： 除了基本的周期信号和非周期信号，本书还将重点介绍一些在工程实践中具有特殊意义的信号，例如单位冲激信号（Dirac delta function）和单位阶跃信号（Heaviside step function）。我们将深入探讨它们的定义、性质（如取样性质、积分性质）以及在系统分析中的作用。理解这些“信号的语言”对于掌握系统响应的计算至关重要。 离散时间信号的特殊性： 针对数字信号处理等领域，离散时间信号的分析同样不可或缺。我们将介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）及其与连续时间傅里叶变换（CTFT）的联系，探讨周期离散时间信号的离散傅里叶级数（DFS）和非周期离散时间信号的离散傅里叶变换（DFT）及其性质。我们将强调采样定理在连续信号向离散信号转换中的关键作用，以及采样和重建过程中可能遇到的问题（如混叠）。 第二部分：系统的基本性质与建模 系统是将输入信号转换为输出信号的变换器。理解系统的基本性质是分析和设计系统的前提。本部分将侧重于系统的分类、建模方法以及最重要的线性时不变（LTI）系统的理论。 系统的分类： 我们将从多个维度对系统进行分类，包括记忆性系统与无记忆系统，因果系统与非因果系统，稳定系统与不稳定系统，线性系统与非线性系统，时不变系统与时变系统，以及递归系统与非递归系统。每一种分类都揭示了系统行为的不同方面，帮助读者建立对系统整体特征的认知。 线性时不变（LTI）系统： LTI系统是信号与系统理论研究的核心，其分析的简便性源于叠加原理和时移不变性。本书将详细阐述LTI系统的定义及其重要性，并重点介绍其两种关键的数学模型：微分方程模型（用于连续时间系统）和差分方程模型（用于离散时间系统）。读者将学习如何通过求解这些方程来分析系统的响应。 卷积： 卷积是LTI系统分析的灵魂。我们将深入讲解卷积的定义、计算方法（包括图解法和代数法）以及其在时域和频域的对应关系。理解卷积定理对于在频域高效地分析LTI系统的输出至关重要。我们将通过丰富的实例，展示卷积如何描述系统对任意输入信号的响应。 系统函数（传递函数）： 在频域，LTI系统可以用系统函数（或传递函数）来描述，它表示系统输出信号频谱与输入信号频谱之比。本书将介绍如何通过拉普拉斯变换（Laplace transform）和Z变换（Z-transform）来获得系统的系统函数。我们将详细分析系统函数在描述系统频率响应（增益和相位特性）、稳定性判断（极点位置）以及系统零极点配置对系统行为的影响。 频率响应： 频率响应是LTI系统在不同频率下对正弦信号的增益和相移的描述。我们将深入探讨频率响应的计算方法，并分析其在滤波、调制解调等实际应用中的重要作用。读者将学会如何通过幅频特性和相频特性来理解系统对不同频率分量的处理方式。 第三部分：变换域分析的强大工具 傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换是信号与系统分析的强大数学工具，它们能够将复杂的时域问题转化为简化的频域或复频率域问题。本部分将系统介绍这些变换及其在系统分析中的应用。 傅里叶变换（FT）： 再次强调傅里叶变换在信号频谱分析中的地位，我们将复习其定义、性质（线性、时移、频移、卷积性质、帕塞瓦尔定理等）及其在各种信号和系统分析中的广泛应用。我们将区分连续时间傅里叶变换（CTFT）、离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT），并讨论它们之间的联系和适用范围。 拉普拉斯变换（LT）： 拉普拉斯变换是分析连续时间LTI系统的核心工具，尤其适用于处理非周期信号和非稳定系统。本书将详细介绍单边和双边拉普拉斯变换，其收敛域（ROC）的概念及其重要性，以及如何利用拉普拉斯变换求解微分方程和分析系统稳定性。我们将重点介绍拉普拉斯变换的性质，例如线性、时移、频率响应、卷积性质以及如何通过它来定义系统函数。 Z变换（ZT）： Z变换是分析离散时间LTI系统的对应工具，对于数字信号处理和数字控制系统至关重要。我们将介绍单边和双边Z变换，其收敛域（ROC）以及如何利用Z变换求解差分方程、分析系统稳定性（单位圆判据）和设计数字滤波器。我们将深入理解Z变换在离散系统频率响应分析中的作用。 三种变换的统一视角： 本部分将尝试提供一个统一的视角，展现傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换之间的内在联系。例如，傅里叶变换可以看作是拉普拉斯变换在虚轴上的特例，而Z变换可以看作是离散时间拉普拉斯变换的另一种形式。这种统一的理解有助于读者融会贯通，灵活运用。 第四部分：现代信号处理与系统控制 在掌握了基础理论后，本部分将引导读者关注信号与系统在现代工程领域的实际应用和发展趋势。 采样与重构： 详细探讨奈奎斯特-香农采样定理，理解其理论前提和局限性。我们将分析实际采样过程中可能遇到的问题，例如混叠（aliasing），并介绍抗混叠滤波器的设计原则。此外，还将讨论信号重构的各种方法，以及它们在数字通信和数据采集中的作用。 滤波器设计基础： 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色。我们将介绍理想滤波器和实际滤波器的概念，区分低通、高通、带通和带阻滤波器。读者将初步了解模拟滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器）和数字滤波器（如FIR和IIR滤波器）的基本设计思想，以及它们在信号去噪、信号分离等方面的应用。 现代通信系统中的信号与系统： 探讨信号与系统理论在现代通信系统中的体现，例如调制解调过程中的信号处理，信道模型对信号的影响，以及编码技术如何改变信号的频谱特性。 自动控制系统中的信号与系统： 分析反馈控制系统的基本结构，理解控制器设计（如PID控制器）如何利用信号与系统理论来影响系统的动态性能和稳定性。 学习建议 本书内容丰富，理论性强。为了更好地掌握这些概念，建议读者： 1. 勤于思考： 在阅读过程中，主动思考每个概念的物理意义和数学推导的逻辑。 2. 动手实践： 结合课后习题和实际工程软件（如MATLAB, Python的SciPy库），通过编程实现信号的生成、系统的建模和分析，加深理解。 3. 联系实际： 积极将所学知识与实际工程问题联系起来，例如手机通信、音频处理、图像识别等，体会理论的价值。 4. 深入钻研： 对于特别重要的概念，例如卷积、系统函数、收敛域等，要反复研读，直到透彻理解。 通过本书的学习，读者将能够建立起一套严谨的信号与系统分析框架，为解决更复杂、更前沿的工程问题打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统(第二版)/21世纪高等学校电子信息类系列教材》的阅读体验，简直就像是踏入了一个全新的知识殿堂。从第一页开始，我就被它那严谨而又生动的叙述方式深深吸引住了。作者显然在如何将抽象概念具象化方面下了大功夫，那些原本让我望而却步的傅里叶变换、拉普拉斯变换，在书中的阐释下，仿佛变得触手可及。尤其是书中对连续时间和离散时间系统的对比分析，逻辑清晰得让人拍案叫绝。它不仅仅是堆砌公式和定理，更重要的是，它构建了一种强大的分析思维框架，让你在面对任何复杂的信号处理问题时，都能迅速找到切入点。我特别欣赏作者在引入新概念时，总是先给出直观的物理意义或工程背景，而不是直接抛出数学定义。这种循序渐进的教学法，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让即便是初次接触这个领域的读者，也能感到信心倍增。可以说，这本书为我后续深入学习数字信号处理和通信原理打下了极其坚实的基础，是一本不可多得的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和自学友好度，也值得大书特书。作为一本高等教材，它深知自学者的痛苦，因此在习题设计上体现了极高的梯度控制。前几章的练习题侧重于对基本概念的巩固和公式的直接应用，确保基础扎实；而到后面，习题开始变得开放和综合，往往需要结合多个章节的知识点才能求解，这极大地锻炼了综合分析能力。更棒的是，书中针对某些复杂问题的解题思路给出了详尽的提示，而不是直接给出答案，这给予了读者恰到好处的引导，既不至于完全卡住，又能保证自己思考的过程得以充分锻炼。对于一个需要通过自主学习来掌握这门学科的人来说，这种设计简直是雪中送炭。它不仅仅是一本参考书，更像是一个全天候待命的、循循善诱的私人导师，引导我一步步攻克难关，最终掌握信号与系统的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是：扎实、全面，并且具有极强的工程实用性。许多教科书在理论推导上做得不错，但在实际应用案例的呈现上却显得力不从心，但这本教材显然规避了这个问题。它没有停留在纯粹的数学游戏层面，而是大量穿插了实际工程中的例子，比如滤波器的设计、系统响应的分析等等。这些案例的选取非常贴近当前电子信息领域的前沿需求，让我清晰地看到了书本知识是如何转化为解决实际问题的工具的。特别是关于系统稳定性的讨论，书中不仅给出了严格的数学判据，还结合了控制论中的实际反馈回路问题进行解释，这种跨学科的视角拓展，极大地提升了我的认知广度。阅读过程中，我感觉自己不像是在被动接受知识，而是在积极地与一位经验丰富的工程师进行深入交流，他耐心地指导我如何用这套工具箱去拆解和重构现实世界中的信号现象。这种沉浸式的学习体验，远非其他同类书籍所能比拟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计，简直是教科书设计艺术的典范。在如此密集的理论内容中，保持清晰的视觉层次感是一个巨大的挑战，但编者完美地解决了这个问题。每一张图例都经过精心绘制，不仅仅是辅助理解，很多时候它们本身就是一种直观的证明。比如，在讲解卷积积分时，作者通过动态展示两个函数如何平移、翻转、相乘再积分的过程，将一个原本令人头疼的数学运算过程，变得像观看一场精确编排的舞蹈。而且，书中的公式编号、定理引用以及章节间的逻辑跳转都处理得非常精妙，翻阅时很少出现“迷路”的感觉。相比于一些内容堆砌、图文混杂的教材，这本书在视觉传达上的用心，极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，使我能更长时间地专注于理解那些深奥的概念。这体现了出版方对读者学习体验的尊重与投入，是提升学习效率的隐形功臣。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读后，我发现这本书最让我赞赏的一点是它在处理“为什么”和“怎么样”之间的平衡把握得极为出色。很多教材倾向于只告诉你“怎么样”——即公式怎么用，步骤怎么走，但对背后的“为什么”——即这个数学工具为何如此有效，其物理或信息论基础是什么，往往一带而过。然而，这本教材在关键概念的引入处，总会花笔墨去溯源其产生的历史背景和理论动机。例如，在介绍Z变换时，它巧妙地将其与离散傅里叶变换联系起来，解释了为什么在离散系统中，Z变换是比拉普拉斯变换更优越的分析工具。这种对理论根源的深入挖掘，培养了读者批判性思考的能力，而不是仅仅成为一个公式的执行者。它鼓励我们去质疑、去探索，真正理解信号与系统这门学科的内在逻辑和美感，从而避免了死记硬背的低效学习模式。