信号与系统分析基础 9787302014157 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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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：29872592649

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：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

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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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第1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 随机信号的描述
第10章 随机信号通过线性时不变系统
第11章 小均方误差线性滤波
第12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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《现代通信系统原理与设计》 内容简介： 本书全面深入地探讨了现代通信系统的核心原理、关键技术与设计方法，旨在为读者构建一套扎实的理论基础和实践指导。从信息论的基础概念出发，逐步深入到信号的表示、变换与滤波，再到线性系统理论的核心内容，最终落脚于现代通信系统的关键组成部分和系统性能分析。全书结构严谨，逻辑清晰，理论与实践相结合，既注重基础理论的阐述，又紧密联系实际工程应用，力求帮助读者掌握通信系统分析与设计的精髓。 第一部分：信息论与信号基础 第一章：信息论基础 本章将从信息论的起源和基本概念入手，介绍信息的度量单位——比特，以及熵的概念及其重要性。我们将探讨信源编码的基本原理，包括无损编码（如哈夫曼编码）和有损编码（如率失真理论），理解如何高效地表示和传输信息。此外，本章还将介绍信道容量的概念，这是通信系统设计中的核心制约因素，以及香农（Shannon）关于信道编码定理的深刻洞见，为后续的通信系统设计奠定理论基础。 第二章：信号的时域与频域表示 本章将详细介绍各种类型的信号，包括连续时间信号和离散时间信号。我们将深入探讨信号的时域特性，如能量信号和功率信号的定义与判别。在此基础上，我们将引入傅里叶级数和傅里叶变换，这是分析信号在频域特性最重要的工具。读者将学习如何将信号分解为不同频率的正弦和余弦分量，理解信号的频谱，以及傅里叶变换在信号分析中的应用，例如信号的带宽、能量谱密度等。 第三章：信号的卷积与相关 卷积是线性系统分析的核心运算，本章将详细讲解信号卷积的定义、性质及其在系统分析中的作用。我们将通过实例演示如何计算和理解卷积运算，以及它如何描述系统对输入信号的响应。同时，本章还将介绍信号的相关运算，包括自相关和互相关。我们将探讨相关运算在信号检测、同步和参数估计等方面的应用，以及它与卷积运算之间的联系。 第四章：傅里叶变换的性质与应用 本章将进一步深入探讨傅里叶变换的强大性质，如线性性、时移性、频移性、对称性、卷积定理和乘积定理等。这些性质极大地简化了信号分析和系统响应的计算。我们将详细阐述这些性质的数学推导和物理意义，并通过丰富的实例展示它们在信号处理中的广泛应用，例如周期信号的频谱分析、乘法器的频谱特性等。 第五章：采样定理与离散时间信号 本章将聚焦于将连续时间信号转换为离散时间信号的关键过程——采样。我们将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，理解采样频率对信号保真度的重要影响，并介绍过采样和欠采样的概念。在此基础上，我们将引入离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT），它们是分析离散时间信号在频域特性的核心工具。本章还将讨论重构连续时间信号的技术，如插值。 第二部分：线性系统理论与滤波 第六章：线性时不变（LTI）系统的基本概念 本章将深入介绍线性时不变（LTI）系统作为通信系统模型的核心。我们将详细阐述线性系统和时不变系统的定义及其组合。我们将重点介绍LTI系统的冲激响应，并阐明冲激响应是完全表征LTI系统的关键。我们将推导出LTI系统的输出信号可以通过输入信号与冲激响应的卷积来获得，并深入分析卷积在系统响应分析中的重要性。 第七章：LTI系统的频率响应 本章将从频域的角度分析LTI系统。我们将介绍系统的频率响应，它描述了系统对不同频率输入信号的增益和相位变化。我们将推导出在频域中，系统输出的傅里叶变换等于输入信号的傅里叶变换与系统频率响应的乘积。本章将重点探讨如何利用频率响应来理解系统的滤波特性，例如低通、高通、带通和带阻滤波器。 第八章：傅里叶变换的拉普拉斯变换 拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，它能够处理更广泛的信号类型，尤其在分析瞬态响应和系统稳定性方面具有独特优势。本章将介绍拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）以及其基本性质。我们将展示如何利用拉普拉斯变换来描述LTI系统的传递函数，并分析传递函数与系统零极点之间的关系。本章还将探讨利用拉普拉斯变换分析系统稳定性。 第九章：滤波器设计基础 滤波器是通信系统中不可或缺的组成部分，用于选择或抑制特定频率范围的信号。本章将介绍几种常见的滤波器类型，包括理想滤波器和实际滤波器。我们将讨论滤波器设计的基本要求，如通带、阻带、过渡带的宽度和衰减。本章将初步介绍几种经典的滤波器设计方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和贝塞尔（Bessel）滤波器，并分析它们的特性差异。 第十章：离散时间系统与Z变换 本章将把线性系统理论扩展到离散时间领域。我们将介绍离散时间线性时不变（LTI）系统的概念，以及其冲激响应的表示。我们将引入Z变换，作为离散时间信号和系统的分析工具，它在离散信号处理中扮演着与拉普拉斯变换在连续信号处理中相似的角色。本章将介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）和基本性质，并阐述如何利用Z变换分析离散时间系统的特性，如系统函数和稳定性。 第三部分：现代通信系统分析 第十一章：调制与解调原理 本章将深入探讨通信系统中最核心的环节之一——调制与解调。我们将详细介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）的基本原理、数学模型及其频谱特性。我们将分析不同调制方式的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。此外，本章还将介绍相应的解调技术，以及它们如何从接收到的信号中恢复原始信息。 第十二章：数字通信基础 随着数字技术的发展，数字通信已成为现代通信的主流。本章将介绍数字信号的产生，包括脉冲编码调制（PCM）等。我们将探讨数字基带传输中的码型（如归零码、不归零码）和信号整形技术。本章还将介绍数字带通调制技术，如幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK），以及它们的性能特点。 第十三章：通信系统的噪声分析 噪声是通信系统中不可避免的干扰因素，它会影响信号的质量和系统的可靠性。本章将详细介绍通信系统中常见的噪声类型，如加性高斯白噪声（AWGN）及其统计特性。我们将分析噪声对不同调制方式的影响，并介绍信噪比（SNR）这一关键性能指标。本章还将介绍如何通过信号处理技术来抑制噪声，提高通信系统的鲁棒性。 第十四章：多路复用技术 为了更有效地利用通信信道资源，多路复用技术应运而生。本章将介绍几种主要的复用技术，包括频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。我们将详细阐述这些技术的原理、实现方式以及它们各自的优缺点。通过学习本章内容，读者将理解如何将多个独立的信号在同一通信信道上传输，从而提高信道利用率。 第十五章：通信系统的性能评估与优化 本章将对通信系统进行全面的性能评估。我们将讨论误码率（BER）等关键性能指标，以及它们与信噪比、调制方式和信道特性之间的关系。本章还将探讨如何通过各种优化手段来提升通信系统的性能，例如信道编码、均衡技术和自适应均衡等。我们将强调在实际通信系统设计中，需要在性能、成本和复杂度之间进行权衡。 总结： 《现代通信系统原理与设计》通过循序渐进的知识体系，力求帮助读者全面掌握通信系统的分析方法和设计思路。从最基础的信息论和信号理论，到精密的线性系统分析和滤波器设计，再到现代通信系统的核心技术，本书提供了深入的理论阐释和丰富的工程实例。本书适合通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的学生，以及从事通信系统研发、设计和维护的工程师阅读。通过本书的学习，读者将能够深刻理解现代通信系统的奥秘，并具备独立分析和设计复杂通信系统的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计，我觉得还有很大的提升空间。很多题目都只是简单的计算，缺乏对概念的深入理解和应用能力的考察。我希望能看到更多具有挑战性的题目，能够引导我独立思考，去分析和解决一些复杂的问题。例如，我希望习题中能够包含一些需要结合多个概念才能解决的综合性题目，或者一些需要设计特定系统才能满足要求的题目。我还期待习题能够覆盖到各种典型的应用场景，比如信号滤波、系统辨识、或者通信系统中的信号传输等。另外，习题的解答部分，我觉得可以更加详细和系统。不仅仅给出最终答案，更重要的是提供解题思路和步骤，以及对解题过程中可能遇到的难点进行提示。这样，即使我做错了，也能从中学习到解决问题的方法和技巧，而不是仅仅知道“对了”或“错了”。如果书中还能包含一些“陷阱题”，能够考察读者对概念的理解是否到位，以及避免常见的错误，那就更好了。总之，我希望习题能够成为检验学习成果，巩固知识，并且提升实际应用能力的重要途径。

评分☆☆☆☆☆

我在这本书中看到了一些关于系统稳定性的讲解，但是我觉得对于如何判断一个系统的稳定性，特别是对于多输入多输出（MIMO）系统，描述得不够清晰。我需要的是能够有更具体、更系统的方法来分析系统的稳定性，比如利用赫尔维茨判据、奈奎斯特判据或者根轨迹法等。我希望书中能够详细推导这些判据的数学原理，并给出如何应用于不同类型系统的具体步骤。例如，对于一个给定的传递函数，如何通过分析其极点的位置来判断系统的稳定性；或者，如何通过绘制根轨迹图来观察系统参数变化对稳定性的影响。我还期待书中能够讨论不同类型的系统的不稳定性，以及如何采取措施来改善系统的稳定性。在信号处理领域，稳定性是一个非常关键的性质，它直接关系到系统的可靠性和性能。我希望这本书能够在这方面提供更深入、更实用的指导，让我能够更好地理解和处理各种工程问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书我断断续续看了好几个月了，说实话，一开始抱着非常大的期望，毕竟是清华大学出版社出版，理论上应该质量过硬。然而，实际阅读体验却是一言难尽。我并非专业科班出身，所以选择了这本书作为入门，希望能够系统地学习信号与系统这个领域。我需要的是那种能够循序渐进，由浅入深，并且能够结合实际例子来解释抽象概念的书籍。我希望能看到对傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等核心概念的清晰阐述，包括它们的数学原理、物理意义以及在工程应用中的具体体现。例如，我希望书中能用图文并茂的方式解释周期信号的傅里叶级数展开，非周期信号的傅里叶变换，以及它们如何揭示信号的频谱特性。我还期待能够看到对于系统响应的详细分析，比如如何判断一个系统的稳定性、因果性，以及瞬态响应和稳态响应的区别。离散时间信号和连续时间信号的处理方式差异，以及它们之间的联系，也是我非常关注的部分。此外，如果能有一些经典的信号处理算法的介绍，比如卷积、采样定理的详细推导和应用，那就更好了。我对这本书的期待是它能成为我自学路上的灯塔，而不是让我迷失方向的迷雾。我希望读完之后，能够对信号与系统有一个扎实的概念基础，为后续更深入的学习打下坚实的基础，并且能够初步应用到解决一些实际工程问题中去，哪怕是很基础的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版式设计实在让人不敢恭维，书页的纸张质量也一般，拿到手感觉不是那种可以珍藏一辈子的学术经典。我一直觉得，一本好书，不仅仅在于内容，也在于它的呈现方式。印刷模糊的图表，排版杂乱的公式，都极大地影响了阅读的流畅性和理解的深度。尤其是那些涉及到数学推导的部分，如果公式写得密密麻麻，没有适当的留白和重点突出，很容易让人眼花缭乱，甚至产生畏难情绪。我期望这本书能够有更清晰的图示，比如绘制出不同类型信号的波形，或者系统函数的极零点图，这些可视化元素对于理解抽象概念至关重要。我还希望书中能够采用更加人性化的排版方式，例如对重要的定义、定理和公式进行加粗或框选，方便读者记忆和查阅。同时，适当的页边空白和段落间隔，也能让眼睛得到休息，提高阅读的舒适度。对于习题部分，我希望题目能够具有代表性，并且提供详细的解答过程，而不仅仅是给出答案。这样，即使我遇到了困难，也能通过对照解答找到思路，逐步攻克。总而言之，我对一本优秀的教材，在物理形态和编辑风格上，有着相当高的要求，毕竟，工欲善其事，必先利其器，书籍的质量，无疑是“器”的重要组成部分。

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，我遇到了很多难以理解的难点，例如在理解卷积运算的时候，我花了相当长的时间去琢磨它到底代表着什么物理意义。书中对这部分的阐述，我觉得不够直观，而且例子也略显单薄，没有能够真正帮助我建立起一个清晰的图像。我需要的是一种能够把抽象概念具象化，用通俗易懂的语言来解释数学原理的书籍。比如，关于卷积，我希望书中能通过一个生动的类比，例如两个函数的“滑动相乘再积分”的过程，或者用生活中的例子来解释它在系统响应中的作用。我期望书中能够提供更多不同类型的卷积示例，包括连续时间和离散时间，正卷积和负卷积，并解释它们之间的联系和区别。我还希望书中能够深入剖析卷积与系统冲激响应之间的关系，以及卷积如何描述系统对任意输入信号的响应。此外，对于一些更复杂的概念，比如傅里叶变换的收敛性，或者Z变换的收敛域，我希望书中能够给出更详尽的推导过程和物理意义的解释，而不是简单地给出结论。如果能提供一些可视化工具或仿真示例，来帮助我直观地感受这些数学概念，那就更理想了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和广度，我认为是比较有限的。虽然它涵盖了一些基础的信号与系统概念，但对于一些更前沿或者更具挑战性的主题，则提及不足。例如，我希望能够看到一些关于随机信号分析、非线性系统、或者现代信号处理技术（如小波变换、压缩感知等）的介绍。即使是作为一本入门书籍，能够对这些领域有所提及，并给出初步的指引，也能帮助读者拓宽视野，为未来的深入学习指明方向。我还需要的是，书中能够将信号与系统与其他相关学科（如控制理论、通信工程、机器学习等）联系起来，展示它们之间的交叉和融合。这样，读者就能更全面地理解信号与系统在整个工程技术体系中的地位和作用。如果书中能够提供一些参考文献或者推荐阅读的书目，就更好了，能够方便我根据自己的兴趣和需求，去进一步拓展学习的深度和广度。总而言之，我认为一本优秀的教材，不应该仅仅停留在基础知识的层面，更应该能够激发读者的求知欲，引导他们走向更广阔的知识海洋。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书的主要目的是为了更好地理解一些通信原理和数字信号处理的基本概念，因为我的工作会涉及到这些领域。我希望能看到书中能够穿插一些实际的案例分析，比如如何利用傅里叶变换来分析音频信号的频谱，或者如何利用拉普拉斯变换来设计滤波器。如果能够结合一些具体的工程应用场景，例如在雷达系统、通信基站或者数字图像处理中，信号与系统是如何发挥作用的，那将大大提升这本书的实用价值。我特别希望书中能够解释清楚，为什么某些理论在实践中如此重要，它们解决了哪些实际问题，或者带来了哪些技术上的突破。例如，采样定理的出现，是如何克服模拟信号数字化的瓶颈的；或者，线性时不变系统（LTI）在信号处理中的普遍性，以及如何通过其特性来预测和控制系统的行为。我期待书中能用一种“授人以渔”的方式，让我理解这些理论背后的逻辑和价值，而不仅仅是停留在纯粹的数学公式层面。希望这本书能让我明白，那些看似复杂的数学工具，是如何被用来解决现实世界中的工程难题的，从而激发我进一步探索和学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在讲解一些关键概念时，逻辑跳跃性比较强，有时会让人觉得前面刚讲完一个基础，后面就突然进入了一个比较高深的理论，中间缺乏足够的过渡和铺垫。例如，在介绍完离散傅里叶变换（DFT）之后，紧接着就跳到了快速傅里叶变换（FFT），但是对于DFT本身的计算复杂性以及FFT如何解决这一问题的原理，我认为解释得不够充分。我需要的是一种能够循序渐进，层层递进的学习体验。比如，在讲到某个重要定理或变换时，我希望能够先从它的基本原理、推导过程开始，然后逐步引入其在不同场景下的应用，最后再深入探讨其高级特性和优化算法。书中对于一些概念的引入，我觉得应该更加谨慎，先解释清楚“是什么”，再解释“为什么”，最后才是“怎么用”。例如，在讲解Z变换时，我希望先明确它的作用，它与拉普拉斯变换的区别和联系，以及它在离散时间系统分析中的独特优势。只有当读者对一个概念有了充分的认识之后，才能更好地理解与之相关的更复杂的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，我觉得有时候过于学术化，充斥着大量的专业术语和复杂的数学公式，这对于非专业背景的读者来说，学习起来可能会比较吃力。我希望作者能够用更加生动、形象的语言来解释抽象的概念，并且尽量避免使用过于晦涩的表达方式。如果能够在讲解数学公式的同时，配以通俗的类比和图示，那就更好了。例如，在讲解采样定理时，除了给出数学公式，还可以用一个例子来说明，比如照相机的快门速度，或者录音的采样率，来解释采样频率与信号最高频率之间的关系。我还需要的是，书中能够提供一些“通俗版”的解释，让那些对数学不太敏感的读者也能大致理解核心思想。当然，我并不是要求作者放弃严谨的数学推导，而是希望能够在严谨的基础上，增加一些易于理解的解释和引导。我期待这本书能够像一位循循善诱的老师，用耐心和智慧，引导我一步步走进信号与系统的世界，而不是像一位冷漠的学者，用深奥的理论将我拒之门外。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排，我觉得有时候会让人感到比较混乱，例如，某些重要的概念在前面没有得到充分的介绍，却在后面的章节中被反复提及，这使得读者在学习过程中容易产生困惑。我希望这本书能够有一个更加清晰和合理的章节结构，能够让知识点按照逻辑顺序进行展开。例如，可以将所有关于傅里叶变换的知识点集中在一个章节，或者将不同类型的系统分析方法进行归类。我还希望书中能够有更明确的章节之间的联系，让读者能够理解前后知识的承接关系。一个好的章节结构，能够帮助读者建立起一个完整的知识体系，而不是零散地记忆各种概念。我期待这本书能够像一本清晰的地图，指引我逐步探索信号与系统的全貌，而不是像一本散乱的笔记，让我迷失在信息的海洋中。如果在每章的开头或结尾，都能有简单的章节概述和总结，那将更有助于我的学习。