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

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曹才开，贾雅琼著

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信号与系统
电路分析
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工程数学

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出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302346838

版次：2

商品编码：11478519

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-05-01

页数：379

具体描述

内容简介

　　《信号与系统（第2版）》是2008年出版的《信号与系统》(清华大学出版社)的修订版。本书与第1版的结构和层次大体相同，但章节和内容有较大幅度更新，以适应当代信息技术发展和本科教学需要。
　　全书共分9章，内容包括信号与系统的基本概念、连续系统的时域分析、连续系统的频域分析、连续系统的复频域分析、连续系统的模拟与硬件实现、离散系统的时域分析、离散系统的z域分析与模拟、状态空间分析法和信号与系统分析的MATLAB仿真。书中共有27个MATLAB仿真例子，每个例子均有MATLAB源程序和输出结果(波形、数据等)。这些例子以信息技术和控制工程为背景，可以作为本课程的实验项目。
　　《信号与系统（第2版）》突出基本内容和概念，突出工程应用，“软”、“硬”结合，实现对信号处理和系统分析。每章均有内容提要、大量例题及小结和习题。书末提供了部分习题参考答案，便于教学与自学。
　　《信号与系统（第2版）》可作为本科、高职高专电子类、通信类、计算机类、自动控制类各专业《信号与系统》课程的教材，也可供广大工程技术人员参考。

前言/序言

　　第2版前言
　　2008年出版《信号与系统》至今已有6年，第1版的基本内容仍在应用。为了适应当代信息技术发展和教学需要，本版的内容有较大幅度更新，主要更新内容有：系统的动态性能，系统的稳态误差，信号的功率谱与能量谱，状态空间分析法及MATLAB软件仿真，每章增加了大量例题和习题。本版在结构上也有变更，例如“冲激信号及其性质”放在第1章的“信号的基本概念”这一节中； “离散系统的模拟”没有独立成章，而是放在“离散系统的z域分析与模拟”(第7章) 中，这是因为离散系统的模拟与前面介绍的连续系统模拟类同，没有必要独立成章；第1版每章的MATLAB软件仿真例子在本版中都集中放在最后的第9章，在内容上也有更新。这样做，主要是为了应用方便。
　　本书是根据高等学校理工科教学指导委员会制定的“信号与系统”课程教学基本要求，并结合参编本教材学校的教师多年的实际教学经验、教研教改成果编写而成的。
　　全书共有9章，第1章介绍了信号与系统的基本概念，重点讨论了常用信号及信号基本运算。第2～4章分别讨论了连续系统的时域分析、频域分析和复频域分析。在连续系统的时域分析中，重点讨论了冲激响应、卷积积分和用算子法求系统的响应。在连续系统的频域分析中，重点讨论了信号与系统的频率特性及工程应用。在连续系统的复频域分析中，重点讨论了系统分析及系统稳定性判定。第5章讨论了连续系统的模拟与硬件实现，重点讨论了连续系统的模拟和有源RC电路实现。第6章和第7章分别讨论了离散系统的时域分析和z域分析与模拟。在离散系统的时域分析中，重点讨论了离散信号和差分方程的求解方法。在离散系统的z域分析中，重点讨论了离散系统的z域分析和离散系统的频率特性，还讨论了离散系统模拟与硬件实现，重点讨论了离散系统的模拟和数字信号处理硬件系统。第8章讨论了状态空间分析法，重点讨论了系统的状态空间描述、连续系统状态方程与输出方程的建立、离散系统的状态空间描述、连续系统状态空间方程的时域求解、离散系统状态空间方程的z域解及线性系统的能控性和能观性等内容。第9章为信号与系统分析的MATLAB仿真，每章的重点内容均用MATLAB软件仿真，共有27个例子，每个例子均有MATLAB源程序和输出结果（波形、数据等）。这些例子均可以作为本课程的实验项目。这样有助于学生加强理论知识的理解，提高实际动手能力和创新意识，便于学生了解实训项目的程序和上机操作，也给任课教师提供了方便。
　　本书突出基本内容和概念，避免繁杂的数学证明和枝节问题讨论。书中有大量的例题，通俗易懂，突出工程应用，“软”、“硬”结合，实现对信号处理和系统分析。本书加强了系统模拟与硬件实现内容，有利于系统在工程中的实现。书中每章前面都有“内容提要”，后面有小结和习题。书末提供了部分习题参考答案，便于教学与自学。
　　本书还编入了少量加深、拓宽的内容，以“*”号标示，以便教师根据实际情况和针对不同专业的需要选用。除标有“*”号的内容外，教学时数为60学时左右。
　　本书由湖南工学院曹才开教授担任总策划和统稿工作。参加本书编写工作的有：曹才开（第1～4章，部分习题参考答案）、
　　湖南工学院曹帅
　　（第5章和第6章）、湖南工学院汤群芳（第7章和第8章）、贾雅琼（第9章），湖南工学院李旭华、俞斌、冯国珍参加本书资料的收集、文字校对等工作。
　　在本书的编写过程中，得到了湖南省高校电子技术教学研究会的大力支持，谨致以衷心的感谢。
　　由于编者水平有限，书中的缺漏在所难免，敬请读者批评、指正。
　　编者
　　2014年1月

《信号与系统（第2版）》图书简介引言：理解万物运行的通用语言我们生活的世界，是一个由无数信号交织构成的宏大图景。从自然界的潮汐涨落、鸟鸣虫嘶，到科技社会的通信编码、医疗监测，再到我们大脑中的神经脉冲，所有现象的发生、演变和相互作用，无不遵循着“信号”与“系统”的内在规律。它们是理解物理世界、工程技术乃至生命科学的基石，是连接现象与本质、量化分析与预测未来的通用语言。《信号与系统（第2版）》正是旨在为读者打开这扇通往通用语言的大门，深入探索信号的本质、系统的行为，以及它们之间精妙的互动关系，为各学科领域的研究与创新提供坚实的基础。本书并非仅仅是数学公式的堆砌，也不是纯粹的理论模型，它更是一座连接抽象概念与实际应用的桥梁。我们试图通过严谨的数学工具，展现信号与系统在现实世界中的广泛应用，让读者在理解基本原理的同时，也能感受到其强大的生命力和解决实际问题的能力。无论您是电气工程、通信工程、计算机科学、自动化、航空航航天，还是生物医学工程、物理学等领域的学生、研究人员或从业者，本书都将是您不可或缺的参考。第一部分：信号的探索——描述世界的基石信号是信息的载体，是量化世界的基础。本书的第一部分将系统地引导您认识和理解各种类型的信号，并掌握描述和分析它们的数学工具。信号的定义与分类：我们将从最基本的概念出发，定义信号是什么，以及它们是如何在时间和空间上变化的。我们将深入探讨连续时间信号与离散时间信号的区别与联系，这是进行信号分析的两种基本框架。例如，温度随时间连续变化的曲线是一个连续时间信号，而每秒记录一次的股票价格则是一个离散时间信号。进一步地，我们还会介绍周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号，以及它们在实际应用中的意义。周期信号如正弦波，在通信系统中扮演着至关重要的角色；能量信号如短暂脉冲，在雷达和传感器中常见；功率信号如持续的交流电，为我们的生活提供能量。基本信号的性质与表示：为了更好地分析信号，我们需要掌握一些基本信号的性质和表示方法。本书将详细介绍单位冲激信号（Dirac Delta Function）和单位阶跃信号（Unit Step Function）。单位冲激信号可以看作是极短时间内具有无穷大振幅但面积为一的理想化脉冲，它在系统响应的分析中扮演着“测试信号”的关键角色。单位阶跃信号则描述了信号从零突然跳变到某一值的过程，广泛应用于开关系统的建模。此外，我们还将介绍指数信号、正弦信号等，它们是许多复杂信号的基本组成单元，也是理解系统频率响应的关键。信号的运算与变换：信号之间可以通过各种运算来组合和转化，从而提取出更有价值的信息。我们将学习信号的加法、乘法、尺度变换（如时间压缩和扩展）、翻转以及移位等基本运算。例如，通过将两个信号相乘，我们可以模拟两个信号的“相遇”或“调制”过程。更重要的是，本书将引入强大的信号变换工具，特别是傅里叶变换。傅里叶变换能够将信号从时域（表示信号随时间变化的特征）转换到频域（表示信号包含的频率成分），这为我们理解信号的频率特性、进行滤波和频谱分析提供了无与伦比的视角。我们将深入剖析傅里叶级数和傅里叶变换的数学原理，并讨论其在音频处理、图像压缩和通信系统中的应用。此外，拉普拉斯变换作为傅里叶变换的推广，能够处理更广泛的信号和系统，特别是在分析瞬态响应和系统稳定性方面具有重要作用。第二部分：系统的解析——理解响应的规律系统是对信号进行处理或转换的实体。理解系统的特性，就是理解输入信号如何被加工，最终产生输出信号。本书的第二部分将聚焦于系统的分析方法。系统的定义与分类：我们将定义系统为接受输入信号并产生输出信号的“黑箱”。同样，系统也有多种分类方式。我们将重点讨论线性系统与非线性系统。线性系统具有叠加性和齐次性，即输入信号的线性组合对应着输出信号的线性组合，这大大简化了分析过程。在工程领域，许多实际系统都可以近似地看作是线性的。我们还将介绍时不变系统与时变系统。时不变系统意味着系统的特性不随时间变化，这使得我们可以使用统一的分析方法。本书主要关注线性时不变（LTI）系统，因为它们具有非常良好的数学特性，且在工程中应用极为广泛。此外，我们还将讨论因果系统（输出只取决于当前和过去的输入）和稳定系统（有限输入产生有限输出）。 LTI系统的核心——卷积：对于LTI系统，其输入-输出关系可以用一个核心概念来描述：卷积。本书将详细阐述离散时间卷积和连续时间卷积的数学定义和计算方法。理解卷积，就如同掌握了LTI系统的“操作手册”。输入信号与系统的冲激响应（系统在单位冲激信号输入下的输出）进行卷积，就可以得到系统对任意输入信号的输出。我们将通过具体的例子，演示如何计算卷积，以及它如何揭示系统对不同类型输入的响应行为。 LTI系统的频域分析：在分析了LTI系统的时域特性后，本书将进一步将其迁移到频域。对于LTI系统，傅里叶变换提供了一种强大的频域分析工具。我们将学习如何计算系统的频率响应，即系统对不同频率正弦信号的放大或衰减程度，以及相位移动。频率响应是理解系统如何“过滤”或“塑造”信号的关键。例如，低通滤波器允许低频信号通过而衰减高频信号，高通滤波器则相反。通过频率响应，我们可以直观地了解一个系统在不同频率下的行为。 Z变换与离散时间系统的分析：随着数字信号处理技术的飞速发展，离散时间系统在现代工程中占据了越来越重要的地位。因此，本书将专门介绍Z变换，它是离散时间信号和系统的有力分析工具，可以看作是拉普拉斯变换在离散时间领域的对应。Z变换能够将离散时间系统的差分方程转换为代数方程，极大地简化了系统的分析，尤其是在研究系统的频率响应、稳定性和设计数字滤波器时。第三部分：系统的应用——连接理论与现实理论知识最终要服务于实践。本书的第三部分将重点阐述信号与系统理论在各个领域的实际应用，让读者深刻体会其价值。通信系统中的信号与系统：通信系统是信号与系统理论最典型的应用场景之一。从模拟通信到数字通信，信号的产生、调制、传输、解调和接收等各个环节，都离不开信号与系统的分析。我们将探讨幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相移键控（PSK）、正交频分复用（OFDM）等调制技术，以及滤波器在信道分离、噪声抑制中的作用。数字信号处理技术，如采样、量化和编码，是现代通信的基础。控制系统中的信号与系统：控制系统旨在使某个物理过程按照预期的规律运行，例如飞机的飞行控制、机器人的运动控制、以及工业生产过程的自动化。在控制系统中，传感器采集信号，控制器根据这些信号处理后，通过执行机构改变系统的输入，以达到期望的输出。本书将介绍反馈控制系统的基本结构，以及PID（比例-积分-微分）控制器等常用控制算法的原理，这些都离不开对系统动态特性的深入理解。音频与图像处理中的信号与系统：音频和图像信号本质上都是一种特定形式的信号，它们的处理和分析也广泛应用了信号与系统理论。例如，音频信号的降噪、回声消除、均衡器调整，以及图像信号的边缘检测、锐化、模糊、压缩（如JPEG），都依赖于各种滤波算法和变换技术。傅里叶变换、离散余弦变换（DCT）等在这些领域发挥着核心作用。其他领域的应用：除了上述主要领域，信号与系统理论还渗透到许多其他学科。在生物医学工程中，心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生理信号的分析，帮助医生诊断疾病。在金融领域，时间序列分析技术用于预测股票价格。在地球物理学中，地震波的分析帮助我们了解地球内部结构。本书将简要介绍这些领域的应用，以拓展读者的视野。结语：迈向更广阔的领域《信号与系统（第2版）》的编写，旨在为读者构建一个坚实而全面的理论基础，并激发他们将这些知识应用于解决现实世界问题的热情。我们希望通过清晰的讲解、丰富的示例和恰当的数学工具，帮助您掌握理解和分析信号与系统的能力。无论您未来的道路通往何方，信号与系统所揭示的普遍规律，都将成为您理解和改造世界的有力武器。掌握了这些基础，您将能更深入地理解那些驱动我们现代社会运转的复杂技术，并为未来的创新打下坚实的基础。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对声音、图像这些我们日常感知到的事物背后的科学原理非常着迷，总觉得它们隐藏着许多有趣的数学规律。当我拿到《信号与系统（第2版）》这本书时，我满怀期待地希望能够揭开这些奥秘。我预设了这本书会用很多生动的例子来展示信号是如何被采集、处理和传输的，比如谈论一下麦克风如何将声波转化为电信号，或者相机如何捕捉光线形成图像。我也期待能够从中了解到，为什么有时候我们的手机信号会不好，或者为什么某些音乐软件能够实现神奇的音效。然而，这本书的叙述方式却显得格外… 朴实。它从最基础的数学定义开始，一步步构建起信号和系统的理论框架。虽然我知道这是严谨的学术做法，但对于我这样一个更偏向于“感性”理解的人来说，这种过于“理性”的讲解方式，让我觉得有些… 疏离。我渴望的是那些能够激发我直觉和想象力的描述，而这本书更像是提供了一套精密的工具，需要我先去学习如何使用这些工具，才能开始“玩”。我希望能够看到更多关于“为什么”以及“是什么”的直观解释，而不是一味的“怎么做”的理论推导。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统（第2版）》实在是太… 怎么说呢？让我有点坐立不安。翻开第一页，扑面而来的就是那些令人费解的数学符号和公式，瞬间把我拉回了当年那个苦苦挣扎在高等数学和线性代数海洋中的日子。我以为自己已经告别了那些抽象的概念，终于可以轻松一点了，结果这本书毫不留情地把它们又搬了出来，而且似乎还变本加厉了。那些傅里叶变换、拉普拉斯变换，还有什么卷积积分，听起来就像来自另一个维度的语言，我盯着图表，脑子里却是一团浆糊。我尝试着去理解，去跟随作者的逻辑，但总感觉隔着一层看不见的膜，怎么也无法真正抓住核心。我努力地去想象那些抽象的函数在时间和频率域里是如何跳跃变化的，却发现我的想象力在此刻显得如此苍白无力。我不得不承认，我对这类内容确实是望洋兴叹，每一次阅读都像是一次自我挑战，挑战我早已生疏的数学功底和抽象思维能力。虽然我知道这本书的重要性，但对于我这样一个非专业背景的读者来说，这无疑是一次艰巨的任务，需要极大的耐心和毅力去啃下这块硬骨头。

评分☆☆☆☆☆

我一直对科学技术的发展充满好奇，尤其对那些能够解释我们周围世界运行原理的学科。听说《信号与系统（第2版）》是理解许多现代技术基石的关键，于是我抱着学习和探索的心态去翻阅。这本书的出版质量相当不错，纸张触感很好，排版清晰，图片和图示也都很精美，让人在阅读时心情愉悦。但是，当我开始阅读正文时，我发现它的内容相当… 严谨。它并没有像一些科普读物那样，用大量生动形象的比喻来解释概念。相反，它更侧重于数学推导和理论证明，每一步都力求精确和严谨。我能感受到作者深厚的学术功底和对知识的敬畏，每一个定义、每一个定理都经过了精心的设计和推敲。这让我意识到，想要真正理解信号与系统的奥秘，需要扎实的数学基础和严密的逻辑思维。我尝试着去跟上作者的思路，但很快就被复杂的数学表达式和逻辑链条淹没了。我承认，这本书的内容深度和广度都令人印象深刻，但对于像我这样只是想初步了解其大概的人来说，它可能显得有些过于… 学院派了。我需要更多的引导和更平易近人的解释，才能真正跨越这道理解的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对《信号与系统（第2版）》这个领域是完全陌生的，纯粹是因为工作需要，被指派要了解一下这方面的基础知识。我希望能在这本书里找到一些能够快速上手、解决实际问题的“捷径”或者“秘籍”。我渴望看到大量的应用案例，比如如何在通信系统中优化信号传输，或者如何在音频处理中实现降噪。我希望这本书能够像一个经验丰富的工程师，直接告诉我“怎么做”，而不是“为什么这么做”。然而，这本书的风格更像是为未来的科研人员或者系统设计者量身打造的，它深入浅出地探讨了信号的各种特性，以及系统如何响应这些信号。每一个章节都像是在搭建一个精密的知识体系，从基础概念到高级理论，层层递进，逻辑严密。我尝试着去联系实际，但这本书的语言和表达方式，更多地聚焦于理论本身，而对于如何将这些理论转化为具体的工程实践，则显得有些… 意犹未尽。我期待的是更多“上手”的东西，而不是“动脑”的挑战。对我而言，这本书的知识体系太庞大、太抽象了，很难直接转化为我需要的操作技能，这让我感到一丝… 困惑。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对信息技术领域有着浓厚兴趣的普通爱好者，我一直希望能通过阅读一些经典著作来提升自己的认知水平。《信号与系统（第2版）》在我看来，无疑是这个领域的“必读书籍”之一。我设想这本书会是一次令人兴奋的知识冒险，它会带领我穿越信息的海洋，领略信号变换的无穷魅力。我期待能够看到书中描绘出各种复杂信号如何在不同系统中流通、变形，最终演变成我们所熟知的各种应用，例如电视信号的传输、互联网数据的交换，甚至是我们手机里的各种APP是如何工作的。我希望这本书能够用一种引人入胜的方式，揭示这些“幕后英雄”的运作机制。然而，当我翻开这本书，迎面而来的是一种… 扑面而来的专业性。它并没有刻意去“讨好”非专业读者，而是直接进入了数学和理论的核心。我看到的是各种曲线、方程和图形，它们在数学的语言中相互交织，构成了一个庞大而精密的理论体系。虽然我知道这是知识的精华所在，但对于我这样一个想要“窥探全貌”的读者来说，这种过于深奥的讲解方式，让我觉得有些… 遥不可及。我需要更多的“连接点”，将这些抽象的理论与我所熟悉的现实世界联系起来，才能更好地理解和欣赏它的价值。