信號與係統（第5版）/“十二五”職業教育國傢規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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燕慶明 編

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 模擬信號處理
• 數字信號處理
• 通信原理
• 控製係統
• 電工學
• 高等教育
• 職業教育
• 教材

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040376357

版次：5

商品編碼：11524856

包裝：平裝

叢書名： “十二五”職業教育國傢規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：243

字數：380000

內容簡介

　　　　《信號與係統（第5版）/“十二五”職業教育國傢規劃教材》是“十二五”職業教育國傢規劃教材，是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材修訂版，是在第4版的基礎上修訂而成的，適用於高職高專院校。內容包括以下7章：信號與係統的概念、連續係統的時域描述與響應、連續信號的頻譜、信號的傳輸與采樣、連續信號與係統的復頻域處理、離散信號與係統、離散係統的z域處理。本書對課程內容進行瞭簡化、優化和提煉。注重概念，突齣應用，簡明易懂，圖文並茂，適於教學。　　本書可作為高職高專院校的電子信息、通信技術、自動化、應用電子技術、物聯網技術、檢測技術、電子聲像技術等專業的“信號與係統”課程的教材，也可供各類成人高校學生使用。

內頁插圖

目錄

第1章 信號與係統的概念1．1 曆史的迴顧1．2 應用引例1．3 信號的概念1．3．1 信號及其分類1．3．2 信號分析與處理1．4 基本信號和信號運算1．4．1 基本連續信號1．4．2 信號的簡單運算1．5 係統的概念1．5．1 係統及其分類1．5．2 係統分析1．6 綫性時不變係統1．7 應用舉例1．8 MATLAB仿真重點采擷習題第2章 連續係統的時域描述與響應2．1 應用引例2．2 係統的微分方程及其響應2．2．1 係統的微分方程2．2．2 零輸入響應與零狀態響應2．3 階躍信號與階躍響應2．3．1 單位階躍函數2．3．2 階躍響應2．4 衝激信號與>中激響應2．4．1 單位衝激函數2．4．2 衝激響應2．5 捲積及其應用2．5．1 捲積的概念與性質2．5．2 係統的捲積分析法2．5．3 捲積的計算：圖形掃描法2．6 特徵函數及其應用2．6．1 係統的特徵函數2．6．2 二階係統的衝澈響應與階躍響應2．7 應用舉例2．7．1 不失真補償係統2．7．2 階躍響應的測量與動態指標2．8 MATLAB仿真重點采擷習題第3章 連續信號的頻譜3．1 應用引例3．2 周期信號的分解與閤成3．2 周期信號的三角級數錶示3．2．2 周期信號的指數級數錶示3．3 周期信號的頻譜3．3．1 周期信號頻譜的特點3．3．2 雙邊頻譜與信號的帶寬3．4 非周期信號的頻譜3．4．1 傅裏葉變換3．4．2 常用非周期信號的頻譜3．5 傅裏葉變換的主要性質及應用……第4章 信號的傳輸與采樣第5章 連續信號與係統的復頻域處理第7章 離散係統的z域處理

《現代通信係統導論》 內容簡介 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的現代通信係統知識體係。作為一本麵嚮高等院校本科生、研究生以及通信領域從業人員的專業教材，它係統地闡述瞭通信係統的基本原理、關鍵技術、設計方法以及發展趨勢。本書力求在理論深度和工程實踐之間取得平衡，幫助讀者理解通信係統是如何從基礎的信號處理能力發展到如今豐富多樣的應用場景的。 第一篇：通信係統的基本原理 本篇是全書的基石，將帶領讀者迴顧並深入理解信息傳輸的核心概念。 第一章：信息與信號 信息論基礎： 詳細介紹信息熵的概念，包括不同隨機變量的熵、聯閤熵、條件熵以及互信息。這將幫助讀者理解信息量的大小以及信息傳輸的理論極限。我們將通過具體的例子，如隨機數發生器、文本編碼等，來直觀地展示信息熵的計算和應用。 信號的分類與特性： 深入探討連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、確定性信號與隨機信號等基本分類。對於每種信號類型，我們將詳細分析其重要的數學錶示和物理意義，例如傅裏葉級數與傅裏葉變換在周期信號和非周期信號分析中的作用，以及能量和功率的計算公式。 采樣定理的深入剖析： 詳細闡述奈奎斯特-香農采樣定理，包括其理論前提、條件和意義。我們將著重講解過采樣、欠采樣及其在實際係統中的影響，並結閤實際案例，如數字音頻和視頻采樣，來演示采樣定理的應用和限製。還會討論非理想采樣（如脈衝寬度不為零的采樣）對重建信號的影響，以及抗混疊濾波器的作用。 信號的變換域分析： 深入介紹傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。不僅會講解其數學定義和性質，更會強調它們在信號分析中的不同側重點：傅裏葉變換用於穩態分析，揭示信號的頻率成分；拉普拉斯變換用於係統分析，能夠處理更廣泛的信號類型並分析瞬態響應；Z變換是離散時間係統分析的有力工具，與拉普拉斯變換對應。本書將通過大量實例，展示這些變換在求解微分方程、分析係統頻率響應等方麵的強大功能。 第二章：信道與噪聲 通信信道的模型： 詳細介紹各種典型的通信信道模型，包括加性高斯白噪聲（AWGN）信道、衰減信道、多徑衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落）以及相乾信道和非相乾信道。對於每種信道模型，都將深入分析其統計特性、數學描述以及對信號傳輸的影響。例如，我們將詳細推導AWGN信道下的信噪比（SNR）定義及其重要性，並探討多徑效應如何導緻信號的失真和衰落，以及其在無綫通信中的普遍性。 噪聲的産生與特性： 詳細分析通信係統中噪聲的來源，包括熱噪聲、散粒噪聲、晶體管的閃爍噪聲等，並重點講解高斯白噪聲的統計特性（概率密度函數、功率譜密度）。我們將介紹如何用功率譜密度來描述噪聲的頻譜分布，並探討其對信號傳輸的影響。 信噪比（SNR）與信道容量： 深入探討信噪比在通信係統性能評估中的核心作用，並詳細講解香農-哈特利定理，揭示信道容量與帶寬、信噪比之間的關係。我們將通過計算示例，展示不同SNR和帶寬條件下信道容量的差異，並引申齣信息傳輸效率的理論極限。 第三章：綫性係統與濾波 綫性時不變（LTI）係統的分析： 詳細介紹LTI係統的時域和頻域分析方法。我們將重點講解捲積積分（連續時域）和捲積和（離散時域）作為係統響應的計算方式，以及係統的頻率響應（幅度響應和相位響應）如何錶徵係統對不同頻率信號的處理特性。 濾波器設計與分類： 深入介紹理想濾波器和實際濾波器的概念，重點講解低通、高通、帶通、帶阻等基本濾波器類型。我們將分析不同濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）的幅頻和相頻特性，並討論它們的優缺點。本書還將涉及濾波器在信號去噪、信號分離等方麵的實際應用。 濾波器在通信中的應用： 闡述濾波器在通信係統中的關鍵作用，包括基帶信號的整形（如升餘弦濾波器）、帶通信號的接收（匹配濾波器）、以及噪聲抑製等。我們將通過具體例子，展示濾波器如何影響信號的失真和接收性能。 第二篇：數字通信係統 本篇將聚焦於現代通信係統的核心——數字通信，深入探討其關鍵技術和設計原理。 第四章：數字基帶傳輸 信號的量化與編碼： 詳細介紹模擬信號數字化過程中采樣、量化和編碼的原理。我們將深入分析量化誤差的産生及其對信號質量的影響，並介紹均勻量化和非均勻量化（如μ律、A律），以及它們在語音信號壓縮中的應用。編碼部分將涉及PCM（脈衝編碼調製）等基本編碼方式。 基帶信號的波形設計： 重點分析幾種重要的基帶信號波形，如歸零碼、不歸零碼、單極性、雙極性、曼徹斯特碼等，並探討它們的優點和缺點（如頻譜特性、直流分量、自同步能力）。 眼圖與基本速率： 詳細講解眼圖的形成原理、判讀方法及其在評估基帶信號傳輸質量中的作用。我們將分析眼高、眼寬、抖動、噪聲等參數與誤碼率（BER）的關係，並介紹最大似然檢測和最佳接收的概念。 碼間串擾（ISI）及其抑製： 深入分析碼間串擾的産生原因（如信道失真、非理想濾波器）及其對數字信號傳輸的危害。我們將詳細介紹奈奎斯特準則，並重點講解升餘弦濾波器在抑製碼間串擾方麵的原理和應用，以及其參數（滾降係數）的選擇。 第五章：數字帶通傳輸 調製解調的基本原理： 詳細介紹幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和正交幅度調製（QAM）等主要的數字調製技術。我們將分析它們的星座圖、頻譜特性、功率效率和帶寬效率，並比較它們的優缺點。 相乾解調與非相乾解調： 深入講解相乾解調的原理，包括載波同步和相位估計的重要性，以及其在ASK、PSK、QAM解調中的應用。同時，也將介紹非相乾解調的原理及其適用場景，例如FSK的非相乾解調。 差錯控製編碼： 詳細介紹編碼在提高數字通信可靠性中的作用。我們將係統講解幾種重要的差錯控製編碼技術，包括綫性分組碼（如漢明碼）、捲積碼以及它們的譯碼算法（如最大似然譯碼、Viterbi譯碼）。此外，還將介紹Turbo碼和LDPC碼等現代高性能編碼。 誤碼率（BER）的分析： 詳細推導不同調製方式在AWGN信道下的理論誤碼率。我們將分析不同調製方式的BER性能麯綫，並討論信噪比、星座圖密度等因素對BER的影響。 第六章：多用戶通信技術 多址技術基礎： 介紹幾種重要的多址技術，包括頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。我們將分析每種技術的原理、優缺點以及其在不同通信係統中的應用，如早期的蜂窩電話係統（FDMA/TDMA）、CDMA係統（如CDMA2000）以及現代MIMO（多輸入多輸齣）通信中的SDMA應用。 OFDM（正交頻分復用）技術： 深入講解OFDM技術的核心原理，包括將高速數據流分割成多個低速數據流，然後在多個正交的子載波上進行傳輸。我們將分析OFDM的優勢（如抗多徑衰落、頻譜利用率高）和劣勢（如峰均功率比PAPR高、對頻率偏移敏感），並闡述其在Wi-Fi、LTE、5G等現代通信標準中的應用。 第三篇：現代通信係統的關鍵技術與發展 本篇將探討當前和未來通信係統中的前沿技術和發展方嚮。 第七章：無綫通信係統 無綫信道的特性與挑戰： 詳細分析無綫信道的獨特性質，如衰落、多徑、乾擾、移動性等，並闡述這些特性對無綫通信係統設計帶來的挑戰。 蜂窩通信係統演進： 係統梳理從第一代（1G）到第五代（5G）蜂窩通信係統的發展曆程，介紹各代技術的關鍵特徵和技術突破，如從模擬到數字、從電路交換到分組交換、從2D覆蓋到3D覆蓋、從低速率到高速率、從連接人到萬物互聯的演變。 MIMO（多輸入多輸齣）係統： 深入講解MIMO係統的原理，包括空間復用、分集接收和波束成形等技術，以及它們如何通過增加空間維度來提升係統容量和可靠性。 軟件定義無綫電（SDR）與認知無綫電（CR）： 介紹SDR和CR的概念，分析它們如何通過軟件實現無綫電功能的靈活性和智能化，以及它們在頻譜利用效率提升、乾擾協調等方麵的潛力。 第八章：信息論在現代通信中的應用 編碼與解碼的優化： 探討現代編碼理論，如Turbo碼和LDPC碼，如何接近香農極限，以及在實際係統中的應用。 信息論與多用戶通信： 分析信息論在多用戶共享信道、乾擾協調等問題上的應用，如多用戶MIMO、閤作通信等。 第九章：網絡與協議 通信協議棧： 詳細介紹TCP/IP協議棧的層次結構及其各個層的功能，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層。 網絡路由與交換： 探討IP網絡中的路由選擇機製（如RIP、OSPF、BGP）和交換技術，以及它們如何保證數據包的有效傳輸。 未來網絡發展趨勢： 簡要介紹軟件定義網絡（SDN）、網絡功能虛擬化（NFV）等新興網絡技術，以及它們對通信係統架構的深刻影響。 第十章：通信係統的性能評估與優化 關鍵性能指標： 詳細闡述通信係統的關鍵性能指標，包括吞吐量、時延、誤碼率、連接可靠性、頻譜效率、能量效率等，並分析它們之間的權衡關係。 仿真與建模： 介紹通信係統仿真工具（如MATLAB/Simulink、NS-3）的應用，以及如何通過仿真來評估和優化係統性能。 麵嚮未來的思考： 展望通信技術在人工智能、物聯網、邊緣計算等領域的應用前景，以及未來通信係統可能麵臨的挑戰與機遇。 本書的每一章節都配有豐富的例題、習題以及相關的參考文獻，以幫助讀者鞏固所學知識，並鼓勵進一步的深入研究。本書旨在為讀者打下堅實的理論基礎，激發對通信技術的熱情，為他們在未來通信領域的學習、研究和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

從學習體驗的角度來說，這本書給我帶來的最直觀感受是“紮實”和“全麵”。它在理論講解上極其嚴謹，數學推導過程清晰流暢，很少有跳躍性的步驟，讓我在學習過程中能夠緊跟作者的思路。對於我來說，理解一些復雜的數學公式和定理，往往需要反復推敲，而這本書的講解方式，就如同一位經驗豐富的老師，耐心地引導我一步步走嚮理解的彼岸。特彆是在一些關鍵的數學工具，比如傅裏葉變換和拉普拉斯變換的引入和應用部分，作者的處理方式非常細膩，從最初的定義到性質的推導，再到具體的應用實例，層層遞進，讓人感覺理解起來毫不費力。同時，它也沒有忽略數字信號處理的重要性，對離散時間信號和係統的分析方法給予瞭足夠的篇幅，並與連續時間係統進行瞭對比和聯係，這對於我們現代工程技術的發展至關重要。這本書的編排結構也十分閤理，章節之間的邏輯關係清晰，學習起來不會感到迷失方嚮，整體上來說，是一本非常值得細讀和反復研習的教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的案例分析和習題設計是其另一大亮點。它並非僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的具體實例，將抽象的理論知識與實際應用緊密結閤起來。書中涉及的例子，從簡單的RC濾波器到更復雜的通信係統模型，都具有代錶性，並且在講解過程中，作者會引導讀者一步一步地分析這些係統的行為。例如，在講解濾波器設計時，書中不僅給齣瞭巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器等經典濾波器類型的設計步驟，還會分析它們在通帶和阻帶的頻率響應特點，以及它們在實際工程中的優缺點。更重要的是，書後的習題不僅有基礎的計算題，還有大量的概念題和設計題，這些題目能夠很好地檢驗讀者對知識的掌握程度，並促使讀者主動思考和解決問題。有些習題甚至需要結閤仿真軟件來完成，這對於培養讀者的實踐能力非常有幫助。我個人認為，如果能夠認真研讀並完成書中的習題，對信號與係統知識的掌握程度會得到質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受就是內容的深度和廣度都相當可觀，絕對不是一本可以“翻翻看看”就瞭事兒的教材。從最基礎的信號類型、頻譜分析，到傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等核心工具，再到采樣理論、濾波器設計、係統穩定性分析等等，幾乎涵蓋瞭信號與係統領域所有關鍵的知識點。尤其令我印象深刻的是，作者在解釋抽象概念時，會輔以大量的例子和圖示，這對於初學者來說是極大的福音。例如，在講解傅裏葉級數和傅裏葉變換時，作者不僅僅是給齣瞭數學公式，還通過不同波形（方波、鋸齒波等）的頻譜分解，直觀地展示瞭不同頻率成分的疊加如何構成復雜的信號，這種可視化解釋大大降低瞭理解門檻。而且，書中對於一些概念的闡述，例如捲積的物理意義，並不是停留在數學運算層麵，而是深入到係統對輸入信號的響應機製，這有助於建立對係統行為的深刻理解。對於工程實踐而言，這本書也提供瞭堅實的理論基礎，很多章節都在潛移默化地引導讀者思考如何將這些理論應用到實際的通信、控製、處理等領域。即使是對於已經接觸過相關知識的讀者，重溫一遍也能發現不少之前被忽略的細節和更深層次的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計我個人認為非常齣色，邏輯性很強，層層遞進，使得學習過程更加順暢。它並沒有一開始就拋齣大量復雜的數學公式，而是循序漸進地引入概念。從基本的信號特性、綫性時不變係統的基本概念開始，逐漸過渡到更高級的分析工具，比如傅裏葉變換及其在連續時間係統和離散時間係統中的應用。這種由淺入深的編排方式，非常適閤那些對信號與係統領域不太熟悉的讀者，能夠幫助他們建立起紮實的知識體係。我特彆喜歡書中對一些關鍵概念的引入方式，比如在介紹捲積定理時，作者會先從係統響應的角度解釋，然後纔引齣其在頻域的乘積形式，這樣不僅理解瞭公式，更理解瞭背後的原理。另外，書中對離散時間信號和係統的處理也給瞭相當的篇幅，這在現代數字信號處理越來越重要的背景下顯得尤為可貴。采樣理論部分的講解也很清晰，不僅介紹瞭奈奎斯特采樣定理，還討論瞭欠采樣和過采樣等實際問題，並給齣瞭相應的處理方法。總的來說，這本書在知識點的組織和呈現方式上，體現瞭作者深厚的教學功底，能夠有效地引導讀者掌握這個復雜而重要的學科。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我對信號與係統這個學科的理解可以說上升到瞭一個新的高度。它不僅僅是一本理論書籍，更像是一本引人入勝的學術探討。作者在行文中，不僅僅拘泥於課本式的講解，而是融入瞭許多對信號與係統背後深刻哲理的思考。比如，在討論係統的“記憶”和“因果性”時，作者從物理係統的角度齣發，解釋瞭為何隻有因果係統纔能在現實世界中實現，這讓我對“係統”這個概念有瞭更宏觀的認識。此外，書中對某些數學工具的推導過程，雖然嚴謹，但卻不枯燥，反而充滿瞭數學的魅力。例如，在推導傅裏葉變換的性質時，作者會巧妙地運用復變函數的知識，並解釋這些性質在信號分析中的直觀意義，比如時移性質對應於頻譜的綫性相位變化，這讓我不再是機械地記憶公式，而是真正地理解瞭公式背後的物理含義。對於那些希望深入理解信號與係統本質的讀者，這本書絕對是不可多得的寶藏。它激發瞭我對信號處理領域更深層次的探索欲望，讓我意識到這門學科的博大精深。