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张建奇 著

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 系统分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301259849

版次：1

商品编码：11771322

包装：平装

丛书名： 21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：364

字数：528000

正文语种：中文

编辑推荐

本书适合作为电子信息、通信类专业及其相关专业教材，也可供相关技术人员参考使用。

内容简介

本教材以应用类本科院校为授课对象，以“实用”和“够用”为基本原则，将“信号”分析和“系统”分析俩个部分概念分开讲解，在保证基本知识完整的条件下，尽可能减少公式、性质的推导，使学生具备“理解”和“会用”的能力。同时，为了增加学生的计算机应用能力和实验的需要，在各章节中编入MATLAB的应用。主要内容包括：信号的基本概念，系统及其基本特性，连续时间系统的时域分析，连续时间信号的离散化，离散事件系统的时域分析，连续时间信号的傅里叶变换，连续时间系统的频域分析，连续时间信号的拉普拉斯变换，连续时间系统的复频域分析，离散时间信号与系统的Z域分析，系统状态空间分析。本书适合作为电子信息、通信类专业及其相关专业教材，也可供相关技术人员参考使用。

作者简介

浙江工业大学之江学院 副教授

目录

第1章信号的分类与基本特性1
1��1信号的基本概念与分类2
1��1��1信号是指什么2
1��1��2信号有哪些类型2
1��1��3周期信号7
1��2两种常用的连续时间特殊信号9
1��3离散时间基本信号13
1��4连续时间信号的基本运算14
1��4��1信号的相加与相乘14
1��4��2信号的平移、翻转和展缩15
1��4��3信号的微分和积分运算19
1��5离散时间信号的运算21
1��5��1离散时间信号的相加与
相乘21
1��5��2离散时间信号的翻转、平移和
尺度变换22
1��5��3离散时间信号的差分和
累加24
本章知识要点26
习题127
第2章系统的基本概念32
2��1系统33
2��1��1系统的含义33
2��1��2系统的分类33
2��1��3连续时间系统的描述35
2��1��4离散时间系统的描述36
2��2系统的框图表示36
2��3连续时间系统的性质40
2��3��1连续时间系统的性质41
2��3��2离散时间系统特性48
本章知识要点52
习题253
第3章连续时间系统的时域分析57
3��1卷积积分58
3��1��1卷积的定义58
3��1��2卷积积分的计算方法58
3��1��3常用信号的卷积公式59
3��1��4卷积积分的性质59
3��2LTI系统的微分算子方程66
3��2��1微分算子与积分算子66
3��2��2LTI系统的微分算子方程67
3��2��3电路微分算子方程的建立68
3��3连续时间系统的零输入响应70
3��4系统的冲激响应73
3��4��1系统冲激响应的定义73
3��4��2用算子法计算冲激响应74
3��5连续时间系统的零状态响应76
3��6系统微分方程的经典解法与零输入响应
和零状态响应解法的区别80
3��6��1微分方程的经典解法80
3��6��2具体的区别82
本章知识要点86
习题388
第4章离散时间系统的时域分析93
4��1用单位冲激的线性组合表示离散
时间信号94
4��2卷积和95
4��2��1卷积和的定义95
4��2��2常用序列的卷积和公式95
4��2��3卷积和的性质96
4��2��4卷积和的计算方法97
4��3离散时间系统响应102
4��3��1离散时间系统的算子
方程103
4��3��2离散时间系统的零输入
响应104
4��4离散时间系统的单位脉冲响应107
4��5离散时间系统的零状态响应109
4��5��1离散时间系统的零状态
响应110
4��5��2离散时间系统的完全
响应111
本章知识要点112
习题4113
第5章连续时间信号的频谱118
5��1周期信号的傅里叶级数119
5��1��1三角形式的傅里叶级数119
5��1��2指数形式的傅里叶级数121
5��2周期信号的频谱122
5��2��1信号频谱的基本概念122
5��2��2周期矩形脉冲信号的
频谱123
5��2��3周期信号的频谱特点125
5��3非周期信号的傅里叶变换127
5��3��1非周期信号的傅里叶
变换127
5��3��2常用非周期信号的傅里叶
变换129
5��4傅里叶变换的基本性质135
5��5周期信号的傅里叶变换151
5��5��1复指数函数ejωct的傅里叶
变换151
5��5��2余弦、正弦信号的傅里叶
变换151
5��5��3一般周期信号的傅里叶
变换152
5��5��4周期信号傅里叶级数系数Fn与频谱函数F（jω）的关系153
本章知识要点155
习题5156
第6章连续时间系统的频域分析160
6��1连续时间系统的频域响应161
6��1��1连续时间系统的频域
描述161
6��1��2利用微分方程求系统
函数162
6��1��3利用电路频域等效模型
求系统函数162
6��2系统的零状态响应164
6��2��1基本信号ejωt激励下系统的
零状态响应164
6��2��2一般信号作用下系统的零状态
响应及完全响应165
6��3系统的无失真传输168
6��3��1失真的概念168
6��3��2系统的无失真传输条件169
6��4理想低通滤波器特性172
6��4��1理想低通滤波器及其冲激
响应172
6��4��2理想低通滤波器及其阶跃
响应174
本章知识要点177
习题6178第7章连续时间信号的离散化和采样
定理1827��1如何将连续时间信号转化为数字
信号183
7��2连续时间信号时域采样183
7��2��1理想采样183
7��2��2周期矩形脉冲采样189
7��3信号f（t）的理想重构方法191
7��3��1频域理想重构191
7��3��2时域理想重构194
7��4频域采样195
7��4��1频域采样与采样定理195
7��4��2信号的恢复197
本章知识要点199
习题7200第8章连续时间信号的拉普拉斯
变换2028��1双边拉普拉斯变换203
8��1��1从傅里叶变换到拉普拉斯
变换203
8��1��2双边拉普拉斯变换及其
收敛域204
8��2单边拉普拉斯变换206
8��2��1单边拉普拉斯变换及其
收敛域206
8��2��2常用信号的单边拉普拉斯
变换207
8��3单边拉普拉斯变换的特性209
8��4周期信号的拉普拉斯变换218
8��5拉普拉斯逆变换220
8��5��1部分分式展开法220
8��5��2留数法225
本章知识要点227
习题8228第9章连续时间系统复频域分析及
应用2319��1连续时间系统的零状态响应232
9��1��1基本信号est激励下的零状态
响应232
9��1��2一般信号f（t）激励下的零
状态响应232
9��2利用拉普拉斯变换求解微分方程235
9��3利用拉普拉斯变换进行电路网络
分析239
9��4连续时间系统信号流图及系统的
模拟246
9��4��1连续时间系统的框图
表示246
9��4��2系统的信号流图表示、梅森
公式250
9��4��3系统的模拟254
9��5系统函数与系统的稳定性257
9��5��1系统函数与系统的
零极点257
9��5��2H（s）与系统的稳定性260
本章知识要点264
习题9265第10章离散时间信号与系统的Z域
分析26910��1Z变换270
10��1��1从拉普拉斯变换到
Z变换270
10��1��2双边Z变换及收敛域271
10��1��3常用序列的双边
Z变换274
10��2单边Z变换274
10��2��1单边Z变换及收敛域274
10��2��2常用序列的单边
Z变换275
10��3Z变换的性质276
10��3��1双边Z变换的性质276
10��3��2单边Z变换的性质286
10��4Z逆变换290
10��4��1幂级数展开法
（长除法）290
10��4��2部分分式展开法292
10��4��3反演积分法（留数法）297
10��4��4单边Z逆变换的计算
方法300
10��5离散时间系统的Z域分析301
10��5��1离散时间系统的Z域
分析301
10��5��2离散时间系统差分方程的
Z域分析303
10��6离散时间系统的频率响应与
稳定性308
10��6��1离散时间系统频率
响应308
10��6��2离散时间系统的稳
定性310
本章知识要点313
习题10314第11章连续时间系统的状态空间
分析31911��1状态空间方程320
11��1��1状态空间描述320
11��1��2状态空间方程的一般
形式321
11��2连续时间系统状态方程的建立324
11��2��1电路网络状态方程的直接
建立324
11��2��2由微分方程建立系统状态
空间方程326
11��2��3由系统函数建立系统状态
空间方程330
11��3连续时间系统状态空间方程的
响应334
11��3��1连续时间系统状态方程的
时域求解334
11��3��2状态转移矩阵Φ（t）的
计算337
11��3��3系统响应的时域计算339
11��3��4连续时间系统状态方程的
复频域响应341
本章知识要点346
习题11347
参考文献350

前言/序言

《光影的诗篇：摄影艺术史探微》 内容简介 《光影的诗篇：摄影艺术史探微》是一部关于摄影艺术发展历程的深度探索，旨在为读者勾勒出一幅宏大而细腻的摄影艺术史画卷。本书并非对摄影技术原理的科普，亦非摄影器材的评测指南，而是聚焦于摄影作为一种视觉语言，如何从诞生之初的实验性尝试，一步步演变为深刻影响人类感知、记录社会变迁、表达个体情感，并最终成为独立艺术门类的完整过程。 本书开篇追溯了摄影术的诞生，详细阐述了其早期技术原理（如达盖尔银版法、卡罗式法等）的出现如何颠覆了绘画的写实功能，以及这一划时代的“机械复制”能力所带来的社会文化冲击。我们并非技术至上，而是着眼于这些技术突破如何为艺术家们提供了新的创作媒介，如何使得“看见”和“被看见”的方式发生了根本性改变。从最初对精确记录的追求，到后来逐渐显现出的主观选择与艺术表达的萌芽，我们将细致分析这一转变的驱动力，包括当时社会对图像的需求、科学的进步以及艺术家们不断拓展的审美边界。 随着摄影技术的成熟，尤其是湿版摄影、干版摄影以及胶片的发明，摄影的普及化进程加速，也为艺术创作带来了更多可能性。《光影的诗篇》将重点探讨19世纪末至20世纪初，摄影艺术如何挣脱“技术附庸”的标签，积极融入当时的艺术思潮，并独立成章。我们将深入研究“皮克风画派”（Pictorialism）的兴起与特征，分析他们如何借鉴绘画的技法和主题，通过柔焦、暗房处理等手段，赋予照片“艺术感”，试图证明摄影也可以是“高雅”的艺术。这一时期，许多摄影师开始追求意境、情感的表达，而非仅仅是客观的记录。我们会引用和分析一批具有代表性的皮克风画派作品，探讨其美学理念及其局限性。 然而，艺术的演进往往伴随着反思与革新。《光影的诗篇》将接着深入阐述“纯粹摄影”（Straight Photography）的崛起，以及它如何成为皮克风画派的一种回应甚至是对立。我们将详细介绍阿尔弗雷德·斯蒂格利茨（Alfred Stieglitz）、保罗·斯特兰德（Paul Strand）等先驱者的理念，他们主张摄影应该回归其自身的特性——清晰的聚焦、精确的细节、对现实世界的直接呈现。他们认为，摄影的艺术性并非在于模仿绘画，而在于其独特的观察视角和对光影、形式、质感的精准捕捉。本书将通过分析斯蒂格利茨的“等角影像”（Equivalents）系列、斯特兰德对工业景观和日常物品的细腻描绘等，阐释纯粹摄影如何发展出一种强烈的现代感和形式美。 进入20世纪，摄影的媒介特性被进一步发掘，其在纪实、新闻、时尚、肖像等领域的强大生命力逐渐显现。《光影的诗篇》将分章节详细探讨摄影在这些领域的艺术演变。在纪实摄影方面，我们将回顾那些定义了时代的影像，例如雅克·亨利·拉蒂格（Jacques-Henri Lartigue）捕捉的孩童的纯真与时代风貌，安德烈·柯特兹（André Kertész）的诗意瞬间，以及罗伯特·弗兰克（Robert Frank）的《美国人》（The Americans）所带来的颠覆性视角。本书将分析这些作品如何在记录现实的同时，融入摄影师的主观情感、社会批判意识，甚至是存在的哲学思考。 本书还将着重分析摄影在抽象与实验领域的探索。从曼·雷（Man Ray）的“太阳版画”（Rayographs）和“摄影拼贴”（Photocollages），到莫霍利-纳吉（László Moholy-Nagy）对光影、材料和空间的研究，摄影作为一种媒介，其实验的可能性被无限拓宽。我们会探讨这些艺术家如何挑战传统的观看方式，如何利用摄影的化学特性和技术手段，创造出超越现实的视觉体验，并将其与构成主义、包豪斯等现代艺术运动紧密联系起来。 此外，《光影的诗篇》不会忽视摄影在社会变革中的作用。我们将回顾那些具有里程碑意义的社会纪实项目，例如美国农业稳定局（FSA）的摄影项目，如何通过图像的力量唤起公众对贫困、不公的关注。我们也会分析摄影如何被用于政治宣传，如何构建国家形象，以及如何挑战既定的权力叙事。这一部分将重点分析摄影师的选择、拍摄的视角以及图像的传播方式如何共同作用，形成强大的社会影响力。 本书的另一重要维度是“肖像摄影的艺术”。从早期的严肃庄重的摄影肖像，到后来更加关注人物内心世界和个性表达的现代肖像，我们将分析不同时期摄影师如何通过光线、构图、背景以及与被摄者的互动，捕捉人物的灵魂。我们将会深入研究如尤金·史密斯（W. Eugene Smith）的深度人物访谈式肖像，理查德·阿威顿（Richard Avedon）和欧文·佩恩（Irving Penn）在时尚和艺术肖像领域的创新，以及他们如何将肖像摄影提升到一种心理学和美学的高度。 《光影的诗篇》并非一部枯燥的编年史，而是通过对关键人物、代表性作品、重要艺术运动的深入剖析，展现摄影艺术在不同历史语境下的演进逻辑和美学追求。书中穿插大量的图版分析，但这些图版并非孤立的展示，而是与文字叙述紧密结合，用以佐证理论、阐释观点。我们力求以流畅的叙事、严谨的考证和富有洞察力的分析，引导读者穿越摄影艺术发展的长河，理解每一张照片背后的时代烙印、艺术家心迹以及技术革新所带来的无限可能。 最后，本书将目光投向当代摄影的多元化发展。我们将审视数字技术对摄影艺术带来的颠覆性影响，例如数字摄影的普及、后期处理的便利性以及观念摄影的兴盛。我们将探讨当代摄影师如何在继承传统的基础上，进行新的艺术实验，例如装置艺术、影像艺术、行为艺术与摄影的融合。本书将以开放的姿态，呈现当代摄影丰富而充满活力的面貌，并对摄影艺术未来的发展趋势进行前瞻性的思考。 《光影的诗篇：摄影艺术史探微》是一本献给所有热爱影像、渴望理解视觉文化的人们的读物。它将带领你一同感受光影的魔力，品味影像的诗意，探索摄影艺术在人类文明进程中所留下的深刻印记。本书的目的是激发读者的思考，提升读者的审美能力，并帮助读者以更深入、更广阔的视野去理解和欣赏摄影艺术的博大精深。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始是被《信号与系统》这本书的书名吸引了，觉得会讲一些比较酷炫的关于数据传输和通信的内容。读了之后才发现，它更侧重于基础理论的构建，特别是关于系统响应和稳定性的分析。书中对于各种类型的系统（线性时不变系统、因果系统等）的分类和特性描述，虽然有些枯燥，但当我看到它们如何影响一个信号的“变形”过程时，就觉得非常有意思了。我特别对书中关于系统稳定性条件的部分印象深刻，它让我理解了为什么有些系统在输入稍有变化时就会崩溃，而有些系统却能保持稳定。虽然书中没有直接涉及例如股票价格预测或者天气预报这类复杂的系统建模，但它提供的数学框架，比如微分方程和差分方程的解法，对于我理解这些预测模型背后的数学原理至关重要。我尝试将书中的一些概念，比如冲激响应，类比到我对经济周期波动的理解，思考不同因素的“冲击”是如何影响整体经济“系统”的“响应”的。这本书让我意识到，很多看似复杂的现象，都可以用一套严谨的数学语言来描述和分析，而《信号与系统》恰好提供了这样一套入门级的工具。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《信号与系统》的过程中，我被书中对于“因果性”和“非因果性”的讨论深深吸引。这种关于“先有因，后有果”的哲学思考，在数学上得到了非常严谨的体现。书中对于系统响应的分析，特别是关于“记忆”和“前瞻”的讨论，让我意识到一个系统之所以是这样的，往往与其历史输入和未来输入（在某些理想化模型中）密切相关。虽然书中没有直接触及人工智能中的“强化学习”或者“预测控制”等领域，但它关于系统如何根据输入“做出反应”的原理，与这些前沿技术有着千丝万缕的联系。我甚至开始思考，在一些复杂决策系统中，如何才能设计出“有益的记忆”和“合理的预测”，从而让系统朝着期望的方向发展。这本书让我认识到，理解一个系统的内在运行机制，关键在于把握它对“输入”的“响应”方式，以及这种响应所遵循的“时间”和“逻辑”规律。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统》是我最近读到的一本让我眼前一亮的教材，尽管它侧重于理论性的基础，但我发现它在某些领域，特别是与图像处理和机器学习的结合方面，给我带来了不少启发。书中对于傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念的讲解，虽然严谨，但通过大量的图示和清晰的推导，我竟然能看到它们如何转化为实际应用中的滤波器设计，比如去除图像中的噪声。我尤其喜欢其中关于卷积的部分，它让我深刻理解了系统如何“记忆”并对输入信号产生影响，这对于理解卷积神经网络（CNN）的工作原理非常有帮助。虽然书中没有直接讲解CNN的具体模型，但它打下的扎实基础，让我能够更自信地去探索和理解那些更复杂的深度学习算法。例如，书中提到的离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT），它们之间的关系以及在数字信号处理中的应用，让我对图像压缩和音频编码有了全新的认识。我甚至开始尝试用Python复现书中一些基础的信号生成和分析的例子，用代码来验证理论的有效性。总的来说，这本书虽然不是一本面向应用的实操指南，但它提供了理解许多现代工程领域关键技术所需的“思维方式”和“底层逻辑”。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统》让我第一次真正体会到“过程”的力量。书中详细阐述了各种“变换”，例如傅里叶变换和Z变换，它们不仅仅是数学公式，更是理解信号在不同“域”中表现的钥匙。我惊讶地发现，一个在时域里看起来很复杂的信号，在频域里可能就变得非常简单，只是一些离散的点。这种“视角转换”的能力，让我对问题的本质有了更清晰的认识。虽然书中没有直接探讨数据可视化的技术，但它对于信号频谱的分析，让我联想到如何将抽象的数据转化为直观的图表，以便更好地理解数据的内在规律。我尝试用书中的思路去理解一些社会学现象，比如群体行为的“共振”和“衰减”，思考是否存在类似于“频率”的指标来衡量这些社会动态的周期性。这本书教会了我，要理解一个“系统”，不能只看它的“状态”，更要关注它的“演变过程”以及在不同“维度”下的表现。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，《信号与系统》这本书的内容对我来说，最大的价值体现在它对于“变化”的刻画。书中对不同信号类型（如正弦信号、指数信号、方波信号等）的引入，以及它们如何随着时间或者空间发生演变，让我对“动态”有了更深的理解。我尤其喜欢书中对于周期信号的分解，尤其是傅里叶级数的思想，它告诉我任何复杂的波形都可以看作是多个简单正弦波的叠加。这一点让我联想到很多现实生活中的例子，比如音乐中的和弦，就是不同频率的声音叠加在一起产生的。书中虽然没有直接谈论音乐合成或者声音特效，但它提供的分析方法，让我能够更好地理解声音的本质。我也尝试将书中关于信号频谱的概念应用到对市场趋势的分析中，思考不同时间尺度的波动（低频成分）和短期震荡（高频成分）是如何组合成最终的市场表现。虽然这本书的数学推导量不小，但它帮助我构建了一个理解“变化”和“模式”的框架，这对我观察和分析许多非工程领域的问题都大有裨益。