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李香春，张翼，容太平，卢钢 著

图书标签:

• 信号与系统
• 线性系统
• 信号处理
• 电路分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数学基础
• 工程数学
• 电子工程
• 高等教育

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568010580

版次：1

商品编码：11874981

包装：平装

丛书名： 普通高等教育应用技术型“十三五”规划系列教材

开本：16开

出版时间：2016-02-01

用纸：胶版纸

页数：246

字数：400000

正文语种：中文

内容简介

　　本书是作者根据信息与通信工程学科发展和培养通信与电子信息类应用型本科人才的需要，结合多年的理论和实践教学经验，按照“加强基础知识和提升应用能力”的原则编写而成。
　　全书共分6章，包括绪论，连续时间信号的频谱，连续时间信号的复频谱，连续时间系统的变换域分析，离散时间系统的时域分析和离散时间系统的Z域分析等内容。为了配合理论课的教学、帮助学生理解信号与系统的基本理论，每章最后还有相应的基于MATLAB的实验部分，既可供课堂演示又可以上机实验，还可以让读者参与编程。
　　本书可供普通高校应用型本科通信与电子信息类、电子技术类、光电信息类、自动控制类、电气工程类和计算机类专业作为信号与系统课程的教材使用，亦可作为相关工程技术人员的参考书。

目录

第一章绪论
第二章连续时间信号的频谱
第三章连续时间信号的复频谱
第四章连续时间系统的变换域分析
第五章离散时间系统的时域分析
第六章离散时间系统的Z域分析

前言/序言

　　本教材是根据培养应用型本科人才要求，结合信息与通信工程学科的发展，综合多年的教学经验，按照“加强基础知识和提升应用能力”的原则编写而成。
　　在通信和电子信息技术蓬勃发展的今天，信号与线性系统课程是普通高等院校中通信工程、电子信息工程、自动控制、电子科学与技术、光电工程等弱电类专业学生必修的一门重要的专业基础课。原因在于，它是分析和设计实际应用中的“信号”、“系统”以及二者之间相互关系的理论基础，同时也是后续的数字信号处理、通信原理、电子线路分析与设计、电子线路原理、数字图像处理、控制原理、光纤通信、等众多课程的理论基础。
　　信号与线性系统课程主要研究“信号”、“系统”以及二者之间相互关系。具体研究确定信号的性质、线性非时变系统（LTIS）的特性，以及确定信号通过线性非时变系统的响应。并由此引出信号与系统理论中重要的傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换这三个重要的基本概念，以及连续系统和离散系统的变换域分析方法。通过深入讨论某些典型信号、典型系统及其响应，使读者初步认识如何建立信号与系统的数学模型，如何对其进行正确的分析与求解，并能恰当的解释和分析结果的物理意义。
　　全书共分6章。第1章主要介绍信号、系统的基本概念，概述信号与系统的分析方法，并讨论连续时间系统的时域分析方法，重点建立系统的零输入响应、零状态响应和全响应的概念；第2章主要建立连续时间信号的频谱与傅里叶变换的概念，重点掌握傅里叶变换及其性质；第3章主要介绍拉普拉斯变换的概念，掌握拉普拉斯变换的性质及求拉普拉斯反变换的基本方法；第4章主要介绍连续时间系统的频域和复频域分析方法，激励系统函数的概念，掌握系统频率特性的表示方法和系统稳定性的判别方法；第5章主要介绍离散信号和离散时间系统的时域分析，建立卷积和的基本概念，掌握离散时间系统的时域分析方法；第6章主要介绍变换与离散时间系统的域分析，建立变换、反变换以及域的基本概念，掌握变换性质及离散时间系统域分析方法。
　　本书内容的安排遵循从易到难、由浅入深的原则，先讨论连续信号及连续系统的分析方法，再讨论离散信号及系统分析。根据应用型本科学生的培养要求，基础理论的讲解深入浅出，并增强了实践部分。在使用本教材时，可以根据实际情况安排教学内容及教学顺序，不受本书的约束。
　　为了使读者能更好地理解信号与系统的基本概念和基本分析方法，本书精选了不少的例题和习题。为了配合理论课的教学、帮助学生理解信号与系统的基本理论，作者还编写了基于MATLAB的信号与系统实验软件，既可以课堂演示又可以上机实验，还可以让读者参与编程。
　　本书由文华学院李香春、张翼、容太平、卢钢编著。其中，张翼同志执笔第二章和第三章的主要内容，容太平同志执笔第一章的主要内容，卢钢同志执笔MATLAB语言在信号与系统应用部分的主要内容，其余部分由李香春同志执笔。
　　本书可作为普通高等院校电子信息工程、通信工程、自动控制、电子科学与技术、光电工程、电气类专业信号与系统课程的教材，也可供有关科技人员参考。
　　在本书的编写过程中，得到了文华学院各级领导的关心和指导，得到了信息学部电子与信息工程系、信息学部信号与系统课程教学组的大力支持和帮助，在此表示衷心地感谢。
　　由于编者水平有限，书中存在缺点和错误在所难免，敬请广大读者予以批评和指正，我们不胜感激。
　　编者
　　2015年6月

《现代信号处理理论与应用》 内容概要 本书系统地阐述了现代信号处理的核心理论、关键算法及其在工程实践中的广泛应用。全书共分为七个部分，内容循序渐进，逻辑清晰，既有严谨的数学推导，又不乏直观的工程解释，旨在为读者构建一个扎实的信号处理知识体系。 第一部分：信号表示与变换 本部分着重于信号的数学描述与分析工具。首先，我们从离散时间信号和连续时间信号的基本概念入手，探讨了信号的幅度、能量、功率等基本属性。随后，引入了傅里叶级数和傅里叶变换，这是分析信号频谱特性的基石。读者将深入理解周期信号的傅里叶级数展开，以及非周期信号的傅里叶变换，掌握如何从时域转换到频域，揭示信号的频率成分。此外，我们还介绍了拉普拉斯变换和Z变换，它们是分析线性时不变（LTI）系统的强大工具，尤其在处理瞬态响应和系统稳定性方面发挥着至关重要的作用。通过对这些基本变换的学习，读者将为后续更复杂的信号分析和系统建模打下坚实的基础。 第二部分：线性时不变系统分析 线性时不变（LTI）系统是信号处理领域的核心模型，其特性可以通过卷积运算来完全描述。本部分深入探讨了LTI系统的定义、性质以及分析方法。我们详细介绍了卷积的数学定义，并阐述了如何利用卷积来求解LTI系统对任意输入信号的输出。同时，我们将傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换与LTI系统分析相结合，展示了如何在频域或复频域中分析系统的频率响应、幅频特性和相频特性，从而深刻理解系统对不同频率信号的处理方式。此外，本部分还涉及了系统函数、极点与零点的概念，以及它们如何决定系统的稳定性和瞬态响应特性。通过对LTI系统的透彻理解，读者将能够预测和设计满足特定需求的信号处理系统。 第三部分：采样理论与数字信号处理基础 数字信号处理是现代电子工程和通信系统的基石。本部分聚焦于将连续时间信号转换为离散时间信号的关键环节——采样。我们详细阐述了奈奎斯特-香农采样定理，揭示了采样率与信号带宽之间的关系，并探讨了理想采样、冲激采样、自然采样和平台采样等不同采样方式的原理及其优缺点。在此基础上，我们将介绍量化和编码的概念，以及它们在将模拟信号转化为数字信号过程中的作用。本部分还将介绍离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法——快速傅里叶变换（FFT），它们是数字信号在时域和频域之间进行高效转换的核心工具。通过对采样理论和数字信号处理基础的掌握，读者将理解数字信号处理系统的构建原理。 第四部分：数字滤波器设计 滤波器是信号处理中用于去除噪声、提取有用信息或改变信号频谱特性的关键组件。本部分详细介绍了两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将深入讲解它们的数学模型、设计方法以及各自的优缺点。对于IIR滤波器，我们将探讨其从模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫）到数字滤波器的转换技术。对于FIR滤波器，我们将介绍窗函数法、频率采样法等经典设计方法，并重点阐述了最优FIR滤波器设计（如Parks-McClellan算法）。此外，本部分还将讨论滤波器的性能评价指标，如幅度响应、相位响应、阻带衰减等，并提供了一些滤波器设计的实例，帮助读者掌握实际设计技巧。 第五部分：随机信号分析 现实世界中的许多信号都具有随机性，例如通信信号中的噪声、生物信号的波动等。本部分系统地介绍了随机信号的数学模型和分析方法。我们从概率论和随机过程的基本概念入手，定义了随机变量、概率密度函数、累积分布函数等。随后，我们将这些概念扩展到随机过程，讨论了宽平稳过程、遍历过程等重要类型，并介绍了自相关函数和互相关函数，它们是描述随机信号统计特性的关键工具。此外，我们还将介绍功率谱密度，它揭示了随机信号在频域上的能量分布。通过对随机信号的深入理解，读者将能够有效地处理和分析含有噪声的实际信号。 第六部分：参数化随机信号模型与估计 在许多应用中，我们不仅需要分析随机信号，还需要对其潜在的生成模型进行建模和参数估计。本部分将介绍一些常用的参数化随机信号模型，如AR（自回归）、MA（滑动平均）、ARMA（自回归滑动平均）模型等，并阐述它们在描述和预测随机信号方面的优势。接着，我们将重点讲解参数估计的方法，包括最大似然估计、矩估计等，并介绍一些经典的估计算法，如Yule-Walker方程、Burg算法等。这些模型和估计技术在语音信号处理、时间序列分析、系统辨识等领域具有广泛的应用。 第七部分：信号处理在工程实践中的应用 本部分将前面介绍的理论知识与实际工程应用紧密结合，展示信号处理技术在各个领域的强大能力。我们将探讨通信系统中的信号检测、信道均衡、调制解调等技术。在图像和视频处理方面，我们将介绍图像增强、边缘检测、特征提取、压缩等常用算法。在音频信号处理领域，我们将讨论语音识别、音频编码、音乐信息检索等应用。此外，本部分还将涉及医学信号处理（如心电图、脑电图分析）、雷达信号处理、地震信号分析等多个前沿领域，通过丰富的实例展示信号处理技术解决实际问题的思路和方法，激发读者的应用创新能力。 读者对象 本书适合高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、生物医学工程等专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研究和工程开发的科研人员和工程师阅读。具备一定的微积分、线性代数和概率论基础的读者将更容易掌握本书内容。 学习价值 通过学习本书，读者将能够： 掌握信号与线性系统分析的基本概念和数学工具。 理解数字信号处理的核心原理，包括采样、量化和DFT/FFT。 熟练设计和分析IIR和FIR数字滤波器。 掌握随机信号的统计特性分析方法。 了解参数化随机信号模型及其参数估计技术。 熟悉信号处理在通信、图像、音频、医学等领域的典型应用。 为进一步深入学习更专业的信号处理分支（如自适应滤波、小波变换、谱估计等）奠定坚实的基础。 本书内容详实，理论与实践并重，旨在培养读者扎实的理论功底和解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本《信号与线性系统》的书，简直是我学习路上的“及时雨”！我之前在接触某些工程问题时，总是感觉像隔着一层雾，对信号的理解停留在表层，对系统的工作原理也只是知其然不知其所以然。而这本书，就像一位经验丰富的导师，耐心地引导我一步步拨开迷雾。它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”以及“如何做”。在信号的产生和传播方面，作者的讲解非常到位，让我对各种信号的特性有了更深刻的认识，比如不同频率信号的载波特性、调制解调的原理等，都讲得异常清晰。而在线性系统方面，书中对时不变性、因果性等概念的阐释，简直是点睛之笔。我之前总觉得这些概念有些模糊，但通过书中丰富的图示和详细的推导，我终于豁然开朗。尤其是对传递函数和频率响应的深入分析，让我能够从频率域的角度去理解系统的行为，这对于我解决实际工程中的信号滤波、系统稳定性分析等问题，提供了强大的理论支持。总而言之，这本书的实用性和启发性都非常强，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，在拿起这本《信号与线性系统》之前，我对信号和系统的认识是碎片化的，缺乏一个整体性的框架。这本书的出现，就像是为我构建了一个坚实而完整的知识体系。作者在开篇就奠定了坚实的理论基础，从信号的数学描述到离散时间信号和连续时间信号的区分，再到周期信号和非周期信号的分析，每一个概念都讲得有条不紊。而最令我赞赏的是，本书在介绍线性系统时，并没有回避复杂的数学工具，而是以一种非常友好的方式引入了傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念。通过这些工具，我得以从全新的视角去审视信号的频谱特性以及系统对不同频率成分的处理方式。书中关于系统稳定性、暂态响应和稳态响应的分析，更是让我对系统的动态行为有了更透彻的理解。而且，作者在讲解过程中，始终保持着一种严谨而不失趣味的风格，文字生动形象，逻辑清晰，读来一点也不枯燥。这本书让我对信号处理和系统分析这两个领域产生了浓厚的兴趣，并为我未来的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我想为这本《信号与线性系统》写点什么，因为它确实带给我很多惊喜。我一直觉得信号和系统这类话题听起来就很“硬核”，但这本书的阅读体验却非常顺畅。作者在开篇就用一种非常亲切的方式介绍了信号的基本概念，让我意识到信号无处不在，从我们听到的音乐到手机的通信，都离不开信号。书中对不同信号类型的分类和分析，比如如何区分周期信号和非周期信号，如何理解信号的幅度和相位，都讲解得非常清晰。而当我开始接触线性系统的时候，我原本有些担心会遇到很多复杂的公式和推导。但出乎意料的是，书中通过大量的图示和具体的例子，将这些复杂的概念变得非常容易理解。我特别欣赏作者在讲解傅里叶变换和拉普拉斯变换时，并没有直接抛出复杂的数学定义，而是先从信号的频谱分析入手，让我一步步地认识到这些工具的强大之处。这本书的语言风格非常平实，没有过多华丽的辞藻，但却充满了智慧。它就像一位经验丰富的向导，带领我在信号与线性系统的世界里畅游，让我对这个领域有了全新的认识和更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！一开始我被它朴实无华的书名所吸引，以为只是又一本枯燥的教科书。但当翻开第一页，我就被作者那清晰的逻辑和深入浅出的讲解所折服。书中对于信号的定义、分类以及它们在不同领域的作用的阐述，远比我之前接触过的任何材料都要系统和透彻。尤其让我印象深刻的是，作者并没有止步于理论的罗列，而是巧妙地通过一系列精心设计的例子，将抽象的概念具象化。无论是声波、电磁波，还是更复杂的数字信号，书中的分析都鞭辟入里，让我能够从信号的本质去理解它们的行为。线性系统的部分更是精彩，作者层层递进地揭示了线性系统叠加原理、齐次性等关键特性，并通过傅里叶变换、拉普拉斯变换等强大的数学工具，展示了如何分析和预测系统的响应。我尤其喜欢书中关于卷积的部分，它像一把钥匙，打开了我理解系统如何“记忆”和“处理”输入信号的大门。这本书的语言风格也非常流畅，没有那种生硬的学术腔调，读起来有一种阅读经典小说的感觉，让我沉浸其中，乐此不疲。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我近期阅读中最具启发性的一本！作为一个对技术充满好奇的普通读者，我一直对“信号”和“系统”这两个词汇感到既熟悉又陌生。而《信号与线性系统》这本书，就像一位循循善诱的老师，用最通俗易懂的语言，为我打开了通往这个奇妙世界的大门。书中对于信号的起源、特性以及它们如何承载信息，都有非常精彩的描述。我尤其喜欢作者在讲解过程中穿插的那些生动形象的比喻，让我能够轻易地理解那些原本可能让人望而生畏的抽象概念。例如，当作者描述信号的“能量”和“功率”时，我就仿佛看到了物质世界中的能量流动，感觉非常直观。而对于线性系统，书中对“加法性”和“齐次性”的阐释，让我深刻理解了为什么简单的组合可以产生如此复杂的行为。书中对于各种经典系统模型，如RC电路、RLC电路的分析，更是让我感觉自己仿佛置身于实验室，亲眼见证了这些系统的运行过程。这本书的语言风格轻松自然，一点也不像传统的学术书籍，读起来就像在听一位博学的朋友在分享他的知识，非常惬意。