信号与系统/普通高等教育“十三五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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魏春英，高晓玲 编

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
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• 高等教育
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• 工科
• 电工学
• 数学工具
• 系统分析

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563549733

版次：1

商品编码：12131889

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十三五”规划教材

开本：16开

出版时间：2017-04-01

用纸：胶版纸

页数：242

正文语种：中文

内容简介

　　《信号与系统/普通高等教育“十三五”规划教材》系统地介绍了信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共分8章，内容包括：信号与系统的基本概念；连续时间信号与系统的时域分析；连续时间信号与系统的频域分析；连续时间信号与系统的复频域分析；离散时间信号与系统的时域分析；离散时间信号与系统的z域分析；连续与离散系统的状态变量分析；信号与系统的MATLAB辅助分析。
　　《信号与系统/普通高等教育“十三五”规划教材》采用数学概念与物理概念并重的处理方式，按照先输入/输出后状态变量描述，先连续后离散，先时域后变换域的结构体系。阐述了连续时间信号和离散时间信号通过线性时不变系统的时域分析和频域变换，引入MATLAB软件作为信号与系统的分析工具，来实现原理、方法与应用的三结合。书中配有大量的例题和习题，并在书后附有部分习题参考答案，以利于读者对基本内容的理解和学习。
　　《信号与系统/普通高等教育“十三五”规划教材》可作为高等院校电子信息工程、通信工程、电气工程及自动化、网络工程等专业的“信号与系统”课程的教材，也可以供从事相关专业的工程技术人员参考。

目录

第1章 信号与系统的基本概念
1．1 信号与系统
1．2 信号的描述与分类
1．2．1 信号的描述
1．2．2 信号的分类
1．3 基本的连续时间信号
1．3．1 正弦信号
1．3．2 指数信号
1．3．3 复指数信号
1．3．4 Sa（t）信号（采样信号）
1．4 信号的基本运算与变换
1．4．1 信号的基本运算
1．4．2 信号的变换
1．5 阶跃信号和冲激信号
1．5．1 单位斜变信号
1．5．2 单位阶跃信号
1．5．3 单位冲激信号
1．5．4 单位冲激偶信号
1．6 信号的分解
1．6．1 直流分量与交流分量
1．6．2 偶分量与奇分量
1．6．3 脉冲分量
1．6．4 实部分量与虚部分量
1．7 系统模型及其分类
1．7．1 系统的数学模型
1．7．2 系统的模拟
1．7．3 系统的分类
1．8 线性时不变系统
1．8．1 叠加性与均匀性
1．8．2 时不变性
1．8．3 微分与积分特性
1．8．4 因果性
1．8．5 稳定性
1．9 系统分析方法综述
习题一

第2章 连续时间信号与系统的时域分析
2．1 微分方程的建立与求解
2．1．1 微分方程的建立
2．1．2 微分方程的求解
2．1．3 零输入响应和零状态响应
2．2 冲激响应和阶跃响应
2．2．1 冲激响应
2．2．2 阶跃响应
2．3 卷积积分
2．3．1 卷积的定义
2．3．2 利用卷积求系统的零状态响应
2．3．3 卷积的计算
2．3．4 卷积积分的性质
习题二

第3章 连续时间信号与系统的频域分析
3．1 周期信号的分解与合成
3．1．1 周期信号的三角级数表示
3．1．2 周期信号的复指数级数表示
3．2 周期信号的频谱
3．2．1 周期信号频谱的特点
3．2．2 周期矩形脉冲信号的频谱
3．2．3 周期信号的平均功率
3．3 非周期信号的频谱
3．3．1 傅里叶变换
3．3．2 典型信号的傅里叶变换
3．3．3 非周期信号的能量
3．4 傅里叶变换的性质
3．4．1 线性性质
3．4．2 尺度变换特性
3．4．3 时移特性
3．4．4 频移特性
3．4．5 时一频对称性
3．4．6 卷积定理
3．4．7 时域微分特性
3．4．8 时域积分特性
3．4．9 频域微分特性
3．4．10 频域积分特性
3．5 周期信号的傅里叶变换
3．5．1 正、余弦函数的傅里叶变换
3．5．2 一般周期信号的傅里叶变换
3．6 连续系统的频域分析
3．6．1 频域系统函数
3．6．2 无失真传输
3．6．3 理想低通滤波器的响应
3．7 取样定理
3．7．1 信号的取样
3．7．2 取样定理
3．8 频域分析用于通信系统
3．8．1 信号的调制与解调
3．8．2 多路复用
习题三

第4章 连续时间信号与系统的复频域分析
4．1 拉普拉斯变换
4．1．1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换
4．1．2 拉普拉斯变换的收敛域
4．1．3 常用信号的拉普拉斯变换
4．2 拉普拉斯变换的基本性质
4．2．1 线性性质
4．2．2 时移（延时）性质
4．2．3 复频移特性
4．2．4 时域微分性质
4．2．5 时域积分性质
4．2．6 尺度变换性质
4．2．7 初值与终值定理
4．2．8 时域卷积定理
4．3 拉普拉斯逆变换
4．4 连续时间系统的复频域分析
4．4．1 微分方程的复频域求解
4．4．2 电路的模型及复频域求解
4．5 系统函数与系统特性
4．5．1 系统函数
4．5．2 系统函数的零、极点
4．5．3 系统函数的零、极点分布与时域特性的关系
4．5．4 系统函数的零、极点分布与频域特性的关系
4．6 线性系统的稳定性
4．6．1 系统稳定的概念
4．6．2 系统稳定性判据
4．7 线性系统的模拟
4．7．1 基本运算单元
4．7．2 系统模拟的直接形式
4．7．3 系统模拟的组合形式
习题四

第5章 离散时间信号与系统的时域分析
5．1 离散时间信号
5．1．1 离散时间信号
5．1．2 离散时间信号的基本运算
5．1．3 典型离散时间信号
5．2 离散时间系统
5．2．1 离散时间系统的描述
5．2．2 离散时间系统的模拟
5．3 离散时间系统的时域分析
5．3．1 差分方程的时域求解
5．3．2 单位序列响应和阶跃响应
5．4 卷积和及其应用
5．4．1 离散信号的分解与卷积和
5．4．2 离散系统的零状态响应
习题五

第6章 离散时间信号与系统的z域分析
6．1 Z变换
6．1．1 双边Z变换的定义
6．1．2 Z变换的收敛域
6．1．3 典型序列的变换
6．2 双边Z变换的性质
6．2．1 线性性质
6．2．2 时移性质
6．2．3 Z域尺度变换
6．2．4 卷积定理
6．2．5 Z域微分特性
6．2．6 Z域积分特性
6．2．7 初值定理
6．2．8 终值定理
6．3 Z逆变换
6．3．1 幂级数展开法（长除法）
6．3．2 部分分式展开法
6．4 离散系统的Z域分析
6．5 系统函数与系统特性
6．5．1 系统函数的定义
6．5．2 H（z）的零点和极点与时域的响应关系
6．5．3 系统函数与系统的因果稳定关系
6．6 离散时间系统频率响应
6．6．1 频率响应
6．6．2 系统零极点分布与系统频率响应特性的关系
6．7 离散时间系统的z域模拟
6．7．1 基本运算单元
6．7．2 系统模拟的直接形式
6．7．3 系统模拟的组合形式
习题六

第7章 连续与离散系统的状态变量分析
7．1 线性系统的状态方程
7．1．1 状态变量与状态方程
7．1．2 动态方程的一般形式
7．2 连续系统状态方程的建立
7．2．1 电路状态方程的列写
7．2．2 由系统的模拟框图或信号流图建立状态方程
7．2．3 由微分方程或系统函数建立状态方程
7．3 离散系统状态方程的建立
7．3．1 离散系统状态方程的一般形式
7．3．2 由系统框图或信号流图建立状态方程
7．3．3 由差分方程或系统函数建立状态方程
7．4 系统状态方程的求解
7．4．1 连续系统状态方程的求解
7．4．2 离散系统状态方程的求解
7．5 系统的可控制性和可观测性
习题七

第8章 信号与系统的MATLAB辅助分析
8．1 信号与系统概念的MATLAB实现
8．1．1 连续时间信号的MATLAB表示
8．1．2 常用连续信号的MATLAB表示
8．1．3 用MATLAB实现连续信号的基本运算
8．2 连续时间系统时域分析的MATLAB实现
8．3 连续时间信号与系统频域分析的MATLAB实现
8．4 连续时间信号与系统复频域分析的MATLAB实现
8．5 离散时间系统时域分析的MATLAB实现
8．6 离散时间系统Z域分析的MATLAB实现
8．7 系统状态变量分析法的MATLAB实现
部分习题答案
参考文献

《现代通信原理与技术》 内容简介 本书旨在系统深入地阐述现代通信系统所依赖的核心理论、关键技术及其发展趋势，为从事通信工程、信号处理、信息科学等领域的科研、教学及工程实践人员提供一本全面而富有启发性的参考著作。本书内容涵盖了通信系统的基本模型、信号的表示与分析、噪声对通信系统的影响、数字调制解调技术、信道编码与解码、多址技术、现代无线通信系统以及一些前沿通信概念等多个方面。 第一部分：通信系统基础理论 本书的开篇将从通信系统的基本概念和数学模型入手，为读者搭建起理解复杂通信现象的理论框架。我们将详细介绍信息源、信道、调制器、解调器、接收机等组成部分，并分析它们在信息传输过程中的作用。特别地，我们将深入探讨信号的数学表示方法，包括连续时间信号和离散时间信号的傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等，这些工具是理解和分析信号频谱特性、频率响应以及系统稳定性的基石。 我们还将重点讨论信号的分类，如周期信号、非周期信号、能量信号和功率信号，并介绍它们的性质和应用。在此基础上，本书将详细讲解信号的卷积运算，这是理解线性时不变（LTI）系统对信号作用的关键。通过对LTI系统的时域响应（冲激响应）和频域响应（频率响应）的深入分析，读者将能够预测和理解任何输入信号经过特定系统后的输出信号特征。 第二部分：噪声与信道建模 在任何实际的通信系统中，噪声都是不可避免的，它会对信号的完整性和传输的可靠性造成严重影响。本书将系统地介绍各种常见的噪声类型，包括加性高斯白噪声（AWGN）、闪烁噪声、散粒噪声等，并深入分析它们的统计特性和数学模型。我们将讨论噪声功率谱密度、信噪比（SNR）等关键参数，以及它们如何量化噪声对信号的影响程度。 同时，本书还将详细阐述通信信道的建模。信道不仅仅是传输介质，它还会对信号产生各种失真，如衰减、相位失真、多径效应等。我们将介绍不同类型的信道模型，包括AWGN信道、衰落信道（如瑞利衰落、莱斯衰落）、频率选择性衰落信道等，并分析这些模型如何影响信号的传输质量。通过对信道特性的准确建模，我们能够为后续的系统设计和优化提供依据，例如设计合适的均衡器来补偿信道引起的失真。 第三部分：模拟与数字调制解调技术 调制是将信息信号加载到高频载波上的过程，是实现有效信息传输的关键。本书将详细介绍各种模拟调制技术，如调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM），并分析它们的原理、频谱特性以及各自的优缺点。我们将讨论不同调制方式在抗干扰能力、频谱效率和实现复杂度等方面的权衡。 随着数字通信技术的飞速发展，数字调制解调技术已成为现代通信系统的核心。本书将花费大量篇幅介绍各种先进的数字调制技术，包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）。我们将深入分析这些调制方式的原理、星座图、误码率（BER）性能，以及在不同信噪比条件下的表现。此外，本书还将介绍一些更高级的调制方案，如高阶QAM、MSK（最小频移键控）以及GMSK（高斯最小频移键控），它们在提高频谱效率和满足移动通信特殊需求方面具有重要意义。 解调则是从接收到的带噪声信号中恢复原始信息的过程。本书将详述各种解调器的设计原理和工作方式，包括相干解调、非相干解调等，并分析它们的性能差异。 第四部分：信道编码与纠错 为了提高通信系统的可靠性，抵抗信道中的噪声和干扰，必须采用信道编码技术。本书将系统介绍信道编码的基本原理，包括纠错码（ECC）的概念。我们将重点讲解两种主要的纠错码：线性分组码和卷积码。 在分组码方面，我们将详细介绍汉明码（Hamming code）、循环冗余校验码（CRC）等，分析它们的编码/解码过程、纠错能力以及在数据存储和传输中的应用。 在卷积码方面，我们将深入讲解卷积码的生成过程、状态图、码树和维特比算法（Viterbi algorithm）的解码原理。我们将分析卷积码的码率、约束长度以及它们对纠错性能的影响。 此外，本书还将介绍更先进的纠错编码技术，如里德-所罗门码（RS码）和Turbo码，它们在CD/DVD、卫星通信和3G/4G移动通信系统中得到了广泛应用。本书还将简要介绍LDPC（低密度奇偶校验）码，它是当前第五代移动通信（5G）等前沿技术中的关键编码方案。 第五部分：多址技术 在多用户通信系统中，允许多个用户共享同一通信资源至关重要。本书将详细介绍各种多址技术，包括： 频分多址（FDMA）： 将总的可用带宽划分为若干个独立的子信道，每个用户分配一个独立的子信道。 时分多址（TDMA）： 将通信时间划分为若干个时间片，每个用户轮流使用一段时间进行传输。 码分多址（CDMA）： 每个用户使用一个唯一的扩频码序列进行传输，不同用户的信号在频域和时域上是重叠的，但通过正交的扩频码可以区分。 空分多址（SDMA）： 利用天线的空间指向性，将不同的用户分配到不同的空间方向上。 本书将分析这些多址技术的原理、优缺点以及它们在不同通信系统中的应用实例，例如FDMA在传统的FM广播和早期的蜂窝电话系统中，TDMA在GSM系统中，CDMA在CDMA2000和WCDMA系统中。 第六部分：现代无线通信系统 本书的最后一部分将聚焦于现代无线通信系统，介绍其关键技术和发展趋势。我们将深入探讨： 多输入多输出（MIMO）技术： 利用多个发射天线和多个接收天线来提高通信系统的容量和可靠性，包括空间分集和空间复用等技术。 OFDM（正交频分复用）技术： 将高速数据流分解成多个低速子载波进行传输，有效地克服了多径效应，是4G和Wi-Fi等现代无线通信系统的核心技术。 认知无线电： 智能的无线通信系统，能够感知周围的无线环境，并动态地调整自己的传输参数以实现更高效的频谱利用。 软件定义无线电（SDR）： 通过软件来实现大部分的无线通信功能，具有高度的灵活性和可重构性。 我们还将对下一代移动通信技术（如5G）的关键技术进行展望，包括大规模MIMO、毫米波通信、网络切片等，为读者提供一个前沿的视角。 总结 《现代通信原理与技术》一书力求在理论的严谨性和内容的实用性之间取得平衡。通过对通信系统基本原理的深入剖析，以及对现代通信技术和发展趋势的全面介绍，本书旨在帮助读者建立扎实的通信理论基础，掌握解决实际通信工程问题的能力，并激发对未来通信技术创新的兴趣。本书适合作为高等院校通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术等专业的本科生和研究生教材，也可作为相关领域研究人员和工程技术人员的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名自学的爱好者，一直以来都对电子工程和通信技术很感兴趣。在网络上看了不少关于信号与系统的视频和文章，但总感觉零散不成体系。这本书就像是一条清晰的脉络，将我零散的知识点串联了起来。我最喜欢的是它循序渐进的学习方式，从最基础的概念开始，一步一步引导读者深入。特别是书中对于“系统”这个概念的讲解，让我从一开始就建立了正确的理解，知道一个系统是如何接收输入信号并产生输出信号的。书中的插图非常丰富，很多复杂的原理图和波形图都画得非常清晰，这对我这样一个视觉学习者来说太重要了。而且，书中并没有回避那些稍显复杂的数学部分，而是用非常巧妙的方式进行了讲解，让我能够理解背后的逻辑，而不是死记硬背公式。读完这本书，我感觉我对许多电子设备的工作原理都有了更深的认识，也更有信心去探索更深入的电子技术领域了。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将步入研究生的学生，需要巩固和深化我的信号与系统知识。在这本书之前，我阅读过几本不同版本的教材，但总觉得差了点什么。这本书最大的亮点在于其理论的严谨性和内容的深度。作者在处理每一个数学推导时都非常细致，每一个公式的由来和意义都解释得清清楚楚，这对于需要进行理论研究的我来说至关重要。我尤其欣赏书中关于状态空间表示法和离散时间系统分析的部分，这部分内容在很多教材中都被一笔带过，而这本书却做了详尽的展开，并且提供了大量的例题来帮助理解。另外，书中对于不同分析方法（时域、频域、复频域）的比较和联系也做得非常出色，这帮助我构建了一个更全面的知识体系。阅读这本书的过程，我感觉自己像是在和一位经验丰富的导师对话，他不仅传授知识，更引导我如何去思考问题，如何去解决问题。这本书的学术价值和实践指导意义都非常高，我强烈推荐给所有对信号与系统有深入学习需求的学生和工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场知识的盛宴！我一直对信号与系统这个领域充满好奇，但又担心会过于理论化、枯燥乏味。然而，当我翻开这本书时，我的顾虑瞬间烟消云散。作者的讲解方式太棒了，他用非常直观、生动的方式来阐述那些看似复杂的概念，比如傅里叶变换，我之前一直觉得它像天书一样，但这本书里通过大量的图示和生活中的类比，让我一下子就理解了它的核心思想。而且，书中还穿插了许多实际的应用案例，比如数字信号处理在音乐、图像和通信领域的应用，这让我深刻体会到理论知识与实际工程的联系。我特别喜欢书中关于卷积的部分，它不仅仅是数学公式的堆砌，更是对系统响应过程的深刻洞察。作者在讲解每个概念时，都会循序渐进，从最基础的定义讲到更深入的理论，并且每一步都有清晰的逻辑推导。我觉得这本书非常适合我这种初学者，能够建立起扎实的理论基础，同时又不会让人感到难以接近。

评分☆☆☆☆☆

作为一名从事自动化控制领域的工程师，信号与系统是我工作中不可或缺的基础知识。然而，随着工作年限的增长，我发现自己对一些基本概念的理解变得模糊，迫切需要一本能够帮助我系统回顾和梳理的教材。这本书就完美地满足了我的需求。它以一种非常严谨的学术视角来阐述信号与系统的基本理论，例如对于线性时不变系统的定义和性质的讲解，就非常到位。书中关于系统稳定性分析的部分，尤其是对于根轨迹和奈奎斯特图的介绍，给我留下了深刻的印象。这些工具在设计稳定可靠的控制系统时至关重要。我特别欣赏书中对不同变换（傅里叶、拉普拉斯、Z变换）的统一处理方式，清晰地展现了它们在不同域下的联系与区别，这有助于我更全面地理解系统的频率响应特性。这本书的内容深度和广度都恰到好处，既有扎实的理论基础，又不乏对实际工程应用的指导意义，是一本值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业工作多年的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我回顾和梳理信号与系统知识体系的实用书籍。这本书的出现，无疑是我的一大惊喜。它的内容覆盖面非常广，从基本的信号分类、系统性质，到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等核心工具，再到状态空间分析和随机信号处理，几乎涵盖了我工作中所需要用到的所有信号与系统知识点。我特别看重书中对于这些理论在实际通信系统设计中的应用讲解。比如，书中关于滤波器设计的部分，详细阐述了不同类型滤波器的原理和选择依据，以及它们在噪声抑制和信号重建中的作用。另外，书中关于采样定理的讲解也让我受益匪浅，帮助我更好地理解了数字通信系统中信号转换的原理。这本书的叙述风格非常务实，语言简洁明了，没有过多的学术术语堆砌，非常适合工程师阅读。它就像一本随身的工具箱，随时可以翻阅，找到解决工程问题的灵感和方法。