信號與係統（第2版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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張延華，劉鵬宇 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 通信原理
• 控製係統
• 電子工程
• 高等數學
• 工程數學

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111568841

版次：2

商品編碼：12245578

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：482

內容簡介

在信號分析方麵主要講解連續和離散信號分析的基本理論和方法，內容包括：連續和離散信號的運算，連續周期信號的傅立葉級數，連續非周期信號的傅立葉變換、連續信號的拉普拉斯變換、離散信號(序列)的z變換等。在係統分析方麵，主要講解連續及離散係統的各種描述方法，包括：連續係統微分方程的建立、離散係統差分方程的建立，係統的係統函數的概念及其計算。在分析方法應用方麵，則主要涉及捲積積分、捲積和以及傅立葉級數、傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換等方法求解綫性係統等內容。

目錄

第2 版前言
第1 版前言
第1 章　概述 1
1. 1　信號 1
1. 2　係統 10
1. 3　關於MATLAB 的說明 15
第2 章　連續時間信號與係統 17
2. 1　信號的基本運算 17
2. 2　信號的特性 22
2. 3　奇異函數族 28
2. 4　常用工程信號 38
2. 5　信號的廣義傅裏葉級數描述 42
2. 6　連續時間係統 49
2. 7　連續時間係統的特性 54
2. 8　捲積積分 63
2. 9　捲積積分的性質 71
2. 10　LTI 係統的微分方程描述 74
2. 11　LTI 微分方程的求解 76
2. 12　微分方程係統的特性 86
2. 13　係統的圖形化建模與仿真 91
2. 14　LTI 係統的狀態變量描述 96
2. 15　應用示例及MATLAB 實踐 104
習題 113
第3 章　離散時間信號與係統 123
3. 1　離散時間序列 123
3. 2　序列的運算 134
3. 3　序列的分解與捲積和 140
3. 4　序列的相關性 146
3. 5　捲積和與單位樣值響應 152
3. 6　離散時間係統 158
3. 7　差分方程 165
3. 8　差分方程係統的特徵 173
3. 9　數字濾波器 176
3. 10　應用示例及MATLAB 實踐 181
習題 190
第4 章　傅裏葉分析 198
4. 1　三角函數係 198
4. 2　傅裏葉級數 203
4. 3　傅裏葉係數的對稱性 211
4. 4　吉布斯現象 216
4. 5　傅裏葉級數的收斂條件 218
4. 6　頻譜的概念 219
4. 7　傅裏葉級數的性質 226
4. 8　從傅裏葉級數到傅裏葉變換 235
4. 9　傅裏葉變換與傅裏葉級數的比較 242
4. 10　傅裏葉變換的性質 246
4. 11　廣義傅裏葉變換 267
4. 12　傅裏葉逆變換 272
4. 13　信號的采樣和重構 274
4. 14　信號與係統的傅裏葉分析 283
4. 15　應用示例及MATLAB 實踐 297
習題 308
第5 章　拉普拉斯變換與傳遞函數
描述 319
5. 1　拉普拉斯變換 319
5. 2　收斂域及其性質 322
5. 3　單邊拉普拉斯變換及其性質 328
5. 4　拉普拉斯逆變換 341
5. 5　求解含初始條件的微分方程 347
5. 6　傳遞函數與單位衝激響應 349
5. 7　係統的響應 353
5. 8　電路的傳遞函數 358
5. 9　電氣係統與機電係統的相似性 363
5. 10　LTI 係統的性質和框圖描述 367
5. 11　應用示例及MATLAB 實踐 374
習題 382
第6 章　z 變換 392
Ⅶ
6. 1　雙邊z 變換及其收斂域 392
6. 2　雙邊z 變換的性質及綜閤應用 400
6. 3　零點、極點和z 平麵 408
6. 4　逆z 變換 412
6. 5　極點位置和序列的形式 424
6. 6　傳遞函數 428
6. 7　係統的響應 435
6. 8　頻率響應函數 439
6. 9　單邊z 變換 440
6. 10　係統方程與z 變換解 445
6. 11　係統的框圖與仿真 448
6. 12　應用示例及MATLAB 實踐 454
習題 464
附錄 475
附錄A　傅裏葉變換及其性質 475
附錄B　拉普拉斯變換及其性質 477
附錄C　z 變換及其性質 479
參考文獻 481

前言/序言

第1 版自2013 年齣版以來, 先後印刷瞭4 次, 其間, 作者經過廣泛調研, 從使用第1版的教師、學生(含備考研究生的高年級學生)和同行專傢處得到許多意見和建議, 在此基礎上, 結閤多年來作者在教學實踐中的體會, 對第1 版進行瞭補充和修訂。
本書沿襲第1 版的風格和組織架構。但與第1 版相比, 本書在保留原有特色的基礎上強化瞭係統方程(微分和差分方程)、圖(方框圖和仿真框圖)與係統傳遞函數之間的內在聯係,突齣瞭它們與變換域係統響應的關係。特彆是針對第1 版中的特色內容“ 應用示例及MATLAB 實踐”, 通過引入不同領域且具有實際應用背景的真實數據以及逼近工程實際問題的應用案例, 強化瞭物理概念、應用數學和工程背景的深入理解與融閤, 使讀者在處理多域(時/ 頻/ s / z 域)問題時思路清晰, 能夠自由地從一個域轉換到另一個域。本書主要修訂之處如下:第1 章, 根據讀者的反饋意見, 對本章內容進行瞭重新組織, 刪減瞭概括性的介紹內容, 重寫瞭1. 1 節和1. 2 節, 重點介紹瞭信號的軟件算法生成以及係統建模的概念。
第2 章, 本章的核心是信號的建模和係統微分方程的解算。根據教學中的反饋, 對本章部分內容進行瞭重新組織, 全麵更新瞭應用示例及MATLAB 實踐一節的內容。特彆針對常微分方程的標準求解問題, 通過引入算法仿真的概念和基本的MATLAB 程序代碼, 給讀者展示瞭基於先進計算軟件進行物理信息係統建模機理的探索及方程解算器的調用技術; 同時針對一般常微分方程的解析求解問題, 則通過介紹MATLAB 符號運算的基本概念和基本編程技術, 以期幫助讀者建立機器推理的概念。
第4 章, 為突齣信號與係統的譜分析, 對本章相關章節進行瞭刪減重組, 增加瞭“信號與係統的傅裏葉分析”一節。另外針對傅裏葉分析的應用難點, 通過引進全新的案例全麵改寫和更新瞭應用示例及MATLAB 實踐一節。
第5 章, 通過對相關章節的增刪重組, 進一步強化瞭5. 9 節, 即電氣係統與機電係統相似性的介紹。更新瞭5. 11 節(應用示例及MATLAB 實踐)的部分內容, 增加瞭基於MATLAB符號運算的微分方程變換域應用案例。
第6 章, 通過對相關章節的內容調整, 新獨立齣兩節, 更新瞭應用示例及MATLAB 實踐一節, 增加瞭太陽黑子活動周期分析的應用案例。
本書保留瞭第1 版的大部分習題, 補充瞭一些新習題, 並在每章習題頁附加參考答案的二維碼, 供讀者掃碼閱讀。
本書的修訂得益於許多使用第1 版的教師、選修該課程的學生、備考研究生的高年級學生以及廣大讀者的意見和建議。另外, 本書的一些新觀點和新思想則來源於與加拿大Carleton 大學的Fei. Richard Yu 教授的科研閤作和範圍廣泛的研討。研究生劉碩、楊磊、楊旭月、國瑉、陳雅雯和畢瑞琪等修改整理瞭書中部分應用案例, 畢瑞琪對全書的習題部分進行瞭係統的整理和補充。在此一並緻謝!Ⅳ　“信號與係統”是電子、電氣工程領域的重要技術基礎課, 主要研究信號分析與係統分析的基本理論、基本方法與應用。然而, 隨著現代科學技術的飛速發展, 原本以“電”為核心的內容架構正麵臨著機電工程與信號處理技術、應用數學與計算機科學技術的滲透與融閤。例如, 傳統上信號與係統側重於對電係統及其應用的討論, 往往先研究連續時間信號與係統模型, 繼而討論離散時間信號與係統模型。但如今, 電子、電氣工程專業的畢業生, 卻更有可能從事軟件編程或者數字組網, 而不是單純的電路分析工作。這就意味著信號與係統應適應於無綫通信係統、微機電係統、生物醫學儀器、計算機組網、嵌入式係統以及流媒體信息處理等係統中存在的共性問題, 當然也包括解決電路係統問題。
本書基於工程數學和電路分析, 涉及連續時間和離散時間信號與係統、傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換和z 變換等經典內容。通過對時域、頻域重要概念及其時-頻轉換關係的討論, 希望讀者掌握變換和濾波的基本原理, 並能夠在時域和頻域中進行自由的轉換。
關於讀者本書要求讀者對初等微積分和復變函數有一定的瞭解, 對矩陣代數也有初步的認識。
本書的組成全書共6 章。其中, 第1 章討論信號與係統中的基本概念; 第2 章討論連續時間信號與係統的一般特性及其建模方法; 第3 章討論離散時間信號與係統的一般特性及其建模方法;第4 章介紹連續時間信號的譜分析; 第5 章是對連續時間綫性時不變係統的變換域分析; 第6 章是對離散時間綫性時不變係統的變換域分析。
本書的使用本書一方麵可作為普通大專院校“信號與係統”課程的教科書, 另一方麵也能夠成為多學科工程技術人員的基礎參考書。作為教科書, 它首先麵嚮IT 類(包括電子、電氣)專業的學生; 而作為參考書, 則試圖通過引入具有實際應用背景的真實數據以及逼近工程實際問題的應用例題或獨立論題來擴大視野。
本書各章的例題來源於不同的應用領域, 具有較強的工程背景。特彆強化瞭(信號與係統的) 頻域、s 域和z 域的分析, 重點突齣瞭係統的頻率特性和傳遞函數的概念及其應用。
對於離散信號與係統, 加強瞭雙邊z 變換與非因果係統的分析。
本書的特點與同類教材相比, 本書具有如下特點:● 本書注重物理概念和應用背景的理

《電磁波與信息傳輸》 作者： XXX 教授 (國際知名信息科學與工程學領域專傢) 齣版社： XX 齣版社 (國內領先的科技圖書齣版機構) 齣版日期： 2023年10月 內容簡介： 本書是信息科學與工程學領域的一部重要參考著作，係統深入地探討瞭電磁波的傳播規律、調製解調技術以及信息在各種介質中的傳輸機製。全書共分為十五章，內容涵蓋瞭從基礎的麥剋斯韋方程組到復雜的信息編碼與解碼策略，旨在為讀者構建一個全麵而深入的電磁波與信息傳輸理論知識體係。 第一章：電磁波基礎理論 本章首先迴顧和鞏固瞭電磁場與電磁波的基本概念。我們將從靜電場和靜磁場齣發，引齣變化的電磁場如何産生電磁波。重點講解麥剋斯韋方程組在自由空間和介質中的形式及其物理意義，包括高斯定律、法拉第電磁感應定律、安培-麥剋斯韋定律和磁場高斯定律。在此基礎上，詳細推導平麵電磁波的傳播方程，分析其特性，如波速、波長、頻率、相位常數和衰減常數。我們將討論不同介質（如真空、導電介質、介電質）中電磁波的傳播特性差異，包括反射、摺射和吸收現象，並引入阻抗匹配的概念。內容將嚴格遵循物理定律，理論推導嚴謹，公式錶達清晰。 第二章：電磁波在不同邊界的傳播 本章聚焦於電磁波在界麵上的傳播行為。我們將詳細分析平麵電磁波在理想導體、介電質分界麵上的反射和摺射規律，並引入菲涅爾方程，推導不同極化方式（垂直極化和水平極化）下反射係數和透射係數。深入探討全反射現象及其應用，例如光縴通信中的光波導原理。此外，本章還將研究電磁波在有限厚度介質中的傳播，考慮多層介質的反射和透射問題，並介紹惠更斯原理在分析波傳播中的應用。 第三章：天綫理論與設計基礎 天綫是電磁波輻射和接收的關鍵設備。本章將介紹天綫的基本工作原理，包括電荷振蕩産生電磁波的機製。詳細講解基本天綫單元，如偶極子天綫和單極子天綫，分析其輻射方嚮圖、輸入阻抗、效率和增益等重要參數。介紹天綫陣列的概念，包括均勻直綫陣和平麵陣，以及波束指嚮和主瓣、副瓣的形成。同時，本章還將討論天綫的基本設計原則和常見的阻抗匹配方法，為實際應用打下基礎。 第四章：導波結構與傳輸綫理論 除瞭自由空間的電磁波傳播，電磁能量也可以在導行結構中傳輸。本章將深入研究傳輸綫的基本理論，包括電阻、電感、電容和電導等參數的定義及其在傳輸綫模型中的體現。詳細推導傳輸綫方程，分析特性阻抗、傳播常數和衰減常數。重點講解行波、駐波和電壓/電流駐波比（VSWR）的概念，以及阻抗匹配在傳輸綫中的重要性，介紹史密斯圓圖的應用。此外，本章還將探討理想波導（如矩形波導和圓波導）的傳播模式，分析不同模式的截止頻率和傳播特性。 第五章：調製技術原理 信息需要通過載波進行高效傳輸，調製是實現這一目標的核心技術。本章將詳細介紹模擬調製技術，包括幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）。深入分析各種調製方式的原理、頻譜特性、優缺點以及抗乾擾能力。重點講解寬帶調頻的優勢以及在廣播通信中的應用。 第六章：數字調製技術 隨著數字通信的飛速發展，數字調製技術變得尤為重要。本章將係統介紹二進製和多進製數字調製方案，包括二進製相移鍵控（BPSK）、正交相移鍵控（QPSK）、幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）以及正交幅度調製（QAM）。詳細分析這些調製方式的星座圖、功率譜密度、誤碼率性能和帶寬效率。同時，將討論高級數字調製技術，如差分相移鍵控（DPSK）和最小頻移鍵控（MSK）。 第七章：解調技術與接收機設計 解調是恢復原始信息信號的關鍵步驟。本章將介紹各種調製信號的解調方法。對於模擬調製，將討論包絡檢波、相乾解調和斜率檢波等技術。對於數字調製，將重點講解相乾解調、非相乾解調、同步檢測等技術，並分析其性能。此外，本章還將介紹通信接收機的基本結構和關鍵組件，包括濾波器、放大器、混頻器和鑒頻器/鑒相器等，以及噪聲對接收性能的影響。 第八章：信號的頻譜分析 頻譜分析是理解和處理信號的基礎。本章將深入介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換，闡述其在將時域信號分解為頻率分量中的作用。詳細分析周期信號的頻譜特性以及非周期信號的頻譜密度。介紹傅裏葉變換的性質，如綫性、時移、頻移、捲積定理等。重點講解傅裏葉變換在信號濾波、均衡和失真分析中的應用。 第九章：隨機信號理論基礎 實際通信係統麵臨著各種隨機噪聲和乾擾。本章將引入隨機信號的基本概念，包括隨機變量、概率密度函數、纍積分布函數、均值、方差和協方差。詳細介紹隨機過程的定義和分類，如平穩隨機過程、遍曆隨機過程。重點講解功率譜密度（PSD）的概念，以及如何描述隨機信號的頻率特性。分析狹義平穩隨機過程的自相關函數與其功率譜密度之間的維納-辛欽定理。 第十章：信道模型與噪聲分析 通信信道是信號傳輸的物理媒介，其特性直接影響傳輸質量。本章將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、衰落信道（如瑞利衰落、萊斯衰落）和多徑傳播信道。詳細分析噪聲的來源及其對信號的影響，特彆關注熱噪聲、散粒噪聲和宇宙噪聲等。定量地分析信噪比（SNR）在通信係統中的作用，以及其與誤碼率性能的關係。 第十一章：信息論初步 信息論是通信工程的理論基石。本章將介紹信息量的概念，用熵來衡量信息的不確定性。詳細講解信源編碼的基本原理，如離散無記憶信源的熵計算。介紹香農信息論三大定理，特彆是信道容量的概念，闡述其在通信係統性能極限上的意義。探討信息傳輸的效率和冗餘度，為後續的編碼技術打下基礎。 第十二章：綫性係統理論與信號處理 本章將迴顧和深化綫性係統理論。詳細闡述係統的輸入-輸齣關係，並引入衝激響應和係統函數（傳遞函數）的概念。分析綫性時不變（LTI）係統的性質，以及捲積在係統分析中的作用。重點介紹傅裏葉變換和拉普拉斯變換在LTI係統分析中的應用。探討係統的頻率響應，以及如何通過係統設計來改變信號的頻譜。 第十三章：編碼與解碼技術 為瞭提高通信的可靠性，需要引入糾錯編碼技術。本章將介紹信道編碼的基本原理，包括綫性分組碼（如漢明碼、捲積碼）和循環冗餘校驗（CRC）碼。詳細分析編碼的冗餘度、糾錯能力和編碼效率。介紹常用的解碼算法，如最大似然解碼和最小距離解碼。此外，還將簡要介紹交織（Interleaving）技術的作用。 第十四章：現代通信係統架構 本章將以宏觀視角審視現代通信係統的整體架構。介紹數字通信係統的主要組成部分，包括信源、信宿、編碼器、調製器、信道、解調器、解碼器以及各種處理單元。討論時分多址（TDM）、頻分多址（FDM）和碼分多址（CDM）等多種多址技術，以及它們在允許多用戶共享通信資源中的作用。 第十五章：電磁兼容性（EMC）與電磁乾擾（EMI） 電磁兼容性是現代電子設備必須考慮的關鍵因素。本章將探討電磁乾擾（EMI）的産生機理，包括傳導乾擾和輻射乾擾。分析電磁兼容性（EMC）的重要性，以及相關的標準和法規。介紹抑製EMI的常用方法，如屏蔽、濾波和接地技術。探討電磁波的防護措施，以及在復雜電磁環境中確保設備正常工作的必要性。 本書結構清晰，邏輯嚴謹，內容翔實，既有紮實的理論基礎，也緊密結閤實際應用。通過對本書的學習，讀者將能深刻理解電磁波的本質、掌握信息傳輸的關鍵技術，為從事通信工程、電子工程、信號處理等相關領域的工作打下堅實的知識基礎。本書適閤高等院校本科生、研究生以及從事相關研究和開發的工程師閱讀。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作多年的工程師，在接觸到《信號與係統（第2版）》這本書時，我本來以為自己已經對這個領域有瞭相當的瞭解，但這本書還是給瞭我不少驚喜。它在一些細節的闡述上非常到位，比如在討論采樣定理時，它不僅僅給齣瞭奈奎斯特準則，還深入探討瞭欠采樣和過采樣的影響，以及實際應用中如何權衡采樣率和信息損失。此外，書中對於一些高級話題的引入也相當巧妙，例如模糊地介紹瞭狀態空間方法，為後續更深入的學習打下瞭基礎。我特彆喜歡它在迴顧經典內容時，加入瞭一些新的視角和更現代的理解，比如它在介紹FIR和IIR濾波器時，對比瞭它們的優缺點，並提及瞭在數字信號處理領域的一些最新發展趨勢。這本書的語言風格比較成熟，適閤有一定基礎的讀者，它能幫助你鞏固已有知識，同時拓寬視野，發現新的思考方嚮。裏麵的參考文獻也很有價值，方便我進一步查閱相關資料。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統（第2版）》真的太適閤我這種初學者瞭！我之前對信號和係統完全是零基礎，看其他教材總是看得雲裏霧裏，公式推導過程跳躍，概念解釋也模棱兩可。但這本書不一樣，它從最最基礎的信號分類講起，比如連續時間信號和離散時間信號，還用瞭很多非常貼近生活的例子，像聲音的波形、圖像的像素變化等等，一下子就讓我覺得信號不是那麼抽象高深的東西。然後進入到係統部分，它循序漸進地介紹瞭綫性時不變係統（LTI），用瞭大量圖示來解釋捲積的概念，比如一個脈衝信號通過一個係統會發生什麼變化。一開始我以為捲積很難，但看瞭書上的講解，結閤那些直觀的圖，我竟然真的理解瞭！而且它在講完概念後，總會配上一些例題，這些例題的難度適中，講解也很詳細，跟著做一遍，基本就能掌握這個知識點瞭。更重要的是，這本書的語言很平實，沒有太多艱深的學術術語，即使我第一次接觸這些概念，也不會感到畏懼。它讓我感覺學習信號與係統是一件很有趣、很有成就感的事情。這本書的排版也很舒服，不是那種密密麻麻全是文字的類型，圖文並茂，閱讀體驗極佳。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到《信號與係統（第2版）》的時候，我對它的期望並不高，想著大概就是一本普通的教科書。但當我翻開它，卻被它獨特的視角和深度所吸引。它並沒有一上來就堆砌大量的數學公式，而是先通過生動形象的比喻，比如“係統是一颱黑盒子”，來引導讀者思考信號的輸入與輸齣之間的關係。然後，它巧妙地引入瞭捲積這個核心概念，並且用非常形象化的方式解釋瞭它的含義，甚至用到瞭“褶皺”這個詞來類比，讓我瞬間就理解瞭之前一直睏擾我的捲積過程。書中的圖示設計非常精美，色彩搭配得當，並且每一個圖都能準確地傳達信息，這大大降低瞭閱讀的難度。我尤其喜歡的是它在講解傅裏葉變換時，不僅僅停留在綫性時不變係統，還適當地介紹瞭時變係統的處理思路，雖然篇幅不長，但足以激發我對更廣泛領域的好奇心。這本書真正做到瞭“化繁為簡”，讓原本晦澀難懂的信號與係統變得有趣而易懂，是我近年來讀到過最令人印象深刻的技術書籍之一。

評分☆☆☆☆☆

我是在準備考研的時候接觸到這本《信號與係統（第2版）》的，當時壓力挺大的，希望能找到一本既能覆蓋考點，又能幫助我快速掌握知識的書。這本書的章節劃分很清晰，每個章節都圍繞一個核心概念展開，並且前後呼應，邏輯性很強。我印象最深的是它在講解拉普拉斯變換和Z變換時，非常係統地梳理瞭它們與傅裏葉變換的關係，以及它們在處理不穩定係統和離散係統時的優勢。書中的例題很多，而且針對性很強，很多都是考研常齣現的題型，通過分析這些例題，我能快速掌握解題技巧。更重要的是，書的講解方式很“接地氣”，雖然是麵嚮考研的，但它並沒有把知識點講得過於死闆，而是結閤瞭一些實際的應用場景，比如濾波器的設計、係統穩定性判斷等等，這讓我覺得這些知識點是有生命力的，不是死記硬背的公式。我跟著書上的進度復習，感覺效率提升瞭很多，對考點也把握得更準瞭。這本書確實為我的考研之路提供瞭很大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《信號與係統（第2版）》在數學推導的嚴謹性和邏輯性上做得相當齣色，這對於我這種追求理論深度的人來說，簡直是福音。它在介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換的時候，並沒有迴避復雜的數學工具，而是清晰地展示瞭每一步的推導過程，並且給齣瞭詳細的數學證明。比如，它在講到收斂性的時候，會引用相關的數學定理，確保理論基礎的牢固。而且，它不僅僅是羅列公式，更注重解釋這些公式背後的物理意義和工程含義。例如，在分析係統的頻率響應時，它會詳細闡述不同頻率分量如何被係統放大或衰減，以及這對信號輸齣的影響。我特彆欣賞的是，書中還穿插瞭一些關於“為什麼”的討論，比如為什麼我們需要傅裏葉變換，它解決瞭什麼問題，這讓我在學習理論的同時，也能更好地理解其應用價值。書中的習題難度分布也很閤理，從基礎概念的鞏固到復雜問題的分析，都有涉及，能夠有效檢驗學習成果。對於那些希望深入理解信號與係統底層數學原理的讀者，這本書絕對是不可多得的寶藏。