信号与系统教程（第2版）/21世纪高等学校规划教材/电子信息 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张卫钢，张维峰 著

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• 信号与系统
• 电路分析
• 电子信息
• 通信工程
• 控制工程
• 高等教育
• 教材
• 21世纪高等学校规划教材
• 电子工程
• 模拟电路

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302475149

版次：2

商品编码：12264626

包装：平装

开本：16

出版时间：2017-11-01

用纸：胶版纸

页数：337

字数：453000

编辑推荐

　　从广度上看，本书基本涵盖了当前国内外一些经典教材的主要知识点。从深度上讲，本书与当前国内外一些经典教材大致相当。就风格而言，本书在内容的编排、叙述、讲解和插图等方面有独到之处。

内容简介

　　“信号与系统”是高等学校本科电子信息工程、网络工程、物联网工程、自动控制、机电一体化及通信工程等专业的一门重要专业基础课程。它不仅是本科生培养计划中的必修课，也是不少专业研究生入学考试的必考科目。
　　本书是专门针对上述专业而编写的本科生教材，内容包括第1章信号、第2章系统、第3章连续系统的时域分析、第4章周期信号作用下的连续系统实频域分析、第5章非周期信号作用下的连续系统实频域分析、第6章连续系统的复频域分析、第7章系统的模拟与稳定性分析、第8章离散信号与离散系统的时域分析、第9章离散信号与离散系统的z域分析、第10章系统的状态空间分析、第11章信号与系统分析理论及方法的应用。全书共有例题160余道。
　　从广度上看，本书基本涵盖了当前国内外一些经典教材的主要知识点； 从深度上讲，本书与当前国内外一些经典教材大致相当； 就风格而言，本书在内容的编排、叙述、讲解和插图等方面有独到之处。另外，基于本书编写的英文教材Signals and Systems也已经通过德国德古意特出版社的审阅并进入出版流程。
　　本教材也适用于职业学校学生的教学，同时还可作为相关专业研究生和工程技术人员的参考书。

目录

目录
第1章信号
1.1信号的概念
1.2信号的分类
1.2.1连续信号与离散信号
1.2.2周期信号与非周期信号
1.2.3能量信号与功率信号
1.2.4确定信号与随机信号
1.2.5因果信号与反因果信号
1.3基本连续时间信号
1.3.1直流信号
1.3.2正弦型信号
1.3.3指数信号
1.3.4复指数信号
1.3.5符号信号
1.3.6单位阶跃信号
1.3.7单位斜坡信号
1.3.8单位冲激信号
1.3.9单位冲激偶信号
1.3.10单位门信号
1.3.11钟形脉冲信号
1.4连续时间信号的运算
1.4.1算术运算
1.4.2奇、偶信号的运算
1.4.3时移运算
1.4.4翻转运算
1.4.5尺度变换
1.4.6微分和积分
1.4.7分解与合成
1.4.8卷积积分
1.4.9信号作图
1.5学习提示
习题1
第2章系统
2.1系统的概念
2.2系统的激励、响应与状态
2.3系统的分类
2.3.1简单系统与复杂系统
2.3.2连续系统与离散系统
2.3.3线性系统与非线性系统
2.3.4时变系统与时不变系统
2.3.5因果系统与非因果系统
2.3.6动态系统与静态系统
2.3.7开环系统与闭环系统
2.3.8稳定系统与非稳定系统
2.3.9集中参数系统与分布参数系统
2.3.10可逆系统与不可逆系统
2.4LTI系统的模型
2.4.1LTI系统的数学模型
2.4.2LTI系统的数学建模
2.4.3LTI系统的框图模型
2.5LTI系统的分析方法
2.6学习提示
习题2
第3章连续系统的时域分析
3.1微分方程分析法
3.1.1经典分析法
3.1.2响应分解分析法
3.2冲激响应和阶跃响应
3.2.1冲激响应
3.2.2阶跃响应
3.3算子分析法
3.3.1微分算子与传输算子
3.3.2利用传输算子求得冲激响应
3.4卷积分析法
3.5系统动态性、可逆性及因果性的判断
3.5.1动态性判断
3.5.2可逆性判断
3.5.3因果性判断
3.6学习提示
习题3
第4章周期信号作用下的连续系统实频域分析
4.1正交函数
4.1.1正交函数集
4.1.2三角函数集
4.1.3虚指数函数集
4.2傅里叶级数
4.2.1傅里叶级数的三角形式
4.2.2函数对称性与傅里叶系数的关系
4.2.3傅里叶级数的指数形式
4.2.4傅里叶级数的特性
4.3信号频谱
4.3.1频谱的概念
4.3.2频谱的特点
4.4傅里叶级数分析法
4.4.1系统函数
4.4.2分析方法
4.5学习提示
习题4
第5章非周期信号作用下的连续系统实频域分析
5.1傅里叶变换的概念
5.2典型非周期信号的傅里叶变换
5.2.1门信号
5.2.2单边指数信号
5.2.3双边指数信号
5.2.4单位直流信号
5.2.5单位冲激信号
5.2.6符号信号
5.2.7单位阶跃信号
5.3傅里叶变换的特性
5.3.1线性特性
5.3.2时移特性
5.3.3频移特性
5.3.4尺度变换
5.3.5对称特性
5.3.6卷积特性
5.3.7时域微分
5.3.8时域积分
5.3.9调制特性
5.3.10能量守恒
5.4周期信号的傅里叶变换
5.5傅里叶逆变换的求法
5.6非周期信号作用下的系统分析法
5.6.1系统模型分析法
5.6.2系统函数分析法
5.6.3信号分解分析法
5.7周期信号作用下的系统分析法
5.8希尔伯特变换
5.9傅里叶变换分析法的优势与不足
5.10学习提示
习题5
第6章连续系统的复频域分析
6.1拉普拉斯变换的概念
6.2常用信号的拉普拉斯变换
6.3周期信号的拉普拉斯变换
6.4拉普拉斯变换的特性
6.4.1线性特性
6.4.2时移特性
6.4.3复频移特性
6.4.4尺度变换
6.4.5时域微分
6.4.6时域积分
6.4.7卷积定理
6.4.8初值定理
6.4.9终值定理
6.4.10频域微分
6.4.11频域积分
6.5拉普拉斯逆变换的求法
6.6复频域系统函数分析法
6.6.1系统函数
6.6.2系统函数分析法
6.7复频域系统模型分析法
6.7.1系统数学模型分析法
6.7.2系统电路模型分析法
6.8复频域信号分解分析法
6.9时域法、频域法和复频域法的关系
6.10学习提示
习题6
第7章系统的模拟与稳定性分析
7.1系统的模拟
7.1.1基本运算器
7.1.2系统框图模拟
7.1.3系统流图模拟
7.2系统的稳定性分析
7.2.1系统的稳定性
7.2.2系统函数H(s)的零点、极点分析
7.2.3稳定性与收敛域和极点的关系
7.2.4基于R�睭准则的稳定性判定法
7.3系统可控性与可观性的基本概念
7.4学习提示
习题7
第8章离散信号与离散系统的时域分析
8.1基本离散信号
8.1.1周期序列
8.1.2正弦型序列
8.1.3复指数序列
8.1.4指数序列
8.1.5单位阶跃序列
8.1.6单位脉冲序列
8.1.7z序列
8.2离散信号的基本运算
8.2.1四则运算
8.2.2时移
8.2.3翻转
8.2.4累加和
8.2.5差分
8.2.6尺度变换
8.2.7卷积和
8.2.8序列的能量
8.2.9序列的单位序列表示
8.3离散系统
8.3.1离散系统的概念
8.3.2离散系统的特性
8.4离散系统时域描述法
8.4.1差分方程描述法
8.4.2算子描述法
8.4.3脉冲响应描述法
8.5离散系统时域分析法
8.5.1时域经典分析法
8.5.2单位脉冲响应
8.5.3单位阶跃响应
8.5.4响应分解分析法
8.6系统记忆性、可逆性与因果性的判断
8.7学习提示
习题8
第9章离散信号与离散系统的z域分析
9.1z变换的概念
9.2典型序列的z变换
9.3z变换的特性
9.4z逆变换的求法
9.5z域和s域之间的关系
9.6离散系统的z域分析法
9.6.1差分方程分析法
9.6.2系统函数分析法
9.6.3序列分解分析法
9.7离散系统的模拟
9.8离散系统的稳定性分析
9.9离散系统的频域分析法*
9.9.1离散傅里叶级数
9.9.2离散傅里叶变换
9.9.3离散系统傅里叶变换分析法
9.9.4离散系统的频率特性
9.10离散系统与连续系统概念对比
9.11学习提示
习题9
第10章系统的状态空间分析
10.1系统的状态空间描述
10.2系统的状态方程
10.3状态模型建立方法
10.3.1电路图建立法
10.3.2模拟图建立法
10.3.3数学模型建立法
10.4状态模型求解方法
10.4.1复频域求解法
10.4.2时域求解法
10.4.3eAt的计算
10.5稳定性判别
10.6可控性与可观性的判断*
10.7学习提示
习题10
第11章信号与系统分析理论及方法的应用
11.1无失真传输系统
11.2均衡系统
11.3滤波系统
11.3.1理想滤波器
11.3.2实际滤波器
11.4调制/解调系统
11.4.1DSB调制系统
11.4.2DSB解调系统
11.4.3AM调制系统
11.4.4AM解调系统
11.5学习提示
习题11
附录A部分习题参考答案
参考文献

精彩书摘

　　第3章连续系统的时域分析
　　�r问题引入：为了分析一个连续LTI系统激励与响应的关系，需要对系统模型，即微分方程求解，那么，在时域中如何求解呢？
　　�r解决思路：①利用“高等数学”中的经典求解方法。②引入算子，简化微分方程求解过程，同时为冲激响应解法提供支持。③用基本信号(冲激信号或阶跃信号)作为输入→求得其解(冲激响应或阶跃响应)→找出其他信号与基本信号的关系→利用线性特性求得其他信号作为激励时的系统响应。
　　�r研究结果：响应分解、冲激响应、阶跃响应、传输算子。
　　�r核心内容：求解系统全响应可以分为零输入响应求解和零状态响应求解两部分。
　　系统分析过程一般可以分为三个阶段(见图3��1)。
　　图3��1系统分析过程
　　(1)建立系统模型。写出联系系统输入和输出信号之间的数学表达式。连续系统模型是微分方程，离散系统模型是差分方程。
　　(2)求解系统模型。采用适当的数学方法分析并求解系统模型，即求解线性微分或差分方程。
　　(3)分析所得结果。在时域或频域中对所得到的响应(方程解)进行物理解释，深化系统对信号进行变换或处理过程的理解，并从中得出所需的结果或结论。
　　由于本课程只讨论LTI系统，而其数学模型就是n阶常系数线性微分(差分)方程，所以，“系统分析”就是建立并求解n阶常系数线性微分或差分方程，然后分析所得结果。
　　对于连续系统，围绕着“解微分方程”这条主线，我们将陆续介绍时域解法、频域解法以及复频域解法。对于离散系统，则是围绕着“解差分方程”主线，有相应的时域解法和z域解法。通过本课程的学习我们必须明白，这些系统分析方法都是建立在“信号分解”和“系统线性与时不变”两大基石之上。
　　本章介绍基于端口的连续系统时域分析方法，讨论系统对激励产生的响应随时间的变化规律，也就是系统的时间特性，或者说，研究系统方程模型在时间域的求解方法。
　　……

前言/序言

　　前言
　　“信号与系统”是高等学校本科通信工程、电子信息工程、物联网工程、网络工程、机电一体化、自动控制等专业的一门重要专业基础课程，对理工科学生自学能力，分析问题、解决问题能力的提高，以及科学思维、实践技能和综合素质的培养有着深远的影响。它不仅是本科生培养计划中的必修课，而且也是不少专业研究生入学考试的必考科目，在本科教学环节中占有极其重要的地位，是学习信息理论、掌握信息技术、促进国家信息化建设的理论基础，有人甚至把它比喻为开启21世纪信息科学殿堂的一把钥匙。
　　1.课程的主要内容
　　从内容上看，“信号与系统”与其说是一门专业课，不如说是一门具有专业特色的数学课更准确。所谓“信号”，就是数学中的函数，不过赋予了“电压”“电流”等物理意义罢了。而“系统”则可以看作一个对信号具有某种变换（处理或运算）作用的“变换”模块。
　　“信号与系统”课程的主要内容可以归纳为：研究信号被一个给定系统变换前后之间的关系，或者说函数被一个运算模块处理前后之间的关系。在这里，变换前的信号被称为“输入”或“激励”，经过系统变换处理后的信号被称为“输出”或“响应”。“激励”是原因，“响应”是结果。用数学语言描述的话，就是自变量（激励）通过模块（系统）运算，得到因变量（响应），我们用图0��1解释这种关系。图0��1（a）给出一个实际的物理系统——变压器及其两端的电压关系；而图0��1（b）则是对图0��1（a）的数学描述或等效。可见，所谓“信号与系统”，实际上就是把物理系统抽象为数学模型，然后通过分析该模型，即求解激励与响应之间的关系进而研究系统性能的一门课程。注意，图0��1（b）中的字符T［·］表示对括号内元素的一种处理或变换。显然，“信号”是“系统”处理的对象，“系统”是处理“信号”的主体，两者相辅相成。
　　图0��1激励、响应和系统之间的关系
　　由于课程中的信号与系统之间的关系是用数学模型（数学表达式）来描述的，即y(t)=T［f(t)］，所以该课程自始至终贯穿着一条主线，即求解数学模型，通俗地说，就是“解方程”。围绕着这条主线派生出不同的求解方法，并由此构成全书的主要知识点。
　　因为信号和系统是本课程的核心，所以全部分析工作都是围绕着它们展开。
　　对“信号”的分析工作主要包括：
　　（1）信号的建模。将现实生活中遇到的各种物理信号通过数学方法抽象为一个数学表达式，即“数学建模”，其目的是将物理信号变成可以“纸上谈兵”的数学函数。
　　（2）信号的分解与组合。将一个信号分解为其他信号的线性组合形式，或者说用一组信号的线性组合去表达另一个信号。
　　对“系统”的分析工作主要指在给定系统（数学模型）的前提下，研究任意激励下的系统响应（见图0��2）。或者说，“系统分析”就是已知系统的构成，分析其对信号的变换特性。
　　图0��2“信号与系统”内容树
　　简言之，“信号与系统”课程主要由“信号分析”和“系统分析”两大部分构成，主要讲的是在时域和变换域（实频域、复频域、z域）中对线性微分方程或差分方程进行求解的方法或手段。
　　2.课程的主要特点
　　（1）理论性强。主要介绍在时域和变换域中求解微分/差分方程的各种数学手段。
　　（2）专业性强。生活中的各种系统必须依靠相关领域的基本定律和定理才能构建起系统的数学模型。
　　（3）应用领域广。课程的研究结果可以推广应用到自然科学和社会科学的很多实际系统中去，甚至可以应用于一些非线性系统的分析。
　　3.课程的学习目的
　　仔细想想就会发现，人们生活的世界是由各种各样的“系统”构成。人体本身有神经系统、血液系统、消化系统等，生活中有交通系统、照明系统、供水系统、金融系统、医疗系统、通信系统、控制系统等。其中很多系统的功能都可以归纳为对输入量的处理或变换。因此，这些系统的输入量与输出量（激励与响应）之间的关系就是我们需要研究的问题。
　　为了便于研究，人们把实际物理系统抽象为理论数学模型，并根据模型特性将系统分为两大类：线性系统和非线性系统。因此，学习“信号与系统”课程的目的就是学会分析“线性系统”激励与响应之间的关系，同时，将“线性系统”的分析方法推广应用到非线性系统的分析中去，解决人们在实际系统应用中遇到的各种问题。
　　通过该课程的学习，可以帮助读者建立一种正确、科学、合理地分析问题与解决问题的普适思路或方法，提高处理生活、学习和工作中碰到的各种问题和困难的能力。同时，学会如何将基础知识，尤其是数学知识应用于解决实际问题。
　　4.课程的研究路线
　　该课程的内容可以分为两个层面：下层为“信号分析”，上层为“系统分析”。下层是上层的基础，上层是下层的成果。根据图0��2可以给出该课程的研究路线，如图0��3所示。
　　图0��3“信号与系统”课程研究路线图
　　5.课程与基础课程的关系
　　通过上述介绍，可以清楚地看到“数学”这个科学工具在“信号与系统”课程中所处的重要地位。这里所用到的数学知识主要包括级数的展开与求和、微分方程和差分方程的求解、代数方程组的求解、部分分式的展开以及基本的微积分运算和线性代数知识。除此之外，以“电系统”为研究对象的“信号与系统”课程所涉及的专业基础知识主要包括“电路分析”“模拟电路”以及“数字电路”。其中，“电路分析”与本课程有着密切的关系。“电路分析”是“信号与系统”的前导课程，“信号与系统”是“电路分析”内容的扩展和研究方法的提高。它们的异同点主要表现在以下几点：
　　（1）研究对象都是由电子元器件构成的电路或网络。
　　（2）研究的主要目标都是求解以电压和电流为主的电路变量。
　　（3）“电路分析”的研究方法主要是在激励为直流电（直流信号）或交流电（交流信号）的前提下，通过列写代数方程求得电路中各点对激励的响应，即各点的电压或电流值。
　　（4）“信号与系统”的研究方法主要是在激励为周期信号或非周期信号的前提下，通过列写微分方程（差分方程）求得系统对激励的响应（电压或电流）。
　　例如，在图0��4的电路分析例图中，假设电压源uS是系统的激励，电流i是系统的响应，现要求同样的电路在不同激励下的响应。显然，根据“电路分析”的知识，可知图0��4（a）的电流为i=uSR，图0��4（b）的电流为I·=U·SR+jωL，图0��4（c）和图0��4（d）因为激励是非正弦周期信号和非周期信号而导致电流i无法求出，但在“信号与系统”课程中，则可通过傅里叶级数和傅里叶变换解决这个问题。
　　图0��4电路分析例图
　　（5）“电路分析”的核心内容是基于各种电路定理（定律）的代数方程求解方法和交流电路的相量分析法。
　　（6）“信号与系统”的核心内容是微分方程的时域、频域、复频域，差分方程的时域和z域的求解方法。
　　（7）“电路分析”的课程意义主要是传授利用各种电路定理（定律）求解由RLC构成的各种电路在直流或交流激励下各点的电压和电流响应。
　　（8）“信号与系统”的课程意义主要是传授如何分析一个给定的电系统/电路（其构成不限于RLC）激励与响应的关系，或者说研究一个系统对信号的变换特性。
　　两门课程的主要异同点见图0��5。需要提醒注意的是，这些异同点只是着眼于“电”领域，而实际上，“信号与系统”还适用于机械系统和其他相似系统。
　　图0��5“电路分析”和“信号与系统”的主要差异示意图
　　6.课程的地位
　　综上所述，“信号与系统”是一门以研究系统性能为目的、以信号和系统为核心、以数学知识为工具、以建立数学模型为前提、以求解系统模型为手段的专业基础课程。
　　7.本教材的特点
　　第2版除了保持第1版的优点及特色外，主要做了如下修订：
　　（1）讨论了“电路分析”和“信号与系统”课程的主要异同点，厘清了它们之间的关系，为更好地学习“信号与系统”课程奠定了基础。
　　（2）增删和修改了部分例题及习题。
　　（3）删除了第1版的“考研热身”章节。将其中部分题目改编为例题。
　　（4）增补了一些内容。例如信号的奇偶运算、帕塞瓦尔定理、可逆系统、系统可观性与可控性、朱利准则、利用冲激响应判断系统特性、离散傅氏级数和傅氏变换等。
　　（5）对一些基本概念进行了更清晰、更明确的描述。例如微分方程、差分方程等。
　　（6）用“信号与系统分析理论及方法的应用”替换了第1版的“系统综合概述”内容，以加强本课程与“通信原理”课程的联系。
　　（7）对部分章节进行了重新编排。例如将“卷积”从第3章调整到第1章。
　　（8）对线性系统的概念进行了重新论述。给出了“基本定义”和“拉斯定义”概念。
　　（9）对第1版中出现的错误进行了修正。
　　（10）强调了书中与“通信原理”课程关系紧密的内容。
　　总之，第2版比第1版内容更全面，逻辑更清晰，概念更清楚，应用性更强。目录中带*的内容为选修课程。
　　另外，基于本书编写的英文版教材SignalsandSystems正由德国德古意特出版社和清华大学出版社联合出版并向全球发行。
　　钱晓贤、熊建芳讲师和任帅副教授参与了第2版的编写工作并修订了例题及习题；郑丹云、赵劼旭、李香云和王培丞整理校对了全部例题、习题及答案。
　　对书中引用著作的编者、著者、译者表示感谢。因编者水平有限，错误和疏漏处在所难免，恳请广大读者斧正。通信邮箱：wgzhang@chd.edu.cn，648383177@qq.com。
　　张卫钢2017年6月于西安

混沌中的律动：理解世界万象的钥匙 我们的世界，从微观粒子间的相互作用，到宏观宇宙的星辰运转；从生物体内的信息传递，到社会经济的复杂联动；从人类的情感交流，到数字信号的编码传输，无不展现出一种普遍存在的规律性——“信号”的流动与“系统”的响应。理解这些信号与系统的本质、行为及其相互关系，是洞悉世界运作机制、解决复杂问题的关键。本书并非一本简单罗列公式与定理的教科书，而是旨在带领读者穿越错综复杂的表象，抵达信息传播与处理的核心，为构建更美好的数字未来，为深入探索科学前沿，奠定坚实的基础。 一、信号：世界的信息载体 信号，顾名思义，是承载着信息、能量或物质变化的数据流。它们以各种形式存在于我们的周围，如随时间变化的电压、电流（电信号），声音的声波（声信号），光线的强弱变化（光信号），甚至生物体内的化学物质浓度变化，都可视为信号。本书将首先聚焦于信号的本质属性。 信号的分类与表示： 我们将从信号的维度出发，认识连续信号与离散信号的区别。连续信号在时间（或空间）和幅度上都是连续的，如同潺潺流水，信息密度极高；而离散信号则是在时间和幅度上都取特定值，例如数字采样后的音频或图像数据，它们更易于计算机处理。同时，我们还会探讨信号的周期性、奇偶性等基本特征，这些特征直接影响着我们分析信号的方法。 信号的数学描述： 为了能够精确地分析信号，我们需要掌握其数学表达方式。本书将介绍多种描述信号的方法，包括时域表示、频域表示以及复数域表示。时域描述直观地展现了信号随时间的变化规律，而频域描述则揭示了信号包含的各种频率成分，如同音乐的组成音符。复数域的引入，特别是傅里叶变换的威力，将使我们看到信号在不同“视角”下的深刻洞察。 基本信号的家族： 我们会系统地学习几种最基本、最常见的信号类型，包括单位冲激信号（Dirac delta function）、单位阶跃信号（Heaviside step function）、指数信号（e^(at)）、正弦信号（sin(ωt)）、余弦信号（cos(ωt)）等。这些看似简单的信号，却是构成复杂信号的基石，是理解更高级概念的起点。例如，任何复杂信号都可以被看作是这些基本信号的叠加或变换。 二、系统：信号的加工与转化器 系统，是接收信号、对其进行处理、加工并输出新信号的实体。它可以是自然形成的，也可以是人为设计的。从一个简单的收音机，到复杂的通信网络，再到我们大脑的信息处理过程，都可视为系统。本书将深入剖析系统的内在规律。 系统的定义与分类： 我们将明确“系统”的界限，理解其输入-输出关系。接着，我们会从多个维度对系统进行分类。例如，线性系统与非线性系统（线性系统具有叠加性与齐次性，分析起来更为简便），时不变系统与时变系统（时不变系统的特性不随时间变化，分析方法有共通之处），因果系统与非因果系统（因果系统仅依赖于当前和过去的输入，符合物理世界的实际情况），以及稳定系统与不稳定系统（稳定系统输出有界，是工程应用的关键）。 系统的数学模型： 建立系统的数学模型是进行分析与设计的基础。对于线性时不变（LTI）系统，微分方程和差分方程是描述其动态行为的重要工具。我们会详细阐述如何利用这些方程来表示和分析系统。 系统的时域分析： 在时域中，卷积积分（对于连续时间系统）和卷积和（对于离散时间系统）是描述LTI系统输入输出关系的核心概念。它们能够精确地描述系统如何“记忆”过去的输入并将其“卷积”起来，从而产生当前的输出。掌握卷积运算，就如同掌握了系统“吞吐”信号的内在机制。 系统的频域分析： 频域分析提供了另一种看待系统行为的视角，往往能揭示时域分析难以显现的深刻规律。本书将重点介绍傅里叶级数和傅里叶变换，它们可以将信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦分量的叠加。通过分析系统对不同频率成分的“增益”和“相位”变化，我们可以理解系统是如何“过滤”或“增强”特定频率的信号的。这对于音频均衡器、图像滤波器等的设计至关重要。 系统的复数域分析： 拉普拉斯变换（Laplace transform）和Z变换（Z-transform）是强大的数学工具，它们将信号和系统从时域“搬移”到复数域。在复数域中，微分方程可以转化为代数方程，极大地简化了分析过程。特别是，它们能够更全面地揭示系统的稳定性、频率响应等重要特性，为系统设计提供了更精妙的手段。 三、信号与系统的相互作用：理解世界的动态涌流 信号与系统并非孤立存在，而是紧密联系、相互作用的。理解它们之间的关系，是把握信息传递、处理与控制的关键。 卷积的意义： 卷积运算是连接信号与系统的桥梁。它描述了系统对输入信号的“累积效应”或“响应模式”。通过卷积，我们可以预测系统在接收到特定信号后的输出行为，反之亦然。 频率响应： 系统对不同频率信号的响应特性，即频率响应，是理解系统功能的核心。通过频率响应，我们可以了解系统是低通（只允许低频信号通过）、高通（只允许高频信号通过）、带通（只允许特定频段信号通过），还是带阻（阻止特定频段信号通过）的。这在通信、音频处理、控制系统等领域有着广泛的应用。 滤波器设计： 滤波器是信号处理中最基本也是最重要的系统之一，其目标是通过选择性地允许或阻止特定频率的信号通过，来净化、增强或提取有用信息。本书将探讨不同类型的滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器）的设计原理，以及如何在时域和频域中实现这些滤波器。 采样与重构： 在数字信号处理领域，将连续信号转换为离散信号（采样）以及将离散信号恢复为连续信号（重构）是核心步骤。奈奎斯特-香农采样定理将告诉我们，在什么条件下，采样后的离散信号能够完整地包含原始连续信号的信息，并且可以被精确地重构回来。这为数字通信、数字音频、数字图像等技术奠定了理论基础。 系统稳定性分析： 系统的稳定性是工程设计中的首要考量。不稳定的系统可能导致输出失控，产生灾难性后果。本书将利用复数域分析（如极点位置）等方法，深入讲解如何判断和确保系统的稳定性。 四、应用前景：构建未来的信息基石 对信号与系统理论的深刻理解，是支撑现代科技发展的关键。从我们每天使用的智能手机、互联网，到尖端的医疗影像设备、航空航天系统，再到新兴的人工智能、机器学习，都离不开对信号的捕捉、分析、传输和系统化的处理。 通信系统： 如何高效、准确地将信息从一个地方传输到另一个地方？这需要我们深入理解调制解调技术、信道编码、多路复用等信号与系统原理。 控制系统： 自动化生产线、自动驾驶汽车、无人机等，都需要精确的反馈控制系统，它们的核心在于对传感器信号的实时处理和对执行器的精确控制，这正是信号与系统理论的用武之地。 图像与语音处理： 图像压缩、降噪、特征提取，语音识别、语音合成，这些看似神奇的功能，都基于对信号的精细分析和系统化的处理。 人工智能与机器学习： 神经网络、深度学习等现代人工智能技术，本质上也是复杂的信号处理系统。理解信号与系统的基本原理，能够帮助我们更好地理解和设计这些智能模型。 本书旨在以一种严谨而不失趣味的方式，引领读者走进信号与系统的奇妙世界。它不仅仅是学习知识的过程，更是培养逻辑思维、抽象能力和解决问题能力的训练。通过本书的学习，您将能够更好地理解周围的世界，洞察事物背后的运行规律，并为未来在信息科学、电子工程、自动化、人工智能等诸多领域的学习与工作打下坚实的基础。这是一把钥匙，开启了理解数字时代、探索科学奥秘的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉非常“实在”，它不仅仅停留在理论的层面，更注重将理论与实际应用相结合。在讲解傅里叶级数和傅里叶变换时，作者不仅仅给出了数学推导，还详细阐述了它们在频谱分析、滤波等方面的应用。这一点对于我这种更偏向动手实践的学生来说，非常有吸引力。我记得有一次，我在做一个关于音频信号降噪的课程设计，当时卡在了如何有效地去除噪声信号上。我翻阅了这本书的通信系统部分，其中关于滤波器设计的内容给了我很大的启发，让我找到了解决问题的思路。而且，书中还涉及到了一些数字信号处理的基础概念，这对于我们电子信息专业的学生来说，是非常重要的技能。总的来说，这本书不仅教授了知识，更培养了我的工程思维和解决实际问题的能力，让我对信号与系统的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我之前对“信号与系统”这个学科并没有太多的概念，觉得它离我的日常生活很遥远。但自从开始阅读《信号与系统教程（第2版）》后，我才意识到这个学科的重要性。书中的一些例子，比如收音机接收信号的过程、手机通信的原理，都让我觉得非常贴近生活，也更加容易理解。作者在讲解连续时间系统和离散时间系统之间的区别和联系时，用了非常清晰的图示和类比，这让我在理解不同领域信号处理的共性与特性时，有了更深刻的认识。我特别喜欢书中关于系统响应的分析，它让我明白，同一个输入信号，在不同的系统中会产生不同的输出，这对于理解和设计各种电子设备至关重要。这本书就像打开了一扇新世界的大门，让我对电子信息技术有了更宏观和深入的认识，也激发了我对这个领域更浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我原本对信号与系统这个科目一直抱有一种敬畏感，觉得它抽象且难以理解。然而，当我翻开《信号与系统教程（第2版）》时，这种感觉瞬间消失了。作者的语言风格非常平实，就像和一位经验丰富的老师在对话。他善于将复杂的概念分解成一个个小的、易于理解的部分，然后层层递进，最终构建起完整的知识框架。我尤其喜欢书中对于“系统”的定义和分类，以及对不同类型系统（如线性时不变系统、因果系统等）特性的深入分析。这些内容不仅为我理解信号处理和系统分析打下了基础，更让我体会到了工程问题中系统思维的重要性。书中的一些章节，例如关于离散时间信号和系统的分析，对于我在进行数字通信系统的设计和仿真时，提供了非常宝贵的指导。我之前在实践中遇到的一些问题，通过阅读这本书，找到了理论上的解释和解决方案。它让我明白，信号与系统不仅仅是理论知识，更是解决实际工程问题的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容真是太全面了！我最近在学习数字信号处理，一直想找一本既有理论深度又不失实践指导意义的书。这本书简直就是我的救星！从最基础的信号的分类、时域分析，到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换这些核心概念，讲解得都非常清晰透彻。我尤其喜欢它在推导过程中，每一步都给出了详细的解释，不会让人感到突然跳跃。而且，书中还穿插了很多具体的例子，比如音频信号的处理、图像信号的分析，这些都让我能更好地理解抽象的理论。书中的习题设计也很棒，有基础的巩固题，也有一些需要深入思考的应用题，这让我能够检验自己的学习成果，并且不断挑战自己。我最看重的是它能够帮助我建立起一个扎实的信号与系统知识体系，这对于我后续学习更高级的课程，比如通信原理、控制理论等，打下了坚实的基础。感觉这本书就像我的私人导师一样，随时解答我的疑惑，引导我前进。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子信息工程专业的学生，我接触过不少教材，但《信号与系统教程（第2版）》绝对是让我印象最深刻的一本。它的排版设计很人性化，重点内容用不同颜色标记，公式清晰易懂，图示也绘制得非常精美，完全不像一些枯燥的理论书。我特别欣赏作者在讲解卷积这个概念时，不仅给出了数学上的定义，还用非常形象的比喻来帮助我们理解，比如“两个函数的滑动和叠加”，这让我在第一次接触时就感到豁然开朗，而不是一头雾水。书里还提供了很多参考资料和进一步阅读的建议，这对于想要深入研究某个领域，或者对某个概念有更深层次理解的同学来说，非常有价值。我有一个朋友，他最近在准备考研，也在看这本书，他说这本书的内容帮他理清了很多模糊的概念，大大提升了他的复习效率。总而言之，这本书是一本值得反复研读的经典之作，无论你是初学者还是想要巩固知识，它都能给你带来巨大的收获。