信號與係統學習指導與習題精解 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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☆☆☆☆☆

鬍釙 編

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
• Z變換
• MATLAB
• 通信原理
• 控製係統
• 高等數學

齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307198050

版次：1

商品編碼：12270937

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2017-12-01

用紙：膠版紙

頁數：440

字數：658000

內容簡介

本書在對典型例題和習題解答給齣詳盡分析與解答的同時，強調基本知識點、重要公式以及分析方法特彆是綜閤分析方法的正確運用，幫助讀者掌握信號與係統課程重要內容，提高分析和解題能力，以精解題達到題海所無法達到的良好效果。因此， 本書可作為電氣信息類、電子信息類各專業學生學習“信號與係統”的好幫手，還可作為信號與係統課程的自學參考書，更是備考研究生考試者的良師益友。

作者簡介

鬍釙，1965年11月生. 武漢大學電氣係統及自動化專業畢業，目前是武漢大學電氣工程學院教授, 博士生導師. 長期從事電力係統控製，電力係統分析以及 電力自動監控、 測量技術的理論和應用等方麵的教學和科研工作，主持和參加多項科研與教學項目，齣版學術專著和教材8部，發錶有影響的學術論文30多篇，被三大檢索10多篇。

目錄

第1章 緒論
1.1 基本要點
1.2 典型例題
1.3 習題解答

第2章 連續信號與係統的時域分析
2.1 基本要點
2.2 典型例題
2.3 習題解答

第3章 連續信號的頻域分析
3.1 基本要點
3.2 典型例題
3.3 習題解答

第4章 連續係統的頻域分析
4.1 基本要點
4.2 典型例題
4.3 習題解答

第5章 拉普拉斯變換
5.1 基本要點
5.2 典型例題
5.3 習題解答

第6章 連續時間係統的復頻域分析
6.1 基本要點
6.2 典型例題
6.3 習題解答

第7章 離散信號與係統的時域分析
7.1 基本要點
7.2 典型例題
7.3 習題解答

第8章 離散時間傅裏葉變換、離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換
8.1 基本要點
8.2 典型例題
8.3 習題解答

第9章 z變換
9.1 基本要點
9.2 典型例題
9.3 習題解答

第10章 離散時間係統的復頻域分析
10.1 基本要點
10.2 典型例題
10.3 習題解答

前言/序言

《工程信號分析與應用》 內容概覽 本書旨在為讀者提供一個深入理解信號與係統基本原理及其在工程領域廣泛應用的框架。內容涵蓋從最基礎的信號分類、基本信號單元，到信號的變換、分析方法，再到綫性時不變（LTI）係統的數學模型、時域和頻域分析，以及係統在不同域下的響應特性。同時，本書還將重點探討傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換等核心分析工具，並介紹采樣理論、數字信號處理（DSP）基礎以及一些經典工程應用案例，例如濾波器設計、通信係統和控製係統中的信號處理。 第一部分：信號的基礎 信號的定義與分類： 本章將從最根本的層麵介紹什麼是信號，信號是信息的載體，其形式多樣，可以是電信號、聲信號、圖像信號等。我們將詳細闡述信號的多種分類方式，包括： 連續時間信號與離散時間信號： 區分它們在時間軸上的連續性，以及它們在數學錶示和處理上的差異。 模擬信號與數字信號： 強調信號幅度是否連續，以及數字信號的量化和編碼過程。 周期信號與非周期信號： 定義周期信號的重復性，介紹基本周期和頻率的概念。 偶信號與奇信號： 解釋信號關於時間軸或幅度軸的對稱性，以及它們在分析中的應用。 能量信號與功率信號： 定義信號的能量和功率，並介紹如何區分這兩類信號。 確定性信號與隨機信號： 引入隨機信號的概念，為後續更復雜的信號分析奠定基礎。 基本信號單元： 本章將深入介紹構成復雜信號的幾個關鍵基本信號單元，它們是理解更高級概念的基石： 單位衝激信號（Dirac Delta Function）： 詳細闡述其定義、性質（如取樣性質、積分性質）及其在離散和連續時間中的錶示。 單位階躍信號（Unit Step Function）： 定義及其與衝激信號的關係，分析其在信號錶示中的作用。 單位衝激序列（Kronecker Delta）： 對應離散時間信號中的衝激信號，介紹其性質。 復指數信號： 分析其周期性、頻率和振幅等特性，以及其在傅裏葉分析中的核心地位。 正弦和餘弦信號： 介紹其幅度、頻率、相位等參數，以及在周期信號分析中的重要性。 信號的基本運算： 本章將講解對信號進行各種基本數學運算的方法，這些運算是信號處理和係統分析的基礎： 信號的加法與減法： 元素相加或相減。 信號的乘法： 元素相乘，特彆是在調製等應用中。 信號的伸縮（Scale）： 時間軸的伸縮（如 `x(at)`）和幅度軸的伸縮（如 `ax(t)`），分析它們對信號波形的影響。 信號的翻轉（Flip）： 關於時間軸的翻轉（如 `x(-t)`）和關於幅度軸的翻轉（如 `-x(t)`）。 信號的移位（Shift）： 時間軸的平移（如 `x(t-t0)`），分析其對信號起始點的影響。 信號的捲積（Convolution）： 本章將初步介紹捲積的概念，作為綫性時不變係統分析的核心工具。 第二部分：係統的分析 係統的定義與分類： 本章將引入“係統”這一概念，它是處理信號的實體，並對其進行分類： 係統的輸入與輸齣： 信號作為係統的輸入，經過係統處理後産生輸齣信號。 係統的模型： 介紹數學模型用於描述係統行為。 係統的分類： 無記憶係統與有記憶係統： 係統的輸齣是否僅取決於當前輸入。 因果係統與非因果係統： 係統的輸齣是否隻依賴於當前和過去的輸入。 綫性係統與非綫性係統： 係統的疊加性（齊次性和可加性）是衡量綫性的關鍵。 時不變係統與時變係統： 係統的參數是否隨時間變化。 穩定係統與不穩定係統： 係統的輸齣是否在有界輸入下保持有界（BIBO穩定）。 因果性、綫性、時不變（LTI）係統的特殊性： 強調LTI係統在工程中的重要地位，因為其分析工具相對成熟。 綫性時不變（LTI）係統的特性： 本章將重點深入分析LTI係統的核心屬性： LTI係統的基本性質： 強調疊加性和時不變性如何簡化係統分析。 單位衝激響應（Impulse Response）： 定義 `h(t)` 或 `h[n]`，闡述它完全錶徵一個LTI係統。 捲積的性質： 詳細講解捲積的數學定義（離散和連續），及其在LTI係統中的作用：輸齣信號是輸入信號與係統衝激響應的捲積。 捲積的計算方法： 介紹圖解法和代數法進行捲積計算。 LTI係統的穩定性與因果性判彆： 基於衝激響應 `h(t)` 或 `h[n]` 的性質來判斷係統的穩定性（如積分或求和收斂）和因果性（`h(t) = 0` for `t < 0` 或 `h[n] = 0` for `n < 0`）。 第三部分：信號的頻域分析 傅裏葉級數（Fourier Series）： 本章將引入將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的工具： 周期信號的三角形式傅裏葉級數： 介紹其基本形式，以及係數的計算方法。 周期信號的復指數形式傅裏葉級數： 強調其簡潔性和在推導傅裏葉變換中的作用。 傅裏葉級數的收斂性： 討論狄利剋雷條件。 傅裏葉級數在係統分析中的應用： 分析周期信號通過LTI係統後的輸齣。 傅裏葉變換（Fourier Transform）： 本章將周期信號的頻域分析方法推廣到非周期信號： 傅裏葉變換的定義： 基於復指數形式傅裏葉級數推導連續時間傅裏葉變換（CTFT）的定義。 傅裏葉變換的性質： 綫性性、時移性、頻移性、對稱性、微分性質、積分性質、帕塞瓦爾定理（能量守恒）等。 傅裏葉反變換（Inverse Fourier Transform）： 將頻域信息重建迴時域。 重要的傅裏葉變換對： 衝激信號、階躍信號、復指數信號、矩形脈衝、指數衰減信號等的傅裏葉變換。 傅裏葉變換在係統分析中的應用： 利用係統頻率響應 `H(ω)` 分析非周期信號通過LTI係統後的輸齣。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 介紹用於分析離散時間信號的傅裏葉變換。 離散傅裏葉變換（DFT）： 介紹用於計算機實現的、針對有限長離散信號的傅裏葉變換。 係統頻率響應： 本章將深入理解LTI係統如何影響不同頻率分量的信號： 頻率響應的定義： `H(ω)`，即係統對單位復指數信號 `e^{jωt}` 的響應。 幅度響應與相位響應： 分彆描述係統對信號幅度和相位的改變。 通過頻率響應分析係統行為： 如何理解一個係統是低通、高通、帶通還是帶阻濾波器。 頻率響應與衝激響應的關係： 它們互為傅裏葉變換對。 係統輸齣的頻域錶示： `Y(ω) = X(ω)H(ω)`。 第四部分：拉普拉斯變換與Z變換 拉普拉斯變換（Laplace Transform）： 本章將引入更廣泛的數學工具，以處理更復雜的係統和信號，特彆是包含指數增長成分的信號： 雙邊拉普拉斯變換的定義： 引入收斂域（ROC）的概念。 單邊拉普拉斯變換的定義： 主要用於分析因果係統。 拉普拉斯變換的性質： 綫性性、時移性、頻移性（復指數乘法）、微分性質（時域和s域）、積分性質、捲積性質。 拉普拉斯反變換： 介紹部分分式展開法和留數定理。 重要的拉普拉斯變換對： 衝激信號、階躍信號、指數信號、正弦信號的拉普拉斯變換。 拉普拉斯變換在LTI係統分析中的應用： 係統函數 `H(s)`，輸齣 `Y(s) = X(s)H(s)`。 係統穩定性、因果性與收斂域（ROC）的關係： 詳述。 Z變換（Z-Transform）： 本章將介紹用於分析離散時間係統和信號的拉普拉斯變換的離散對應： 雙邊Z變換的定義： 引入收斂域（ROC）。 單邊Z變換的定義： 主要用於分析因果離散係統。 Z變換的性質： 綫性性、時移性（延遲和超前）、尺度變換、共軛性、微分性質、積分性質、捲積性質。 Z反變換： 冪級數展開法、部分分式展開法、留數定理。 重要的Z變換對： 單位衝激序列、單位階躍序列、指數序列、正弦序列的Z變換。 Z變換在LTI離散係統分析中的應用： 係統函數 `H(z)`，輸齣 `Y(z) = X(z)H(z)`。 係統穩定性、因果性與收斂域（ROC）的關係： 詳述。 第五部分：采樣理論與數字信號處理基礎 采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）： 本章將探討如何將連續時間信號轉換為離散時間信號而不丟失信息： 采樣過程的數學描述： 衝激采樣模型。 理想采樣定理： 采樣頻率與信號最高頻率的關係。 過采樣與欠采樣： 分析它們對信號的影響。 混疊（Aliasing）： 詳細解釋欠采樣的危害，以及如何避免。 抗混疊濾波器（Anti-aliasing Filter）： 在采樣前進行低通濾波。 重構（Reconstruction）： 如何從離散信號恢復連續信號。 數字信號處理（DSP）基礎： 本章將介紹在數字域中進行信號處理的基本概念和技術： 數字信號的錶示： 離散時間信號的序列錶示。 數字係統的輸入輸齣： 數字濾波器、數字控製器等。 有限脈衝響應（FIR）濾波器與無限脈衝響應（IIR）濾波器： 介紹兩類數字濾波器的基本結構和特性。 數字濾波器設計基礎： 簡單介紹設計目標和方法。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 強調DFT在數字信號分析中的作用，以及FFT在提高計算效率上的革命性貢獻。 第六部分：經典工程應用 濾波器設計示例： 理想濾波器與實際濾波器： 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的頻率響應特性。 濾波器在信號去噪中的應用： 如何利用濾波器去除噪聲信號。 巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器等常見濾波器類型簡介。 通信係統中的信號處理： 調製與解調： 介紹調幅（AM）、調頻（FM）、數字調製等基本概念，以及信號在傳輸過程中的變化。 信道效應： 信號在傳輸信道中的衰減、失真和噪聲。 均衡器： 補償信道引起的失真。 控製係統中的信號與係統： 反饋控製係統： 介紹閉環和開環控製的概念。 係統穩定性分析： 在控製係統中，穩定性是首要考慮的因素。 PID控製器： 介紹最常用的控製器類型及其工作原理。 係統辨識： 從輸入輸齣數據估計係統模型。 其他應用領域簡介： 簡要提及信號與係統在圖像處理、語音識彆、生物醫學工程等領域中的應用。 本書結構清晰，邏輯嚴謹，力求通過循序漸進的方式，幫助讀者建立起紮實的信號與係統理論基礎，並能夠將這些理論知識靈活應用於解決實際工程問題。本書的章節設計旨在滿足初學者入門和進階學習的需求，並通過豐富的示例和分析，加深讀者對抽象概念的理解。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《信號與係統學習指導與習題精解》，還沒來得及深入研讀，但從目錄和前幾章的瀏覽來看，它似乎非常符閤我這種自學者的需求。我一直對信號與係統這個領域感到好奇，但市麵上的教材往往過於理論化，枯燥乏味，導緻學習起來事倍功半。這本指導書的結構，從標題就能感受到一種“接地氣”的風格，它不僅僅是理論的堆砌，更強調“學習指導”和“習題精解”，這意味著它會像一位經驗豐富的老師，一步步地引導我理解復雜的概念，並且通過大量的習題來鞏固和檢驗學習成果。我尤其看重“習題精解”的部分，因為很多時候，睏擾我們的不是理解不清理論，而是不知道如何應用理論去解決實際問題。清晰透徹的解題思路和步驟，能夠極大地幫助我打通“知識點”到“應用”的任督二脈。我期待它能在我學習這個過程中，成為我最可靠的學習夥伴，幫助我剋服那些令人頭疼的難點，最終能夠真正掌握信號與係統這門學科的核心要義。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，一本好的學習輔導書，不應該僅僅是知識的搬運工，更應該是一位智慧的引路人。《信號與係統學習指導與習題精解》這本書，恰恰扮演瞭這樣一個角色。它的“學習指導”部分，不是簡單地重復教材內容，而是提供瞭更深層次的學習策略和方法，比如如何理解抽象概念、如何構建知識體係、如何進行有效的復習等等。這對於我這種希望在自學過程中能夠事半功倍的學習者來說，具有極大的價值。而“習題精解”部分，更是這本書的靈魂所在。它沒有敷衍瞭事地給齣答案，而是進行瞭詳細的分析，挖掘瞭每個題目背後的考點和解題思路，甚至可能還提供瞭一些更巧妙的解法。這不僅僅是在教我如何做題，更是在培養我的邏輯思維能力和解決問題的能力，讓我能夠舉一反三，真正掌握信號與係統的精髓。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在信號與係統領域摸爬滾打瞭幾年的學生，我深知學習的麯摺與不易。很多時候，我們需要的不僅僅是一本厚重的理論書籍，更需要一本能夠幫助我們“打通任督二脈”的學習輔導。這次偶然接觸到的《信號與係統學習指導與習題精解》，讓我眼前一亮。它的“學習指導”部分，仿佛是為我們這些在學習過程中迷茫的學生量身定做的“地圖”，清晰地指明瞭前進的方嚮，規避瞭許多不必要的彎路。而“習題精解”更是錦上添花，它沒有簡單地給齣答案，而是深入剖析瞭題目的考點、難點，以及多種解題思路。這對於培養我們的解題能力和獨立思考能力，有著至關重要的作用。我相信，通過這本書的引導，我不僅能鞏固已有的知識，更能發現自己理解上的盲區，並找到解決的方法。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一個對數學公式和抽象概念容易感到畏懼的人，所以學習《信號與係統》對我來說一直是個不小的挑戰。在朋友的推薦下，我入手瞭這本《信號與係統學習指導與習題精解》。初翻，我就被它翔實的章節劃分和邏輯清晰的編排所吸引。與其說它是一本教材，不如說它更像是一本“學霸筆記”的精華集閤。它不僅僅是將知識點羅列齣來，而是著重於“如何學”，這一點在我看來非常重要。對於那些基礎薄弱的同學，它提供的學習方法和技巧，無疑是雪中送炭。而且，它還很巧妙地融閤瞭“精解”的部分，把一道道原本看起來讓人望而生畏的題目，通過循序漸進的解析，變得豁然開朗。我尤其期待那些涉及傅裏葉變換、拉普拉斯變換等核心內容的習題解析，希望能藉此機會徹底擺脫對這些概念的“恐慌感”，真正理解它們背後的數學美學和工程意義。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我在信號與係統的學習上都感覺有些力不從心，尤其是那些抽象的數學推導和概念，常常讓我感到頭疼。直到我發現瞭這本《信號與係統學習指導與習題精解》，纔仿佛找到瞭救星。這本書的書名就直接點齣瞭它的核心價值：它不僅僅是羅列理論，更是提供瞭如何有效學習的指導。我特彆欣賞它在“學習指導”方麵所做的細緻工作，它通過化繁為簡的方式，將復雜的概念拆解成易於理解的步驟，並且還提供瞭很多學習上的建議，這對我這種需要有人“領進門”的學習者來說，簡直是太重要瞭。更不用說“習題精解”部分瞭，我一直認為，做題是檢驗學習成果的最佳方式，而這本書的習題解析，不僅僅是給齣答案，更是深入剖析瞭題目的解題思路和技巧，這能幫助我理解“為什麼”這樣做，而不是僅僅“怎麼做”，這對於提升我的實際應用能力非常有幫助。