具体描述
本书共9章。第1章为信号与系统的基本概念；第2章为连续时间系统的时域分析；第3、4章为连续时间信号与系统的频域分析；第5、6章为连续时间系统的复频域分析；第7章为离散时间系统的时域分析；第8章为离散时间系统的Z域分析；第9章为状态变量分析法。各章均有大量精选例题及习题供参考，书后附有习题答案。
本书可作为通信与电子类专业教师与学生的参考书，亦可作为自学、复习、考研的辅导材料。
电子工程领域权威读物：深耕基础，洞悉前沿 本套系列丛书专注于现代电子工程领域的核心基石——电路理论与电磁场。旨在为电子信息类专业学生、初入职场的工程师以及希望巩固专业知识的资深从业者提供一套系统、深入且高度实用的学习资源。我们深知，无论是信号处理、通信系统、还是嵌入式设计，其底层逻辑无不根植于对基础物理规律的精确把握。因此，本系列丛书将视角定位于理论的严谨推导与工程实践的有效结合，力求构建一座从基础概念到复杂系统设计的坚实桥梁。 第一卷：现代电路分析与设计（两册） 本卷聚焦于电路理论的深度解析，并拓展至现代电子系统设计中不可或缺的分析工具。我们摒弃了传统教材中过于简化的模型，转而采用贴近现代半导体器件特性的分析方法。 第一册：线性与非线性电路的精确建模 本册深入探讨了电路分析的基础——基尔霍夫定律在复杂网络中的应用。重点在于拓扑分析与状态变量法的综合运用，以应对大规模集成电路中难以手动求解的问题。 核心内容详解： 1. 广义网络拓扑与关联矩阵： 详细讲解如何利用图论构建电路的关联矩阵、割集矩阵和回路矩阵，并结合最小割原理与最大流理论，推导系统的基本回路方程与节点电压方程。这部分内容将突破传统的节点电压法和回路电流法的局限性，为高阶系统分析打下基础。 2. 二端口网络参数的拓展应用： 除了标准的 $z, y, h$ 参数外，本册引入了 $ABCD$ 参数在级联放大器设计中的应用，并特别引入了传输函数矩阵的概念，用于分析多端口无源和有源滤波器组的级联响应。 3. 状态空间分析的工程化实现： 我们着重阐述如何从电路原理图出发，系统性地建立系统的状态空间方程。这包括对含独立源、受控源、电感和电容的复杂电路的标准化状态描述。求解部分不仅限于求解常系数线性微分方程组，还引入了李雅普诺夫稳定性判据在电路瞬态响应分析中的应用。 4. 非线性电路的摄动法与分岔理论入门： 针对实际电子设备中普遍存在的二极管、晶体管模型，本册引入了皮卡德迭代法求解直流工作点。此外，对简单的弛豫振荡电路，首次引入分岔理论的概念，解释系统如何从稳定工作点转变为周期性振荡状态，为非线性器件的特性建模提供理论深度。 第二册：动态电路与频率响应综合 本册侧重于电路在时域和频域中的动态行为，特别是含储能元件的电路响应分析。 核心内容详解： 1. 暂态响应的拉普拉斯与傅里叶变换的深度结合： 不仅停留于求解单个储能元件的响应，而是深入分析具有复极点和零点的电路的临界阻尼、欠阻尼和过阻尼响应。强调在复平面上分析s域轨迹对时域瞬态行为的影响。 2. 频率选择性网络的理论基础： 详细推导巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器（无源和有源）的幅频特性、相频特性和群延迟特性。对比分析各类滤波器在通带纹波、阻带衰减和过渡带陡峭度上的工程取舍。 3. 非正弦周期信号的分析： 深入解析傅里叶级数在非线性电路激励下的应用，特别是谐波失真的计算方法。结合周期延拓理论，探讨周期性脉冲信号对电路的瞬态冲击和稳态响应。 4. 双边拉普拉斯变换与Z变换的系统性对比： 强调Z变换在离散时间系统分析中的核心地位，并详细讲解如何利用收敛域（ROC）来唯一确定时域信号，避免了传统教材中因象形处理带来的混淆。 --- 第二卷：电磁场与电磁波（两册） 本卷是理解高频电路、微波技术乃至光通信的物理基础。我们严格遵循麦克斯韦方程组，从微观场的角度解析宏观器件的工作原理。 第一册：静电场、稳恒电流场与麦克斯韦方程组的建立 本册奠定了矢量分析和场论的基础，是理解后续电磁波传播的基石。 核心内容详解： 1. 矢量分析在场论中的预备： 详述梯度、散度、旋度在直角、柱面和球坐标系下的具体表达形式，并重点阐述了散度定理（高斯定理）和斯托克斯定理在电磁学中的物理意义。 2. 静电场的边界条件与唯一性定理： 深入探讨电介质与导体交界面处的电场强度、电位移矢量和电势的法向和切向连续性条件。引入镜像法的严格推导，并展示其在求解带电导体系统时的强大威力。 3. 电位问题的求解： 侧重于拉普拉斯方程和泊松方程在静电场中的应用。详细介绍分离变量法求解特定几何边界下的电位分布，并结合格林函数法求解带源区域的电位问题，这对于理解电磁兼容性（EMC）中的耦合效应至关重要。 4. 稳恒电流场的分析： 讨论欧姆定律在场论中的推广，引入电流密度矢量和标量电位的概念。对比有损耗介质和无损耗介质中的电流分布，并分析集肤效应的初步物理模型。 5. 麦克斯韦方程组的向量微分形式与积分形式的统一： 系统梳理方程组的推导过程，强调位移电流的物理本质——场对场的激发作用。 第二册：时变场、电磁波传播与导引结构 本册是本系列丛书的精髓，将理论推导直接导向实际的传输线和波导工程。 核心内容详解： 1. 时间谐和电磁场分析： 将麦克斯韦方程组转化为相量形式，以便于引入复数阻抗的概念。详细分析均匀、各向同性、无损耗介质中平面波的传播常数、特性阻抗和坡印廷矢量（瞬时功率流密度）。 2. 电磁波在不同媒质中的传播： 深度解析电磁波在导体、低损耗电介质、高损耗电介质中的传播特性，特别是趋肤深度和介质损耗角正切对波传播的影响。 3. 传输线理论的场论基础： 彻底推导特勒根波（TEM）在平行板、同轴线和微带线中的场分布。重点分析输入阻抗、电压驻波比（VSWR）的物理来源，并推导出史密斯圆图的数学构造原理。 4. 导引波与模式分析： 针对波导结构，推导TM模、TE模的色散关系。详细分析截止频率的概念，并探讨波导中功率传输效率与模式选择性的关系。这部分内容直接服务于微波器件和射频电路的设计。 5. 辐射场基础（偶极子分析）： 初步介绍法拉第式和亨利式矢量磁位，并基于此推导半波长偶极子天线的远场辐射方向图和有效辐射功率，为天线基础理论建立场论视角。 --- 总结： 本系列丛书的特点在于“重场论，求严谨，精工程”。它不仅是对经典理论的重述，更是对这些理论如何在现代电子设备中实现精确分析和优化的深度探索。读者将通过严密的数学推导，真正理解信号和电磁能量如何在物理世界中传输和转换。
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