信号与系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:燕庆明 编

出品人:

页数:239

译者:

出版时间:2008-1

价格:20.50元

装帧:

isbn号码:9787040146547

丛书系列:

图书标签:

• 电子学
• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 系统分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理

好的，以下是一本名为《宇宙的织锦：从微观粒子到宏大星系的结构与演化》的图书简介，内容完全不涉及《信号与系统》的相关主题。 --- 《宇宙的织锦：从微观粒子到宏大星系的结构与演化》图书简介 导言：探寻存在的基石与宏伟的图景 我们生活在一个充满奇迹的宇宙之中。从我们指尖感受到的物质的坚实触感，到夜晚仰望星空时眼中闪烁的遥远光芒，一切都由一套精妙而统一的物理法则所编织而成。然而，这种“统一性”本身就构成了我们最大的困惑：构成原子内部的夸克与构成星系团的暗物质，它们之间是否存在着深刻的、尚未被完全揭示的联系？ 《宇宙的织锦：从微观粒子到宏大星系的结构与演化》并非一本孤立学科的教科书，而是一次跨越时间尺度和空间范围的史诗级探索。本书旨在搭建一座桥梁，连接理论物理学的最前沿与现代天体物理学的最新发现，揭示物质、能量、空间和时间是如何在不同层级上组织自身，形成我们所观察到的复杂而美丽的现实。 本书的叙事结构遵循着自然界的组织层级：从构成宇宙万物的基本砖块——基本粒子物理学，逐步向上构建至物质聚集形成恒星、星系，直至整个宇宙的演化历史。 第一部分：万物的微观基石——量子场的深处 本部分深入探究了物质存在的最底层逻辑。我们不再将电子、夸克视为孤立的点状粒子，而是将其置于量子场论（QFT）的框架之下理解。 1. 粒子物理学的标准模型： 我们详细剖析了粒子物理学的“标准模型”，它是我们对基本粒子及其相互作用最成功的描述。重点讨论了费米子（物质粒子，如夸克和轻子）与玻色子（力的传递者，如光子、胶子、W/Z玻色子）的分类与性质。理解这些粒子如何通过规范对称性被联系在一起，是理解所有宏观现象的起点。 2. 希格斯机制与质量的起源： 希格斯场的发现是现代物理学的里程碑。本章将详尽阐述“自发对称性破缺”的概念，以及希格斯玻色子如何赋予基本粒子质量。我们探讨了这一机制对宇宙演化，特别是早期宇宙暴胀之后的相变过程的深远影响。 3. 超越标准模型的新物理学猜想： 标准模型虽强大，却无法解释引力、暗物质或暗能量。因此，我们审视了当前最前沿的理论探索，包括超对称性（SUSY）理论及其对粒子谱的预测，以及额外维度理论（如卡鲁扎-克莱因理论的现代诠释）如何尝试统一四大基本力。 第二部分：时空几何与结构形成——引力的宏观展现 当我们尺度放大，引力的统治地位开始显现。本部分聚焦于爱因斯坦的广义相对论，将其作为理解宇宙大尺度结构的数学工具。 1. 弯曲时空的几何学： 我们用直观的几何图像解释张量分析如何描述引力——物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。详细分析了史瓦西解和克尔解，深入探讨黑洞的事件视界、奇点以及信息悖论的最新进展。 2. 宇宙学的观测基石： 现代宇宙学建立在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规之上。本章梳理了描述宇宙膨胀的动力学方程，并详述了宇宙微波背景辐射（CMB）的各项异性如何作为宇宙“婴儿期”的快照，为我们的模型提供关键的初始条件。 3. 暗物质的形态学： 暗物质占据了宇宙物质总量的绝大部分，但其性质仍是谜团。本书侧重于暗物质在结构形成中的作用，分析了冷暗物质（CDM）模型如何成功解释星系晕、星系团的动力学以及宇宙网（Cosmic Web）的形成过程。我们将展示模拟结果与真实观测数据（如弱引力透镜效应）的完美契合。 第三部分：从尘埃到星系——物质聚集的动力学过程 结构并非凭空出现。本部分将微观粒子的涨落转化为我们今天看到的宏伟星系。 1. 初始的微小涟漪： 我们追溯到暴胀时期产生的量子涨落，它们是如何被放大成密度扰动的。探讨了功率谱的概念，以及这些早期密度差异如何成为后续星系和星系团的“种子”。 2. 星系的诞生与演化路径： 详细剖析恒星形成的过程——从分子云的引力坍缩到氢核聚变的点燃。接着，我们转向星系尺度的演化：星系合并、星系无序碰撞（Major Merger）与小规模的潮汐吞并（Minor Accretion）如何塑造出螺旋星系、椭圆星系的不同形态。 3. 活跃星系核（AGN）的回馈机制： 星系中央的超大质量黑洞并非被动的存在。本章聚焦于AGN喷流和辐射对周围气体和恒星形成的影响——这种“宇宙级的水循环”或“回馈”过程，是解释为什么大型星系停止生长的关键。 第四部分：宇宙的终极命运与未解之谜 本书的收官部分展望了宇宙的未来，并直面我们知识体系中最深刻的挑战。 1. 暗能量的主导地位： 在过去约50亿年里，宇宙的膨胀开始加速。我们深入研究了暗能量的本质，主要聚焦于宇宙学常数（真空能量）模型，以及描述其性质的参数$omega$。探究了霍金对暗能量未来影响的预测。 2. 宇宙学的时间箭头： 我们审视了热力学第二定律与宇宙膨胀之间的关系。为什么时间总是向前流逝？这是否与宇宙的初始低熵状态（大爆炸）紧密相关？ 3. 统一理论的愿景： 最后，本书以对量子引力的探讨作结。弦论（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）等主要候选理论试图将量子力学与广义相对论融为一体，它们各自在描述普朗克尺度下的时空结构时，展现出怎样的数学美感与物理洞察？ 结语：敬畏与继续探索 《宇宙的织锦》是一份对人类认知边界的梳理。它揭示了我们已知的宇宙是如何由粒子、场、几何和动力学构成的一个连续体。然而，对于暗物质、暗能量的本质，以及如何真正实现对所有基本力的统一描述，我们依然处于迷雾之中。本书旨在激发读者对这个宏大谜题的好奇心，鼓励他们在已有的知识结构上，继续添砖加瓦。 --- 本书特色： 跨学科的深度融合： 首次将粒子物理的规范场论与天体物理的FLRW宇宙学深度结合，展现物理学思想的连续性。 强调几何直觉： 复杂的数学概念通过丰富的几何类比和现代可视化模拟的描述，力求清晰易懂。 面向前沿的讨论： 详细覆盖了LHC实验的最新结果、引力波天文学对黑洞物理的检验，以及暗能量模型的新约束。 叙事性强： 采用编年史和层级递进的叙事手法，将冰冷的物理定律融入到宇宙演化的壮阔故事中。

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**让我对“一切皆信号”有了全新的理解，也激发了我对科技的好奇心** 在我翻开这本书之前，“信号”对我而言，仅仅是手机上的短信提示音，或是电视屏幕上的图像。然而，通过这本书的学习，我才真正理解了“一切皆信号”这句话的深层含义。作者以一种极为生动有趣的方式，将我们生活中无处不在的信号和系统揭示出来。我至今仍然记得，他用大脑神经信号的传递来解释“系统”的响应，用音乐的声波来比喻“信号”的能量和频率。这种从宏观到微观的视角，让我对这个世界有了全新的认识。书中对“卷积”这一核心概念的讲解，通过模拟一个“过滤器”如何处理“输入信号”，让我对信号在系统中的变换有了直观的理解。这种抽象概念的具象化处理，让我觉得学习过程充满乐趣。此外，作者对“傅里叶变换”的讲解也让我茅塞顿开，它就像一把钥匙，打开了我认识信号频谱的奥秘之门。理解了频谱，我才明白为什么不同的乐器演奏同一个音符会有不同的音色，也理解了音频压缩的原理。这本书不仅让我掌握了相关的理论知识，更激发了我对科技的好奇心，让我渴望去探索更多隐藏在“信号”背后的奥秘。

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**开启我对信号分析的新视角，也让我思考万物运行的本质** 这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的转变。它让我学会用“信号”和“系统”的眼光去审视周围的世界。例如，在阅读关于“卷积”的部分时，我开始思考，人与人之间的交流是否也是一种信号的传递和系统的交互？当我们听到一段音乐时，大脑又是如何接收、处理和理解这些声学信号的？作者的讲解极具启发性，他引导我去思考信号的“能量”和“功率”，以及它们在系统传输过程中的损耗和变化。我尤其喜欢他关于“滤波器”的讨论，如何巧妙地设计一个滤波器来提取我们想要的信息，同时剔除无关的干扰。这让我联想到在信息爆炸的时代，如何有效地筛选和处理大量信息，找到真正有价值的内容。书中的一些案例，比如对图像进行滤波以增强边缘信息，或者对音频信号进行均衡以改善音质，都让我对信号处理的实际应用产生了浓厚的兴趣。我开始尝试用书中介绍的一些基本概念去分析我遇到的各种信号，无论是电子信号还是其他形式的信息流，都能从中找到一些规律和联系。

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**一本让我重新认识“信号”与“系统”的书籍** 第一次翻开这本书，我并没有抱太大的期望，毕竟“信号与系统”这个名字本身就带着一丝枯燥和理论性。然而，它却以一种我从未想象过的方式吸引了我。作者并没有一开始就抛出复杂的数学公式，而是用一种循序渐进、层层递进的方式，将抽象的概念变得鲜活起来。开篇的章节，通过对日常生活中的种种现象进行细致的剖析，比如音乐的播放、图像的传输、甚至是我们大脑的神经信号传递，让我惊叹于原来我们身边充斥着如此丰富的“信号”，而它们背后又是由一个个精密的“系统”在运作。我尤其喜欢作者对傅里叶变换的讲解，它不再是教科书上冰冷的代码，而是化身为一把神奇的钥匙，打开了认识信号频谱的奥秘之门。我可以通过它理解为什么不同的乐器演奏同一个音符会有不同的音色，为什么压缩图像会丢失一些我们肉眼不易察觉的信息。书中的例子非常贴切，比如通过对音频信号进行频谱分析，可以识别出不同乐器的声音成分，这让我对音频处理技术产生了浓厚的兴趣。更让我印象深刻的是，作者将这些复杂的概念与实际应用场景紧密结合，例如在通信系统中，信号的调制解调过程是如何实现信息的高效传输，以及在控制系统中，系统如何通过反馈机制来保持稳定运行。每一页都充满了作者对这个领域的深入思考和独到见解，让我受益匪浅，仿佛开启了一扇通往新世界的大门。

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**不仅是学习，更是一次思维的洗礼，让我受益匪浅** 这本书不仅仅是一本关于“信号”和“系统”的教科书，它更像是一位循循善诱的导师，引领我重新审视我们所处的世界。作者对每个概念的讲解都充满了深度和广度，他不仅解释了“是什么”，更深入探讨了“为什么”和“如何应用”。我尤其被他对“线性时不变系统”的详尽阐述所吸引，从系统的定义、性质到时域和频域的分析方法，每一个环节都衔接得天衣无缝。我曾花费大量时间去理解“卷积”在时域和频域的意义，而这本书通过生动的图示和实例，让我茅塞顿开。当看到信号经过滤波器后，其频谱是如何变化的，我仿佛看到了信号的内在生命。此外，作者对“采样”和“量化”的讲解也让我受益匪浅。他不仅解释了这些过程的数学原理，还深入探讨了它们在数字信号处理中的重要性以及可能带来的信息损失。这本书让我认识到，无论是在通信、控制、还是图像处理等领域，对信号和系统的深刻理解都是不可或缺的基础。我甚至开始尝试将书中的一些概念应用到我自己的学习和研究中，效果显著。

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**深入浅出的讲解，点燃我对信号处理的热情** 坦白说，我之前对信号与系统一直抱着敬而远之的态度，总觉得这是属于电子工程专业人士的领域，与我这样一个普通读者似乎相隔甚远。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。作者以一种令人惊叹的耐心和清晰度，将看似高深的理论知识娓娓道来。我尤其欣赏作者在讲解“卷积”这一核心概念时所采用的方法。他并没有直接给出数学定义，而是通过一个生动的比喻——一个“滤波器”如何“处理”一个“输入信号”，来形象地阐释了卷积的本质。这个比喻非常形象，让我瞬间理解了信号在经过不同系统时的变化过程。书中的插图也起到了至关重要的作用，它们精巧地描绘了信号在时域和频域的变换，让我能够直观地看到信号的内在结构。我花了很多时间去揣摩那些图示，试图从中理解离散时间信号的采样、量化过程，以及它们与连续时间信号的区别。此外，作者对于“系统”的分类和特性分析也相当到位，从线性时不变系统到因果系统，再到稳定系统，每一个概念都解释得非常透彻，并且通过大量的例子来验证这些理论。我特别喜欢他关于“滤波器设计”的讨论，如何根据不同的需求来设计滤波器，以达到抑制噪声、提取特定频率成分的目的，这让我对接下来的学习充满了期待。

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**一本能够真正“教会”读者的书，让我从零基础到融会贯通** 老实说，我之前对“信号与系统”这个科目有着天然的抵触情绪，总觉得那些复杂的公式和理论难以理解。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。作者的叙述方式非常独特，他就像一个经验丰富的老师，一步一步地引导我进入这个奇妙的世界。从最基础的信号分类（连续与离散、周期与非周期）开始，到卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念，每一个知识点都讲解得详尽而易懂。我尤其赞赏作者在引入新概念时，总是会先给出一个直观的例子或比喻，然后再深入到数学推导。例如，在讲解“抽样定理”时，他首先描述了现实世界中连续信号被离散化的过程，然后才给出奈奎斯特准则的数学表达式，这使得我对抽样理论有了更深刻的理解，也明白了为什么过采样或欠采样会导致失真。书中大量的图示和表格也为我的学习提供了极大的帮助，它们清晰地展示了信号在不同系统中的变换，让我在视觉上也能形成深刻的记忆。我甚至可以想象，即使是没有相关背景知识的读者，也能通过这本书感受到信号与系统这门学科的魅力。

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**颠覆了我对技术类书籍的刻板印象，也让我看到了知识的趣味性** 我承认，我之前对“信号与系统”这个学科一直存在一种“枯燥”、“晦涩”的刻板印象，总觉得这门学科充满了冰冷的公式和抽象的概念。然而，这本书的出现，彻底颠覆了我之前的认知。作者以一种极为生动有趣的方式，将复杂的理论知识呈现在我面前。他并没有直接抛出艰深的数学公式，而是通过大量贴近生活的例子，将“信号”和“系统”的概念变得鲜活起来。我至今仍然清晰地记得，他用一段音乐的播放过程来解释“系统”的响应，以及用不同乐器的演奏来比喻“信号”的频谱特性。这种接地气的讲解方式，让我一下子就拉近了与这门学科的距离。书中对“傅里叶变换”的引入方式尤其让我赞叹，他并没有上来就讲解繁琐的积分公式，而是从“信号分解”的角度切入，让我理解了将一个复杂的信号分解成多个简单正弦信号的意义。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式，让我每阅读一页都充满了惊喜和成就感。我甚至会主动去寻找书中提到的各种信号和系统，并尝试用书中的方法去分析它们。

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**超越预期的学习体验，让我看到了理论与实践的完美结合** 在我有限的阅读经历中，很少有技术类书籍能够给我带来如此愉悦的学习体验。这本书不仅讲解了“信号”的本质，还深入剖析了“系统”的运作机制，更重要的是，它展示了两者之间密不可分的联系。作者在讲解“采样定理”时，不仅解释了奈奎斯特准则的数学推导，还通过生动的动画示例，展示了欠采样和过采样带来的不同后果，让我对数字信号处理的精度有了更深刻的认识。我记得有一个章节专门讨论了“噪声”的来源和抑制方法，这对于我在处理实际数据时非常有帮助。从热噪声到周期性干扰，作者都给出了详细的分析，并介绍了多种降噪技术，如滑动平均、中值滤波等。这些方法我都尝试在一些个人项目中应用，效果显著。此外，书中对“傅里叶级数”和“拉普拉斯变换”的讲解也让我印象深刻。作者并没有回避数学的严谨性，但他总能找到一种简洁明了的方式来解释这些工具的意义和应用，让我在理解这些强大工具的同时，也看到了它们在工程实践中的巨大价值。这本书让我明白，理论知识并非空中楼阁，而是解决实际问题的关键所在。

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**一本让我重拾学习信心的书，将复杂问题化繁为简** 坦白说，在我过去的学习生涯中，“信号与系统”一直是我心中的一道难以逾越的坎（kǎn）。那些层出不穷的公式和抽象的理论，常常让我感到无所适从。然而，这本书的出现，彻底改变了我的看法。作者以一种极其耐心和细致的方式，将复杂的概念分解，然后逐一进行阐释。我尤其喜欢他对“系统响应”的讲解，他通过模拟一个现实生活中的“系统”，比如一个弹簧振子，来解释自由响应和强制响应的区别。这种方式让我能够轻松地理解这些抽象的数学模型。书中的插图也起到了至关重要的作用，它们清晰地描绘了信号在时域和频域的变换，让我能够直观地理解“傅里叶变换”的意义。我曾花费大量时间去揣摩那些图示，试图理解信号在不同滤波器作用下的变化。此外，作者对“采样定理”的讲解也让我印象深刻。他不仅解释了理论推导，更通过生动的例子，展示了欠采样和过采样带来的不同后果，让我深刻认识到数字信号处理的精妙之处。这本书让我重拾了学习的信心，让我相信，即使是最复杂的知识，也能通过恰当的方法变得易于理解。

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**一次深度而全面的探索，让我看到了信号处理的强大力量** 这本书无疑是一次深度而全面的“信号与系统”探索之旅。作者以其深厚的功底和独到的见解，带领我领略了这个领域的核心概念和精髓。我尤其欣赏他对“系统稳定性”的分析，从不同的角度解释了系统失控的风险以及如何通过反馈机制来保证系统的稳定运行。这让我对工程设计中的安全性有了更深刻的认识。书中对“滤波器设计”的讲解也让我大开眼界，如何根据不同的应用场景，设计出满足特定要求的滤波器，从而实现对信号的有效处理。我曾尝试根据书中的指导，用简单的代码实现一个低通滤波器，并用一段包含噪声的音频信号进行测试，结果令人惊喜。此外，作者对“拉普拉斯变换”的讲解也让我印象深刻。他不仅解释了其数学原理，更强调了它在分析连续时间系统时的优势，尤其是在处理瞬态响应和系统稳定性方面。这本书让我看到了信号处理的强大力量，它能够帮助我们理解和控制各种复杂的系统，从而解决现实世界中的诸多问题。

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