信号与系统-全程导学及习题全解（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国时代经济出版社（原中国审计出版社）

作者:李华

出品人:

页数:212

译者:

出版时间:2006-9

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787802211209

丛书系列:电子电工与电气信息系列丛书

图书标签:

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深入解析数字信号处理的基石：面向工程应用的经典教材 书籍名称： 《数字信号处理：原理、方法与应用（第三版）》 作者： [此处填写真实作者姓名，例如：罗伯特·博伊德，或知名教材作者] 译者： [若为译著，此处填写真实译者姓名] 出版社： [此处填写真实出版社名称，例如：电子工业出版社、清华大学出版社等] --- 内容提要 本书旨在为学习数字信号处理（DSP）的学生、工程师和研究人员提供一套全面、深入且高度实用的知识体系。它不仅详尽阐述了离散时间信号与系统、Z变换、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）等核心理论基础，更聚焦于这些理论在现代工程实践中的具体应用，例如滤波器设计、谱分析、语音处理和图像处理等前沿领域。 本版相较于前几版，在保持其经典理论深度和严谨性的同时，大幅度更新了面向现代计算环境的实例和仿真材料，特别强调了基于MATLAB/Python环境下的算法实现与验证，力求在理论与实践之间架起一座坚实的桥梁。 第一部分：离散时间信号与系统的基础（理论基石的构建） 本部分是理解整个数字信号处理大厦的起点，侧重于对连续系统到离散系统的过渡进行细致的建模和分析。 第一章：离散时间信号 本章从连续时间信号的采样角度出发，详细讨论了理想采样、量化误差、混叠现象及其避免措施。我们深入探讨了离散时间信号的基本表示形式，包括指数序列、复指数序列和周期序列的性质。特别关注了周期序列的周期性条件及其傅里叶级数分析，为后续的频谱分析奠定基础。 第二章：离散时间系统 系统分析是DSP的核心。本章集中讨论线性时不变（LTI）系统的概念，这是所有线性系统分析的基石。我们通过系统的基本性质（如线性、时不变、因果性、稳定性）进行严格定义。重点阐述了系统的冲激响应（Impulse Response）和卷积（Convolution）的概念，并推导出系统的微分方程（或差分方程）表示。本章通过大量的时域分析示例，帮助读者建立对系统动态行为的直观理解。 第三章：Z变换 Z变换被视为离散时间傅里叶变换（DTFT）的推广，是分析和求解离散时间系统的关键数学工具。本章全面介绍了Z变换的定义、收敛域（ROC）的物理意义及其重要性。详细推导了常用序列的Z变换对，以及时移、时域相乘、微分（或差分）等基本运算在Z域下的对应关系。本章的难点和重点在于 ROC 与系统稳定性的关联，并引入了双边Z变换以处理更广泛的非因果系统。 第四章：线性时不变系统的频率响应 本章将Z变换与系统的频率特性紧密结合。通过在Z域中考察单位圆上的特性，我们推导出了系统的频率响应函数。详细分析了信号通过LTI系统对信号频谱的影响，包括系统的幅度响应和相位响应。这部分内容直接引向了滤波器设计——理解系统如何选择性地通过或衰减不同频率的信号。 第二部分：傅里叶分析与谱估计（从时域到频域的飞跃） 本部分是DSP区别于传统控制理论的关键所在，着重于信号在频域中的表征和分析。 第五章：离散时间傅里叶变换（DTFT） DTFT 是连接Z变换和傅里叶级数的桥梁，它提供了对任意离散时间信号的完美频谱描述。本章深入分析了DTFT的周期性、对称性及其与序列频谱之间的关系。重点讲解了由有限长序列产生的频谱（离散频谱）的性质，为理解采样定理和频谱泄露打下基础。 第六章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT 是实现信号频率分析的实用工具，因为它将无限长的DTFT转化为了有限的点序列。本章详细解释了DFT的定义、逆DFT（IDFT）以及其与矩阵乘法的关系。随后，本部分的核心内容——快速傅里叶变换（FFT）算法被详尽介绍，包括Cooley-Tukey算法的蝶形运算结构、流图演示以及如何处理非2的幂次长度的输入序列（如分段、零填充）。 第七章：傅里叶分析的应用：频谱泄露与窗口函数 实践中，我们总是对有限长度的信号进行DFT计算，这必然导致频谱泄露（Spectral Leakage）。本章专门剖析了泄露的成因，并系统介绍了各种常用的时间窗函数（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗等），通过对比不同窗口函数的主瓣宽度与旁瓣衰减特性，指导读者根据应用需求选择最优的窗函数，以实现精确的谱估计。 第三部分：滤波器设计与实现（核心应用技术） 本部分聚焦于DSP最直接的应用领域——滤波，分为IIR和FIR两大类。 第八章：无限脉冲响应（IIR）滤波器设计 IIR滤波器因其在低阶数下实现陡峭的幅度响应而具有计算效率优势。本章首先复习了模拟滤波器的设计（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器），然后详细介绍了双线性变换法（BLT），这是将模拟滤波器原型转换为数字IIR滤波器的标准方法。本章还讨论了频率预畸变的重要性以及IIR滤波器的实现结构（直接形式、级联形式）。 第九章：有限脉冲响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器因其固有的线性相位特性（无相移失真）而在通信和音频处理中备受青睐。本章系统讲解了FIR滤波器的设计方法，包括：窗函数法（推导理想滤波器脉冲响应并截断）和频率采样法。通过大量的实例对比，阐明了不同窗函数对设计规范（通带纹波、阻带衰减）的影响。 第十章：数字滤波器的实现结构 本章关注如何高效地在硬件或软件中实现已设计的滤波器。讨论了直接形式（Direct Form）、级联形式（Cascade Form）和并行形式（Parallel Form）的结构差异，以及它们在量化误差和运算复杂度上的权衡。对于定点运算环境下的溢出和截断效应，本章也进行了初步的探讨。 第四部分：高级主题与现代应用 本部分拓展了DSP的应用广度，介绍了更复杂的分析工具和技术。 第十一章：多速率信号处理简介 本章介绍了信号处理领域中处理不同采样率信号的技术，核心是采样率变换。详细阐述了抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）操作的原理，以及如何使用带内滤波（Interpolation Filter）来避免混叠和实现高质量的信号速率转换，这在软件定义无线电（SDR）中至关重要。 第十二章：随机信号处理基础 本章引入了统计学概念来处理不可预测的信号（如噪声）。定义了随机过程的基本特性（均值、自相关函数、功率谱密度PSD）。重点讲解了维纳-霍夫曼（Wiener-Hoff）滤波器的基本原理，用于在存在噪声的信道中实现最优线性估计。 附录：MATLAB/Python 编程实践 本附录提供了大量的程序代码示例，涵盖了DFT计算、FFT实现、IIR/FIR滤波器的参数设置与仿真验证，帮助读者快速掌握使用主流科学计算工具进行DSP设计和验证的能力。 --- 本书特色与目标读者 理论深度与工程实用性的完美结合： 全书内容覆盖了DSP领域的核心标准，从基础数学工具到前沿应用均有涉猎，而非仅仅停留在理论推导。 面向计算的教学设计： 每一个关键算法（如FFT、滤波器设计）都配有清晰的步骤和可运行的代码示例，鼓励读者动手实践，验证理论的有效性。 严谨的数学基础： 对Z变换、ROC、DTFT的推导极为详尽，确保读者不仅知其然，更知其所以然。 目标读者： 本书适合于电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的高年级本科生和研究生作为教材使用。对于需要进行嵌入式系统开发、通信系统设计或音频/图像信号处理的在职工程师和技术人员而言，本书是提升专业技能、快速掌握DSP核心技术的理想参考书。

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这本书的排版和印刷质量也是值得称赞的。首先，纸张的质量很好，厚实且不易反光，长时间阅读眼睛不容易疲劳。其次，字体清晰，大小适中，各种符号和公式都显示得非常规整。我特别喜欢的是，书中使用了多种颜色来区分不同的内容，例如，关键概念用蓝色字体突出显示，公式推导用黑色加粗字体标注，而习题的解答部分则用灰色字体区分。这种精心的排版设计，不仅让阅读体验更加愉悦，也极大地提升了学习效率。我曾经因为教材的排版混乱而影响学习心情，但这本书的每一个细节都体现了作者和出版社的用心。此外，书中还穿插了一些插图和图表，这些图表都非常形象生动，能够帮助我更好地理解抽象的概念。例如，在讲解离散时间信号的采样和恢复时，书中提供的时域和频域的示意图，让我瞬间就明白了采样定理的物理意义。

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这本书的语言风格非常贴合初学者，即便是像我这样之前接触信号与系统不多的人，也能很快地进入学习状态。作者在讲解概念时，避免了过于生涩的专业术语，而是尽量用通俗易懂的语言来描述。例如，在解释傅里叶级数时，作者会从周期信号的分解入手，用“声音的合成”这样的类比来帮助我们理解，而不是直接抛出复杂的数学公式。这种“由浅入深”的讲解方式，大大降低了信号与系统这门课的学习门槛。我特别喜欢的是，书中很多地方都穿插了对概念背后物理意义的探讨，这让我能够更深刻地理解这些抽象的数学工具在实际信号处理中的作用。我曾经在学习“卷积”这个概念时感到非常困惑，因为它涉及到积分和函数乘积的翻转，看起来很复杂。但在这本书的导学部分，作者用一个“滤波器”的例子，生动地展示了卷积是如何描述一个系统对输入信号的处理过程的，瞬间就让我茅塞顿开。这种对概念“为什么”的解释，比单纯的“是什么”更能帮助我建立起牢固的知识体系。

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这本书绝对是学习信号与系统的一大助力，尤其是对我这种基础相对薄弱的学生来说。我之前接触过一些信号与系统相关的资料，但总感觉概念有些抽象，难以深入理解。拿到这本《全程导学及习题全解》，我最先被吸引的就是“全程导学”这四个字，它传递出一种循序渐进、伴随式学习的信心。翻开书，果然名不虚传。作者在每个章节的开头都用了大量的篇幅来梳理本章的核心概念，并且会将这些概念与实际应用联系起来，例如在讲卷积时，就用了图像处理中的模糊效果作为例子，这让我一下子就抓住了问题的本质，而不是仅仅停留在数学公式的层面。更让我惊喜的是，导学部分还会针对一些容易出错的知识点进行特别提示，提醒我们注意细节，避免走弯路。这种细致入微的讲解，让我感觉就像有一位经验丰富的老师在耳边娓娓道来，一步一步地引领我走进信号与系统的世界。而且，每个章节的导学部分都不是孤立的，作者非常巧妙地将前后章节的知识点串联起来，构建了一个完整的知识体系。这对于我这种容易“顾此失彼”的学生来说，简直是福音。我曾经尝试过一些只讲理论不讲实践的书，学完后感觉自己懂了很多，但一到做题就卡壳，究其原因就是缺乏对知识点的深入理解和应用。这本书在这方面做得非常好，让我不仅理解了“是什么”，更理解了“为什么”和“怎么用”。

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我尤其对这本书中关于“系统”的讲解印象深刻。在我看来，信号与系统这门课程的核心在于理解“系统”如何处理“信号”。这本书在这方面做得非常到位。作者在介绍各种系统（如线性时不变系统、因果系统、稳定系统等）时，不仅给出了严格的数学定义，还结合了大量的实例来帮助我们理解这些概念的物理含义。例如，在讲解线性时不变系统时，作者用了一个“音响功放”作为例子，说明了它对不同频率信号的放大作用具有一致性，并且叠加性也得到了体现。这种将抽象的系统性质与具体的工程实例相结合的讲解方式，让我能够更直观地理解这些概念，并且能够区分不同系统的特点。我曾经在学习过程中，对“线性”和“时不变”这两个概念感到模糊，但在看了这本书的讲解后，我才真正明白了它们的内涵。

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总而言之，《信号与系统-全程导学及习题全解（上册）》是一本集理论讲解、概念梳理、习题解答、应用分析于一体的优质教材。它不仅能够帮助我扎实地掌握信号与系统的基础知识，更能培养我的独立思考能力和解决实际问题的能力。我强烈推荐给所有正在学习信号与系统的同学，相信这本书一定会成为你们学习道路上的得力助手。它所带来的不仅仅是知识的传递，更是一种学习方法的启迪。我从这本书中学到的不仅仅是信号与系统的知识，还有如何有效地学习一门复杂的技术学科。这本书的价值，远远超出了它本身的定价。我会毫不犹豫地将它推荐给任何一位对信号与系统感兴趣或者需要学习这门课程的朋友。

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作为一个在校大学生，我深知教材的选择对学习效果的重要性。《信号与系统-全程导学及习题全解（上册）》无疑是我近几年来遇到的最优秀的一本专业教材。我曾经为了应对信号与系统的考试，购买过好几本不同的参考书，但都难以满足我全面深入学习的需求。直到我偶然发现了这本书，我才真正体会到什么叫做“如获至宝”。它不仅内容详实，讲解透彻，更重要的是，它真正做到了“导学”和“全解”。“导学”部分非常细致，每个概念都做了详细的解释和引申，让我能够从根本上理解知识点。“全解”部分更是强大，每一个习题都提供了详尽的解题步骤和思路，让我不再为做题而苦恼，而是能够真正地从习题中学习和进步。这本书给我最大的感受就是，它不仅仅是一本书，更像是一位全天候的私人教师，时刻陪伴在我身边，解答我的疑问，指导我的学习。

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不得不说，这本书的习题解答部分是我最看重的一点，也是让我觉得物超所值的地方。我一直认为，学习任何一门学科，尤其是理工科，习题的练习和理解是检验学习成果的唯一标准。《信号与系统-全程导学及习题全解（上册）》在这方面做得非常出色。它收录了非常全面且有代表性的习题，覆盖了信号与系统的各个核心知识点。更重要的是，它的习题解答不是简单地给出答案，而是进行了详细的推导过程。对于每一个步骤，作者都给出了清晰的解释，包括所使用的公式、定理以及为什么这样计算。这对于我来说，不仅仅是看懂答案，更是学习如何思考，如何将理论知识转化为解决实际问题的能力。我曾经遇到过一道题，自己尝试了多种方法都未能解出，但在参考了这本书的解答后，我才恍然大悟，原来是忽略了一个关键的定义。这种“解惑”的体验，是任何其他学习资源都难以比拟的。而且，书中的习题难度梯度也设计得很好，从基础概念的巩固到综合能力的提升，循序渐进，让我能够在不断练习中逐步建立起自信心。每次做完一道题，再对照书中的解答，我都能学到很多新的解题技巧和思路，这让我感觉自己的进步是实实在在的。

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这本书在对“信号”本身的分类和特性分析上也做得非常出色。从连续时间信号到离散时间信号，从周期信号到非周期信号，从能量信号到功率信号，作者都给予了详尽的介绍和分类。我非常喜欢的是，书中在介绍不同类型的信号时，都配有相应的图形和数学表达式，并且会深入分析它们的频谱特性。例如，在讲解冲激信号时，作者不仅给出了它的数学定义，还详细分析了它的傅里叶变换是均匀频谱，这为我们理解信号的频谱构成打下了良好的基础。而且，书中还会提及一些特殊信号，如单位阶跃信号、单位斜变信号等，并且分析了它们在不同系统中的响应。这种对信号特性全面而深入的分析，让我能够更好地理解信号在不同场景下的表现，也为后续的学习奠定了坚实的基础。

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这本书在章节的编排和内容的组织上，给我留下了非常深刻的印象。它遵循了信号与系统学习的内在逻辑，从基础的概念引入，到复杂的理论推导，再到实际的应用分析，层层递进，环环相扣。我尤其欣赏的是，作者在每个章节的开头都清晰地列出了本章的学习目标，以及在学习过程中可能遇到的重点和难点。这让我能够提前做好心理准备，并且在学习过程中有明确的方向感。而且，书中的各个章节之间过渡非常自然，不会出现突兀的感觉。例如，在讲解完傅里叶变换之后，作者紧接着就引入了傅里叶级数在周期信号分析中的应用，将前后知识点巧妙地联系起来。这种结构化的内容安排，使得整本书的学习过程就像是在搭建一座知识的大厦，每一块砖瓦都恰到好处地安放，最终构建出坚固而完整的知识体系。我曾经在自学过程中，因为内容跳跃性太大而感到迷茫，但这本书的有序性，让我能够轻松地跟上节奏，并且有效地消化吸收每一个知识点。

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我之前也尝试过其他一些信号与系统教材，但很多都过于侧重数学推导，缺乏实际的应用背景，学起来枯燥乏味。而《信号与系统-全程导学及习题全解（上册）》在这一点上做得非常突出。它在讲解理论知识的同时，非常注重与实际工程应用的结合。比如，在讲到拉普拉斯变换时，作者不仅解释了它的数学定义和性质，还详细阐述了它在电路分析、控制系统稳定性分析等领域的重要作用。书中还穿插了一些工程实例，通过这些实例，我能更直观地感受到信号与系统理论的强大力量，也激发了我进一步深入学习的兴趣。我尤其喜欢的是，书中提到的很多应用场景，例如通信系统中的信号滤波、音频处理中的声音效果等等，都与我的生活息息相关。这让学习过程不再是枯燥的公式演算，而变成了一个探索未知、发现规律的有趣过程。这种理论与实践相结合的学习方式，不仅巩固了我对知识的理解，更培养了我分析和解决实际问题的能力。

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