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

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出版者:

作者:李华

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2007-2

价格:13.50元

装帧:

isbn号码:9787802212435

丛书系列:电子电工与电气信息系列丛书

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 模拟信号处理
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• 高等教育
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• 通信原理
• 电子工程

信号与系统：理论基石与工程实践深度解析 本书聚焦于信号与系统学科的核心理论框架，并辅以大量的工程实例，旨在为读者构建一个全面、深入且实用的知识体系。全书内容组织严谨，逻辑清晰，覆盖了该领域自基础概念到高级分析方法的完整路径。 第一部分：连续时间信号与系统的时域分析 本书的开篇部分奠定了信号与系统分析的基石。我们首先细致阐述了信号（包括能量信号与功率信号）的数学表示、基本运算及其分类。重点讨论了周期性信号的三角级数展开和非周期信号的指数傅里叶变换（FT），强调了傅里叶变换在频域分析中的核心地位。 系统理论部分，深入剖析了线性时不变（LTI）系统的基本性质，如叠加性、时不变性、因果性和稳定性。LTI系统的核心描述工具——卷积积分被详尽讲解，通过大量的实例演示了输入信号与系统冲激响应之间如何决定系统的输出。我们特别关注了信号与系统在时域和频域之间的内在联系，揭示了系统对信号的调制、滤波等操作在不同域中的体现。 第二部分：傅里叶变换及其应用拓展 傅里叶分析是信号处理的灵魂。本书系统地介绍了傅里叶级数（FS）和傅里叶变换（FT）的性质、收敛性及其在实际问题中的应用。重点解析了帕塞瓦尔定理，用于衡量信号的能量分布。 在此基础上，我们引入了周期信号的傅里叶变换以及离散时间傅里叶变换（DTFT），为后续的离散系统分析做好铺垫。对狄拉克梳函数（脉冲序列）和单位阶跃函数在傅里叶分析中的特殊处理，也进行了详尽的说明，这对于理解采样定理至关重要。 第三部分：连续时间系统的频域分析与系统的结构 当系统通过傅里叶变换从时域转移到频域后，卷积运算简化为乘积运算，这极大地便利了系统的分析和设计。本书详细讲解了系统的频率响应函数 $H(jomega)$，并探讨了如何利用其幅频特性和相频特性来判断系统的滤波效果（如低通、高通、带通特性）。 我们还深入探讨了系统的框图表示法，包括反馈结构和串联结构，展示了如何通过代数方法简化复杂的系统框图。引入了双边拉普拉斯变换（LT），作为傅里叶变换的更广义的延伸，尤其适用于处理非周期性、指数增长的信号。拉普拉斯变换的收敛域（ROC）的概念被强调，它是区分不同信号和确保逆变换唯一性的关键。 第四部分：单边拉普拉斯变换与系统稳定性 单边拉普拉斯变换（SLT）是处理初始条件下的微分方程和电路分析的有力工具。本书详细阐述了SLT在求解含初始条件的线性常系数微分方程中的应用，将微分运算转化为代数运算，极大地简化了求解过程。 我们深入分析了系统的传递函数 $H(s)$，并将其与系统的频率响应 $H(jomega)$ 之间的关系（通过在s平面上取 $s=jomega$ 轴的轨迹）。系统的稳定性判断是本章的核心内容，通过分析传递函数零极点在s平面的位置，结合李雅普诺夫稳定性判据（对于更广泛的系统），全面掌握了系统稳定性的判据。零极点分析法被视为理解系统动态行为的直观方式。 第五部分：离散时间信号与系统的基础 随着数字信号处理的兴起，离散时间系统的分析变得同等重要。本书系统地过渡到离散时间信号（如采样信号、序列）和离散时间系统（LTI系统）。我们详细讨论了离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质。 Z变换作为离散系统的核心分析工具，被深入讲解。它被视为拉普拉斯变换在离散域的对应物。本书全面解析了Z变换的定义、性质（特别是时移、乘积性质），以及收敛域（ROC）在Z平面上的意义。对于处理初始条件的差分方程，我们展示了如何使用Z变换进行高效求解。 第六部分：离散时间系统的分析与滤波器设计 在Z域中，系统的特性通过传递函数 $H(z)$ 来描述。本书探讨了离散LTI系统的差分方程求解、框图表示以及系统的因果性、稳定性在Z平面上的判据（所有极点位于单位圆内）。 最后，我们触及了数字滤波器设计的基础概念，包括如何从连续时间系统的设计（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器）出发，通过双线性变换等方法实现到离散时间系统的映射。对于有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器的基本结构和设计思路，进行了概述性的介绍，强调了从理论分析到工程实现的桥梁作用。 本书特色： 全书理论推导详尽严密，同时注重与实际工程问题的结合，通过丰富的实例和对比分析，帮助读者深刻理解抽象数学概念背后的物理意义。它不仅仅是一本理论教科书，更是连接课堂知识与实际应用设计的重要参考手册。

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对于习惯了国内传统教学模式的读者来说，这本书的行文风格或许会带来一丝“反差感”。它没有那种板着脸孔的学术腔调，反而更像是一种平易近人的“智者对话”。作者在阐述复杂的系统辨识和参数估计时，首先会用一个生活化的例子来铺垫问题的核心矛盾，比如如何从一组不完整的测量数据中反推出一个未知的物理过程。这种叙事方式极大地降低了阅读的心理门槛。此外，书中对不同数学工具的适用范围和局限性的讨论非常坦诚。比如，在讨论频域分析的优缺点时，作者毫不避讳地指出了傅里叶分析在处理非周期信号时的不便，并自然地引出使用拉普拉斯变换的必要性，这体现了一种严谨且不失灵活的学术态度。我特别喜欢它在章节末尾设置的“自测与反思”环节，它提供的不是标准答案，而是启发性的问题，促使读者主动去检验自己对知识的理解深度，而不是简单地记住公式。这种强调批判性思维的引导，远比死记硬背来得有效得多。

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说实话，刚拿到这本书时，我对“全程导学”这个名头持保留态度的，毕竟很多导学类书籍往往只是简单地罗列知识点，缺乏深入的洞察力。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它的高明之处在于对“系统”这一核心对象的深入剖析。它没有急于让读者跳入复杂的微分方程求解，而是先花了相当大的篇幅，细致入微地解释了线性时不变（LTI）系统的基本属性——因果性、稳定性、线性、时不变——是如何相互关联并共同决定一个系统行为的。这种“打地基”的教学方法，让我在后续学习卷积积分和状态空间表示法时，感觉异常顺畅。书中的图示部分也是一大亮点，那些精心绘制的方框图和信号流图，清晰地展示了信号在系统内部的传输路径和变换过程，远比纯文本描述来得直观有力。特别是对于反馈系统的分析部分，作者通过引入闭环和开环增益的概念，将原本令人头疼的稳定性判据（如奈奎斯特判据的某些直观理解）描绘得一清二楚。我感觉，与其说这是一本教材，不如说它是一位经验丰富的教授在耳边细心地为你讲解，每一步的引入都恰到好处，绝不拖沓，也绝不超前。

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这本书的封面设计简洁大气，初次翻阅时，我被它清晰的逻辑结构和详尽的讲解方式深深吸引。尤其是在处理傅里叶变换和拉普拉斯变换这些核心概念时，作者并没有仅仅停留在公式的堆砌上，而是通过大量形象的比喻和逐步深入的推导，将原本抽象的数学工具变得触手可及。记得有一次我在复习Z变换时遇到了瓶颈，尝试了其他几本教材都感到晦涩难懂，但翻开这本导学后，作者巧妙地引入了离散时间系统的时域特性与频域特性的关联，一下子打通了我的思路。书中的例题和习题设计得极具代表性，不仅涵盖了基础概念的检验，更包含了许多能引发深入思考的应用型问题。配套的习题详解部分更是功不可没，它不仅仅给出了最终答案，更重要的是展示了完整的解题步骤和背后的理论支撑，这对于自学或者需要巩固基础的工程师来说，无疑是一笔宝贵的财富。我特别欣赏它在引入新的分析方法时，总会回顾前一个章节所学的知识点，形成一个网状的知识结构，让人感觉整个学习过程是连贯且有机的，而不是零散知识点的堆砌。这种循序渐进的教学方法，极大地增强了我在攻克复杂信号处理问题时的信心。

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这本书的实用性强到令人惊叹。我是一名在职的电子工程师，平时工作涉及到大量的数字滤波器设计和嵌入式系统中的实时信号处理。很多理论书籍在理论深度上做得很足，但往往在如何将理论应用于实际工程问题时显得力不从心。这本《导学及习题全解（下册）》则在这方面做得非常出色。它在讲解完离散时间系统的基本概念后，立刻就引入了Z域分析在数字控制中的应用，并且针对IIR和FIR滤波器的设计原则进行了详尽的对比和阐述。书中的案例分析环节，多次提及了采样定理对系统实现的约束，以及量化噪声对系统性能的影响，这些都是教科书上容易被忽略但实际工作中至关重要的细节。我甚至发现，书中的一些习题，其难度和复杂度已经非常接近我们项目组实际遇到的性能优化问题。这使得我不再是将这本书仅仅视为知识复习的工具，而是将其变成了解决实际工程难题的“操作手册”。它成功地架起了纯粹的数学理论与工程实践之间的桥梁，让我能够更自信地将课堂知识转化为生产力。

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这本书的编排结构，特别是针对“下册”的划分，显示出作者对课程体系有着深刻的理解。通常，课程的后半部分会涉及更多高阶的、综合性的主题，比如随机过程和最优滤波等。这本书对随机信号处理的引入非常平滑，没有采用突兀的概率论复习，而是先从确定性系统的噪声模型入手，逐步过渡到高斯过程和功率谱密度分析。它在处理随机过程的平稳性与遍历性时，不仅给出了严谨的定义，还配上了能够直观展示随机过程样本轨迹特性的图例，这对于理解这些统计概念至关重要。更值得称道的是，它将维纳滤波和卡尔曼滤波这两大重量级工具，放在了相对易于理解的上下文环境中进行讲解，强调了它们在最小均方误差意义下的最优性。对于我这种需要处理通信系统和传感器融合的读者来说，掌握这些内容是刚需。这本书的内容深度和广度都达到了一个极高的平衡点，称得上是信号与系统领域一本难得的、能够贯穿从入门到应用全过程的参考书。

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