信号与线性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:王莹莹

出品人:

页数:249

译者:

出版时间:2007-1

价格:18.00元

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isbn号码:9787802213852

丛书系列:

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• 信号与系统
• 线性系统
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• 工程数学
• 通信原理

信号与线性系统分析导论：从理论基石到实际应用 本书聚焦于信号与线性系统领域的深层理论构建与前沿应用，旨在为读者提供一个系统、深入且兼具实践指导性的学习路径。 我们将彻底梳理信号处理和线性系统的基本概念，从傅里叶分析到拉普拉斯变换，再到Z变换，构建起理解复杂动态系统的数学框架。本书的重点不在于对现有教材的简单复述，而是致力于揭示这些核心工具背后的物理意义和内在联系，帮助读者建立起直观的工程思维。 --- 第一部分：连续时间信号与系统——时间的几何与代数 本部分将奠定连续时间信号与线性时不变（LTI）系统的理论基础。我们不满足于仅介绍卷积积分，而是深入探讨其在时域和频域中的几何解释。 1.1 信号的分解与表达：傅里叶系列的深刻洞察 我们将从周期信号的三角函数展开出发，逐步过渡到傅里叶级数（FS）的收敛性、复数形式及其在周期信号分析中的强大能力。重点在于理解傅里叶级数系数的物理意义——即信号能量在不同频率分量上的分布。我们随后将解析傅里叶变换（FT）的推导过程，着重阐述狄拉克函数（冲激函数）在处理非周期信号和系统冲击响应时的关键作用。书中将详细探讨如何利用傅里叶变换的线性、时移、频移、尺度变换、调制以及共轭对称性等性质，快速求解复杂信号的频谱。 1.2 线性时不变（LTI）系统的核心：卷积与系统的记忆 LTI系统的核心特征在于其叠加性和时不变性。我们将详细分析卷积积分的数学定义，并侧重于从物理角度理解卷积操作的本质——即当前输出是过去所有输入信号在系统脉冲响应作用下的“时间加权求和”过程。我们将通过多个工程实例（如RC电路的瞬态响应）来直观展示卷积的物理含义。此外，本书将深入讨论系统的因果性（Causality）和稳定性（Stability）的判据，以及这些判据如何直接与系统的脉冲响应和系统函数的零、极点位置相关联。 1.3 频率域的透视：系统函数与频率响应的精妙设计 傅里叶变换在LTI系统分析中的真正威力体现在频域。系统函数 $H(s)$（或 $H(jomega)$）是连接时域脉冲响应 $h(t)$ 和频域特性的桥梁。我们将花费大量篇幅解析频率响应 $H(jomega)$ 的幅频特性和相频特性。理解幅频响应决定了系统对不同频率成分的增益或衰减，而相频响应则决定了信号在系统内传输时的相位延迟。我们将对比理想滤波器（如理想低通滤波器）与实际滤波器的设计挑战，探讨群延迟和相位延迟的概念，这对于通信和控制系统至关重要。 1.4 拉普拉斯变换：处理非稳定信号的强大工具 拉普拉斯变换作为傅里叶变换的推广，其引入的关键在于处理具有指数增长或衰减项的非周期信号，并能统一处理瞬态和稳态响应。本书将详细讲解单边和双边拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）的确定及其重要性。我们重点分析利用拉普拉斯变换求解微分方程，特别是电路分析中的复杂初始条件问题。系统的零、极点分析将贯穿始终，解释它们如何决定系统的自然响应和系统函数的结构。 --- 第二部分：离散时间信号与系统——数字化的必然选择 随着数字技术的发展，离散时间信号处理成为现代工程学的核心。本部分将建立离散系统的对偶理论体系，并引入Z变换作为分析工具。 2.1 离散信号的表示与基础操作 我们将从采样理论的初步概念入手，解释如何将连续信号转化为离散信号。离散时间信号的表示（单位冲激序列、单位阶跃序列）及其时移、尺度变换等性质将被严格定义。离散卷积求和的计算方法及其与连续卷积的类比关系是本节的重点，旨在帮助读者理解离散系统的动态特性。 2.2 Z变换：离散系统的频率之眼 Z变换是分析离散时间LTI系统的关键工具，它与拉普拉斯变换在概念和应用上高度一致。本书将深入探讨Z变换的定义、收敛域（ROC）的几何意义，以及其在复平面上的特性。我们将重点解析Z变换的性质，特别是时移性质在求解差分方程中的应用。 2.3 离散LTI系统的分析：从差分方程到系统函数 与连续系统类似，离散LTI系统的行为由其脉冲响应 $h[n]$ 和系统函数 $H(z)$ 描述。我们将详细分析如何通过Z变换求解线性常系数差分方程，确定系统的稳定性和因果性。系统的零、极点在Z平面上的位置与系统时间响应的衰减率和振荡频率之间的精确关系将被深入阐述。 2.4 离散傅里叶变换（DFT）与快速算法（FFT） DFT是连接离散时间系统和数字频率分析的桥梁。我们将解析DFT的定义，并着重讨论其在频谱分析中的应用。虽然本书不侧重于算法实现细节，但会简要介绍快速傅里叶变换（FFT）的原理及其对现代信号处理效率的革命性影响，强调DFT作为分析工具的普适性。 --- 第三部分：系统互联与分析的进阶主题 本部分着眼于将前两部分的理论融会贯通，探讨更复杂的系统结构和分析方法。 3.1 系统联接与模块化设计 我们将系统地探讨串联、并联和反馈连接对系统总频率响应和稳定性的影响。反馈系统的分析将是重点，特别是负反馈如何用于改善系统的带宽、减小瞬态响应时间以及提高对不确定性的鲁棒性。 3.2 随机信号处理的引言 在工程实践中，信号往往是随机的。本书将引入随机过程的基本概念，包括自相关函数和功率谱密度（PSD）。我们将解释如何利用LTI系统的频域特性来分析随机信号经过系统后的统计特性变化，特别是功率谱密度的处理，这对于噪声抑制和通信系统设计至关重要。 --- 本书特色： 本书的编写风格旨在强调数学工具的工程直觉。我们不仅提供严谨的数学推导，更注重每一个定理、每一个变换背后的物理图像和实际意义。章节之间逻辑严密，从基础的傅里叶分析到高级的Z域分析，层层递进，确保读者能够真正掌握信号与系统这门学科的精髓，从而为后续的通信、控制、滤波和图像处理等专业课程打下坚实的基础。书中将穿插大量精心设计的例题解析，旨在引导读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。

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说实话，我是一名跨专业考研的学生，对于信号与线性系统几乎是从零开始。起初，我对于如何入手感到非常茫然，看了几本教材都觉得晦涩难懂。偶然的机会，我听同学推荐了这本《信号与线性系统全程导学及习题全解.上册》，抱着试试看的心态买了下来。没想到，这本书给了我巨大的惊喜。作者的语言风格非常平实易懂，即使是对于初学者来说，也不会感到压力。它将复杂的概念分解成易于理解的小块，并用大量的类比和生活中的例子来辅助说明。我尤其喜欢书中对于“系统”和“信号”这两个基本概念的阐释，非常清晰，让我迅速建立了正确的认知框架。而“全程导学”的部分，真的做到了“全程”，它不仅讲解了基础知识，还渗透了解决问题的技巧和思维方式。让我这个零基础的学生，也能逐渐建立起对这个学科的信心，不再感到畏惧。

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坦白说，在购买这本书之前，我对市面上许多号称“全解”的习题集持保留态度。有些可能只是简单地给出答案，对于理解解题思路帮助甚微；有些则可能解析过于简略，让人看了依然云里雾里。然而，当翻开这本书的上册，我立刻感受到了它的诚意。每一个例题的解析都写得非常详细，不仅列出了详细的步骤，还常常穿插着对相关概念的再次强调和对解题技巧的提示。比如，在讲解卷积定理的部分，书中不仅给出了两种不同的计算方法，还深入剖析了每种方法的适用场景和优缺点，这对于我这种喜欢刨根问底的学习者来说，简直是福音。此外，书中还提供了不同难度等级的习题，从基础的概念理解题到复杂的综合应用题，覆盖面非常广。我特别欣赏的是，作者在讲解过程中，并没有回避一些容易出错的细节，反而将其单独拎出来，进行重点说明，这充分体现了作者对学生学习过程的深刻洞察。这本书的编排逻辑清晰，从易到难，层层递进，让我能够一步一个脚印地深入理解信号与线性系统的知识体系。

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这本书的封面设计就让人眼前一亮，深邃的蓝色背景搭配银白色的书名，仿佛预示着即将踏上一段探索信号与线性系统奥秘的旅程。拿到手上，沉甸甸的分量感十足，纸张的质感也相当不错，翻页时没有令人不适的沙沙声，触感温润。我一直对信号处理这个领域充满好奇，但市面上的一些教材往往过于理论化，对于初学者来说门槛较高。而这本《信号与线性系统全程导学及习题全解.上册》的出现，恰恰弥补了这一空白。从书名中的“全程导学”和“习题全解”就能看出，作者旨在为读者提供一条清晰的学习路径，并且辅以大量的实践练习来巩固理解。我特别期待书中能够循序渐进地讲解傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念，并且能通过生动形象的例子来阐述这些抽象的数学工具是如何应用于实际的信号分析中的。同时，“习题全解”部分更是让我心动，因为我深知理论学习离不开大量的练习，而详细的解析能够帮助我及时发现并纠正学习中的误区，真正做到举一反三。我希望这本书能够成为我学习道路上的得力助手，带领我跨越初期的迷茫，稳步前行，直至掌握信号与线性系统的精髓。

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作为一个正在准备考研的学生，信号与线性系统是我备考的重中之重，也是我一直以来感到棘手的部分。市面上关于这个科目的辅导书不少，但我总觉得缺少一本能真正打通我知识盲点的书。《信号与线性系统全程导学及习题全解.上册》正好填补了我的需求。它的“全程导学”部分，不是那种干巴巴的知识点罗列，而是更侧重于思想方法和解题思路的引导。书中很多地方都强调了“为什么”要用某种方法，而不是简单地告诉你“怎么”用。这种教学方式让我能够从根本上理解这些理论的由来和应用场景，而不是死记硬背。我尤其喜欢书中对于一些关键概念的“图解”式说明，比如对于LTI系统响应的分析，书中通过大量形象的图形展示，让原本抽象的卷积运算变得直观易懂。另外，习题的挑选也相当有代表性，很多都与考试常考的题型相呼应，而且解题过程的每一步都标注得很清楚，对于我复习和巩固知识点非常有帮助。

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这本书的内容呈现方式确实与众不同，它并非简单地堆砌理论知识，而是更注重于将理论与实践紧密结合，从而达到“导学”和“全解”的目的。在章节的编排上，作者很巧妙地将概念讲解、例题分析和习题练习有机地整合在一起，形成了一个完整的学习闭环。我最欣赏的是，在讲解完一个重要概念后，会立即给出相应的例题进行演示，并且对例题的解题思路和关键步骤进行详尽的剖析，这种即时反馈的学习模式，能够帮助我及时巩固所学知识，避免遗忘。同时，书中对于习题的分类也做得非常细致，有基础巩固题、能力提升题以及综合应用题等，可以满足不同层次读者的学习需求。更难能可贵的是，在“全解”部分，作者不仅仅给出解题过程，还会对解题过程中可能出现的陷阱和易混淆的地方进行提醒，这种细致入微的关怀，对于我这样的学习者来说，无疑是极大的帮助，能够有效地提升我的解题能力和准确率。

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