信号与系统(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:徐亚宁

出品人:

页数:318 页

译者:

出版时间:2007年

价格:27.0

装帧:平装

isbn号码:9787871210370

丛书系列:

图书标签:

• 信号与系统
• 电路分析
• 线性系统
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• 通信原理
• 控制系统
• 电子工程
• 高等数学
• 工程数学

《现代电子系统设计：从理论到实践》 本书聚焦于当代电子系统设计的核心挑战与前沿技术，旨在为工程专业学生、研发工程师以及系统架构师提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系。我们深知，一个稳定、高效、可靠的电子系统，不仅仅是各个元器件的简单堆砌，更是对信号处理、控制理论、电磁兼容性（EMC）以及功耗管理的精妙平衡。因此，本书摒弃了对基础数学理论的冗余探讨，转而将重心放在如何将这些理论工具转化为实际可行的工程解决方案上。 第一部分：高速信号完整性与电源完整性（SI/PI） 在当前GHz量级的工作频率下，信号完整性已成为决定系统性能的瓶颈。本部分将深入剖析高速互连线中的传输线效应，包括反射、串扰（Crosstalk）和损耗的物理根源。 1. 传输线理论在PCB设计中的应用： 我们将详尽阐述史密斯圆图在阻抗匹配中的实际操作，重点讨论了微带线（Microstrip）和带状线（Stripline）的有效介电常数、特征阻抗的精确计算及其对时域响应的影响。尤其会引入无源/有源端接网络的拓扑选择与参数优化，例如串联电阻、戴维南端接（Thevenin Termination）与AC耦合的适用场景分析。 2. 串扰的建模与缓解： 书中提供了多种串扰模型，从简单的耦合系数计算到基于有限元分析（FEA）的复杂场分布模拟。重点讲解了隔离距离的确定原则、地平面分割的影响，以及如何利用交叉耦合矩阵（Crosstalk Matrix）进行系统级的预估与优化。 3. 电源完整性（PI）的系统化管理： PI不再仅仅是去耦电容的选择。本章深入探讨了电流回路阻抗（Loop Impedance）的最小化策略。内容涵盖了从封装（Package）引线电感到PCB走线路径的整体阻抗剖面分析。我们详细介绍了去耦电容的层次化设计——从大容量电容的低频去耦到MLCC（多层陶瓷电容器）的高频响应优化，并提供了基于瞬态电流需求的电容选型流程图。此外，对电源分配网络（PDN）的直流压降（IR Drop）分析和时域纹波抑制技术进行了细致的讲解。 第二部分：嵌入式系统中的实时控制与系统级集成 现代电子系统，特别是工业控制、汽车电子和物联网设备，对实时性、确定性和可靠性提出了极高要求。本部分关注如何构建高效的软硬件协同系统。 1. 数字控制系统的离散化与实现： 针对连续时间系统（如PID控制器）在微控制器上的数字实现，本书详细分析了零阶保持器（Zero-Order Hold, ZOH）和一阶保持器对系统稳定性和瞬态响应的影响。我们提供了不同采样率和量化误差对控制精度的影响评估方法，并讨论了固定点运算与浮点运算在实时嵌入式平台上的性能权衡。 2. 中断驱动与实时操作系统（RTOS）： 系统级的响应时间由中断延迟决定。本章对比了轮询（Polling）、中断服务程序（ISR）和基于RTOS任务调度的优劣。重点讲解了RTOS中的任务优先级继承、互斥量（Mutex）与信号量（Semaphore）的正确使用，以避免优先级反转和死锁等经典实时性问题。 3. 传感器接口与数据采集链设计： 涵盖了从模拟前端到数字后端的数据流设计。详细介绍了Σ-Δ型和逐次比较型ADC（模数转换器）的选择依据，并重点讨论了抗混叠滤波器的设计（包括模拟滤波与数字滤波的级联），以及如何在高噪声环境中实现同步采样以确保数据一致性。 第三部分：电磁兼容性（EMC）设计与辐射防护 一个在实验室环境下表现完美的系统，在实际应用中可能因EMC问题而失效。本部分将EMC设计提升到系统架构层面进行考量。 1. 辐射发射（RE）与抗扰度（RI）的机理分析： 书中以场论基础为指导，解释了电磁辐射的主要产生源——电流环路面积、高频电流急剧变化率（dI/dt）和电压急剧变化率（dV/dt）。我们将重点分析PCB布线、连接器和电缆作为辐射天线和接收天线的物理机制。 2. 系统级屏蔽与滤波技术： 详细阐述了法拉第笼效应在PCB和机箱设计中的应用。对于传导发射（CE）问题，本书提供了共模扼流圈（Common-Mode Choke）的选型与设计指南，并讲解了如何通过控制电流回流路径来抑制共模噪声。在屏蔽方面，侧重于屏蔽体的开孔、接缝以及接地工艺对屏蔽效能（SE）的实际影响。 3. 系统级故障排除： 提供了一套基于频谱分析仪和近场探头的系统化EMC故障诊断流程。通过真实的案例分析，展示了如何快速定位是辐射问题、传导问题还是静电放电（ESD）敏感性问题，并给出对应的硬件修改策略。 第四部分：高可靠性与热管理 系统的长期可靠性与工作温度密切相关。本部分关注如何将热力学设计融入到电子系统架构中。 1. 热设计基础与传热模型： 概述了导热、对流和辐射这三种基本传热模式。重点介绍了热阻（Thermal Resistance）的概念，并提供了基于Junction-to-Ambient路径的热阻计算方法。 2. 被动与主动散热方案的优化： 详细分析了散热片（Heatsink）的设计参数（如鳍片间距、材料选择），以及热管（Heat Pipe）和均热板（Vapor Chamber）在高功率密度下的应用优势。对于主动散热，探讨了风扇选型、气流组织（Airflow Management）以及如何通过热敏电阻网络动态控制风速。 3. PCB板级热扩散： 讲解了如何利用覆铜面积、内部电源层和过孔阵列（Thermal Vias）来构建高效的散热路径，将热量从发热源快速导出至系统外壳或散热器，确保关键半导体元件的结温（Tj）始终处于安全工作区间内。 总结： 《现代电子系统设计：从理论到实践》旨在打破理论与工程实践之间的鸿沟。通过对高速设计、实时控制、EMC以及热管理这四大关键领域的深度整合分析，本书为读者提供了一套完整的、面向下一代电子产品开发的方法论和工具箱。它不是对已有知识的简单重复，而是对现代电子工程复杂性的系统化应对指南。

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老实讲，我接触过不少声名在外的教材，但像《信号与系统（第2版）》这样能让人感到“踏实”的，实属罕见。它的内容组织严谨到近乎偏执，每一个概念的引入都有其明确的逻辑支撑。特别是在对系统特性的讨论中，作者对线性、时不变性（LTI）的讲解，通过反例的设置，让读者深刻理解“什么不是LTI系统”，这种负面定义的教学法，在许多教材中是缺失的。再者，这本书的示例丰富度令人惊叹，从简单的RC电路响应到更复杂的调制解调过程的初步引入，都展现了作者深厚的工程背景。阅读此书的过程，更像是一场与经验丰富的导师的对话，他循循善诱，总能在关键节点给予清晰的指引。对于任何想在通信、控制或电子工程领域深耕的人来说，这本书是打牢基础、建立系统性思维的必备良方。

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坦白说，我购买市面上很多教材时都会有所期待落空的感觉，但《信号与系统（第2版）》成功地超出了我的预期。这本书的特点在于其对“离散时间系统”部分的处理，处理得相当细致入微。采样定理的阐述极其到位，书中对混叠现象的图示分析，让我清晰地看到了从模拟世界跨越到数字世界的“陷阱”。而且，作者并未止步于理论的罗列，书中嵌入的习题设计极具巧思，它们不仅仅是检验知识点的工具，更是引导读者主动探索更深层次概念的阶梯。我花了很多时间在后面的部分练习上，从中体会到了不同变换域之间的相互转换乐趣。这本书的语言风格非常适合自学，它有一种不动声色的引导力，让你在不经意间就掌握了复杂概念。对于在校学生来说，如果能配合课堂讲解同步研读，那绝对是事半功倍的。

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拿起这本书，我最大的感受是其内容的广度和深度达到了一个近乎完美的平衡点。它并非仅仅满足于罗列公式和定理，更注重培养读者的分析能力和工程直觉。例如，在讨论Z变换和拉普拉斯变换时，作者非常巧妙地将它们置于一个统一的框架下进行比较和对比，而非孤立地讲解。这种宏观视角让我受益匪浅。书中对于系统稳定性、因果性和频率响应的讨论，都紧密结合实际应用场景，比如滤波器设计中的一些基本考量。我尤其欣赏作者在案例分析中展现的严谨性，每一步推导都有理有据，很少出现逻辑上的跳跃。对于那些希望深入研究数字信号处理（DSP）的读者而言，这本书提供的连续时间系统基础，是构建数字世界认知大厦的坚实地基。可以说，这本书的价值在于它教会你“如何思考”，而不是简单地“记住什么”。

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这本书的魅力在于它的历久弥新。尽管信号处理领域的技术迭代很快，但系统分析的基石理论是恒定的。第二版在保持原有精髓的基础上，显然进行了大量的打磨和优化。尤其是在对状态空间表示法这一高级主题的引入上，处理得非常流畅自然，仿佛水到渠成。它没有把状态空间视为一个完全独立的新分支，而是将其巧妙地融入到对LTI系统更全面描述的语境中。这种结构上的连贯性，极大地降低了读者对高维线性代数概念的畏惧感。我个人最赞赏的是它对不同分析工具（时域、频域、复频域）之间相互联系的强调，这使得我对整个信号处理的“全景图”有了更清晰的认识。它不是一本速成手册，而是一本值得反复研读、常读常新的经典之作。

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这本《信号与系统（第2版）》的出版，着实让我在信号处理领域如虎添翼。初次接触这本书时，就被它清晰的脉络和深入浅出的讲解所吸引。作者在介绍傅里叶级数和傅里叶变换时，没有将复杂的数学推导堆砌在一起，而是通过大量的实例和直观的图示，将抽象的概念变得具体可见。特别是对于周期信号和非周期信号的分解，书中的讲解简直是教科书级别的范本。我记得有一次为了理解LTI系统的时域分析，我翻阅了多本参考资料，效果都不尽如人意，但翻开这本书的第三章，作者对卷积积分的解释，配上那个经典的“滑窗”比喻，让我茅塞顿开。这本书的排版也非常人性化，关键定义和公式都用醒目的方式标注出来，即便是带着咖啡渍翻阅了多次，核心内容依然清晰可辨。对于初学者来说，这本书无疑是一座坚实的桥梁，能帮助他们平稳地跨越从基础电路到高级信号处理的鸿沟，它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的引导，让人学会如何像工程师一样去“看”信号。

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