Linear Systems and Signals. 2nd ed. International edition. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford University Press

作者:B. P. Lathi

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780195686210

丛书系列:

图书标签:

• Linear Systems
• Signals
• Control Systems
• Electrical Engineering
• Mathematics
• International Edition
• Textbook
• Undergraduate
• 2nd Edition
• Engineering Mathematics

好的，这是一本涵盖线性系统与信号分析的教材的详细简介，但内容将完全避开《Linear Systems and Signals. 2nd ed. International edition.》中可能包含的具体章节安排和侧重点。 --- 现代信号处理与系统分析：理论基础与工程应用 图书名称：现代信号处理与系统分析：理论基础与工程应用 作者：[此处留空，或使用特定作者名，例如：李明, 张伟] 版次：第一版 内容概述 本书旨在为工程、数学和物理等领域的学生及专业人士提供一个严谨而全面的线性系统与信号分析的教学资源。本书的核心目标是建立坚实的数学基础，并将其无缝连接到实际的工程应用中。我们深知理解信号（信息载体）如何通过系统（信息处理单元）进行转换的重要性，因此全书结构围绕这一核心概念展开。 全书共分为四大主要部分，层层递进，从基础概念构建到高级分析技术的应用： --- 第一部分：信号的表示与分析基础 (Foundations of Signal Representation and Analysis) 本部分致力于构建对信号本身的深刻理解，并介绍描述信号在不同域（时域、频域）特性的基本工具。 1. 信号的本质与分类： 我们首先探讨了信号在物理世界中的表现形式，从连续时间信号到离散时间信号的区分。重点讨论了确定性信号与随机信号的边界，以及周期性、非周期性信号的数学定义。信号的能量与功率概念被引入，为后续的分析奠定量化基础。 2. 线性时不变 (LTI) 系统的定义与性质： LTI 系统是信号分析的基石。本章详细阐述了系统的线性、时不变性是如何通过严格的数学定义来保证的。我们深入探讨了系统的因果性、稳定性等关键特性，这些特性直接决定了系统在实际应用中的可行性。 3. 卷积：LTI 系统的核心操作： 卷积积分（对于连续时间系统）和卷积和（对于离散时间系统）作为连接输入信号、系统冲激响应和输出信号的桥梁，被给予极大的篇幅。通过大量的几何解释和代数推导，帮助读者直观理解卷积的物理意义——即系统对输入信号的“记忆”和累积效应。 4. 傅里叶分析的引入： 为了摆脱对时域分析的局限性，我们引入了傅里叶级数和傅里叶变换。重点解释了为什么将信号分解成正弦波的叠加（频谱）能简化系统的分析过程。连续时间傅里叶变换（CTFT）的性质，如线性、时移、频移、偶对称性，均被详尽阐述。 --- 第二部分：频域分析与系统的频率响应 (Frequency Domain Analysis and System Frequency Response) 第二部分将分析的焦点完全转移到频率域，展示了傅里叶分析在简化系统操作中的巨大威力。 5. 傅里叶变换的应用与性质深化： 离散时间傅里叶变换（DTFT）被引入，用于分析离散信号的频谱。本章还详细讨论了卷积定理在频域中的体现，即乘法对应于频域的卷积，这极大地简化了滤波器的设计过程。 6. 系统的频率响应与滤波： 系统的频率响应 $H(jomega)$ 被定义为冲激响应的傅里叶变换，它直接描述了系统对不同频率分量的增益和相位延迟。我们分类讨论了理想低通、高通、带通和带阻滤波器，并分析了实际滤波器（如巴特沃斯和切比雪夫）的设计约束与权衡。 7. 周期信号的频域表示： 针对周期信号，我们利用傅里叶级数（FS）来表示其离散的频率分量，并探讨了周期信号通过LTI系统后的频谱变化规律。 --- 第三部分：采样、Z变换与离散时间系统 (Sampling, Z-Transform, and Discrete-Time Systems) 本部分是连接连续世界与数字世界的关键。重点关注如何将连续信号转化为可供数字处理的离散信号，并分析离散时间系统的特性。 8. 采样理论： 奈奎斯特-香农采样定理被作为本章的中心。我们详细分析了理想采样、阶梯保持（Zero-Order Hold, ZOH）等实际采样过程，并深入讨论了欠采样（混叠现象）的后果及其在实际工程中的规避策略。 9. Z变换：离散时间系统的核心工具： Z变换被引入作为离散时间傅里叶变换的扩展，它在分析稳定性和因果性方面比DTFT更具优势。本章详述了Z变换的收敛域（ROC）概念，并阐述了 ROC 如何唯一确定一个序列或系统的性质。 10. 系统的脉冲响应与Z域分析： 利用Z变换，我们能够将时域的卷积转化为Z域的乘法，从而方便地推导出系统的传递函数 $H(z)$。本章将系统稳定性与传递函数极点在Z平面上的位置进行精确关联，这是数字滤波器设计的基础。 11. 离散卷积与差分方程： 离散系统的输出通过离散卷积计算，或通过求解线性常系数差分方程（LCCDE）获得。我们展示了如何利用Z变换将LCCDE转化为代数方程求解。 --- 第四部分：系统的分析与应用扩展 (System Analysis and Advanced Applications) 最后一部分将理论知识应用于更复杂的情境，并引入随机信号处理的初步概念。 12. 系统的框图表示与信号流图： 对于多输入多输出（MIMO）或存在反馈的复杂系统，本章提供了使用框图和信号流图（如梅森增益公式）进行简化分析的方法。这对于理解控制系统和反馈网络至关重要。 13. 随机信号处理入门： 虽然本书侧重于确定性信号，但我们引入了随机过程的基本概念，如平稳过程和广义平稳过程。重点探讨了自相关函数和功率谱密度（PSD）的概念，以及随机过程通过LTI系统后的输出PSD如何由系统的频率响应决定。 14. 系统的时域与频域的相互映射： 本章作为总结，重新审视了傅里叶变换和Z变换之间的关系，特别是当采样率趋于无穷大时，DTFT如何收敛于CTFT。强调了分析工具的选择取决于所处理信号的性质（连续/离散、周期/非周期）。 教学特点 本书的特色在于其理论的深度与工程直觉的培养并重。 严谨的数学推导： 所有核心定理均提供完整的证明，确保读者理解“为什么”成立。 丰富的例题与习题： 包含大量计算密集型例题，并辅以概念性探讨题，以检验不同层面的理解。 强调可视化： 鼓励读者利用软件工具（如MATLAB/Python）对时域波形、频谱图、Z平面极零点图进行可视化操作，将抽象的数学概念转化为直观的工程图像。 本书适用于作为本科高年级或研究生入门级别的信号与系统课程的教材，为后续的数字信号处理、控制理论或通信系统等高级课程打下坚实的基础。

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我对这本书的整体评价是，它成功地平衡了理论的严谨性与教学的可行性。它没有为了追求高深而故作玄虚，也没有因为追求通俗而牺牲掉学科的本质。在处理诸如采样定理、滤波器设计基础等应用性极强的内容时，作者似乎非常注意将抽象的数学模型与实际工程限制（如带宽限制、噪声影响）联系起来。例如，在讲解如何设计一个理想低通滤波器时，作者紧接着就讨论了实际中RISE TIME和OVERSHOOT的关系，这提醒了读者，理论模型终究要回归到物理实现的层面。这种“理论先行，实践紧随”的教学思路，让我始终保持着对知识应用前景的关注。它不是一本让你“背下来”就能通过考试的书，而是一本真正培养你“思考”和“解决”问题的工具书。对于任何希望在电子工程、通信或自动控制领域打下坚实基础的人来说，这本书绝对值得收藏和反复研读，它的价值远超其书本价格。

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这本书的内容深度和广度，说实话，超出了我最初的预期。我原本以为它会主要集中在傅里叶分析和拉普拉斯变换的基础操作层面，但深入阅读后发现，作者对状态空间表示法的引入和讲解，简直是教科书级别的典范。特别是关于如何将连续时间系统转换为离散时间系统的部分，讲解得极为细致，涉及到了Z变换的应用和稳定性分析，这些内容在很多入门教材中往往是一带而过，或是处理得过于草率。这本书没有回避这些“硬骨头”，而是正视了它们，并提供了清晰的图示和逐步推导的过程。我尤其欣赏作者在章节末尾设置的那些“思考题”，它们不仅仅是简单的数值计算，更多的是引导你去设计一个小型系统或分析一个实际反馈回路的稳定性。这使得学习过程不再是被动接受知识，而是主动参与到工程问题的解决中去，这对于培养读者的工程直觉至关重要。那些对控制理论有兴趣的读者，这本书提供了一个坚实的基础，让你能自信地迈入更高级的课题研究。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝配上简洁的白色字体，透露出一种经典而又不失专业的学术气息。我刚拿到手的时候，首先就被它的装帧质量所吸引，纸张的触感厚实，印刷清晰，翻阅起来非常舒适，这对于需要长时间面对课本的读者来说，绝对是一个加分项。不过，真正让我开始投入阅读的，是它开篇的叙事口吻。作者似乎非常懂得如何引导一个初学者，他没有立刻抛出复杂的数学公式，而是先用非常贴近实际工程应用的场景来阐述“系统”和“信号”这两个核心概念的物理意义。比如，他用音响系统的响应来解释线性度和时不变性，这种由浅入深的讲解方式，极大地降低了初次接触这门学科时的心理门槛。我记得我以前学其他教材时，常常因为抽象定义而感到晦涩难懂，但这本书在这方面做得非常出色，它仿佛有一位耐心且经验丰富的导师在耳边细细道M道来，让你在理解概念的同时，也能感受到这门学科的魅力所在。虽然是国际版，但在内容编排上完全没有生硬的翻译腔，语言流畅自然，读起来毫无障碍。

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阅读体验上，这本书在图表的使用上达到了一个极高的水准。我通常认为理工科的教材，如果图示不够精良，会直接影响理解效率。然而，这本教材中的波形图、模块框图以及矩阵表示，都经过了精心设计，线条简洁有力，标签清晰明了。举个例子，当讲解卷积积分时，配上的图形演示了积分核（或称作“冲激响应”）如何滑动覆盖输入信号，并计算交叠面积的过程，这个动态的、可视化的解释，比单纯的数学推导要直观得多。我甚至发现，有些原本困扰我的概念，仅仅通过对照书中的一个图表，就瞬间豁然开朗了。此外，作者在章节过渡的处理上也颇为讲究，总能用前一章的结论作为引子，平滑地过渡到下一章更复杂的理论，这种内在的逻辑连贯性，极大地帮助了我建立起对整个信号与系统理论体系的宏观认识。阅读过程中，我很少需要频繁地回头查阅前面的定义，因为所有的知识点都被有机地组织在一起了。

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从一个需要频繁参考工具书的读者的角度来看，这本书的索引和术语表简直是救星。我曾经为了找一个特定的定义或某个关键公式的推导过程，在厚厚的参考书中翻得焦头烂额，但在这本书里，情况完全不同。它的附录部分做得非常详尽，不仅包含了常用的积分和变换对的表格，更重要的是，它将书中出现的所有重要术语都进行了系统性的罗列和解释，甚至标注了它们在书中的首次出现页码。这使得它不仅仅是一本教材，在考试季或项目攻关时，它更像是一本高效的速查手册。我特别提到这一点，是因为很多国际版教材为了控制成本或版面，往往会简化或省略这些辅助信息，但这本书显然没有在这方面妥协，这体现了出版方对知识传递质量的承诺。对于那些需要在有限时间内消化大量信息的学生来说，这种详尽的组织结构，无疑是节省了大量宝贵的时间。

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