基本信息
书名：信号与系统(第三版)全程导学及习题全解(上册)
定价：22.80元
作者：苗璐
出版社：中国时代经济出版社出版发行处
出版日期：2011-09-01
ISBN：9787511909466
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.241kg
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内容提要
本书主要是根据高教出版社出版、郑君里编写的教材《信号与系统》(第三版)的课后习题解答，分上下册，分别对应教材的上下册。上册共分六章：绪论、连续时间系统的时域分析、傅里叶变换、拉普拉斯变换、滤波、调制与抽样、信号的矢量空间分析；下册也为六章：离散时间系统的时域分析、Z变换、离散傅里叶变换、模拟与数字滤波器、反馈系统、系统的状态变量分析。每章分三部分，分别为概要总结、经典例题和教材习题的详细解答。本书可以作为电子信息、通信、控制、电气信息专业、自动化、计算机等专业高职高专、函授和成人教育的配套教材，也可供研究生入学试辅导。
目录
章 绪论
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第二章 连续时间系统的时域分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第三章 傅里叶变换
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第五章 傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
第六章 信号的矢量空间分析
本章学习重点
典型例题讲解
习题全解
作者介绍
文摘
序言
《信号与系统（第三版）全程导学及习题全解（上册）》内容简介 本书旨在为学习《信号与系统》（第三版）的读者提供一套全面、深入的学习辅导方案。本书紧密围绕教材内容，以清晰的逻辑脉络和详实的解读，帮助读者系统地掌握信号与系统的基本概念、分析方法和应用。通过对教材重点、难点的层层剖析，以及配套习题的细致讲解，本书力求让读者在掌握理论知识的同时，能够熟练运用所学知识解决实际问题，从而在学习过程中少走弯路，取得优异的学习成效。 第一部分：系统概述与信号分类 本书开篇即对“信号”与“系统”这两个核心概念进行了奠基性的阐述。 信号：我们将深入探讨信号的定义、特性以及在不同领域的表现形式。从最基本的连续时间信号和离散时间信号，到周期信号、非周期信号，再到偶信号、奇信号，我们将逐一揭示它们的数学描述和几何直观。此外，本书还将介绍一些重要的信号模型，如单位冲激信号（狄拉克函数）、单位阶跃信号（Heaviside函数）、指数信号、正弦信号等，并分析它们的性质和相互关系。通过大量实例，读者将能够理解信号是如何在时间和幅度上变化的，以及它们所蕴含的信息。 系统：紧随信号的介绍，我们将聚焦于“系统”这一概念。系统是处理信号、实现特定功能的实体。本书将从系统的定义出发，探讨系统的基本性质，包括因果性、稳定性、线性、时不变性等。我们将详细解释这些性质的物理意义和数学判据，并举例说明如何判断一个系统是否具有这些性质。例如，因果系统意味着系统的输出只取决于当前和过去的输入，而不受未来输入的影响，这在实际的信号处理中至关重要。稳定性则关系到系统是否会产生无界输出。线性系统满足叠加原理和齐次性，这大大简化了系统的分析。时不变系统意味着系统的特性不随时间改变，这使得我们可以采用通用的分析方法。 系统模型：为了更直观地理解和分析系统，本书将介绍几种常见的系统模型。例如，框图模型可以清晰地展示系统的组成部分和信号流向；其数学模型则通过微分方程（对于连续时间系统）或差分方程（对于离散时间系统）来精确描述系统的动态行为。读者将学会如何根据系统的物理结构或输入输出关系，构建其数学模型。 第二部分：连续时间信号与系统分析 本部分将重点深入探讨连续时间信号和系统的分析方法。 连续时间傅里叶变换：这是分析连续时间信号频率特性的核心工具。我们将详细讲解傅里叶级数（用于周期信号）和傅里叶变换（用于非周期信号）的定义、性质和计算方法。读者将学习如何将一个信号分解为其不同频率分量的叠加，从而理解信号的频谱特性。本书将深入探讨傅里叶变换的各种重要性质，如线性性、时移性、频移性、尺度变换性、卷积定理、能量谱密度等，并辅以大量的计算示例，帮助读者熟练掌握傅里叶变换的应用。 拉普拉斯变换：拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，它能够处理更广泛的信号，特别是那些在时间和幅度上呈指数增长的信号，并能更好地分析系统的稳定性。我们将讲解双边拉普拉斯变换和单边拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）及其重要性。读者将学习拉普拉斯变换的基本性质，如线性性、时移性、积分/微分性质、卷积性质等，以及如何利用拉普拉斯变换求解线性常系数微分方程。本书还将重点讲解如何利用拉普拉斯变换分析系统的频率响应和稳定性，以及如何通过零极点分析来理解系统的动态行为。 卷积：卷积是描述线性时不变（LTI）系统输出与输入之间关系的数学运算。我们将从概念上深入解析卷积的含义，即系统将输入信号“滑动”并通过系统的冲激响应进行加权求和。本书将详细推导和讲解卷积的计算方法，包括图解法和代数法。读者将理解，一旦知道了系统的冲激响应，就可以通过卷积运算预测任何输入信号在该系统上的输出。同时，本书还将强调卷积定理在傅里叶变换和拉普拉斯变换中的重要性，即时域的卷积对应于频域的乘积。 系统函数与频率响应：我们还将引入系统函数（传递函数）的概念，它是拉普拉斯变换后系统输出与输入之比。系统函数是分析LTI系统动态特性的一个强大工具。本书将讲解如何根据微分方程建立系统函数，以及如何通过系统函数来判断系统的稳定性、极点位置与系统行为的关系。频率响应是系统函数在虚轴上的取值，它描述了系统对不同频率正弦信号的增益和相移，是理解系统滤波特性的关键。 第三部分：离散时间信号与系统分析 本部分将聚焦于离散时间信号和系统的分析方法，这些在数字信号处理领域至关重要。 离散时间傅里叶变换（DTFT）：与连续时间傅里叶变换类似，DTFT用于分析离散时间信号的频率特性。本书将详细介绍DTFT的定义、性质和计算方法。我们将探讨其与连续时间傅里叶变换的关系，以及它在分析离散周期信号（通过离散傅里叶级数）和非周期信号时的应用。 离散傅里叶变换（DFT）：DFT是对DTFT在离散点上的采样，它是数字计算机处理信号的基础。本书将详细介绍DFT的定义、性质，并着重讲解其计算方法，包括如何使用快速傅里叶变换（FFT）算法高效地计算DFT。读者将理解DFT在频谱分析、滤波器设计、信号重构等领域的广泛应用。 Z变换：Z变换是离散时间信号分析的有力工具，类似于连续时间系统的拉普拉斯变换。我们将讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）以及基本性质，如线性性、时移性、卷积性质等。本书将重点讲解如何利用Z变换求解线性常系数差分方程，以及如何通过Z变换分析离散时间系统的稳定性。 离散时间系统函数与频率响应：与连续时间系统类似，离散时间系统也可以用系统函数（传递函数）来描述，它是Z变换后系统输出与输入之比。本书将讲解如何根据差分方程建立离散时间系统函数，以及如何利用系统函数分析系统的稳定性。离散时间系统的频率响应是其系统函数在单位圆上的取值，它揭示了系统对不同频率离散正弦序列的处理特性。 第四部分：系统时域分析 本部分将从时域的角度，系统地分析线性时不变系统的响应。 卷积积分与卷积和：我们将再次回顾和深入讲解卷积积分（对于连续时间LTI系统）和卷积和（对于离散时间LTI系统）在时域分析中的核心地位。通过理解和计算卷积，读者将能够直接预测系统在任意输入下的瞬态响应和稳态响应。本书将提供详细的计算步骤和图示，帮助读者掌握卷积的运用。 零输入响应与零状态响应：我们将把系统的总响应分解为零输入响应和零状态响应。零输入响应是指系统在没有输入信号的情况下，由于初始状态的存在而产生的响应；零状态响应是指系统在零初始状态下，由于输入信号而产生的响应。本书将详细讲解如何分别计算这两种响应，以及如何将它们叠加得到系统的总响应。 初始条件的处理：对于微分方程和差分方程描述的系统，初始条件的引入会影响系统的零输入响应。本书将详细讲解如何在拉普拉斯变换和Z变换框架下，以及在直接求解微分/差分方程时，正确地处理初始条件。 第五部分：系统应用初步 虽然本书侧重于理论基础，但也将初步介绍信号与系统在实际中的应用，以激发读者的学习兴趣。 滤波器的基本概念：我们将介绍滤波器作为一种重要的信号处理系统，其作用是选择性地通过或抑制特定频率范围的信号。读者将初步了解低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的基本概念和它们在信号去噪、信号分离等方面的作用。 调制的初步介绍：调制是将一个信号（基带信号）的特性改变，以适应传输信道的需要，或者实现频谱搬移。我们将简要介绍幅度调制（AM）和频率调制（FM）等基本调制方式，并解释它们在通信系统中的作用。 采样理论简介：对于离散时间系统的分析，采样是连接连续时间和离散时间信号的桥梁。本书将初步介绍奈奎斯特采样定理，解释为什么需要以两倍于最高频率的采样率进行采样，以避免混叠现象。 习题全解 本书的另一大特色在于其详尽的习题解析。每一章的习题都将严格按照教材的章节顺序进行编排，并提供全方位的解答。 思路解析：对于每一道习题，我们不仅仅给出最终答案，更重要的是提供清晰的解题思路和步骤。我们将解释为什么要采用某种方法，每一步的逻辑依据是什么，以及可能遇到的陷阱和注意事项。 多种解法探讨：对于一些经典的题目，我们可能还会探讨多种不同的解题方法，并分析各种方法的优劣。这有助于读者在面对同类问题时，能够灵活选择最适合的解题策略。 概念巩固与应用：习题的讲解将紧密结合教材中的概念和公式，通过具体的计算和分析，加深读者对理论知识的理解和掌握。我们将强调如何将抽象的数学工具应用于解决具体的信号与系统问题。 易错点提示：在习题解析中，我们会特别指出学生在解题过程中容易出现的错误，并给出避免这些错误的方法和建议，帮助读者少走弯路。 总结 《信号与系统（第三版）全程导学及习题全解（上册）》是一本集理论导学、方法讲解、习题解析于一体的学习辅导书籍。本书力求以通俗易懂的语言，系统严谨的逻辑，详实丰富的例证，帮助读者构建完整的信号与系统知识体系。通过本书的学习，读者将能够深刻理解信号与系统的基本原理，熟练掌握分析和解决相关问题的各种数学工具和方法，为后续更深入的学习和实际应用打下坚实的基础。
这本书简直是信号与系统这门课的救星！我之前对这门课一直感到非常头疼，公式多、概念抽象，光看课本上的文字描述，脑子就像一团浆糊。但自从入手了这本《信号与系统(第三版)全程导学及习题全解(上册)》，我感觉自己瞬间找到了北。它的“全程导学”部分做得实在太到位了，不像有些书只是简单地把课本内容罗列一遍，而是真正地把每个知识点都拆解开来，用通俗易懂的语言进行讲解，还辅以大量精心设计的例子。那些曾经让我望而生畏的傅里叶变换、拉普拉斯变换，在这本书里变得清晰明朗。而且，它还会引导你去思考，为什么会有这个公式，它的物理意义是什么，而不是死记硬背。每次遇到卡壳的地方，翻开导学部分，总能找到清晰的解释和启发，感觉就像请了一位非常耐心且经验丰富的老师在身边一对一辅导。这种深入浅出的讲解方式，极大地降低了学习门槛，让我重拾了学习信号与系统的信心。