信号与系统分析

出版者:北京蓝色畅想图书发行有限公司（原高等教育出版社）

作者:张德民,胡庆

页数:221

出版时间:2006-9

价格:21.00元

isbn号码:9787040201451

具体描述

《信号与系统分析》在“信号与线性系统”课程的基础上，用相对较高的数学思路和手段，系统地研讨了信号与系统分析的基本理论和方法，旨在为电子、控制、信息类学科工学、工程硕士研究生建立信号与系统分析的基础平台。全书分为五章，第一章作为与本科相关内容的衔接和全书的基础，强化学生对信号和系统分析物理概念和数学方法的融合理解；第二章学习离散信号双重性和变换统一性，深刻地理解信号时域和频域描述的本质联系，由信号双重性和变换统一性扩充了信号分析的方法；第三章在变换统一性基础上系统地研讨了傅氏分析原理和方法；第四章以矩展开原理为工具，讨论系统分析的基本理论和基本方法，重点结合在信息系统中的重要功能模块实例的实现方法研讨基本系统的实现和特性分析；第五章学习模拟信号与系统数字处理及逼近的基本原理和重要特性，进而掌握模拟系统的数字逼近和设计方法。

《信号与系统分析》努力做到深入浅出，论述清楚，注重物理概念、基本理论和基本分析方法的融合。书中精选了一定量的例题，各章后附有习题。

《信号与系统分析》适合电子信息类学科专业硕士研究生课程、工程硕士学位课程或选修课教材或参考书，也适合于相关教师和科技工程人员参考。

用户评价

初次接触《信号与系统分析》这本书，我并没有预想中那般轻松。然而，随着阅读的深入，我渐渐发现，书中那些复杂的数学公式和抽象的概念，都被作者用一种循序渐进、抽丝剥茧的方式呈现出来，最终汇聚成一股强大的逻辑力量。这本书不仅仅是在传授知识，更是在塑造一种严谨的工程思维。我尤其被书中关于“卷积”的反复强调所吸引，它不仅仅是一个数学运算，更是系统响应的本质体现。作者通过大量的图示和类比，让我深刻理解了卷积是如何将输入信号的每一个微小部分，与系统的冲激响应进行“匹配”和“累加”，最终得到整个系统的输出。这种对“因果关系”和“时序依赖”的深刻剖析，让我对于任何一个动态系统的工作原理都有了一种全新的认识。书中对“稳定性”的讨论也极其重要，无论是Bode图还是Nyquist图，都为我们提供了直观判断系统稳定性的方法。一个不稳定的系统，就像一个随时可能崩溃的机器，而这些稳定性判据，就是确保系统稳健运行的“安全阀”。这本书也让我明白，在信号处理领域，我们不仅仅是“看”信号，更是要“听”信号，“听”出信号背后的信息，而这正是信号与系统分析的魅力所在。

这本《信号与系统分析》简直是打开了我对信息世界全新认知的大门。我一直觉得，我们周围的一切，从手机通讯到医疗影像，从交通控制到金融市场，背后都隐藏着一套精密的运作机制，而这本书就如同一个神奇的钥匙，让我得以窥探这背后的奥秘。初次翻开它，我被书中那些看似抽象的数学符号和图示所吸引，虽然有些晦涩，但作者的讲解却层层递进，将复杂的概念变得生动而具象。例如，在介绍傅里叶变换时，我才真正理解了原来任何复杂的信号都可以被分解成一系列简单的正弦波的叠加，这种分解能力就像给信号提供了一个“指纹”，能够帮助我们识别、过滤甚至修复信号。书中关于卷积的讲解也让我大开眼界，它不仅仅是两个函数的运算，更是描述系统对输入信号响应的核心数学工具，理解了它，很多看似无解的信号处理问题也就迎刃而解了。我特别喜欢书中那些结合实际应用的例子，比如在音频处理中如何利用滤波器去除噪声，或者在图像处理中如何利用卷积核实现边缘检测，这些都让理论知识不再是空中楼阁，而是能够解决实际问题的利器。这本书也让我对“系统”有了更深刻的理解，它不再仅仅是物理上的设备，而是任何能够接收输入、经过处理并产生输出的抽象模型，无论是模拟电路还是数字算法，甚至是经济模型，都可以用信号与系统的理论来分析。对我而言，这本书的价值远不止于理论学习，更在于它培养了我一种分析问题、解决问题的方法论，让我能够以一种更系统、更深入的视角去理解这个信息爆炸的时代。

从一个曾经对电子工程一窍不通的门外汉，到如今对信号与系统分析有了初步但深入的理解，这本书无疑是我技术学习旅程中的一座灯塔。作者在语言的驾驭上功力非凡，他能够将那些涉及高等数学的深奥概念，通过通俗易懂的类比和直观的图示，一点点剥离出其本质，让我这个非数学专业背景的读者也能乐在其中，并且真正理解其精髓。我记得书中关于LTI（线性时不变）系统的介绍，这简直是整个理论体系的基石。作者通过一系列精心设计的实验和案例，展示了LTI系统的叠加性和时移不变性是如何在实际中体现的，从简单的RC电路到复杂的数字滤波器，都离不开这两个核心特性。尤其是书中对冲激响应的讲解，我感觉它就像是系统的“ DNA”，一旦知道了系统的冲激响应，那么对于任何输入信号，我们都可以通过卷积来预测系统的输出。这种预测能力，在我看来，是理解和设计任何信号处理系统的关键。此外，书中对不同类型的系统（例如因果系统、稳定系统）的分类和分析，也为我提供了一个清晰的框架，让我能够对各种系统有一个初步的判断和评估。我尤其赞赏作者在阐述拉普拉斯变换和Z变换时所展现出的耐心和细致，他没有直接抛出复杂的数学公式，而是从傅里叶变换的局限性出发，逐步引出这些更强大的工具，解释了它们在处理不稳定信号和离散信号时的优势。读完这部分，我才真正体会到数学在工程领域中解决实际问题的强大力量。

在我眼中，《信号与系统分析》不仅仅是一本学术著作，更是一份对工程领域深刻洞察的总结。它以一种极其系统化的方式，将看似零散的信号和系统概念串联起来，形成了一个完整的理论框架。书中的内容涵盖了从时域到频域，再到复频域的分析方法，每一种方法都如同一个独特的视角，让我们能够从不同的角度去审视同一个信号或系统。我特别欣赏作者在讲解“频率响应”时所展现出的清晰思路，它直接揭示了系统对不同频率成分的响应特性，这对于理解滤波器的作用、调制的原理，甚至共振现象都至关重要。通过频率响应，我们可以直观地看到一个系统会放大哪些频率，衰减哪些频率，从而为信号的滤波、均衡等操作提供了理论依据。书中关于Z变换的讲解也让我受益匪浅，它弥补了拉普拉斯变换在处理离散时间信号时的不足，使得数字信号处理的理论基础更加完善。理解了Z变换，我才能真正理解数字滤波器的工作原理，以及数字控制系统是如何实现的。这本书也让我深刻体会到，在工程设计中，理论与实践是紧密相连的，每一种数学工具的出现，都是为了解决实际工程中的某个具体问题。

坦白说，在阅读《信号与系统分析》之前，我总觉得那些关于“系统”的讨论，离我的日常生活太远了。然而，这本书彻底改变了我的看法。它就像一本“生活解析手册”，将我身边无处不在的信号和系统现象一一揭示。比如，我一直很好奇，为什么手机通话可以如此清晰，即使在信号不好的地方也能勉强维持；为什么收音机能够精准地锁定某个电台的频率，而不会被其他电台干扰。读了这本书，我才明白，这背后是复杂的信号处理技术在支撑，是滤波器在帮助我们分离有用的信号，是调制解调技术在确保信息的准确传输。书中关于采样定理的讲解，让我恍然大悟，原来模拟信号变成数字信号并不是随意为之，而是有严格的数学依据，保证了信息的无损还原。这对于我理解数字音频、数字视频，甚至是医学影像处理，都提供了基础的认知。我特别喜欢书中关于傅里叶级数和傅里叶变换在周期信号和非周期信号分析中的应用，它让我看到，任何复杂的波形，都可以被分解成最基本的正弦和余弦波的组合，这种“化繁为简”的思维方式，不仅在信号分析中有用，在解决很多生活中的问题时也同样适用。这本书不仅仅是传授知识，更是一种思维方式的启蒙，让我学会用更系统的、更本质的眼光去看待周遭的世界，去理解那些看不见的“运行逻辑”。

在我看来，《信号与系统分析》这本书的价值，在于它不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么”。作者在内容的组织上，力求将每一个概念的引入都与实际应用紧密结合，避免了纯粹的理论堆砌。我印象特别深刻的是书中关于“离散时间傅里叶变换”（DTFT）的讲解，它将连续时间傅里叶变换的思想巧妙地应用于离散信号，揭示了离散信号在频率域的周期性特性。这对于我理解数字信号处理中的频谱混叠、抗混叠滤波等概念，提供了坚实的理论基础。作者也花了大量篇幅介绍“卷积”在离散时间系统中的应用，以及如何通过Z变换来简化卷积运算，这让我看到了数学工具在工程实践中的强大作用。这本书也让我明白了，为什么我们要在不同的“域”之间进行转换，例如从时域到频域，或者到Z域。每一种转换都提供了看待问题的不同角度，而这些角度往往能够揭示隐藏在表面现象背后的本质规律。我尤其欣赏作者对“非因果系统”和“非稳定系统”的探讨，这让我看到了理想模型与现实世界之间的差距，也为我们设计更鲁棒、更实用的系统提供了思考方向。

我一直对那些能够“看穿”事物本质的工具充满好奇，而《信号与系统分析》这本书，恰恰满足了我的这种需求。它不是一本简单的教科书，更像是一位经验丰富的导师，用他丰富的知识和严谨的逻辑，一步步引导我去探索信号与系统的奥秘。书中最让我印象深刻的是关于“状态空间”的介绍，这是一种完全不同于传递函数描述的分析方法，它能够从系统的内部状态来理解系统的行为。作者通过详细的讲解和生动的例子，让我看到了状态空间模型在描述高阶系统、多输入输出系统以及非线性系统时的强大优势。它不仅能告诉我系统的输出是什么，更能告诉我系统是如何一步步达到这个输出的。这种对系统“内部机制”的深入揭示，让我对于复杂系统的建模和控制有了更深的理解。此外，书中关于系统稳定性判据的讲解，无论是劳斯判据还是奈奎斯特判据，都让我看到了数学在工程设计中的严谨性和实用性。一个不稳定的系统，可能就会导致通信中断、设备损坏，而这些判据则为我们提供了保证系统稳定运行的“护身符”。这本书也让我重新认识了“反馈”这个概念，它不仅仅是简单地将输出送回输入，而是一种能够动态调整系统行为、提高系统性能的关键机制。读完这本书，我感觉自己掌握了一套强大的分析工具，能够更自信地去面对和解决那些复杂的工程问题。

《信号与系统分析》这本书，给我最直观的感受就是它的“系统性”和“完整性”。作者以一种非常严谨的态度，构建了一个完整的信号与系统理论体系，从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的分析方法和实际应用。书中关于“采样理论”的讲解，是我学习过程中的一个重要里程碑。我一直好奇，为什么我们在将模拟信号转换为数字信号时，只需要按照一定的频率进行采样，就能保证信息的完整性。这本书通过香农-奈奎斯特采样定理，清晰地解释了其中的奥秘，即只要采样频率高于信号最高频率的两倍，就能够无损地恢复原始信号。这让我对数字通信、数字音频、数字图像等现代技术有了更深刻的理解。此外，书中对“滤波器”的分类和设计方法的介绍，也让我看到了如何利用数学工具来“塑造”信号。无论是低通、高通、带通还是带阻滤波器，其核心都是利用系统的频率响应特性来选择性地通过或衰减特定频率的信号。这本书也让我明白了，为什么很多电子设备会存在“延迟”现象，以及如何通过理解系统的“相移”特性来分析和补偿这种延迟。

《信号与系统分析》这本书，对于我来说，不仅仅是一本技术读物，更是一次对信息世界底层运作规律的探索之旅。作者在将抽象的数学概念转化为直观的工程理解方面，做得尤为出色。例如，他在讲解“传递函数”时，并没有简单地给出一个公式，而是从系统的输入输出关系出发，层层递进地引入了复数频率的概念，最终得到了一个能够简洁描述系统动态特性的“魔法公式”。这个传递函数，就像一个系统的“身份ID”，包含了系统对各种频率信号的响应信息，理解了它，就等于掌握了控制系统行为的关键。书中对“伯德图”的详细阐释，更是让我大开眼界。我之前一直觉得这种折线图是枯燥的，但作者通过将其与频率响应联系起来，让我看到了伯德图在分析系统增益和相移随频率变化时的强大直观性。通过伯德图，我可以轻松地判断一个系统的稳定裕度，甚至可以直接设计滤波器。这本书也让我对“反馈控制”有了更深刻的认识，它不仅仅是简单的“输出到输入”的连接，而是通过一套精密的算法，不断地将系统的实际输出与期望的输出进行比较，并根据误差来调整输入，从而实现对系统的精确控制。这本书，无疑为我打开了一扇通往复杂系统工程世界的大门。

坦白地说，《信号与系统分析》这本书对我来说，既是一种挑战，更是一种馈赠。它所涉及的数学深度和广度，确实需要投入相当的精力去理解。但正是这种深入的钻研，让我看到了工程领域背后那令人惊叹的逻辑之美。作者在讲解“傅里叶变换”时，不仅给出了公式，更重要的是解释了它在信号分析中的“物理意义”——将一个信号分解成不同频率正弦波的叠加。这种“分解”能力，让我能够理解为什么我们可以通过频域分析来识别信号的特征，甚至去除干扰。书中对“拉普拉斯变换”的介绍，进一步扩展了傅里叶变换的适用范围，使其能够处理更广泛的信号，包括那些在时域上不收敛的信号。拉普拉斯变换将信号映射到了复数平面，从而揭示了系统更深层的动态特性。我尤其赞赏作者在书中对“卷积”与“传递函数”关系的阐释，它使得理解系统的输入输出关系变得异常简洁。知道系统的传递函数，就如同拥有了打开系统“黑匣子”的钥匙。这本书也让我意识到，在现代工程中，信号与系统的知识是无处不在的，从我们使用的每一个电子产品，到我们赖以生存的通讯网络，背后都离不开这些核心的理论支撑。