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出版者:清华大学出版社

作者:潘建寿、高宝健

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2006-11

价格:26.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302137528

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
• Z变换
• 系统分析
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理

好的，这是一本名为《电磁场与电磁波》的图书简介。 --- 《电磁场与电磁波》图书简介 导论：无形之力的构建与探索 在物理世界的宏大叙事中，电磁现象无疑占据了核心的地位。从微观的基本粒子相互作用，到宏观的宇宙尺度结构维持，电磁力都是驱动万物运行的基本动力之一。本书《电磁场与电磁波》旨在为读者提供一套系统、深入且富有洞察力的电磁学理论体系。它不仅仅是一本教科书，更是一部探索自然界基本规律、连接理论基础与现代工程应用的桥梁。 本书的编撰，立足于对麦克斯韦方程组的深刻理解与几何表达，力求在保持严谨的数学推导的同时，注重物理图像的构建与直观理解。我们相信，只有将抽象的数学语言转化为生动的物理图景，才能真正掌握电磁学的精髓。 第一部分：静电场与静磁场——静态世界的基石 本书伊始，我们将从最基础的静力学概念入手，为后续的动态理论打下坚实的基础。 第一章：库仑定律与电场强度 本章详细阐述了电荷的基本性质及其相互作用的定量描述——库仑定律。通过矢量分析，我们引入了电场强度（$mathbf{E}$）的概念，并探讨了连续电荷分布（如电荷线、电荷面、电荷体）产生的电场计算方法。重点在于使用高斯定律（积分形式与微分形式）这一核心工具，简化特定对称性情况下的电场求解过程。对电场的保守性、电势的概念及其与电场强度的关系，进行了细致的探讨。 第二章：静电场的边界条件与导体 在静电学中，导体内部电荷的重新分布是理解其行为的关键。本章深入分析了导体在静电场中的平衡状态，导出了静电平衡时导体表面电场与电势的边界条件。我们详细讨论了静电屏蔽现象的物理机制，并通过唯一性定理，证明了在给定边界条件下电势分布的唯一性。介质（电介质）的引入，使我们得以研究极化现象，并定义了电位移矢量（$mathbf{D}$），为理解介质中的静电场分布奠定了基础。 第三章：静磁场的产生与安培定律 从电荷的稳恒运动——电流出发，本章引入了磁感应强度（$mathbf{B}$）的概念。洛伦兹力定律是连接电场与磁场作用力的核心纽带。毕奥-萨伐尔定律（Ampère-Savart Law）被用作计算稳恒电流产生磁场的积分基础。随后，我们引入了安培环路定律，强调了其在特定对称情况下的强大简化能力。本章还探讨了磁力线的基本性质，如磁通量的概念，以及磁场中的磁荷（假想的单极子）在经典理论中的缺失。 第四章：磁介质与磁矢量位 类比静电场中的电介质，本章深入分析了磁介质的磁化过程，并定义了磁化强度（$mathbf{M}$）和磁场强度（$mathbf{H}$）。通过对安培定律的修正，我们得到了含有磁介质时的边界条件。矢量磁位（$mathbf{A}$）的概念被引入，它提供了一种绕开直接求解$mathbf{B}$场，转而求解一个矢量势的方法，极大地简化了复杂几何结构的磁场分析。 第二部分：时变场与麦克斯韦方程组——动态世界的构建 本书的精髓在于将时变引入，从而描述所有电磁现象的统一描述——麦克斯韦方程组。 第五章：法拉第电磁感应定律与电磁感应 法拉第定律揭示了变化的磁场如何产生电场，这是电磁学从静态走向动态的关键一步。本章详细分析了感应电动势的产生机理，区分了运动电荷产生的洛伦兹力效应与时变磁场产生的感应电场效应。涡旋电场（非保守电场）的概念被引入，这是连接法拉第定律与时变电场的关键。 第六章：麦克斯韦方程组的完整形式 本章是全书的核心。我们将前述的静电场、静磁场、法拉第定律与位移电流的概念整合起来，构建出完整的、适用于所有电磁现象的麦克斯韦方程组（微分形式与积分形式）。我们强调了位移电流在理解电路中变化的电荷分布以及电磁波产生中的不可或缺的作用。通过对这些方程组的深入分析，读者将领悟到电与磁之间深刻的、不可分割的内在联系。 第七章：电磁场的能量、动量与边界条件 电磁场本身携带能量和动量。本章引入了坡印廷矢量（$mathbf{S}$），用以描述电磁能流动的方向和大小，并推导了坡印廷定理，这是能量守恒在电磁场中的体现。我们还详细推导了包含时变项的完整电磁场边界条件，这对于分析波在不同介质界面上的反射与折射至关重要。 第三部分：电磁波的传播与应用 基于麦克斯韦方程组，我们可以自然地推导出自由空间及介质中的电磁波方程，这是本书应用的重点。 第八章：自由空间中的平面电磁波 本章是电磁波理论的起点。在无源、无损的均匀介质中，麦克斯韦方程组简化为规范的波动方程。我们详细求解了横电磁波（TEM）在自由空间中的传播特性，导出了电场强度（$mathbf{E}$）和磁场强度（$mathbf{H}$）之间的相位关系、传播方向以及波阻抗的概念。对电磁波的能量密度、平均功率（由坡印廷矢量计算）进行了深入分析。 第九章：导波系统与传输线理论的电磁基础 电磁波的引导是现代通信的基础。本章将视角从无限空间转向有限结构，探讨了导波现象。我们首先分析了平行板波导（最简单的模式），并引入了截止频率的概念。随后，我们过渡到更实际的同轴电缆和矩形波导，系统地分析了TE（横电）模式和TM（横磁）模式的场分布、传播常数以及色散特性。传输线理论（如电压、电流、输入阻抗）的电磁本质也在此得到了清晰的阐释。 第十章：电磁波在介质界面上的传播 当电磁波从一种介质传播到另一种介质时，会发生反射和折射。本章基于前述的电磁场边界条件，严格推导了菲涅耳公式，详细分析了平面波在平面界面上的垂直极化和水平极化分量的反射系数和透射系数。布儒斯特角和全内反射现象的物理机制也被作为重点内容进行阐述。 第十一章：辐射场与天线基础 本书最后一部分关注电磁波的产生机制——辐射。我们引入了矢量位和标量位的推迟势概念，用于描述随时间变化的源对远场的影响。通过偶极子（如半波长天线）的分析，我们计算了其远场辐射的远场近似表达式，推导了辐射方向图、辐射强度和天线效率等重要参数，为理解现代无线通信的物理基础提供了坚实的电磁学支撑。 总结：理论与实践的交融 《电磁场与电磁波》力求在理论深度与工程应用之间找到完美的平衡点。通过对数学工具的精确运用和对物理图像的精心构建，本书旨在培养读者独立分析复杂电磁问题的能力，为后续学习微波工程、射频电路、光学以及电磁兼容性（EMC）等前沿领域打下不可动摇的根基。掌握了这些知识，即是掌握了驱动现代信息社会的核心技术语言。

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这本《信号与系统》给我带来了前所未有的阅读体验。作者的写作风格非常吸引人，他善于将复杂的概念用浅显易懂的语言表达出来，同时又不失其严谨性。我尤其喜欢书中关于“相关函数”和“功率谱密度”的讲解。作者解释了如何通过自相关函数来描述信号的相似性，以及如何通过功率谱密度来分析信号的频率成分。这些概念在通信、雷达、声学等领域都有着广泛的应用。我记得其中一个例子是关于雷达信号的分析，通过计算信号的自相关函数，可以有效地检测出目标的回波信号，并估计出目标的距离和速度。这种将数学理论与实际应用紧密结合的方式，让我对信号与系统产生了浓厚的兴趣。我还发现，这本书的图表设计也非常出色，它们有效地辅助了我对概念的理解，让我在学习过程中事半功倍。它不仅仅是一本教材，更像是一本引人入胜的科学故事集，让我沉醉其中，欲罢不能。

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这本书带给我的不仅仅是知识的积累，更是一种思维方式的重塑。作者的视角非常独特，他总能从一个全新的角度切入，让我对习以为常的事物产生新的思考。我记得在关于“离散时间信号”的章节中，作者将连续的信号抽象成了一系列的离散点，并讨论了这些离散点之间的关系。这让我联想到数字时代的到来，我们身边的一切信息，从音乐到视频，再到我们与人沟通的方式，都在向着数字化的方向发展。而离散时间信号正是数字信号处理的基础。作者对Z变换的讲解也非常透彻，他将Z变换视为傅里叶变换在离散时间系统中的推广，解释了它在分析离散时间系统稳定性、频率响应等方面的优势。我发现，Z变换提供了一种强大的数学工具，能够帮助我们更好地理解和设计数字滤波器、数字控制器等。这本书让我深刻体会到，在快速发展的科技时代，掌握信号与系统的理论，就是掌握了理解和塑造未来的关键。

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我得说，《信号与系统》这本书的内容深度和广度都让我感到惊喜。作者对每一个知识点的讲解都力求详尽，同时又保持了高度的概括性。我被书中关于“拉普拉斯变换”的介绍所吸引。作者解释了拉普拉斯变换如何将时域的微分方程转化为频域的代数方程，这极大地简化了系统的分析和稳定性判断。我了解到，拉普拉斯变换为我们提供了一个强大的工具，可以处理更广泛的信号和系统，特别是那些包含指数函数的信号。书中还详细讨论了拉普拉斯变换在系统稳定性分析中的应用，例如通过寻找系统的极点来判断系统的稳定性。我惊叹于数学的优雅和力量，它能够将复杂的动态系统转化为易于分析的频域表示。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维的启迪，让我看到了解决复杂工程问题的多种途径。

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不得不说，这本《信号与系统》在逻辑清晰度上给我留下了深刻的印象。作者仿佛是一位经验丰富的向导，带领我们在信号处理的迷宫中穿行。每一个章节都建立在前一章节的基础上，层层递进，使得学习过程既充满挑战又不至于令人望而却步。我特别欣赏书中对各种系统类型的分类和分析，无论是线性时不变系统，还是因果系统，亦或是稳定系统，作者都用清晰的定义和生动的例子加以阐述。这些概念虽然在理论上听起来有些抽象，但通过作者的讲解，我能够理解它们在实际应用中的重要性。例如，在通信系统中，了解系统的线性度是确保信号不失真的关键；而在控制系统中，系统的稳定性则是保证系统正常运行的生命线。书中关于卷积运算的讲解也让我受益匪浅，作者通过图示和数学推导，将一个看似复杂的运算过程变得清晰明了。我逐渐领悟到，卷积是理解系统如何响应输入信号的核心工具，它揭示了系统“记忆”和“累积”的特性。我发现，很多看似复杂的现象，都可以通过信号与系统的理论来解释和预测。这种能力不仅提升了我的思维层次，也让我对解决工程问题的方法有了全新的认识。

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阅读这本《信号与系统》的过程，对我来说是一次智力的冒险。作者的文字充满了力量和智慧，他引导我探索着信号世界的奥秘。书中关于“卷积积分”的详尽阐述，是本书的亮点之一。作者通过多种方式，包括图形法和解析法，层层剥茧地揭示了卷积的核心思想——系统对输入信号的响应是输入信号与系统冲激响应的卷积。这种数学工具的强大之处在于，一旦我们知道了系统的冲激响应，我们就可以预测系统对任何输入信号的响应。这极大地简化了系统的分析和设计过程。我发现，许多看似不可预测的现象，在卷积的框架下都变得有条理可循。此外，书中对“傅里叶级数”和“傅里叶变换”的对比分析也让我受益匪浅，我理解了它们在表示周期信号和非周期信号方面的不同作用，以及它们之间的联系。这本书就像一位严谨的导师，引导我一步步理解信号的本质，以及系统是如何塑造信号的。

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我必须承认，在翻阅这本书之前，我对“信号”和“系统”这两个词汇的理解仅仅停留在字面意义上。然而，这本书彻底改变了我的看法。作者的笔触细腻而富有洞察力，他将科学的严谨性与艺术的创造性完美融合。我被书中关于采样定理的论述深深吸引，作者解释了为什么我们需要以两倍于最高频率的速率来采样信号，否则就会发生混叠现象。这让我联想到现实生活中，当我们对一个快速变化的事件进行观察时，如果采样频率不够高，我们看到的就会是模糊不清的画面，甚至是错误的结论。书中还深入探讨了各种滤波器的设计与应用，比如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等等。作者通过具体的电路图和仿真结果，展示了不同滤波器在去除噪声、提取有用信息方面的作用。我惊叹于这些看似简单的电子元件，竟然能够如此精妙地操纵信号，过滤掉干扰，保留我们真正需要的部分。这本书让我看到了信号处理的强大之处，它不仅仅是数学理论的应用，更是解决实际问题、提升生活品质的有力工具。

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毫无疑问，这本书为我打开了一扇新的大门，让我得以窥见信号与系统背后隐藏的深刻原理。作者的文字具有一种独特的魅力，他能够将抽象的数学概念与生动的实际案例巧妙地结合在一起。我尤其对书中关于“随机信号”和“相关性”的论述印象深刻。作者解释了如何描述和分析那些不可预测的随机信号，以及如何利用相关性来提取有用信息。我了解到，在许多实际应用中，我们面对的信号都带有随机性，例如通信中的噪声、传感器采集的数据等。理解随机信号的统计特性，对于设计有效的信号处理算法至关重要。书中关于“功率谱密度”的讲解也让我受益匪浅，我理解了它如何描述信号的能量在不同频率上的分布。这本书就像一位睿智的哲学家，引导我思考信息的本质，以及如何从混沌中发现秩序。

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我必须说，这本书的内容质量远超我的预期。作者在内容的组织和呈现方式上都下足了功夫，使得原本可能晦涩难懂的概念变得生动有趣。我被书中关于“状态空间表示”的章节深深吸引，作者将复杂的系统用一组一阶微分方程（或差分方程）来描述，这种简洁而强大的表示方法，为分析和设计多输入多输出系统提供了便利。我了解到，通过状态空间模型，我们可以更全面地了解系统的内部动态，而不仅仅是输入和输出之间的关系。作者还讨论了如何利用状态空间模型来设计控制器，以达到期望的系统性能。我惊叹于这种抽象的数学工具，竟然能够如此精准地指导实际的工程设计。此外，书中关于“系统辨识”的讨论也让我大开眼界。作者介绍了如何从观测到的输入输出数据中，推断出系统的模型参数。这在很多实际应用中都至关重要，例如，我们需要对一个未知的系统进行建模，以便进行预测和控制。这本书让我看到了信号与系统理论的实用性和广泛的应用前景。

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这本书的封面设计就足够吸引我了，深邃的蓝色背景，仿佛蕴含着宇宙的奥秘，而那交织的波纹则像是一条条无形的信号，穿梭于数据的海洋。我一直对那些能够解释世界运行规律的学科充满好奇，而“信号与系统”这个名字本身就给我一种掌控全局、洞悉本质的感觉。从我翻开第一页的那一刻起，我就被带入了一个全新的知识领域。作者的叙述方式非常独特，他没有采用枯燥乏味的理论堆砌，而是通过一系列引人入胜的案例，将抽象的概念具象化。我记得其中有一个关于声波传播的例子，通过对声波信号的分析，竟然可以推断出声源的位置和移动速度，这让我惊叹于数学的力量。书中对傅里叶变换的讲解尤为精彩，作者用非常直观的方式解释了如何将一个时域信号分解成不同频率的正弦波的叠加，这就像是将一首复杂的乐曲拆解成单独的音符，然后再重新组合。这种由繁化简的思路，不仅让我理解了信号的本质，也让我对整个世界有了更深的认识。我发现，原来我们身边的一切，无论是声音、图像，还是我们日常交流的语言，都可以用信号来表示，而这些信号的背后，都有着一套严谨的系统在驱动着它们。这本书就像一把钥匙，为我打开了通往更广阔知识世界的大门。

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这本书的文字风格简洁而有力，作者的叙述逻辑清晰，使得复杂的信号与系统理论变得易于理解。我特别欣赏书中关于“离散傅里叶变换（DFT）”和“快速傅里叶变换（FFT）”的讲解。作者解释了DFT如何将一个有限长度的离散时间信号分解成不同频率分量的叠加，以及FFT是如何高效计算DFT的。这让我深刻理解了数字信号处理的核心思想，以及计算机在信号分析中的重要作用。我了解到，FFT算法的出现，极大地推动了数字信号处理技术的发展，使得许多复杂的信号分析任务成为可能。书中还讨论了DFT在频谱分析、滤波等方面的应用，这些内容让我对数字信号处理技术有了更深入的认识。这本书就像一位经验丰富的向导，带领我穿越数字信号处理的迷人世界，让我看到了科技进步的无限可能。

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全书编写毫无章法，曲折隐晦，逻辑混乱，错误百出，再配上一个只会念ppt的。一星送上

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