信号与系统学习指导及题解

信号与系统学习指导及题解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育
作者:陈后金
出品人:
页数:290
译者:
出版时间:2008-12
价格:29.20元
装帧:
isbn号码:9787040249613
丛书系列:
图书标签:
  • 文学
  • 信号与系统
  • 电路分析
  • 模拟信号处理
  • 数学工具
  • 学习辅导
  • 习题解答
  • 工程数学
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具体描述

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材配套参考书:信号与系统学习指导及题解》围绕主教材的章节结构展开,每章由基本知识与重要公式、学习要求、重点和难点提示、思考题、习题解答5个相互关联的部分组成,突出基本理论、基本概念和基本方法。习题解答给出了主教材中所有习题的详细解答,并对重点和难点习题附加了分析思路。书后给出了近年来北京交通大学的4套研究生入学考试试题及其解答。

好的,以下是根据您的要求撰写的一份图书简介,其内容完全围绕“信号与系统”这门学科展开,但不涉及任何关于“学习指导”或“题解”的具体内容,旨在提供一个深入、专业的学科概览。 --- 现代工程与信息科学的基石:信号、系统与变换的深度探索 本书旨在为读者构建一个全面、严谨且富有洞察力的“信号与系统”知识框架。在当今这个信息爆炸、技术飞速迭代的时代,信号无处不在——从我们日常交流的语音、图像,到复杂的医疗影像、遥感数据,乃至驱动现代通信与控制系统的底层原理,无不依赖于对信号的精确描述和对系统的有效分析。本书正是为深入理解这些核心概念提供坚实的理论基础和广阔的应用视野。 第一部分:信号的本质与描述——时域与频域的桥梁 信号是信息载体,系统是信息处理器。理解这两者的基本属性是进入本学科的第一步。 1. 信号的分类与基本特性 我们将从最基础的信号形态入手,区分连续时间信号(CT)与离散时间信号(DT)。重点探讨信号的周期性、能量与功率特性,这直接决定了信号在不同处理环境下的适用性。例如,对周期信号的傅里叶级数展开,为后续的频谱分析奠定了基础;而非周期信号的处理则自然引向积分变换。我们还将深入探讨确定性信号与随机信号的初步概念区分,尽管本书侧重于确定性分析,但对随机信号的引入有助于读者认识到信号分析的完整图景。 2. 卷积:系统的核心操作 系统对信号的处理,其数学本质就是卷积运算。本书将花费大量篇幅剖析卷积的定义、物理意义及其计算方法。我们会详细讨论线性时不变系统(LTI)的概念及其重要性。LTI系统是工程分析中最常用且数学上处理最优雅的一类系统。通过分析单位冲激响应 $h(t)$ 或 $h[n]$,我们能够完全刻画一个LTI系统的行为,无论输入信号如何复杂。 3. 傅里叶分析的威力:从级数到积分 傅里叶分析是信号处理的“显微镜”,它将复杂的时域信号分解为无穷多个不同频率的正弦/余弦分量的叠加。 傅里叶级数(FS):处理周期信号,揭示信号的频率谱结构。 傅里叶变换(FT):将分析扩展到非周期信号,引入频谱密度的概念,这是连接时域与频域的真正桥梁。我们将重点讨论傅里叶变换的对称性、线性、时移、频移、调制、Parseval 定理等一系列关键性质,并展示如何利用这些性质简化复杂的信号处理过程。 第二部分:系统分析的进阶工具——变换域的革命 当系统的微分/差分方程在时域中求解变得繁琐时,变换域方法提供了更简洁、代数化的解决方案。 1. 拉普拉斯变换(Laplace Transform) 拉普拉斯变换是处理连续时间系统的核心工具,尤其擅长处理包含初始条件的非齐次微分方程。本书将详尽介绍单边拉普拉斯变换的定义、收敛域(ROC)的意义,以及其在系统稳定性分析中的决定性作用。通过Z变换,我们自然过渡到离散系统的分析。 2. Z变换(Z-Transform) Z变换是离散时间信号与系统分析的基石。它在结构和性质上与拉普拉斯变换高度对应,但其在数字信号处理(DSP)中的应用更为直接。收敛域(ROC)在Z域中表现为圆环,我们深入探讨 ROC 如何决定系统的因果性、稳定性以及是 IIR 还是 FIR 系统。 3. 变换域的应用:传递函数与框图简化 在变换域中,卷积操作转化为简单的乘法运算,这极大地简化了系统的建模与分析。我们将介绍系统传递函数 $H(s)$ 或 $H(z)$ 的概念,以及如何利用它来分析系统的频率响应、零极点分布。极点(Poles)和零点(Zeros)的几何位置与系统瞬态响应、稳态响应和稳定性之间的深刻联系将被系统阐释。 第三部分:系统的时域与频域响应 对一个LTI系统而言,其行为可以从两个角度来审视:它对特定时间函数(如阶跃、脉冲)的瞬态反应,以及它对不同频率输入的稳态增益和相位延迟。 1. 稳定性与因果性 这是系统理论中最基础也是最关键的两个判据。我们将严格定义BIBO(有界输入,有界输出)稳定性,并展示如何利用时域中的单位冲激响应的绝对可积性,或变换域中的极点位置(位于左半平面或单位圆内)来快速判断系统的稳定性。因果性(即系统不能依赖于未来的输入)的约束条件也将被明确给出。 2. 频率响应的精细解析 系统的频率响应 $H(jomega)$ 是傅里叶变换在 $s=jomega$ 处的取值,它直接描述了系统对不同频率分量的增益和相位延迟。我们将分析典型的滤波器特性(如低通、高通、带通),理解带宽、截止频率和过渡带的概念,这些是设计高效信号处理前端的必备知识。 第四部分:状态空间法——现代系统的统一描述 虽然傅里叶和拉普拉斯变换在分析LTI系统方面非常强大,但它们在处理时变系统或需要考察系统内部状态的复杂多输入多输出(MIMO)系统时存在局限。 1. 状态变量的引入 本书将介绍如何使用一组最小的状态变量来完全描述系统内部动态。通过状态方程 $dot{mathbf{x}}(t) = mathbf{A}mathbf{x}(t) + mathbf{B}mathbf{u}(t)$,系统分析被提升到矩阵代数的层面。 2. 系统的可控性与可观测性 在状态空间框架下,我们将讨论两个至关重要的系统设计性:可控性(我们是否能通过输入将系统驱动到任何期望状态)和可观测性(我们是否能仅通过输出信息来推断系统的内部状态)。这两个概念对于现代控制理论和系统辨识至关重要。 通过以上四个部分的系统化、递进式的讲解,本书旨在帮助读者不仅掌握信号与系统的数学工具,更重要的是,培养一种从信号的角度审视信息处理过程、从系统的角度理解工程实现路径的跨学科思维能力。掌握这些知识,是深入探索通信、控制、图像处理、乃至机器学习中特征提取等前沿领域的坚实阶梯。

作者简介

陈后金博士,二级教授,博士生导师,国家级教学名师,北京交通大学国家电工电子实验教学示范中心主任,教育部电子电气基础课程教学指导分委员会委员,国家精品课程和国家双语教学示范课程“信号与系统”负责人,全国电路、信号与系统和电磁场教学与教材研究会副理事长。

主要研究方向为信号与图像处理的理论及其应用等,在美国RICE大学和TEXAS大学研究信号处理多年。主讲本科生“信号与系统”和“数字信号处理”等必修课程,以及研究生“高等信号处理”和“数字图像处理”学位课程。主编出版了普通高等教育“十五”国家级规划教材、普通高等教育“十一五”国家级规划教材、北京市高等教育稿品教材等8本信号处理系列教材。近年来主持20多项国家和省部级研究项目,发表了60多篇研究论文,获得了10多项国家和省部级的教学与科研成果,被评为北京市教育创新标兵、铁道部青年科技拔尖人才、教育部新世纪优秀人才、全国优秀教师。

目录信息

第1章 信号与系统分析导论 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第2章 信号的时域分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第3章 系统的时域分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第4章 信号的频域分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题答解第5章 系统的频域分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第6章 连续信号与系统的复频域分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第7章 离散信号与系统的复频域分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第8章 系统的状态变量分析 一、基本知识与重要公式 二、学习要求 三、重点和难点提示 四、思考题 五、习题解答第9章 信号处理在生物神经网络中的应用 一、基本知识与重要公式 二、学习要求第10章 北京交通大学近年研究生入学考试试题全解 2004年研究生入学考试试题及详解 2005年研究生人学考试试题及详解 2006年研究生入学考试试题及详解 2007年研究生入学考试试题及详解
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读后感

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用户评价

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我一直认为,学习一门新的学科,尤其是像信号与系统这样具有深厚理论基础和广泛应用前景的学科,关键在于找到一个合适的“切入点”,以及一套行之有效的学习方法。在初次接触信号与系统时,我曾被其庞大的数学体系和抽象的概念所困扰,总是在各种公式和定理的海洋里迷失方向,难以构建起完整的知识框架。我需要的不仅仅是课本上死板的定义和推导,更需要的是能够帮助我理解这些概念背后逻辑的“钥匙”,以及指导我如何将这些理论知识应用到实际问题中的“地图”。我曾尝试过多种学习资料,但很多都显得过于学术化,或者过于浅显,无法真正满足我深入学习的需求。因此,当我看到这本书时,它的书名——“信号与系统学习指导及题解”,立刻引起了我的兴趣。我期待它能够提供一种更加人性化、更具指导性的学习方式,它不仅仅是知识的传递,更是一种学习方法的传授,能够帮助我一步步地建立起对信号与系统各个知识点的深刻理解,并且能够通过丰富的题解,让我能够学以致用,真正掌握解决各类信号与系统问题的能力。

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当我终于下定决心,准备开始系统性地攻克“信号与系统”这门课程时,我陷入了一个普遍的困境:市面上关于这门课的书籍琳琅满目,但真正能让我感到“对症下药”的却寥寥无几。有的教材过于注重理论的严谨性,导致初学者在浩瀚的数学公式面前望而却步,即使是那些看似简单的概念,也因为背后复杂的推导而显得遥不可及。我需要的是那种能够清晰地解释概念的本质,并且能够将抽象的理论与实际的应用联系起来的书籍,而不是仅仅罗列公式和定理的“公式大全”。我一直在寻找一本能够帮助我构建起坚实的知识体系,并且在遇到难题时能够提供有效解决思路的学习指导。这本书的名字——“信号与系统学习指导及题解”,恰恰击中了我的痛点。它的定位非常明确,就是要“指导”和“题解”,这正是我所急需的。我希望它不仅仅是知识的搬运工,更能成为我学习路上的“引路人”,教会我如何去思考,如何去分析问题,如何去运用所学的知识解决实际的题目。我对于它的期待,不仅仅是能够让我通过考试,更重要的是能够让我真正理解信号与系统的精髓,为我未来更深入的学习和研究打下坚实的基础。

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说实话,信号与系统这门课对我来说一直是个巨大的挑战,常常让我感到力不从心。我发现自己很难将教材上的抽象概念与实际问题联系起来,每次做题时,都像是大海捞针,找不到解题的思路。我需要一本能够提供清晰的逻辑脉络,并且能够将理论与实践紧密结合的书籍。我尝试过阅读一些相关的参考资料,但很多都过于理论化,或者仅仅是罗列了大量的公式,而没有深入浅出地讲解如何运用它们。我一直在寻找一本能够真正“指导”我学习的书,它能够在我迷茫的时候提供方向,在我遇到难题的时候给予帮助。这本书的名字——“信号与系统学习指导及题解”,正是击中了我的痛点。我希望它不仅仅能够教会我知识,更能教会我学习的方法,让我能够理解每一个概念的由来和意义,掌握解决问题的技巧,并且通过丰富的例题解析,让我能够举一反三,真正做到融会贯通,最终能够自信地应对这门课程的各种挑战。

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在学习信号与系统这个科目时,我常常感到自己像一个在浩瀚的知识海洋中漂泊的航船,缺乏明确的航向和可靠的指南。教材上的概念虽然严谨,但往往过于抽象,难以抓住其核心要义,而市面上的一些辅助资料,则又存在着内容浅显或过于偏重某一方面的不足。我渴求的是一本能够兼具理论深度与实践指导的学习读物,它能够以一种清晰、系统的方式,将复杂的信号处理原理和系统分析方法娓娓道来,并且能够提供丰富的例题和详尽的解题思路,帮助我将所学知识内化为解决实际问题的能力。当我无意中接触到这本书时,它的书名“信号与系统学习指导及题解”立刻引起了我的高度关注。它似乎精准地捕捉到了我作为一名学习者所面临的困境,并承诺提供相应的解决方案。我非常期待这本书能够成为我学习旅程中的一座灯塔,它不仅能够照亮我前行的道路,更能够为我提供具体的航海技巧,让我能够克服困难,最终抵达知识的彼岸,真正理解和掌握信号与系统这门重要的学科。

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自从进入大学,信号与系统这门课程就如同一个巨大的挑战,摆在了我的面前。每次翻开教材,各种符号、公式和定理交织在一起,让我感到头晕目眩。我发现自己很难真正理解那些抽象的概念,例如卷积、采样定理等等,它们对我来说就像隔着一层薄雾,看不真切。我急切地需要一本能够将这些复杂的理论“翻译”成易于理解的语言,并且能够提供清晰的学习思路和方法指导的书籍。我尝试过各种各样的学习资料,但效果都差强人意。有的过于注重数学推导,让我无法抓住核心思想;有的则过于简单,无法解决我在遇到难题时的困惑。当我偶然看到了这本书,它的书名——“信号与系统学习指导及题解”,仿佛一道曙光照亮了我前行的道路。我迫切地希望它能够成为我的学习伴侣,帮助我一点一点地攻克学习难关,理解信号与系统的本质,并且能够通过大量的例题和详细的解题过程,训练我的解题能力,让我不再畏惧这门课程,而是能够充满信心地去掌握它。

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在接触到“信号与系统”这门学科的初期,我曾因为其概念的抽象和数学的复杂性而感到深深的困扰。每次翻开教材,面对那些密密麻麻的公式和定理,我的头脑仿佛被一层厚厚的迷雾笼罩,难以找到清晰的思路。我渴望有一本能够将这些复杂的理论“翻译”成易于理解的语言,并且能够提供循序渐进的学习路径的书籍。我尝试过坊间流传的各种学习资料,但效果甚微。有些资料过于侧重理论的深度,而忽略了对初学者的友好性;有些则又过于简略,对于关键概念的讲解不够透彻,无法真正解决我的学习瓶颈。就在我感到迷茫和沮丧的时候,我注意到了这本书。它的名字就非常具有吸引力,暗示着它不仅仅是理论的堆砌,更包含了学习的方法和解题的思路。我期待它能够成为我在信号与系统领域学习过程中的一个重要助手,它能够帮助我拨开迷雾,看清概念的本质,掌握解决问题的技巧,并且能够在遇到难题时,给我指明方向,让我不再孤军奋战。我希望通过这本书的学习,能够真正建立起对信号与系统这门课程的深刻理解和扎实掌握。

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这本书的封面上赫然写着“信号与系统学习指导及题解”几个大字,但说实话,我拿到它的时候,内心是带着一丝忐忑和期待交织的复杂情绪的。信号与系统,这门课简直就是许多理工科学生的“噩梦”——繁复的数学推导、抽象的概念,还有那些看起来就像天书一样的公式,常常让人在深夜里对着书本唉声叹气。我本身并不是那种天赋异禀、一眼就能看穿所有逻辑的学生,我更偏向于那种需要一步一步、细致讲解才能领悟的学习者。因此,在选择学习资料时,我总是格外谨慎。我浏览了市面上不少相关的书籍,有的过于理论化,简直就是一本纯粹的数学论文集;有的则过于浅显,对那些真正需要深入理解的难点一带而过,根本解决不了根本问题。就在我几乎要放弃希望的时候,我偶然看到了这本书。初次翻开,我并没有立刻感受到“醍醐灌顶”般的惊喜,但一种踏实感油然而生。它不是那种高高在上的理论阐述,而是更像一位经验丰富、耐心十足的老师,缓缓地引导你进入信号与系统的世界。虽然我还没有深入研读,但从它的编排结构和语言风格上,我能感受到作者的用心良苦,似乎在努力弥合理论与实践之间的鸿沟,试图让这门令人望而生畏的学科变得触手可及。我期待它能在我迷茫时提供一盏明灯,在我困顿时给予我力量,让我在信号与系统的海洋中不再孤军奋战。

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老实说,信号与系统这门课一直是我学习生涯中的一个“拦路虎”。每次尝试去理解那些傅里叶变换、拉普拉斯变换之类的概念,都感觉像是在跟空气搏斗,抓不住重点,也理不清脉络。我需要的不仅仅是课本上冰冷的公式和定理,更需要有人能够像剥洋葱一样,一层一层地揭开它们神秘的面纱,让我看到其背后蕴含的深刻思想。我在寻找一本能够真正“指导”我学习的书,它能够教会我如何去思考,如何去分析问题,而不是简单地罗列答案。我希望它能够在我遇到瓶颈时,像一位经验丰富的老师,给我一个清晰的思路,教会我如何将抽象的概念转化为具体的解题步骤。更重要的是,它要提供充足的例题和详细的解题过程,让我能够模仿和学习,从而逐步提高自己的解题能力。当我看到这本书的名字时,内心燃起了一丝希望。它明确地表达了“学习指导”和“题解”的功能,这正是我所急切需要的。我期待它能够成为我在信号与系统学习道路上的忠实伙伴,帮助我克服学习上的困难,最终能够真正掌握这门学科的精髓。

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在我接触信号与系统这门课程的时候,我遇到的最大困难就是如何将理论知识与实际的解题应用联系起来。教材中的公式和定义固然重要,但往往缺乏足够的“指导性”,让我难以理解它们在具体问题中的作用和求解方法。我尝试过阅读其他一些学习资料,但它们要么过于理论化,让我觉得难以消化,要么又过于简单,无法深入解决我遇到的难题。我真正需要的是一本能够清晰地阐述概念,并且提供一套完整的解题思路和方法的书。当我看到这本书——“信号与系统学习指导及题解”,我感到眼前一亮。它明确地表明了其“指导”和“题解”的功能,这正是我想从一本学习辅导书中获得的。我期待它能够帮助我理解信号与系统中的核心概念,掌握分析和解决问题的基本方法,并通过大量的例题解析,让我能够学会如何将理论知识灵活地运用到实际的题目中,从而真正提升我对这门课程的理解和掌握程度。

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面对“信号与系统”这门课程,我一直以来都觉得它像一座难以逾越的高山。教材上的理论知识对我来说过于抽象和枯燥,常常让我陷入“只知其然,不知其所以然”的困境。我渴望有一种学习方式,能够将这些复杂的概念变得更加直观易懂,能够将那些繁琐的数学推导变得有条理、有逻辑。我尝试过请教同学,也看过一些网络上的讲解视频,但总感觉缺少了系统性和深入性。直到我遇到了这本书,它的名字——“信号与系统学习指导及题解”,立刻吸引了我的注意。它预示着这不仅仅是一本知识的罗列,更是一种学习方法和解决问题的指南。我非常期待它能够帮助我理解那些抽象的信号处理原理,领会不同变换在分析系统特性时的意义,以及如何通过实际的练习来巩固这些知识。我希望它能够循序渐进地引导我,从最基础的概念开始,逐步深入到复杂的分析方法,并且在每个关键节点提供详细的解析和练习,让我能够真正做到融会贯通,而不是仅仅停留在表面。

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