Signals, Systems, and Transforms (3rd Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Charles L. Phillips

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-09-29

价格:USD 135.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780130412072

丛书系列:

图书标签:

• 信号处理
• 系统分析
• 傅里叶变换
• 拉普拉斯变换
• Z变换
• 控制系统
• 通信系统
• 电路分析
• 数学方法
• 工程数学

《信号、系统与变换》（第三版） 《信号、系统与变换》（第三版）是一本广泛应用于电气工程、通信工程、计算机工程以及相关交叉学科领域的经典教材。本书旨在为读者构建扎实的信号与系统理论基础，深入浅出地阐述信号的分析、处理与变换，以及线性时不变（LTI）系统的基本原理及其应用。 本书核心内容概览： 信号的表示与分类： 本书首先介绍各种信号的数学描述方式，包括连续时间信号和离散时间信号，以及周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号、偶信号、奇信号等基本信号类型。通过对信号的深入理解，为后续的系统分析奠定基础。 线性时不变（LTI）系统： LTI系统是信号与系统理论的核心。本书详细讲解了LTI系统的定义、性质（叠加性、时移不变性）以及卷积的概念，这是描述LTI系统输入输出关系的数学工具。读者将学习如何通过卷积来预测系统的响应。 傅里叶分析： 傅里叶分析是信号处理中最强大的工具之一。本书从傅里叶级数（FS）和傅里叶变换（FT）入手，系统地介绍了如何将信号分解成其包含的正弦和余弦分量。读者将掌握连续傅里叶变换、离散傅里叶变换（DFT）及其性质，并理解傅里叶变换在频谱分析、滤波器设计等方面的应用。 拉普拉斯变换： 拉普拉斯变换是分析连续时间LTI系统的强大工具，特别是在处理微分方程和瞬态响应方面。本书详细介绍了拉普拉斯变换的定义、性质，以及如何利用它来求解LTI系统的零输入响应和零状态响应。读者将熟悉s域分析的优势，并理解传递函数、频率响应等概念。 Z变换： Z变换是分析离散时间LTI系统的类似拉普拉斯变换的工具。本书深入讲解了Z变换的定义、性质，以及它在离散信号分析、数字滤波器设计和离散系统稳定性分析中的重要作用。读者将掌握离散系统的时域和频域表示。 系统的频率响应： 本书强调了系统的频率响应概念，即系统对不同频率信号的增益和相移特性。通过傅里叶变换和拉普拉斯变换/Z变换，读者可以清晰地理解系统的频率选择性，这对于滤波器的设计至关重要。 采样定理： 采样定理是连接连续时间信号和离散时间信号的关键桥梁。本书详细阐述了奈奎斯特-香农采样定理，解释了如何根据信号的带宽来选择合适的采样率，以避免混叠现象。 卷积和系统实现： 除了理论上的卷积，本书还讨论了有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器的实现方法，以及这些滤波器在实际应用中的设计考量。 实际应用案例： 本书穿插了大量实际应用案例，例如通信系统的调制解调、音频信号处理、图像处理以及控制系统等，帮助读者理解信号与系统理论的实际价值，并激发进一步学习的兴趣。 本书特色： 严谨的数学推导与清晰的直观解释相结合： 在保证数学严谨性的同时，本书注重概念的直观理解，通过图示和类比帮助读者掌握抽象的理论。 丰富的例题与习题： 大量精心设计的例题贯穿全书，帮助读者巩固所学知识。课后习题难度适中，覆盖面广，有助于读者深入理解和应用。 循序渐进的教学方法： 本书从基础概念入手，逐步深入到更高级的主题，确保不同背景的读者都能循序渐进地学习。 强调理论与实践的结合： 不仅教授理论知识，还注重理论在实际工程问题中的应用，为读者未来的学习和工作打下坚实基础。 《信号、系统与变换》（第三版）是任何希望在信号处理、系统分析和通信技术领域取得成功的学生和专业人士不可或缺的参考书。它将带领读者领略信号世界的奥秘，掌握分析和设计复杂系统的强大工具。

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回顾我使用这本《信号、系统与变换》（第三版）的学习历程，我最大的体会是它成功地架设了理论与工程实践之间的桥梁。很多教材要么是过于偏向纯数学推导，导致工程应用脱节；要么是过于侧重应用软件操作，使得理论基础空洞。这本书找到了一个近乎完美的平衡点。它没有回避微分方程的求解，但也没有让求解过程成为学习的障碍。我尤其欣赏作者在讲解双边变换时的严谨性，这对于处理非因果系统和一些特殊的系统分析至关重要，许多入门级的教材会简单地跳过或弱化这部分内容。第三版对这种“不逃避困难问题”的态度，保证了读者能获得一个全面且深刻的理解。它不仅仅是关于信号和系统的，它更像是关于如何用数学语言精确描述和预测物理世界中动态过程的一本“哲学指南”。如果你是研究生或者希望对信号处理领域进行深入研究的本科生，我强烈建议你将此书作为你的主要参考资料，它值得你投入时间去细细品味每一个章节。

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这本书的行文风格，用一个词来形容就是“沉稳而富有启发性”。它不像某些畅销书那样追求浮夸的口号或过于简化的表述，而是坚持一种严谨的学术态度，但又绝不故步自封于纯理论的殿堂。作者的叙述逻辑非常清晰，总能将一个复杂的问题分解成若干个可以被逐步理解的小模块。例如，在分析线性时不变（LTI）系统的稳定性时，作者清晰地梳理了不同域下（时域、频域）的等价条件，并通过案例说明了为什么一个在拉普拉斯域看起来稳定的系统，其时间响应可能存在问题（如果ROC选择不当）。这种层层递进的论证过程，让我对“变换域分析”这一强大的工具产生了由衷的敬畏。我个人认为，本书最大的价值在于它培养了一种“系统思维”——看待任何问题，都能迅速联想到它的时域表示、频域表示以及内在的结构关系。这种思维模式一旦养成，无论未来是从事通信、控制、还是图像处理，都会受益匪浅。它教会的不是知识点，而是一种分析问题的底层逻辑框架。

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这本《信号、系统与变换》（第三版）确实是一本令人印象深刻的教材，它在深度和广度上都达到了一个很高的水准。我尤其欣赏作者在讲解傅里叶分析和拉普拉斯变换时所采用的循序渐进的方法。很多教材往往直接抛出复杂的数学公式，让初学者望而却步，但这本书却花了不少篇幅来建立直观的物理意义和应用背景，这对于理解这些抽象概念至关重要。比如，在介绍卷积积分时，作者没有仅仅停留在数学定义上，而是通过模拟一个实际系统的响应过程，让读者真正体会到“输入”与“系统特性”是如何结合产生“输出”的。书中的例题设计得非常巧妙，有些是基础的巩固练习，而另一些则需要深入思考才能找到解决方案，这种难度梯度的设计，非常适合自学和课堂教学双重使用。更值得称道的是，第三版在保持核心理论严谨性的同时，对现代数字信号处理（DSP）的引入也做了更细致的铺垫，虽然它本身不是一本专门的DSP书籍，但其对离散时间信号和Z变换的讲解，为后续学习打下了坚实的基础。如果你想找一本能够真正让你掌握信号与系统这门学科精髓的参考书，而不是仅仅应付考试的工具书，这本书绝对是上上之选，它的厚度足以证明其内容的丰富性，但阅读体验却远超一般理工科教科书的枯燥感。

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拿到这本书时，首先被它扎实的数学基础部分所吸引。作者对线性代数和复变函数中与信号系统直接相关的概念回顾得非常到位，可以说是为那些基础略有薄弱的学习者准备了一份及时的“助推器”。我记得过去看其他教材时，经常需要频繁地翻阅其他线性代数书籍来回忆矩阵的某些性质，但在这里，几乎所有必要的工具都被整合进来了，使得学习过程的连贯性大大增强。特别要提的是，关于各种变换（傅里叶、拉普拉斯、Z变换）的收敛域（ROC）的讨论，这本书的处理方式堪称典范。它不仅给出了数学上的判定标准，还结合了因果性、稳定性等系统特性，深入剖析了ROC的物理含义——即系统在时域或频域上的“健康状况”。这种理论与实践紧密结合的叙述方式，极大地提升了我解决实际问题的信心。我曾经尝试用这本书来设计一个简单的滤波器，书中关于频率响应图谱的绘制和解读部分的指导，让我能清晰地看到每一个极点和零点对最终滤波效果的影响，这种可视化和直观性是很多老派教材所缺乏的。这本书的配图质量也相当高，清晰准确，有效辅助了复杂的空间分析。

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对于那些习惯于通过编程来验证理论的工程学生来说，这本书提供的应用性例子和提示也是一个巨大的加分项。虽然它本身不是一本编程指南，但每当引入一个新的概念时，书中总会适当地提及在MATLAB或类似环境中如何实现相应的计算和可视化。我特别喜欢第三版中对傅里叶级数和傅里叶变换的交错讲解方式，它巧妙地利用了周期信号和非周期信号之间的关系，说明了频谱的本质差异——从离散的谱线到连续的频谱密度。这种处理方式极大地消弭了许多学生在学习过程中产生的混淆感。此外，书中对采样定理的讨论也相当详尽，它不仅解释了奈奎斯特速率的意义，还深入探讨了混叠（Aliasing）现象的危害和实际工程中的应对策略，这部分内容对于任何从事数字系统设计的人来说都是至关重要的“保命知识”。这本书的排版也极为舒适，无论是公式的对齐还是章节的划分，都体现了出版方对读者体验的重视，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。

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