Signal and Linear System Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Gordon E. Carlson

出品人:

页数:768

译者:

出版时间:1998-02-04

价格:265.20元

装帧:Paperback

isbn号码:9780471124658

丛书系列:

图书标签:

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《信号与线性系统分析》 这本引人入胜的著作深入剖析了信号与线性系统的核心概念，为工程师、科学家以及对通信、控制、数字信号处理等领域感兴趣的学习者提供了坚实的基础。本书不局限于理论的罗列，而是通过清晰的阐释、丰富的实例和循序渐进的讲解，引导读者掌握分析和理解复杂信号与系统的方法。 核心内容概览： 信号的表示与分类： 本书首先从最基本的单元——信号入手，详细介绍了信号的各种表示方法，包括时间域、频率域以及复数域的表示。读者将学习如何区分连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号，以及奇函数与偶函数等基本信号类型。通过对这些信号特性的理解，为后续的系统分析奠定基础。 线性时不变（LTI）系统的基础： 线性时不变系统是信号处理和系统分析的核心。本书将系统地介绍LTI系统的定义，包括叠加性（线性）和时移不变性。读者将深入理解卷积运算在LTI系统分析中的关键作用，并学会如何通过卷积来预测系统的输出，无论输入信号如何变化。 傅里叶变换及其应用： 傅里叶变换是理解信号频谱特性和系统频率响应的强大工具。本书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），以及傅里叶变换的性质。读者将学习如何将信号从时域转换到频域，分析信号的频率成分，并理解系统如何影响信号的频率成分。这对于通信系统的调制解调、音频信号的滤波等应用至关重要。 拉普拉斯变换与复频率域分析： 拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，尤其适用于处理瞬态响应和不稳定系统。本书将深入探讨拉普拉斯变换的定义、性质以及收敛域的概念。通过复频率域的分析，读者可以更直观地理解系统的稳定性、瞬态响应和稳态响应，并掌握利用拉普拉斯变换求解微分方程和分析系统行为的方法。 Z变换与离散时间信号处理： 随着数字技术的发展，离散时间信号和系统变得越来越重要。本书将系统地介绍Z变换，这是分析离散时间LTI系统的有力工具。读者将学习Z变换的定义、性质，以及如何利用它来分析离散时间系统的频率响应、稳定性，并求解差分方程。这对于数字滤波器设计、数字信号处理算法的开发具有核心意义。 系统的时域分析： 除了利用变换域方法，本书还将重点关注LTI系统的时域分析。读者将学习如何通过分析系统的冲激响应和阶跃响应来理解系统的动态特性。通过理解系统在不同激励下的行为，可以更深入地认识系统的稳定性、瞬态响应的特点（如过冲、振荡等）。 频率域的系统响应： 频率响应是描述LTI系统如何处理不同频率信号的关键指标。本书将详细讲解频率响应的定义，包括幅频特性和相频特性。读者将学习如何从系统的冲激响应或传递函数中提取频率响应，并理解频率响应如何影响输入信号的幅度与相位，从而实现滤波、均衡等功能。 系统稳定性分析： 系统的稳定性是系统能否正常工作的基本要求。本书将从时域和频域两个角度深入探讨系统的稳定性判据。读者将学习如何根据系统的冲激响应、系统函数（传递函数）的极点位置等信息来判断系统的稳定性，这对于设计可靠的控制系统和通信系统至关重要。 本书的特色： 循序渐进的教学方法： 从基础的信号概念到复杂的系统分析技术，本书的组织结构清晰，逻辑性强，确保读者能够逐步建立起对信号与线性系统分析的全面认识。 丰富的实例与应用： 书中穿插了大量来源于实际工程问题的例子，涵盖了通信、控制、音频处理等多个领域，帮助读者将理论知识与实际应用相结合，理解抽象概念的物理意义。 强调概念理解： 本书不仅注重公式推导，更强调对核心概念的深入理解。通过图示、类比和直观的解释，帮助读者建立起对信号和系统行为的直观认识。 多角度的分析工具： 读者将学会如何运用时域、频域和复频率域等多种分析工具来研究信号与系统，从而能够从不同视角审视和解决问题。 目标读者： 无论您是电气工程、通信工程、控制工程、计算机科学领域的学生，还是对这些领域感兴趣的工程师和研究人员，《信号与线性系统分析》都将是您不可或缺的学习伴侣。它不仅能帮助您掌握核心理论，更能培养您分析和解决复杂工程问题的能力。通过本书的学习，您将能够更好地理解和设计现代通信系统、控制系统以及各种信号处理应用。

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这本书的封面设计得相当朴实，没有花哨的图案，纯粹的黑白文字搭配，给人一种严肃、专业的感觉。我拿起它的时候，第一个印象是它的分量——相当扎实，能感觉到纸张的厚度，那种沉甸甸的感觉总能让人对内容的深度抱有期待。翻开第一页，目录清晰明了地勾勒出了全书的脉络，从最基础的信号表示法开始，逐步深入到卷积、傅里叶变换、Z变换等核心概念。作者在引言中强调了理论与工程实践相结合的重要性，这一点在后续的章节中得到了充分的体现。比如，在讲解连续时间系统时，他不仅详细推导了微分方程的求解过程，还穿插了实际电路模型作为案例，帮助读者建立直观的理解。我很欣赏作者在处理复杂数学概念时所采用的“抽丝剥茧”的叙述方式，每一个公式的推导都有详尽的步骤，仿佛手把手地带着读者从零开始构建知识体系。书中对不同类型的系统（如LTI系统、因果系统、稳定系统）的分类和特性描述非常到位，即便是初学者也能迅速掌握区分要点。总而言之，这是一本结构严谨、内容详实的教材，非常适合作为系统分析课程的入门读物。

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这本书最大的亮点在于它对理论基础的夯实程度，可以说，它把“为什么”和“怎么做”完美地结合在了一起。作者在讲解傅里叶级数和变换时，并没有停留在简单的三角函数展开上，而是巧妙地引入了周期延拓和狄拉克梳函数的概念，这一下子把原本看似孤立的两个知识点串联了起来，让读者对周期信号的频谱结构有了全新的认识。接着过渡到拉普拉斯变换时，作者非常强调其在求解微分方程时的代数化优势，这一点对于解决实际的电路瞬态响应问题至关重要。书中使用的符号规范且一致，几乎没有出现歧义的情况，这在工程类书籍中是难能可贵的。阅读过程中，我发现作者非常注重严谨性，几乎每一个定理的陈述后面都紧跟着一个经过严格验证的证明，这使得我对书中的结论深信不疑。唯一的遗憾是，在涉及到随机信号处理的部分着墨不多，感觉更侧重于确定性系统的分析，如果能增加一些关于功率谱密度和维纳滤波的介绍，那这本书的覆盖面就会更广，对现代通信和信号处理的参考价值也会相应提升。

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说实话，这本书的阅读体验算是好坏参半，但总体偏向“硬核”的学术风格。它在理论深度上确实无可挑剔，尤其是在状态空间表示法那一章，作者对可控性和可观测性的证明非常详尽，甚至引用了一些高级控制理论中的概念来佐证，对于已经有一定基础的读者来说，这无疑是一份宝贵的参考资料。然而，对于我这种更倾向于直觉理解的读者来说，某些段落的跳跃性略显突兀。例如，在讨论采样定理时，虽然数学推导无懈可击，但缺乏足够的图示来辅助说明频谱混叠的物理意义，导致我需要反复查阅外部资料才能完全消化。书中练习题的设置也很有挑战性，偏重于笔算和理论证明，对于习惯于使用MATLAB等工具进行仿真验证的工程师来说，可能需要自己额外补充一些计算实例。但不可否认，这本书的参考价值极高，特别是那些深入探讨非线性系统稳定性的附加章节，内容非常前沿，显示出作者深厚的学术功底。这本书更像是给研究生或者有志于深入研究的工程师准备的工具箱，而不是给初学者准备的“甜点”。

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我对这本书的评价可以总结为：理论的深度足够让你俯视大多数入门书籍，但实践的广度略显保守。在对线性时不变（LTI）系统的冲击响应和系统输出的计算部分，作者的讲解清晰有力，特别是对卷积积分的几何解释，我花了一下午时间反复揣摩，才真正体会到那种“系统对输入信号的‘记忆’如何被叠加”的感觉。书中详细介绍了利用传递函数进行系统分析的优势，包括零、极点的概念及其对系统特性的影响，这部分内容是理解控制系统稳定性的基石。然而，当我试图寻找关于现代数字信号处理（DSP）中的快速傅里叶变换（FFT）算法或实际滤波器的设计案例时，发现书中的内容更多停留在连续域的理论框架内。虽然离散时间系统（DT）的分析也有涉及，但其主要工具仍然是Z变换，缺乏对DFT/FFT在计算效率上的讨论。因此，如果读者是抱着学习现代数字滤波器设计目的去查找这本书，可能会觉得它略微“超前”于数字实现的层面，更像是一部专注于构建分析框架的经典之作，而非面向最新工程应用的实战手册。

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拿到这本书后，我最直观的感受是它的“年代感”，并非指内容过时，而是那种沉淀下来的经典气质。书中的插图风格非常传统，多为清晰的手绘线条图和简单的几何图形，虽然不如现代教材那样色彩斑斓，但却有一种直击核心的穿透力。作者在讲解离散时间系统时，对Z变换的收敛域（ROC）的讲解极其细致，他甚至花了好几页篇幅来阐述ROC如何决定系统的因果性和稳定性，这对于很多只记住公式却不理解其物理含义的学习者来说，是极佳的教育。我特别喜欢其中穿插的一些“历史注脚”，简单介绍了某个重要数学工具（比如单位阶跃函数）是如何被引入到系统分析领域中的，这使得枯燥的数学推导过程增添了几分人文色彩。这本书的语言风格偏向于教科书式的陈述，简洁、准确，没有过多的修饰词汇。它要求读者具备一定的数学预备知识，对于代数和微积分的掌握程度要求较高，否则在阅读涉及偏微分方程或积分变换的章节时，可能会感到吃力。这是一部需要投入时间和精力的著作，但回报是扎实的理论根基。

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