具体描述
《工程信号与系统》 开启严谨的工程思维之旅 本书旨在为工程及相关领域的学生和从业者提供一个扎实、清晰且全面的信号与系统理论基础。它不仅涵盖了该领域的核心概念，更强调了这些概念在解决实际工程问题中的应用，从而帮助读者建立起强大的分析能力和工程直觉。 核心内容涵盖： 信号的表示与分类： 从连续时间信号到离散时间信号，本书深入探讨了信号的各种表示方法，包括代数形式、图形形式以及通过傅里叶级数和傅里叶变换的频域表示。读者将学习如何识别和分类不同类型的信号，如周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号、偶函数和奇函数等，并理解它们的基本性质。 系统的建模与分析： 本书系统地介绍了线性时不变（LTI）系统的概念，并将其作为分析的重点。读者将学习如何使用卷积积分和卷积求和来描述LTI系统的输入-输出关系，理解系统的冲激响应和阶跃响应的重要性。此外，本书还将探讨系统的其他关键特性，如因果性、稳定性、记忆性等，并提供判断系统特性的方法。 频域分析的强大力量： 傅里叶级数和傅里叶变换是理解信号频谱和系统频率响应的关键工具。本书将循序渐进地引导读者掌握这些变换的原理、性质以及应用。读者将学会如何通过频域分析来理解信号的频率成分，揭示系统的频率选择性，并解决诸如滤波、调制和解调等实际问题。 拉普拉斯变换与Z变换： 为了更有效地分析连续时间和离散时间系统，特别是涉及不稳定系统或涉及初始条件的问题，本书将深入介绍拉普拉斯变换和Z变换。读者将学习如何利用这些变换将时域的微分方程或差分方程转化为代数方程，简化系统分析过程，并求解复杂的系统响应。特别地，拉普拉斯变换在连续时间LTI系统分析中的应用，以及Z变换在离散时间LTI系统分析中的应用，将得到详尽的阐述。 系统函数与框图表示： 系统函数是描述LTI系统频率特性的强大工具，本书将解释如何从微分方程或差分方程中推导出系统函数，并利用其分析系统的零极点、频率响应和瞬态响应。同时，框图表示法也将在本书中得到介绍，帮助读者从结构上理解系统的组成和信号流，便于进行系统级的设计和分析。 离散时间系统的具体分析： 针对离散时间信号和系统，本书将深入探讨差分方程、卷积求和、离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）以及Z变换等核心概念。读者将学会如何在离散域内有效地表示、分析和设计信号处理系统，为数字信号处理奠定坚实基础。 傅里叶变换的应用： 从基本的傅里叶级数到傅里叶变换，再到更高级的傅里叶变换性质，本书将系统地展示傅里叶分析在各种工程领域的广泛应用，包括通信系统、控制系统、图像处理、音频处理等。理解信号的频谱是解决许多工程问题的钥匙，本书将为此提供关键的理论和实践指导。 系统稳定性与因果性： 本书将详细讨论系统稳定性和因果性的概念，并提供判定系统是否稳定或因果的方法。这些性质对于实际的系统设计至关重要，因为不稳定的系统可能导致发散的输出，而不可因果的系统在实际应用中无法实现。 本书的特点： 循序渐进的教学方法： 内容从基础概念出发，逐步深入到更复杂的理论和应用，确保读者能够扎实地掌握每一个知识点。 清晰的数学推导与直观的解释： 本书在提供严谨数学推导的同时，辅以大量的图示和直观的解释，帮助读者深刻理解抽象的数学概念。 丰富的例题与习题： 大量精心设计的例题贯穿全书，帮助读者理解理论在实际问题中的应用。配套的习题则提供了进一步巩固和练习的机会，以检验和提升读者的掌握程度。 注重工程实践： 本书始终将理论知识与工程实际紧密结合，引导读者思考如何利用信号与系统理论来分析和解决现实世界的工程挑战。 适用读者： 电气工程、电子工程、通信工程、计算机工程、控制工程、航空航天工程等相关专业的本科生。 需要深入理解信号与系统理论的研究生。 从事信号处理、通信、控制、系统建模等领域工作的工程师和研究人员。 通过学习本书，您将能够建立起扎实的数学基础，掌握分析和设计各种信号和系统的强大工具，并培养出解决复杂工程问题的关键能力。本书将成为您在工程领域深入探索和创新的宝贵伙伴。
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