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信号与系统

本书面向实践型教学,以培养现代工程师为目标。突出分析方法、知识重点,简化理论推导、重复内容。作者从事教学40多年,经验丰富。

作者:伍时和 汪源 丁学用 袁敏
定价:39
印次:1-1
ISBN:9787302440727
出版日期:2016.09.01
印刷日期:2016.08.05

内容简介: 本书是面向实践型教学,培养现代工程师的要求撰写的。全书内容由6章和一个附录构成,即绪论,连续系统的时域分析,傅里叶变换,拉普拉斯变换,离散系统的时域分析,z变换。 正文包括:绪论部分论述系统、信号与信号运算,系统分类针对线性、非线性、时变、时不变、因果、非因果等系统重点进行论述,信号论述针对连续和离散信号的描述,信号的运算重要论述求和,相乘,微分,积分运算,时间变换运算。 连续系统的时域分析论述连续信号作用下系统响应,重点论述响应的分解,初始值的确定方法,系统微分方程的求解,通过实例分析零状态响应的求解,卷积积分的计算。 傅里叶变换主要论述包括傅里叶级数和傅里叶变换的含义,傅里叶变换的性质,应用。用典型信号说明级数的展开方法。用傅里叶性质获得典型信号的变换对的方法。利用实例,说明傅里叶变换在分析LTI系统频率响应上的应用,尤其系统频率响应与各子系统频率响应关系上的应用。 拉普拉斯变换主要论述包括变换的含义,变换的性质和应用;拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系,应用上的区别,在系统分析中,尤其卷积积分,微分方程求解等,常采用拉斯变换求解,而分析系统的频率特性,则采用傅里叶变换,系统的函数直接就是系统的频率函数;在理解拉普拉斯变换的基础上,利用实例论述用流图方法分析反馈系统,用梅森公式获得系统函数的方法,并比较用状态变量法分析系统,说明梅森公式是获得反馈系统系统函数的有用工具。 离散系统的时域分析,重点论述响应的分解,初始值的确定方法,差分方程求解,通过实例分析零输入,零状态响应的求解,卷积和和反卷积的计算。 z变换主要论述变换的含义,换换反变换的计算方法;求逆z变换的三种方法,围线留数法,部分分式展开法和长除法,变换三种收敛域的区别以及与之对应的左边系列,右边序列,双边序列的关系,z变换求解差分方程的方法;用信号流图方法描述系统,梅森公式在z变换域获得的系统函数的方法;简述离散系统的傅里叶变换两种不同形式,即离散时间序列的傅里叶变换DTFT和离散傅里叶变换DFT变换。 附录列举傅里叶变换,拉普拉斯变换,z变换的性质,变换对,卷积积分,卷积和, 、 函数等9类相关公式。 书中提供了实例总结、例题解答与计算,习题包括多项选择题和思考计算题,以帮助学生理解和体会概念。 本书可作为通信工程,电子信息工程,电气工程专业的研究生、高年级本科生、工程技术人员、管理人员的参考或学习的资料。

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前言 “信号与系统”是电子信息类、电气工程类、自动控制类、机电类等专业的一门必修的技术基础课程。电子信息产业是一项新兴的高科技产业,有着巨大的潜力和广阔的发展前景。随着经济改革的深入,我国电子信息产业飞速发展,极大地增加了对电子信息产业人才的需求,迫切需要我国的高校培养出大批符合要求的电子信息类专业人才。教学质量与教材是否合适有重要关系,教材的合适与否会直接影响人才培养的质量。本书从信号与系统的最基本知识入手,讲述信号与系统的基础知识,以及如何运用这些基础知识掌握信号通过系统产生的响应的基本分析理论和方法。 在国内已经有许多较为成熟的《信号与系统》教材,但都不太适合三本院校的学生学习,使用这些教材教学时,曾经有学生反映,教材内容看了三遍以上,仍然一个习题都不会做。本书正是为了适合三本院校教学的需求而编写的。 本书共分6章,内容包括绪论、线性时不变LTI系统的时域分析、傅里叶变换、连续信号与系统的复频域分析、离散系统的时域分析和z变换及离散时间系统的z域分析。主要介绍以下内容: 系统基本描述方法与常用信号的定义与波形、性质; 系统数学模型的建立,连续信号与系统微分方程的经典解法与解的分解,卷积积分的含义、性质与计算; 傅里叶变换,信号频谱分析,系统频谱分析,滤波的概念及其应用; 拉普拉斯变换,系统函数的定义,零状态响应的变换域解法,系统流图,获得反馈系统的系统函数的梅森公式及其应用; 离散系统差分方程的建立以及时域解的分解与求解方法,离散卷积和的计算及应用,反卷积的计算; z变换以及z域求解差分方程的方法,离散序列傅里叶变换DTFT,离散傅里叶变换DFT,离散系统的频谱分析等。 本书的特色是保留“信号与系统”课程的基本教学内容,简化与其他课程教学中相互重复的内容,如模拟与数字滤波器等,简化过于理论化以及数学上较难以理解的内容,如相关性分析、空间矢量分析、状态变量分析等; 突出系统的时域分析方法与应用,傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换的基本内容及其应用等重点; 对于涉及重点内容的难点问题尽可能地进行细致分析,以适合三本院校教学要求和学生学习为主要目的。希望通过本书的学习,能够为今后“数字信号处理”、“通信原理”等课程的学习应用打下较好的基础。 书中每一章都有主要内容提示和小结,书末附录公式汇总中,归纳了全书的主要公式和变换的性质,方便学生记忆与掌握。习题包括填空与选择填空、分析计算等类型,便于自学自测以及教学使用。通过习题的练习,也能够使学生达到国内考研应掌握内容的要求。 本书编写遵从循序渐进的思维方式,章节顺序安排合理,有利于学习。 本书可供高等学校电子、电气、信息类相关专业本科生作为教材使用,也可供相关的工程技术人员作为参考书使用。 本书在编写过程中,参考了不少已出版的相关书籍和网络上的相关资料,从中受益匪浅,也引用了这些参考资料的部分内容,在此对相关书籍的作者和网络上的相关资料的作者表示崇高的敬意,并致以真诚的感谢!书中的不足之处,敬请读者批评指正。 全书由伍时和撰写,汪源、丁学用两位老师负责修正与审定以及习题的编写工作,其中丁学用主要负责第1~3章内容的修正与审定和部分习题的编写,汪源负责第4~6章内容的修正与审定和部分习题的编写,袁敏老师对本书的编写给出了合理建议,促成了本书定稿。 编者2016年6月于三亚

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  • 作者简介:

    伍时和,从事大学本科教学工作已有44年。退休前在武汉理工大学电子信息工程学院工作,主要承担本科电子类主干课程的教学工作,积累丰富的教学经验,并于2009年编写出版了《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》、《模拟电子技术基础习题与解答》、《数字电子技术基础习题与解答》,上述著作均由清华大学出版社出版。2009年后返聘到三亚学院理工分院电子工程系工作,曾获得全国大学生电子制作比赛优秀指导教师、青年教师优秀指导教师、年度敬业乐业等奖励。

    汪源,2008年研究生毕业后到三亚学院工作,是省级优秀青年教师,主要从事电子信息工程相关课程的教学,连续多年年度考核为校级优秀教师,国内各种期刊发表文章10篇以上。现为三亚学院理工学院副院长,副教授。

    丁学用,2009年研究生毕业后到三亚学院工作,主要从事通信与信息系统相关课程的教学,连续多年年度考核为校级优秀教师,在国内各种期刊发表文章10篇以上。现为三亚学院电子信息工程系主任,副教授。

    袁敏,2006年到三亚学院工作,主要从事信号与系统,数字电子技术等课程的教学工作,有实践型院校较为丰富的教学体会的经验。在国内各种期刊发表文章多篇。现为三亚学院电子信息工程系教师,讲师。

  • 教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会推荐教材。

    本书是由从事四十多年教学工作的伍时和老师执笔撰写,是面向实践型教学,培养现代工程师的教材,从理论到实际,并加以前瞻的论述,是本书的特色,书中还给出了大量结合实际的例题、自测题、计算题,以满足教学需求。

    希望本书可以满足实践型教学和现代工程师培养的要求,使教师和学生获益,并促进我国的通信工程、电子信息工程和电气工程等学科教育的多途径发展。

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  • 目录 第1章绪论 1.1引言 1.2系统的模型与系统的分类 1.2.1系统的数学模型及框图模型 1.2.2系统的分类 1.3线性时不变系统 1.4系统分析方法 1.5信号的描述与分类 1.6典型信号 1.7信号运算 本章小结 第1章习题 第2章线性时不变(LTI)系统的时域分析 2.1引言 2.2系统的微分方程的建立 2.3系统的微分方程的求解 2.4系统响应的初始值确定 2.5LTI系统的冲激响应与阶跃响应 2.6卷积积分 本章小结 第2章习题 第3章傅里叶变换 3.1引言 3.2傅里叶级数 3.3常见非正弦周期信号的频谱 3.4连续时间信号的傅里叶变换 3.5傅里叶变换的性质 3.6卷积性质 3.7常用函数信号的傅里叶变换 3.8周期信号的傅里叶变换 3.9傅里叶变换在LTI系统分析中的应用 3.9.1傅里叶变换在信号调制与解调中的应用 3.9.2傅里叶变换在电路响应分析中的应用 3.9.3傅里叶变换在系统分析中的应用 *3.9.4傅里叶变换在信号抽样的应用 *3.9.5傅里叶变换在滤波技术的应用 本章小结 第3章习题 第4章连续信号与系统的复频域分析 4.1拉普拉斯变换 4.2典型信号的拉普拉斯变换 4.3拉普拉斯反变换 4.3.1留数法求取拉氏逆变换 4.3.2部分分式展开和公式法...
  • (1)   保留本课程基本教学内容,简化与其他课程教学中相互重复的内容,如模拟与数字滤波器内容。

    (2)   简化过于理论化以及数学上较难以理解的内容,如相关性分析,空间矢量分析,状态变量分析等。

    (3)   突出系统的时域分析方法与应用,傅里叶变换,拉普拉斯变换、z变换的基本内容及其应用等重点;涉及重点内容的难点尽可能的细致分析论证。

    (4)   以适合三本院校教学要求和学生学习为主要目的,同时,要求做到通过本书的学习,能够为今后数字信号处理,通信原理等课程学习应用打下较好的基础。

    (5)   虽然本书是针对实践型教学而编写,但保留课程的主干内容和习题,也适合考研学生作为参考书使用。

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