前言
“信号与系统”是电子信息类、自动化类、电气类及计算机类等专业的一门非常重要的专业基础课程,是后续很多专业课的基础,也是相关专业研究生入学考试课程。
作为一门理论课程,“信号与系统”用数学的方法分析解决物理问题,在分析过程中涉及了大量的公式。因此,一些学生在学习过程中,习惯于将“信号与系统”作为数学来学。其实,对于“信号与系统”这门课程来说,数学基础固然重要(实际上也非常重要),但是,深入理解其知识体系和理论框架是学好这门课程的第一要素。除此之外,“概念”和“分析方法”是这门课程的灵魂,深入理解概念、掌握基本分析方法是学好这门课程的第二要素。在此基础上,应用数学知识,根据概念,掌握一些解题技巧,可以达到事半功倍的效果。
本书作为“信号与系统”的辅助教材,与现行“信号与系统”教材的内容大体相当。全书共10章,遵循先时域连续后时域离散的顺序。连续时间信号与系统有着明确的物理概念,因此易于理解和接受,这部分的重点在于理解概念并建立分析方法; 而离散时间信号与系统的分析方法与连续时间信号与系统的分析方法有着并行的相似性,在建立了基本的分析理论后重在后续的数字化处理。
每章大致分为以下几部分:
(1) 开篇的“引言”对本章的知识内容作一个导引,结合后面的结语将信号与系统的知识框架串接起来。
(2) “知识脉络”和“公式”作为课程内容的归纳与总结。其中,“知识脉络”是每章内容的知识点,MAP图将知识点绘成图形,以此帮助理清每章的知识脉络; 另外,“公式”全部列成表格,便于读者学习和查阅。
(3) 对于一些抽象的理论、重要的知识点、难以理解的问题以及分析方法,通过“问题解析”进行深层次的、详细透彻的分析,尽量从物理概念的角度进行剖析,通过精编例题解析问题,并加深和扩宽知识点,以适应深入学习和研究生入学考试的需要。
(4) 要想学好这门课程就必须加强习题训练,为此书中编写了大量习题,根据知识点进行分类,并进行分析和解答,这就是“习题分析及解答”部分。其中,题解前的“分析”帮助读者找到解题的出发点,而“题后解析”对相关问题进一步分析、总结和说明。
在例题和习题中,对于一些难以演算的问题或者存在某种规律的问题,书中给出了解题“诀窍”,形成对一些问题的“傻瓜解法”,既简单又有效,这也是本书的特点之一。
本书最后附上一些重点院校的研究生入学考题,并给出了解题过程和答案,用于参考和自测。
感谢李路和刘博等同学提供研究生入学考题。
由于时间仓促和水平有限,疏漏或不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。作者邮箱: shufangxu@yeah.net。
作者2016年6月于北京