Signals & Systems : Analysis Using Transform Methods & Matlab pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 信號與係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• Z變換
• MATLAB
• 係統分析
• 綫性係統
• 時域分析
• 頻域分析
• 數字信號處理

Signals and Systems by M.J. Roberts offers a student-centered, pedagogically driven approach to teaching Signals and Systems. The author has a clear understanding of the issues students face in learning the material and does a superior job of addressing these issues. The book is intended to cover a two-semester sequence in Signals and Systems for Juniors in engineering.

好的，這裏有一份詳細的圖書簡介，內容聚焦於信號與係統分析的經典理論與實踐，但不涉及特定書名《Signals & Systems: Analysis Using Transform Methods & Matlab》中的具體內容或方法論（如特定MATLAB實現）。 --- 圖書簡介：現代信號處理基礎：理論構建與核心算法解析 書名：現代信號處理基礎：理論構建與核心算法解析 導言：理解信息世界的脈動 在信息爆炸的時代，我們周圍充滿瞭各種各樣的信號——從聲波、電磁波到生物醫學數據，再到金融市場的波動。如何有效地捕獲、理解和處理這些信息流，是現代工程、科學與技術領域的核心挑戰。本書旨在為讀者構建一個堅實而全麵的信號與係統分析理論框架。我們專注於信號處理的數學本質和物理意義，深入探討係統的動態特性、信號的頻域錶示，以及描述和分析這些現象所需的核心工具。 本書的結構經過精心設計，旨在引導讀者從最基本的信號與係統定義齣發，逐步過渡到高級的分析技術。我們強調理論的嚴謹性與應用的直觀性相結閤，確保讀者不僅能掌握“如何做”，更能理解“為什麼這樣做”。 --- 第一部分：信號與係統的基本概念與時域分析 本部分奠定瞭整個信號處理領域的基礎。我們首先嚴格定義瞭連續時間信號和離散時間信號，並詳細考察瞭它們的錶示方法、基本操作（如平移、翻轉、尺度變換）和重要的特性（如周期性、能量、功率）。 係統理論的基石： 隨後，我們將焦點轉嚮“係統”——處理信號的實體。我們引入瞭係統的數學模型，著重分析綫性時不變（LTI）係統。LTI係統因其在工程中的廣泛應用和易於分析的特性而被置於核心地位。我們深入探討瞭捲積積分（對於連續係統）和捲積和（對於離散係統）作為描述LTI係統行為的唯一且完備的數學工具。通過對衝激響應的分析，讀者將學會如何完全預測一個LTI係統對任意輸入信號的響應，這是理解係統動態行為的關鍵。 此外，我們還將介紹諸如因果性、穩定性等係統設計中至關重要的性質，並探討如何使用方框圖和差分方程來錶示和初步分析離散係統。 --- 第二部分：信號的頻域錶示與傅裏葉分析 時域分析雖然直觀，但在處理復雜的係統級聯和調製/解調問題時，往往顯得力不從心。頻域分析，即信號的頻譜錶示，為我們打開瞭另一扇理解信號特性的窗口。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 本部分的核心在於傅裏葉分析。我們首先從周期信號的傅裏葉級數（FS）齣發，揭示任何周期信號都可以分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加。隨後，我們將傅裏葉級數推廣到非周期信號，引齣連續時間傅裏葉變換（FT）。我們將詳細分析傅裏葉變換的對稱性、綫性、時移、頻移等關鍵性質，特彆是捲積的頻域乘積定理，該定理極大地簡化瞭LTI係統的分析。 離散信號的頻譜： 針對離散時間信號，本書介紹瞭離散時間傅裏葉變換（DTFT）。我們強調瞭DTFT的周期性特徵，並深入討論瞭采樣理論的前奏——離散傅裏葉變換（DFT）的意義，為後續的實際數字信號處理打下理論基礎。 --- 第三部分：係統的頻率響應與濾波 頻率響應是連接時域與頻域分析的橋梁。本部分探討瞭LTI係統如何根據輸入信號的不同頻率成分進行選擇性處理。 頻率響應的建立： 對於LTI係統，其頻率響應$H(jomega)$（或$H(e^{jomega})$）是係統對復指數信號的響應，它直接反映瞭係統對信號幅度和相位的調製作用。我們利用傅裏葉變換的性質，展示瞭如何通過係統的衝激響應來求解其頻率響應，並以此分析係統的幅頻特性和相頻特性。 濾波器的設計與分類： 頻率響應的分析直接引齣瞭濾波的概念。本書詳細分類並解析瞭理想濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的特性，並探討瞭實現這些濾波器的基本數學模型。我們分析瞭濾波器對信號的帶寬、相位延遲和群延遲的影響，強調瞭綫性相位在保真度中的重要性。 --- 第四部分：拉普拉斯變換與係統的穩定性分析 傅裏葉變換雖然強大，但在處理非周期、非絕對可積信號或分析具有不穩定動態的係統時，會遇到收斂性的限製。拉普拉斯變換為此提供瞭更廣闊的數學工具。 拉普拉斯變換的威力： 本部分引入單邊拉普拉斯變換，這是一種更強大的積分變換，其收斂域（ROC）的概念是分析係統的關鍵。我們詳細推導瞭拉普拉斯變換的各種性質，並重點展示瞭如何將其應用於求解微分方程和差分方程，從而直接獲得係統的零輸入響應和零狀態響應。 係統函數與穩定性： 利用拉普拉斯變換，我們定義瞭係統的係統函數（傳遞函數） $H(s)$。通過分析係統函數在復平麵上的極點（Poles）和零點（Zeros）的位置，我們可以完整地判斷一個LTI係統的因果性、穩定性以及暫態行為。本書深入解釋瞭如何根據極點在s平麵上的分布來確定係統的響應特性，這對於現代控製理論和係統設計至關重要。 --- 第五部分：Z變換與離散係統的分析 隨著數字技術的發展，對離散時間信號與係統的分析變得日益重要。Z變換是處理離散時間係統的對偶工具，與拉普拉斯變換有著深刻的對應關係。 Z變換及其性質： 我們詳細介紹瞭雙邊Z變換和單邊Z變換，強調瞭其收斂域（ROC）在確定序列唯一性中的作用。我們將復習Z變換的基本性質，並特彆關注其在離散捲積中的應用。 離散係統的錶示： 利用Z變換，我們定義瞭離散時間係統的係統函數 $H(z)$，它可以錶示為傳遞函數的形式。本書闡述瞭如何通過分析$H(z)$的極點和零點來判斷離散係統的穩定性（即所有極點是否位於單位圓內）。我們還探討瞭因果性、穩定性和可觀測性、可控性等係統設計標準在Z域中的體現。 --- 結語：理論的實踐意義 本書提供的理論框架是理解任何基於信號和信息流動的現代技術的基礎，無論是通信係統、圖像處理、控製工程還是數據科學。掌握這些工具，意味著能夠精確地建模現實世界中的復雜動態過程，並設計齣能夠滿足特定性能要求的信號處理方案。通過嚴謹的數學推導和對物理意義的深刻剖析，我們緻力於培養讀者具備獨立分析和解決復雜信號處理問題的能力。 ---

评分☆☆☆☆☆

對我來說，信號與係統最迷人的地方在於它能夠用數學工具來描述和理解現實世界中的各種動態變化。而這本書的書名裏明確提到瞭“Transform Methods & Matlab”，這讓我看到瞭將理論與實踐完美結閤的可能性。我希望這本書能夠提供清晰易懂的理論講解，並配以大量的Matlab實例，讓我能夠親手操作，體驗如何用強大的計算工具來分析和處理各種信號。

评分☆☆☆☆☆

我一直對工程師在實際工作中如何應用理論知識感到好奇，這本書的書名恰好點齣瞭“Matlab”這個關鍵元素，讓我覺得它不僅僅是一本理論書籍，更是一本實操指南。我希望它能詳細地介紹如何利用Matlab來解決信號與係統中的實際問題，比如如何用Matlab來分析濾波器的特性，如何用它來模擬通信係統中的信號傳輸，甚至是怎樣利用Matlab來設計一些基礎的信號處理算法。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書的第一感覺就是紮實。厚實的裝訂，清晰的排版，以及封麵那種沉穩的設計，都讓我覺得這是一本值得深入研究的學術著作。我一直對傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些“魔法”般的工具充滿敬畏，但也常常因為它們背後的數學推導而感到睏惑。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，學任何東西，動手實踐的環節都至關重要。尤其是像信號與係統這種比較偏理論的學科，如果能結閤實際的軟件操作，那學習效果肯定會事半功倍。這本書恰恰滿足瞭我的這個需求，它不僅提供瞭理論講解，還強調瞭“Matlab”的應用，這對我來說就像是給抽象的理論插上瞭翅膀。我腦海裏已經想象齣瞭那種畫麵：一邊看著書裏精闢的理論推導，一邊在電腦上跟著操作，看著那些復雜的數學公式變成一行行流暢的代碼，然後生成漂亮的波形圖，模擬各種信號的特性。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，就很有那種經典教科書的質感，紙張的顔色和厚度都恰到好處，拿在手裏沉甸甸的，感覺很有份量。我一直都對信號與係統這個領域很感興趣，但總是覺得光看理論有點抽象，需要一些實際操作來加深理解。這本書的名字裏就提到瞭“Transform Methods & Matlab”，這對我來說簡直是福音！我一直覺得，學工程類的科目，光會算是不夠的，還得懂得怎麼用工具來實現，而Matlab在工程領域裏可是非常強大的輔助工具。我特彆期待書裏能有清晰的講解，一步一步帶著我怎麼用Matlab來處理信號，實現各種變換，比如傅裏葉變換、拉普拉斯變換等等。