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本书特色

　　公式系统化、殊途同归、附说明、提示、解题过程详尽、精选习题随附题解、採用流程图

　　研习理工的读者均有一共识，那就是：习题往往是该书的精萃所在，借着习题的演练及印证，方能对书中理论之原理彻底的了解与吸收。

　　七大特色如下：

　　1.公式系统化-易把握重点
　　2.殊途同归-解题方法多样化
　　3.附说明、提示-引导者深入思考
　　4.解题过程详尽-适合读者自修、复习、考试
　　5.精选习题随附题解-典型题目、事半功倍
　　6.採用流程图-解题步聚清晰
　　7.印刷精美-公式、题目、解答一目了然

　　本书编写方针有四：

　　第一、附习题详解，习题之详解附在各章精选习题之后。
　　第二、提供基本函数之定义、性质及公式。
　　第三、提供微积分之微分、积分公式。
　　第四、提供微积分中分部积分法的速算法及应用实例。

现代控制理论及其应用 第一章：线性系统基础 本章将深入探讨控制系统的数学基础，为后续高级内容的学习奠定坚实的基础。我们将从最基本的概念入手，解析连续时间系统与离散时间系统的建模方法。 1.1 线性系统描述 本节将详述线性时不变（LTI）系统的定义，区分其与非线性系统的根本差异。重点介绍状态空间表示法，包括状态变量的选择、状态方程的构建，以及系统输入输出之间的关系。对于 LTI 系统，矩阵表示法是核心工具，我们将详细讲解如何利用系统矩阵 $mathbf{A}$、输入矩阵 $mathbf{B}$、输出矩阵 $mathbf{C}$ 和直接通流矩阵 $mathbf{D}$ 来完整描述系统的动态行为。 1.2 系统的时域分析 时域分析是理解系统瞬态响应和稳态特性的关键。我们将首先研究系统的零输入响应（ZIR）和零状态响应（ZSR）。对于连续时间系统，重点分析系统的自然响应，即特征根（系统极点）对系统行为的影响，包括稳定、临界稳定和不稳定系统的判据。 1.3 系统的频域分析与传递函数 传递函数是频域分析的基石。本节将详细介绍如何通过拉普拉斯变换（针对连续系统）和 Z 变换（针对离散系统）将微分方程转化为代数方程，从而获得系统的传递函数 $G(s)$ 或 $G(z)$。我们将解析传递函数在确定系统增益、相位和频率响应中的作用，并引入伯德图（Bode Plot）、奈奎斯特图（Nyquist Plot）等图形分析工具，用以直观地评估系统的频率特性。 1.4 系统的基本性能指标 为了量化系统性能，本章将定义和分析一系列关键指标。对于单位阶跃响应，我们将深入探讨上升时间、超调量、调节时间和峰值时间。此外，稳态误差是衡量系统精确度的重要指标，本节将推导直流增益、速度误差常数 $K_v$ 和位置误差常数 $K_p$，并结合控制类型（Type 0, Type 1, Type 2）来预测稳态误差。 第二章：系统能控性与可观测性 能控性和可观测性是现代控制理论的核心概念，它们决定了我们能否通过输入完全控制系统状态，以及能否仅凭输出信息完全推断系统状态。 2.1 能控性（Controllability） 本节界定何为能控性，即是否存在一个有限时间内的控制作用，能将系统从任意初始状态转移到任意目标状态。我们将重点学习如何使用卡尔曼能控性判据，即通过计算能控性矩阵 $mathcal{C} = [mathbf{B}, mathbf{AB}, mathbf{A}^2mathbf{B}, dots, mathbf{A}^{n-1}mathbf{B}]$ 的秩来判定系统的能控性。 2.2 可观测性（Observability） 可观测性关注的是系统状态信息的可获取性。本节定义了可观测性的概念，并介绍如何利用卡尔曼可观测性判据，构造可观测性矩阵 $mathcal{O} = [mathbf{C}; mathbf{CA}; mathbf{CA}^2; dots; mathbf{CA}^{n-1}]$ 的秩来判断系统是否完全可观测。 2.3 结构分解与最小实现 在能控性和可观测性分析的基础上，本章将讨论系统的规范形（Canonical Forms），特别是约当标准形（Jordan Canonical Form）和更常用的对角规范形。最小实现理论探讨了如何通过状态变换，将一个高阶的、可能冗余的系统模型简化为一个具有相同输入输出特性的最低阶等效模型，从而提高分析和设计的效率。 第三章：状态反馈与极点配置 状态反馈是现代控制设计中实现期望动态性能的主要手段，它允许设计者直接影响系统的特征根位置。 3.1 反馈系统的基本结构 本节阐述状态反馈控制器的基本结构，即 $mathbf{u}(t) = -mathbf{K}mathbf{x}(t) + mathbf{r}(t)$，其中 $mathbf{K}$ 为反馈增益矩阵。我们将推导出闭环系统的状态方程 $dot{mathbf{x}} = (mathbf{A}-mathbf{BK})mathbf{x} + mathbf{B}mathbf{r}$，并分析反馈对系统矩阵 $mathbf{A}$ 的影响。 3.2 极点配置定理 极点配置定理是本章的核心。它指出，如果一个系统是完全能控的，那么可以设计一个状态反馈增益矩阵 $mathbf{K}$，使得闭环系统的特征多项式任意预设（即任意指定闭环极点位置）。我们将详细介绍使用阿特金森-哈德利（Ackermann’s Formula）或通过求解系数矩阵方程来实现极点配置的具体步骤和计算方法。 3.3 状态观测器设计 在实际应用中，系统状态变量往往无法直接测量。因此，本章引入了状态观测器的概念，特别是 Luenberger 观测器的设计。我们将推导出观测器的模型，并利用可观测性原理来确定观测器增益 $mathbf{L}$，使得估计误差 $mathbf{e} = mathbf{x} - hat{mathbf{x}}$ 能够渐近收敛于零，从而实现对不可测状态的精确估计。 第四章：最优控制理论基础 最优控制的目标是在满足系统约束的条件下，使某个性能指标（代价函数）达到最优。 4.1 性能指标函数 本章首先定义了标准的二次型性能指标函数（Quadratic Performance Index），即 $J = int_{0}^{infty} (mathbf{x}^T mathbf{Q} mathbf{x} + mathbf{u}^T mathbf{R} mathbf{u}) dt$，其中 $mathbf{Q}$ 和 $mathbf{R}$ 分别是状态和控制输入的加权矩阵。我们将分析不同权重矩阵的选择对最优控制策略的影响。 4.2 线性二次型调节器（LQR） LQR 是最优控制中最成熟和应用最广泛的技术之一。本节将推导 LQR 控制器增益 $mathbf{K}$ 的解析解，它依赖于求解代数黎卡提方程（Algebraic Riccati Equation, ARE）。我们将详细介绍求解 ARE 的方法，并论证在给定条件下，LQR 控制器是使性能指标最小化的最优状态反馈控制律。 第五章：非线性系统的稳定性分析 随着工程复杂度的提高，分析和控制非线性系统变得至关重要。 5.1 局部稳定性概念 本章首先区分了全局稳定性和局部稳定性。我们将严格定义李雅普诺夫意义下的稳定、渐近稳定和指数稳定。 5.2 李雅普诺夫稳定性判据 李雅普诺夫第二法是分析非线性系统稳定性的主要工具。我们将介绍如何构造李雅普诺夫函数 $V(mathbf{x})$，并利用其时间导数 $dot{V}(mathbf{x})$ 的正定性来判断系统的稳定性，而无需求解复杂的微分方程。 5.3 线性化方法 对于平衡点附近的非线性系统，线性化是重要的近似分析工具。本节将讲解如何通过泰勒级数展开在平衡点处对系统进行一阶线性化，并利用线性化模型的特征值来初步评估原非线性系统在该平衡点附近的稳定性。 第六章：鲁棒控制与先进主题 本章将触及现代控制工程中对不确定性和模型误差的处理方法。 6.1 鲁棒性概述 本节介绍控制系统面对模型微小误差或外部扰动时保持性能的能力，即鲁棒性。我们将分析经典控制中如增益裕度、相角裕度等指标在线性化模型中的意义。 6.2 $mathbf{H}_{infty}$ 控制简介 $mathbf{H}_{infty}$ 控制是一种前沿的鲁棒控制方法，其核心思想是将系统性能指标转化为一个无穷范数最小化问题，从而确保系统对所有未建模动态和外部扰动的性能都能达到预设的限制。本章将概述 $mathbf{H}_{infty}$ 问题的数学构造和求解思路。 6.3 鲁棒极点配置 讨论如何设计反馈控制器，使得在系统参数不确定性的范围内，闭环极点始终保持在稳定的区域内，以保证系统的鲁棒稳定性。

第1章简介
1-1通讯之意义
1-2通讯发展史
1-3类比通讯与数位通讯
习题1-A：1-1~1-3

第二章信号
2-1信号的种类
2-2信号的相量表示法
2-3信号的三角傅立叶级数
2-4信号的指数博立叶级数
习题2-A：2-1、2-2
习题2-B：2-3、2-4

第三章傅立叶级数转换及通讯运用
3-1信号之傅立叶级数转换
3-2特殊信号之傅立叶转换
3-3信号之时域与频域
习题3-A：3-1~3-3

第四章泸波器
4-1高通泸波器
4-2低通泸波器
4-3带通泸波器
4-4带阻泸波器
4-5无失真与失真传输
习题4-A：4-1、4-2
习题4-B：4-3~4-5

第五章正化功率与频谱密度
5-1正化功率
5-2傅立叶信号的正化功率
5-3功率谱密度
5-4能量谱密度
习题5-A：5-1、5-2
习题5-B：5-3、5-4

第六章机率与随机变数
6-1样本空间
6-2古典机率
6-3统计之机率
6-4随机变数之平均值与期望值
6-5随机变数之动差、方差与僄准值偏差
6-6二项分佈
6-7累积分佈函数与机率密度函数
6-8随机过程
习题6-A：6-1~6-3
习题6-B：6-4~6-6
习题6-C：6-7、6-8

第七章调幅系统
7-1双旁波带抑制载波调变
7-2调幅原理
7-3单旁波带调变
7-4残旁波带调变
7-5分频多工
习题7-A：7-1、7-2
习题7-B：7-3~7-5

第八章调频系统
8-1调频与调相
8-2调频信号的分析
8-3调频产生器
8-4调频解调器
8-5立体声调频系统
习题8-A：8-1、8-2
习题8-B：8-3~8-5

第九章脉波调变系统
9-1取样定理
9-2脉幅调变(PAM)
9-3脉时调变(PTM)
9-4脉码调变(PCM)
习题9-A：9-1、9-2
习题9-B：9-3、9-4

附录A三角函数、反三角函数
A-1三角函数
A-2反三角函数

附录B指数函数、对数函数

附录C微分公式

附录D不定积分与定积分
D-1不定积分
D-2定积分

评分☆☆☆☆☆

欸，最近在書店翻到這本《基礎通訊系統》，想說家裡長輩常抱怨手機收訊不好，網路也常常斷斷續續的，是不是該買一本來研究一下，看能不能讓家裡的網路狀況有所改善。我對這方面本來就沒什麼概念，只知道家裡裝了中華電信的光纖，但有時候連個影片都跑不動，真的很令人抓狂。翻了一下目錄，裡面有些什麼「訊號傳輸」、「調變解調」、「多工技術」這些名詞，聽起來就讓我很頭大，好像跟我們一般生活用到的 wifi、4G、5G 很有關係，但具體是什麼原理，為什麼會影響速度，我還是一頭霧水。不過，書裡面有提到一些日常生活中會遇到的問題，像是為什麼在電梯裡手機就沒訊號了，或是為什麼人多的地方網路就變慢，這些我都很有感。希望這本書真的能深入淺出地解釋這些現象，而不是一堆艱澀的術語。不然我這手機裡面的APP，還有電腦上的各種程式，怎麼運作的，我還是只能霧裡看花。希望讀完之後，至少能對我們家裡的網路設備有點基本的了解，下次報修的時候，也能說得比較清楚一點，不會被工程師當成什麼都不懂的門外漢。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我對《基礎通訊系統》這本書的期待，主要是希望能幫助我理解一些新聞裡常聽到的通訊名詞。像是最近大家都在討論的 WiFi 6E，或是室內訊號不好的解決方案，這些都跟我們生活息息相關。我住在一個老公寓，雖然房東說有裝潢過，但客廳的 WiFi 訊號總是時好時壞，有時候我坐在書房，手機就幾乎收不到訊號了。我一直想知道，這是不是跟訊號的頻段、穿透力有關？書裡有沒有提到一些簡單的改善居家 WiFi 環境的技巧，或是為什麼有些地方訊號比較好，有些地方比較差的原因？我對那種深奧的理論比較沒興趣，比較希望它能提供一些實際的應用和解釋。像是，為什麼家裡有微波爐的時候，WiFi 會變慢？這聽起來有點荒謬，但好像真的有人提過。如果這本書能解釋這些生活中的小疑惑，那我就覺得買得很值得。不然，每次遇到這種問題，我只能上網搜尋一些零碎的資訊，有時候還會被誤導，真的很令人頭痛。

评分☆☆☆☆☆

這本《基礎通訊系統》我大概翻了一下，感覺它涵蓋的範圍還蠻廣的。從最基本的訊號傳輸原理，到各種無線通訊技術的介紹，都好像有觸及到。我比較好奇的是，書裡面會不會探討到一些我們比較少接觸到的通訊方式，例如衛星通訊，或是軍事通訊？雖然不是我的專業領域，但了解一下不同領域的通訊技術，也能擴展自己的視野。我比較擔心的是，書中的內容會不會太過時了？畢竟通訊技術發展的速度非常快，昨天還很新潮的技術，今天可能就已經被更先進的取代了。希望作者在撰寫的時候，有盡量涵蓋一些最新的發展趨勢，或是能夠提供一些學習新技術的方法。我個人對一些數據傳輸的效率和安全性的問題也蠻感興趣的，像是為什麼我們的網路資料傳輸，會有被竊取的風險？這本書裡會不會有相關的說明？畢竟在資訊爆炸的時代，網路安全也是一個很重要的課題。

评分☆☆☆☆☆

我買這本《基礎通訊系統》純粹是因為我兒子最近在學校接觸到一些通訊工程的課程，他常常問我一些關於基地台、訊號強弱的問題，我一個都答不出來，覺得很汗顏。所以，我想買這本書來惡補一下，至少能跟上兒子的腳步。我看了一下目錄，裡面有些章節是關於「頻譜分配」、「干擾抑制」的，這些聽起來都跟訊號品質有關。我一直想知道，為什麼我們的手機訊號會受到天氣、地形的影響？書裡會不會解釋這些物理上的限制？還有，書裡面會不會提到一些跟「網路覆蓋率」有關的觀念？像是為什麼有些偏遠地區，手機訊號會比較弱，或是有些區域會有訊號死角？這對我來說是很實際的問題，因為我偶爾會開車到郊區，有時候手機就完全沒訊號，真的很不方便。希望這本書能提供一些具體的例子和解釋，讓我在跟兒子討論這些話題的時候，能更有信心，也更能理解他的學習內容。

评分☆☆☆☆☆

這本《基礎通訊系統》的封面設計還蠻素雅的，讓我第一眼看到的時候，覺得它應該是一本蠻紮實的學術性書籍，不是那種譁眾取寵的流行讀物。我本身是在科技業工作，雖然不是直接做通訊相關的，但偶爾會需要跟做網路、軟體開發的同事溝通，聽他們講一些關於頻寬、延遲、封包這些詞彙，常常覺得自己像在聽天書。所以，我一直想找一本能幫我建立基本概念的書。這本書的導讀部分，有強調通訊系統在現代社會的重要性，從我們每天用的手機、網路，到更廣泛的衛星通訊、無線電廣播，都離不開這些基礎原理。我比較好奇的是，書裡面會不會深入探討一些像是 5G 技術的演進，或是未來 6G 可能會有哪些突破？畢竟現在大家都在談論智慧城市、物聯網，這些都需要更強大的通訊基礎設施。如果這本書能把這些前沿的技術，跟它的基礎原理做一個連結，那就太好了。我個人比較擔心的是，書裡面會不會充斥著大量的數學公式和複雜的電路圖，這樣對我來說會有點吃力。希望它在學術深度和易讀性之間，能找到一個很好的平衡點。