信号与系统

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出版者:电子工业出版社
作者:Alan V.Oppenheim
出品人:
页数:958
译者:
出版时间:2002-8
价格:59.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787505378469
丛书系列:
图书标签:
  • 信号与系统
  • 通信
  • 教材
  • EE
  • 经典
  • 专业基础
  • 专业
  • 课本
  • 信号处理
  • 系统分析
  • 傅里叶变换
  • 拉普拉斯变换
  • 时域分析
  • 频域分析
  • 离散系统
  • 连续系统
  • 滤波器设计
  • 控制系统
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具体描述

本书是美国麻省理工学院的经典教材之一,涉及到信号与系统分析的基本理论基本分析方法及其应用。全书共分十一章:主要讲述了线性系统的基本理论、信号与系统的基本概念、线性时不变系统、连续舞样、通信和反馈系统中的实例,并行讲座了连结系统、离散系统、时域系统和频瑾系统的分析方法,以使读者能透乇地理解各种信号系统的分析方法并比较其异同。

好的,这是一本关于《量子纠缠与信息论》的图书简介,内容详实,力求展现专业深度,同时避免任何AI痕迹的痕迹。 --- 《量子纠缠与信息论:从基础原理到前沿应用》 图书概述 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,探讨量子力学中最令人着迷的现象——量子纠缠,及其与经典信息论的深刻交叉与融合。在信息时代的技术前沿,理解和驾驭量子世界的特性已成为下一代计算、通信和传感技术的基石。本书不仅会系统梳理量子纠缠的数学描述和物理内涵,还将重点阐述如何利用这种“鬼魅般的超距作用”来重构我们对信息传输、存储和处理的理解。 本书的目标读者包括高年级本科生、研究生、科研人员以及对理论物理、量子信息科学抱有浓厚兴趣的专业人士。阅读本书需要具备扎实的线性代数基础以及对基础概率论有一定的了解,但对量子力学的预备知识要求适中,初章将进行必要的概念铺垫。 核心章节与内容深度解析 全书共分为六大部分,近三十章,内容结构由基础理论逐步深入到尖端应用。 第一部分:量子力学的基石与信息论的视角重构 本部分是全书的理论基础。我们首先回顾量子态的数学描述(希尔伯特空间、狄拉克符号),并着重引入密度矩阵 formalism,这是处理开放系统和纠缠态的必要工具。随后,我们转向信息论的视角,探讨香农信息论的核心概念——熵。 重点章节解析: 2.1 冯·诺依依曼熵与量子纯度: 详细推导冯·诺依依曼熵的性质,并论证其在描述量子系统不确定性方面的优越性。引入纠缠熵的概念,作为量化子系统间关联程度的核心指标。 2.4 冯·诺依依曼熵与香农熵的桥接: 探讨在特定极限下,如何从冯·诺依依曼熵回归到经典香农熵,揭示两者在信息度量上的内在联系与区别。 第二部分:量子纠缠的定义、度量与特性 这是本书的核心内容区域,专注于“纠缠”这一核心现象的细致剖析。我们将从数学结构出发,定义不同类型的纠缠态,并系统介绍衡量纠缠强度的各种度量标准。 重点章节解析: 3.3 贝尔不等式的深刻含义: 详细介绍CHSH不等式及其物理实现。我们不仅展示如何违反这些不等式,更深入探讨其对定域实在论的哲学挑战,并区分“局部隐变量理论”的失败与量子关联的真实存在。 4.1 纠缠的分类: 区分纯态纠缠(如EPR对)和混合态纠缠。重点讲解可分离态(Separable States)的判据,特别是PPT(Positive Partial Transpose)判据在判断双比特系统纠缠时的有效性和局限性。 4.5 纠缠的单调性与不可复制性: 证明纠缠作为一种资源,其单调性(即任何局部操作和经典通信(LOCC)都不能增加纠缠)的定理,并由此引出不可克隆定理在纠缠信息处理中的制约作用。 第三部分:纠缠作为信息处理的资源 本部分将纠缠从纯粹的物理概念提升为可量化、可操作的信息资源,详细介绍如何利用纠缠来完成经典通信无法实现的任务。 重点章节解析: 5.2 量子隐形传态(Quantum Teleportation)的完整流程: 剖析隐形传态的每一步操作——贝尔态测量、经典信道的反馈以及酉变换的恢复。重点分析该过程对“信息”和“物质”传输的精确定义。 5.4 超密编码(Superdense Coding): 阐释如何利用一个EPR对和两次经典比特的传输,实现一个量子比特的信息传输,从而突破经典信道容量的限制。 5.6 量子秘密共享(Quantum Secret Sharing): 介绍如何利用纠缠态(例如GHZ态)将一个秘密信息分配给多个参与者,并确立只有特定子集才能重构信息的要求。 第四部分:高维与多体纠缠 将研究范围从双体系统扩展到多粒子系统($N>2$)和更高维度的希尔伯特空间,这对于构建可扩展的量子技术至关重要。 重点章节解析: 6.2 GHZ态与W态的对比: 深入比较GHZ态(全纠缠态)和W态(更具鲁棒性的纠缠态)的特性,特别是它们对粒子丢失的敏感性差异,这对实际的量子网络构建具有指导意义。 6.4 高维希尔伯特空间中的纠缠: 探讨Qudits($d>2$的量子比特)系统中的纠缠结构,以及高维纠缠在抵御噪声和提高编码效率方面的潜力。 第五部分:纠缠的物理实现与实验验证 本部分关注实验物理学视角,介绍当前生成和探测纠缠态的主要物理平台及其面临的技术挑战。 重点章节解析: 7.1 光子纠缠源: 详细讨论自发参量下转换(SPDC)和自发四波混频(SFWM)技术的原理、效率优化,以及如何通过测量关联函数来验证纠缠的纯度和强度。 7.3 固态系统中的纠缠: 介绍基于金刚石色心(NV Center)和超导电路(Transmons)等平台中实现双量子比特门和纠缠态的方法,并分析退相干时间对纠缠保持的关键影响。 第六部分:前沿交叉与展望 本部分探讨纠缠信息论与其它前沿领域的深度融合。 重点章节解析: 8.2 量子信道容量: 引入量子信道容量的概念,并讨论纠缠辅助信道容量与直接信道容量之间的关系,强调纠缠在提升信息传输速率中的决定性作用。 8.4 量子场论中的纠缠结构: 探讨Ryu-Takayanagi(RT)公式在AdS/CFT对偶中的应用,简要介绍纠缠熵如何与时空几何结构建立联系,为量子引力理论提供新的线索。 本书的独特价值 本书的结构设计旨在架设一座桥梁,连接理论物理的严谨性与信息科学的应用导向。我们拒绝简单罗列公式,而是专注于物理图像的构建和信息论工具的应用。通过对贝尔不等式的深入解读,读者将理解纠缠不仅仅是“关联强”的代名词,而是一种深刻违背经典直觉的物理实在。本书对纠缠测量的数学工具的细致梳理,特别是对纠缠见证者(Entanglement Witnesses)的介绍,为实验验证提供了扎实的理论基础。 最终,读者将能够熟练运用量子信息论的语言来分析和设计未来的量子技术,理解为什么纠缠是超越经典极限的关键所在。

作者简介

目录信息

读后感

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这本书从买下到最后看完用了4年的时间,其间一直被各种各样的事情打断,也因为这本书实在太厚。。。 看完之后,终于明白大学里学的几门课是干嘛的了。 我想,如果再让我念一遍大学的话,恐怕我还是不会好好念这些书,因为一方面难懂,另一方面如果不工作的话,我估计还是不知...  

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这本书从买下到最后看完用了4年的时间,其间一直被各种各样的事情打断,也因为这本书实在太厚。。。 看完之后,终于明白大学里学的几门课是干嘛的了。 我想,如果再让我念一遍大学的话,恐怕我还是不会好好念这些书,因为一方面难懂,另一方面如果不工作的话,我估计还是不知...  

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Oppenheim的书的质量是不用怀疑的。翻译的老师也很用心。但是我还是喜欢研读只讲精华的小书,比如rudin爷爷的,stein老师的。 这些详细的书讲了很多分析和举例子。比较适合作为参考之用。  

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本人通信专业毕业10年了,工作中虽然没用到通信相关的知识,由于上学时一直学的不知所以然,于是最近终于有空就相重新学习原来的专业课-通信原理。学习通信原理的基础就是这本奥本海姆的信号与系统了,想当年也是我们教材,为了更好的理解和服务去学习通信的知识,我花了4天时...  

用户评价

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我必须说,这本书的排版和逻辑组织是我读过的同类书籍中最为精良的。从目录的设置就能看出编者在内容的呈现上花费了大量心思,每个章节的标题都清晰明了,而且前后章节之间的衔接自然流畅,几乎不存在跳跃感。即使我之前对某些概念有些模糊,也能通过回顾前文或者查找目录,快速找到相关的解释,这极大地提高了我的学习效率。最让我印象深刻的是,书中对每一个重要定理和公式的推导过程都写得异常详细,并且配以大量的图示和注释,让你能够清晰地理解每一步的逻辑关系,而不是简单地记住一个结果。例如,在推导卷积定理时,作者不仅给出了严谨的数学证明,还辅以图形化的解释,展示了两个信号卷积的几何意义,这对于我这种偏重直观理解的学习者来说,简直是福音。书中还穿插了大量的例题,这些例题不仅覆盖了基本概念的应用,还涉及了一些实际工程中的问题,非常有实践指导意义。而且,例题的解答步骤也非常详尽,一步步地引导读者去思考,去解决问题。我通常会在阅读完一个概念后,尝试自己做相关的例题,如果遇到困难,再对照书上的解答,从中学习解题思路和技巧。这种“主动学习”的模式,让我对知识的掌握更加牢固。我还会时不时地回顾书中的一些经典例题,它们就像一个个知识点的小锦囊,在遇到难题时总能给予我灵感。

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这本书的写作风格非常清晰流畅,使得阅读过程充满了愉悦感。作者的语言表达精炼准确,避免了不必要的术语堆砌,即使在介绍复杂的概念时,也能做到通俗易懂。我特别欣赏作者在引入新概念时,总是先对其进行一个简要的定义和背景介绍,然后才逐步深入探讨其性质和应用。这种循序渐进的讲解方式,让我能够逐步建立起对知识的认知体系,而不会感到 overwhelmed。书中穿插的许多小提示和“思考题”,也起到了画龙点睛的作用,它们能够引导读者主动思考,加深对知识的理解,并发现潜在的联系。我经常会在阅读过程中遇到一些“思考题”,然后会停下来尝试解答,即使无法立即给出完美答案,这个思考的过程本身也极大地提升了我对相关知识的掌握程度。作者还非常善于运用类比,将抽象的数学概念与日常生活中熟悉的现象联系起来,例如在解释“因果性”时,作者用“如果你现在把电灯打开,它会立刻亮起来,而不是等你到第二天才会亮”来比喻,这种贴切的类比,让我在瞬间理解了抽象的因果性原则。

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这本书给我最大的感受就是它的“实用性”和“前瞻性”。在内容的选择上,作者并没有仅仅局限于传统的理论知识,而是巧妙地融入了许多现代信号处理技术和应用场景。比如,在讲解离散时间信号和系统时,书中就涉及了数字信号处理的一些基本概念,以及它们在通信、控制等领域的应用。我尤其对书中关于“采样定理”的讲解印象深刻。作者不仅给出了数学上的严格证明,还结合了实际的采样过程,解释了采样频率、信号带宽与失真之间的关系,并讨论了过采样、欠采样等概念,这对于我理解数字信号的获取和处理至关重要。此外,书中还涉及了一些关于随机信号的初步介绍,虽然篇幅不多,但足以让我对这一重要领域产生浓厚的兴趣。作者在分析随机信号时,并没有一开始就抛出复杂的概率论知识,而是从随机过程的统计特性入手,比如均值、方差、自相关函数等,并结合一些实际的例子,如噪声信号,来解释这些概念。这本书让我看到了信号与系统理论是如何支撑起现代科技的各个方面,从我们每天使用的手机,到复杂的雷达系统,背后都离不开这些基础理论的支持。

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这本书在细节处理上的严谨性令人称赞。作者在数学推导、公式表示、单位规范等方面都做得非常到位,几乎找不到任何差错。对于一门以严谨性著称的学科而言,这样的细节处理至关重要。每一次公式的出现,都伴随着清晰的符号定义和推导过程,让我能够清楚地了解每一个变量的含义和公式的来源。例如,在讲解“卷积”时,书中不仅给出了连续卷积和离散卷积的公式,还详细地解释了各个积分号、求和符号的含义,以及变量的变换过程,这让我能够完全理解卷积运算的数学本质。此外,书中在引用相关概念时,都会给出明确的参考文献或者提示,这对于有志于深入研究的读者来说,提供了宝贵的线索。我常常会注意到书中一些细微之处的处理,比如作者在解释某些特例时,会特别强调其适用条件,这体现了作者严谨的科学态度,也避免了读者产生误解。我个人喜欢在阅读过程中,不时地去回顾和检查公式,确保自己对每一个公式都理解透彻,而这本书在这方面给我提供了极大的便利。

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这本书最大的优点在于其内容的高度系统性和全面性,它几乎涵盖了信号与系统领域所有核心的知识点,从最基础的信号分类、系统特性,到更高级的时域分析、频域分析,再到重要的采样定理、拉普拉斯变换和Z变换等等,无一不全。而且,作者在讲解这些内容时,并没有生搬硬套,而是将理论知识与实际应用紧密结合。书中有很多案例分析,例如在讲解滤波器的设计原理时,作者就结合了音频信号处理、图像处理等实际应用场景,让我们能够深刻理解滤波器在这些领域的作用。我特别喜欢作者在讲解拉普拉斯变换时,将它与我们熟悉的傅里叶变换进行类比和对比,这让我更容易理解拉普拉斯变换的优势和适用范围,也更清楚地认识到它在分析非周期信号和不稳定系统方面的强大能力。同时,书中的习题设计也相当巧妙,每一章的习题都由易到难,从基础概念的巩固,到综合应用能力的训练,循序渐进,让我在解题的过程中不断挑战自我,提升自己的分析和解决问题的能力。我经常在完成一章的学习后,把该章的习题全部做完,然后认真地对照答案,找出自己理解上的偏差,并及时纠正。这种严谨的学习态度,离不开这本书高质量的习题设计。

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我必须赞扬这本书在图示运用上的独到之处。书中大量的图示并非是简单的装饰,而是与文字内容紧密结合,相互印证,起到了至关重要的辅助理解作用。例如,在解释卷积时,书中提供了多个不同形状信号的卷积过程的示意图,通过这些动态的图形变化,我能够直观地感受到卷积运算的本质,以及它如何描述一个系统对输入信号的响应。同样,在讲解频率域分析时,各种频谱图、相位图的出现,让我能够清晰地看到信号在不同频率上的成分分布,以及系统对这些成分的处理方式。这些图示的质量非常高,线条清晰,标注明确,而且选择的角度也非常恰当,能够有效地帮助读者理解抽象的数学概念。我常常会一边阅读文字,一边仔细研究图示,将文字中的描述与图示中的图形对应起来,这种图文结合的学习方式,让知识的理解更加立体和深刻。例如,在学习傅里叶级数时,书中用一系列图形展示了不同谐波成分叠加后,如何逼近一个方波信号,这个过程看得我如痴如醉。对我而言,好的图示比冗长的文字更能激发我的学习热情。

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我必须强调这本书的“结构性”优势。它并非简单地罗列知识点,而是构建了一个严谨而完整的知识体系。章节之间的逻辑关系非常紧密,一个概念的引入往往是建立在前一个概念的基础之上,层层递进,构建起一座坚实的知识大厦。这种结构化的教学方式,让我能够清晰地把握整个学科的脉络,理解各个知识点之间的相互联系和依赖关系,而不是零散地学习碎片化的信息。我尤其喜欢书中在引入“拉普拉斯变换”之前,对“傅里叶变换”的局限性进行了详细的分析,这让我更加深刻地理解了拉普拉斯变换的必要性和优越性。这种“反向证明”的方式,能够有效地激发读者的求知欲,并帮助他们更好地理解新知识的价值。此外,书中对各个概念的定义和性质的阐述都非常严谨,没有任何含糊不清之处,这对于需要精确理解的学科来说至关重要。我会在学习完一个章节后,尝试用自己的话去总结该章节的核心内容,并思考它与之前章节的关系,这种主动的梳理和整合,进一步巩固了我对知识体系的理解。

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我尤其欣赏这本书在理论讲解上的严谨性与启发性之间的巧妙平衡。作者在阐述每一个概念时,都会追溯其产生的背景和意义,比如在介绍LTI系统时,会详细解释“线性”和“时不变”这两个特性的重要性,以及它们如何简化了系统的分析。这种“知其所以然”的教学方式,让我能够从根本上理解这些理论的价值,而不是停留在死记硬背的层面。书中有很多精彩的类比和类比,例如在解释“频率响应”时,作者将其比作“系统的‘耳朵’”,它决定了系统对不同频率信号的“偏爱”程度,这个生动形象的比喻,让我一下子就抓住了频率响应的核心含义。我还注意到,书中在引入复杂数学工具时,往往会先从直观的物理意义或者工程应用入手,然后再逐步引入抽象的数学描述。例如,在讲解Z变换时,作者先通过离散时间傅里叶变换的不足之处,引出了Z变换的必要性,并将其与拉普拉斯变换进行类比,帮助读者建立起 Z 变换的直观认识。这种由浅入深,由具象到抽象的讲解方式,极大地降低了学习的门槛,让我在面对复杂数学公式时,不再感到那么无从下手。我常常在遇到一个新概念时,先花时间理解作者给出的背景介绍和直观解释,然后再深入研究数学推导。

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这本书的封面设计就足够吸引人了,那种深邃的蓝色背景,加上醒目的银色字体,瞬间就营造出一种科学严谨又充满神秘感的氛围。我拿到书的那一刻,就迫不及待地翻开了第一页。虽然我对这个领域的研究并不算深入,但这本书的引言部分写得非常出色,它没有一开始就抛出枯燥的公式和定义,而是从更宏观的视角,比如信息是如何被编码、传输和处理的,引出了信号与系统的基本概念。作者用生动形象的比喻,将原本抽象的理论知识变得触手可及。例如,在解释“系统”这个概念时,作者以我们日常生活中使用的收音机为例,收音机接收电磁波信号,经过内部电路处理,最终转化为声音信号,这个过程就很好地阐释了系统输入、处理、输出的本质。这种贴近生活的例子贯穿了全书,让我在学习过程中始终保持着浓厚的兴趣。我特别欣赏作者在介绍傅里叶变换时,并没有直接给出复杂的数学推导,而是先从一个信号可以被分解成不同频率的正弦波的直观感受入手,再逐步引入数学工具。这对于初学者来说,无疑是一剂强心针,能够有效缓解面对复杂数学概念时的畏难情绪。我个人一直认为,学习一门新的学科,最重要的是建立起正确的“感觉”,而这本书在这方面做得相当到位。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,引导我一步步走进信号与系统的世界,让我逐渐理解了其中的奥妙与魅力。我非常期待接下来的章节,相信它会带给我更多的惊喜和启发。

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我非常赞赏这本书在引导读者进行“批判性思考”方面的努力。它不仅仅是陈述事实和公式,更是在潜移默化中鼓励读者去质疑、去探索、去发现。书中会时不时地抛出一些开放性的问题,或者提出一些不同学派的观点,引导读者进行更深层次的思考。例如,在讨论某些近似方法时,作者会分析其优点和缺点,并让读者思考在何种情况下使用何种方法更为合适。这种鼓励读者独立思考的教学模式,让我觉得我不仅仅是在被动地接受知识,而是在主动地参与到知识的构建过程中。我常常会在阅读完一段内容后,会问自己:“为什么是这样?有没有其他可能性?这个方法在实际应用中有哪些局限性?”这种主动提问和探索的过程,极大地提升了我对知识的理解深度和批判性思维能力。这本书让我看到了信号与系统这门学科的灵活性和多面性,以及在不同的应用场景下,可以有不同的解读和解决方案。

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因为在电联班里学了这门本来与计算机系无关的课,我的职涯轨迹从此彻底改变。

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经典教材 =。=

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经典~

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太厚,老师讲得不懂。。英语太难

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经典~

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