信号与系统学习指导及习题全解

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出版者:科学
作者:王明泉 编
出品人:
页数:209
译者:
出版时间:2010-7
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787030279934
丛书系列:
图书标签:
  • 信号与系统
  • 电路分析
  • 模拟信号处理
  • 通信原理
  • 控制系统
  • 高等数学
  • 工程数学
  • 电子工程
  • 教材
  • 习题解答
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具体描述

《信号与系统学习指导及习题全解》涵盖了“信号与系统”课程的主要内容,是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《信号与系统》(科学出版社2008年)的配套辅助教材。全书共分为8章,内容包括:信号与系统的概述、连续时间信号与系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、连续时间信号的抽样与量化、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的z域分析和线性系统的状态变量分析。每章包括学习要求、学习重点、知识结构、内容摘要、典型例题和习题全解。

《信号与系统学习指导及习题全解》可作为电子信息工程,通信工程、电子对抗、电子科学与技术等学科相关专业硕士研究生的复习用书,也可作为申请电子与通信工程学位同等学力人员的复习参考书。

《现代通信系统原理与实践》 内容概要: 本书深入探讨了现代通信系统的核心理论、关键技术以及实际应用。全书结构严谨,内容涵盖了从信息论基础到先进的信道编码、调制解调技术,再到复杂的网络架构和抗干扰策略。本书旨在为读者构建一个全面而深入的通信系统认知框架,强调理论与工程实践的紧密结合。 第一部分:通信系统的基本要素与信息论基础 本部分首先奠定了通信系统的基本概念框架,包括信号的分类、处理以及系统架构的组成。重点在于信息论的引入,详述香农(Shannon)的信源编码定理和信道编码定理,为理解通信的极限性能提供理论基石。详细分析了随机过程理论在通信系统中的应用,特别是平稳随机过程、高斯过程的性质,以及如何利用维纳-霍夫方程分析最优线性滤波问题。此外,对噪声理论进行了系统性阐述,包括不同类型的噪声(热噪声、散粒噪声)的统计特性,以及如何量化系统中的信噪比(SNR)和误码率(BER)。 第二部分:模拟信号处理与传输 本部分聚焦于传统的模拟通信技术及其在现代系统中的遗留和演进。详细讲解了调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)的原理、实现电路以及性能比较。着重分析了它们的带宽需求、抗干扰能力和功率效率。对于傅里叶分析在频谱分析中的核心作用进行了深入剖析,包括傅里叶级数和傅里叶变换在调制解调过程中的应用。同时,探讨了采样定理的严格推导及其对数字化的基础意义,以及量化误差的控制方法。 第三部分:数字基带传输技术 本部分是现代数字通信的核心。内容从信源编码开始,详述了无损编码(如霍夫曼编码、算术编码)和有损编码(如预测编码、变换编码)的最新进展。随后,进入数字调制的核心,详细分析了脉冲幅度调制(PAM)、脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)。重点深入研究了基带信号的成型与检测,包括升余弦滤波器的设计及其在最小符号间干扰(ISI)控制中的作用。对最佳接收器的原理进行了数学推导,阐明了匹配滤波器和平方根升余弦滤波器的工程实现。 第四部分:数字带通传输技术与多址接入 本部分转向高频段的数字传输方案。系统地介绍了振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)(包括BPSK、QPSK)的星座图、功率谱密度和误码率性能。随后,对正交幅度调制(QAM)进行了全面分析,包括高阶QAM的实现挑战和抗噪声裕度。书中特别辟章节详细讲解了正交频分复用(OFDM)技术,包括循环前缀(CP)的应用、对多径信道的抵抗能力,及其在4G/5G系统中的关键地位。在多址接入方面,详细对比了频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)(包括扩频技术和PN序列)的优缺点,并探讨了正交频分多址(OFDMA)的优势。 第五部分:信道编码与纠错理论 本部分专门处理如何通过增加冗余信息来对抗信道引入的错误。从基础的线性分组码(如汉明码、循环冗余校验码CRC)入手,详细讲解了矩阵代数在编码和解码中的应用。随后,深入讲解了卷积码及其关键的维特比(Viterbi)译码算法,强调了状态图和网格图的构建。对于现代高性能系统,本书详细介绍了代数译码,包括BCH码和里德-所罗门(RS)码的结构与译码流程。最后,系统阐述了Turbo码的迭代译码原理及其在接近香农极限性能上的突破,并简要介绍了LDPC码的稀疏校验矩阵结构。 第六部分:现代通信系统架构与应用实例 本部分将理论知识应用于实际的系统工程。详细分析了扩频通信系统的原理,包括直接序列扩频(DSSS)和跳频扩频(FHSS),并探讨了其在抗截获、抗干扰中的应用。对程控与自适应技术进行了专门介绍,如自适应均衡器和自适应噪声消除器的结构与算法。书中还包含对移动通信系统(如GSM/CDMA演进路径)和卫星通信系统的基本链路预算分析,以及光纤通信系统中色散和非线性效应的初步处理方法。全书在最后总结了MIMO(多输入多输出)系统的基本思想,阐述了空时处理在提升容量和可靠性方面的巨大潜力。 本书特色: 1. 理论的严谨性与工程的可操作性并重: 每项技术均辅以详实的数学推导和清晰的工程实现思路。 2. 覆盖面广: 从经典模拟到最新的OFDM、LDPC技术,构建完整的知识体系。 3. 注重性能分析: 强调对不同调制、编码方案的误码率和频谱效率进行精确的性能对比。 4. 结构逻辑清晰: 内容按信息流顺序组织,便于读者循序渐进地掌握复杂概念。

作者简介

目录信息

前言第1章 信号与系统的概述 1.1 学习要求 1.2 学习重点 1.3 知识结构 1.4 内容摘要 1.4.1 信息、信号和系统 1.4.2 信号的分类与描述 1.4.3 常用典型信号及其基本特性 1.4.4 奇异信号及其基本特性 1.4.5 信号的基本运算及波形变换 1.4.6 信号的分解 1.4.7 系统模型、特性及分类 1.4.8 线性时不变系统的性质 1.4.9 线性时不变系统的分析方法概述 1.5 典型例题 1.6 习题全解第2章 连续时间信号与系统的时域分析 2.1 学习要求 2.2 学习重点 2.3 知识结构 2.4 内容摘要 2.4.1 系统微分方程的建立 2.4.2 系统微分方程的求解 2.4.3 起始点的跳变:从0_到0+状态的转换 2.4.4 系统的零输人响应与零状态响应 2.4.5 连续时间系统的冲激响应与阶跃响应 2.4.6 卷积积分 2.4.7 相关 2.5 典型例题 2.6 习题全解第3章 连续时间信号与系统的频域分析 3.1 学习要求 3.2 本章重点 3.3 知识结构 3.4 内容摘要 3.4.1 信号的正交分解 3.4.2 周期信号的傅里叶级数 3.4.3 非周期信号的傅里叶变换 3.4.4 连续时间信号傅里叶变换的性质及其应用 3.4.5 周期信号的傅里叶变换 3.4.6 调制与解调 3.4.7 线性时不变系统的频域分析法 3.4.8 无失真传输 3.4.9 理想低通滤波器 3.4.10 佩利-维纳准则和实际滤波器 3.5 典型例题 3.6 习题全解第4章 连续时间信号与系统的复频域分析 4.1 学习要求 4.2 本章重点 4.3 知识结构 4.4 内容摘要 4.4.1 拉普拉斯变换 4.4.2 拉普拉斯变换的性质 4.4.3 拉普拉斯逆变换 4.4.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 4.4.5 线性系统的复频域分析 4.4.6 系统函数与系统特性 4.4.7 系统的稳定性 4.5 典型例题 4.6 习题全解第5章 连续时间信号的抽样与量化 5.1 学习要求 5.2 学习重点 5.3 知识结构 5.4 内容摘要 5.4.1 时域抽样定理 5.4.2 频率混叠效应和信号抽样频率的选择 5.4.3 利用内插从样本值重建信号 5.4.4 频域抽样定理 5.4.5 连续时间信号的离散时间处理 5.5 典型例题 5.6 习题全解第6章 离散时间信号与系统的时域分析 6.1 学习要求 6.2 学习重点 6.3 知识结构 6.4 内容摘要 6.4.1 离散时间信号的定义 6.4.2 常用的时间序列 6.4.3 序列的运算 6.4.4 离散卷积和 6.4.5 离散时间系统的差分方程建立 6.4.6 离散系统的求解 6.4.7 单位样值响应 6.4.8 单位阶跃响应 6.4.9 离散相关 6.5 典型例题 6.6 习题全解第7章 离散时间信号与系统的z域分析 7.1 学习要求 7.2 学习重点 7.3 知识结构 7.4 内容摘要 7.4.1 z变换 7.4.2 z变换与拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系 7.4.3 离散系统的系统函数及频率响应 7.5 典型例题 7.6 习题全解第8章 线性系统的状态变量分析 8.1 学习要求 8.2 学习重点 8.3 知识结构 8.4 内容摘要 8.4.1 状态方程的建立 8.4.2 状态方程的求解 8.4.3 系统的可控制性和可观测性 8.5 典型例题 8.6 习题全解参考文献
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读后感

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用户评价

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我对这本书的深度和广度感到非常惊喜。它不仅仅是简单地罗列公式和概念,而是真正地深入剖析了信号与系统背后的物理意义和数学本质。作者的叙述方式非常严谨,但又不失生动,尤其是在处理那些抽象的傅里叶变换和拉普拉斯变换时,总能找到非常贴切的比喻来帮助理解。这本书的内容组织结构逻辑性极强,仿佛一个精心搭建的知识迷宫,每走一步都有清晰的指引,让你永远不会迷失方向。更让我佩服的是,作者在关键知识点上的强调和深化,让你对那些难点有茅塞顿开的感觉。这本书无疑是深入理解信号与系统这门复杂学科的一把利器,对于提升专业素养有着不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在是太舒服了,阅读起来一点都不费力。那种恰到好处的字体大小和行距,让我在长时间学习的时候,眼睛也不会感到疲劳。封面设计也很别致,拿在手里的时候,总有一种想要立刻翻开看看里面的冲动。我最欣赏的是作者在内容组织上的匠心独运,章节之间的逻辑衔接非常自然流畅,读起来根本不用担心会跟不上思路。特别是那些理论概念的阐述,总能用最直观的方式引人入胜,让人感觉到作者是真的花了很多心思去打磨每一个细节。这本书的内容深度和广度都拿捏得恰到好处,既有扎实的理论基础,又不乏实际应用的引导,对于我们这些初学者来说,简直是太友好了。这本书绝对是那种会让你爱不释手的学习伴侣,每一次翻开,都能发现新的惊喜和启发,让人对信号与系统的学习充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是救星般的存在!我之前对这门课一直感到很吃力,各种公式和定义让我头晕脑胀,但自从用了这本书,感觉豁然开朗。作者的写作风格非常平易近人,就像一位耐心细致的老师在身边手把手地教你。那些看似艰涩的理论,经过作者的拆解和阐述,变得清晰易懂。特别是书中对各种案例的分析,非常贴近实际,让我不再觉得信号与系统是空中楼阁。这本书的价值在于,它不仅教会你“是什么”,更重要的是让你明白“为什么”和“怎么用”,这种由浅入深的教学方式,极大地激发了我的学习兴趣。对于想要真正掌握这门学科的读者来说,这本书绝对是必备的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述角度非常独特,它没有陷入传统教材的窠臼,而是用一种更贴近工程实践的视角来解读信号与系统。作者在理论阐述中,巧妙地融入了大量的工程背景知识,这使得学习过程不再枯燥乏味,而是充满了探索的乐趣。我发现,这本书对不同背景的读者都很友好,即便是对数学基础不太自信的人,也能通过作者生动的比喻和清晰的推导过程跟上节奏。它不仅是知识的传递者,更像是一位知识的引导者,教会读者如何运用这些工具去解决实际问题。这本书的价值远超一般的学习材料,它提供了一种全新的学习范式,让信号与系统这门学科变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

这本书在细节处理上做得非常出色,让人感受到了作者的专业素养和对读者的尊重。装帧质量上乘,纸张手感很好,印刷清晰,即使长时间阅读也不会感到不适。内容编排上,作者对于每一个知识点的讲解都力求全面而准确,几乎没有模棱两可的地方。我特别喜欢书中在每个章节末尾设置的总结和思考题,这些内容有效地帮助我巩固了刚刚学到的知识,并且引导我去深入思考。这本书的行文流畅自然,没有那种生硬的教科书腔调,读起来非常顺畅。总而言之,这是一本在各个方面都体现出高水准的专业书籍,值得所有相关专业的学生拥有。

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