信号与线性系统分析（原书第2版）
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本书系统论述了信号与线性系统的基本原理和分析方法。全书分为两大部分，其中第3章到第9章是连续信号与系统的内容，第10章到第16章是离散信号与系统的内容。本书内容全面、论述清晰，包含了大量使用计算机求解的例题和习题，并且结构灵活，便于教学使用。
本书可作为高等工科院校电子类各专业"信号与系统" 课程的教材，对于有关专业的研究生、教师和科技人员也有很高的参考价值。
本书可作为高等工科院校电子类各专业"信号与系统" 课程的教材，对于有关专业的研究生、教师和科技人员也有很高的参考价值。
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译者序
前言
教学计划
第一部分基本概念
第1章信号与系统
1．1基本定义
1．2数学模型
1．3连续时间和离散时间信号与系统
1．4小结
关键概念
笫2章信号与系统的特性及模型
2．1信号的基本运算
2．1．1时域尺度变换
2．1．2时域反转
2．1．3时移
2．1．4混合运算
2．2信号的特性
2．2．1确定性信号
2．2．2简单定义和分段定义的信号
2．2．3偶信号和奇信号
前言
教学计划
第一部分基本概念
第1章信号与系统
1．1基本定义
1．2数学模型
1．3连续时间和离散时间信号与系统
1．4小结
关键概念
笫2章信号与系统的特性及模型
2．1信号的基本运算
2．1．1时域尺度变换
2．1．2时域反转
2．1．3时移
2．1．4混合运算
2．2信号的特性
2．2．1确定性信号
2．2．2简单定义和分段定义的信号
2．2．3偶信号和奇信号
译者序回到顶部↑
信号与系统这门课交叉和渗透了许多学科的基础理论。原则上讲，任何事物都可以看作为一个系统，用系统模型的建立和系统分析的理论，对其进行定量分析。
早在20世纪4P年代，信号处理就受到了电子学界的重视。此后，微电子集成电路技术的兴起更是推动了信号处理的发展。近20年来，计算机技术的飞速发展和它在电子领域的广泛应用，更是带动了信号处理技术的发展，并使之逐渐成为一门具有旺盛生命力的独立学科，其重要性也越来越为人们所认知。信号处理已成为电子工程专业人员的必备知识，我国早巳将信号处理纳入了电子信息类专业本科学生的教学计划中。相信引入国外该学科的优秀教材，必将对该学科的教学和科研工作起到积极的推动作用。
本书具有两个特点。
其一，采用先连续后离散、时域和变换域并行、信号和系统分析并行的结构体系。这样便于根据课程学时调整教学内容，既可以按顺序进行教学，也可以把连续和离散的内容综合起来进行教学。既可以按两个学期组织教学，也可以调整为一个学期的教学内容。
其二，配备了大量的MATLAB例程和上机题，把精力集中到对概念、理论和方法的掌握上而不必把时间花费在复杂的计算中，从而突出了对实践能力的培养，以提高读者使用计算机解决实际问题的能力。
本书的翻译由曾朝阳组织，其中第1章到第9章由王卫国和周少英翻译，第10章到第16章由曾朝阳和邱铭铭翻译，在翻译过程中得到了西安电子科技大学郭宝龙教授、装备指挥技术学院赵继广教授的帮助和建议，在此谨表感谢。
信号与系统的理论涉及的专业面很广，由于译者水平和学识有限，翻译中难免有错误和不妥之处，希望同行专家和广大读者批评指正。
曾朝阳
2004年3月
早在20世纪4P年代，信号处理就受到了电子学界的重视。此后，微电子集成电路技术的兴起更是推动了信号处理的发展。近20年来，计算机技术的飞速发展和它在电子领域的广泛应用，更是带动了信号处理技术的发展，并使之逐渐成为一门具有旺盛生命力的独立学科，其重要性也越来越为人们所认知。信号处理已成为电子工程专业人员的必备知识，我国早巳将信号处理纳入了电子信息类专业本科学生的教学计划中。相信引入国外该学科的优秀教材，必将对该学科的教学和科研工作起到积极的推动作用。
本书具有两个特点。
其一，采用先连续后离散、时域和变换域并行、信号和系统分析并行的结构体系。这样便于根据课程学时调整教学内容，既可以按顺序进行教学，也可以把连续和离散的内容综合起来进行教学。既可以按两个学期组织教学，也可以调整为一个学期的教学内容。
其二，配备了大量的MATLAB例程和上机题，把精力集中到对概念、理论和方法的掌握上而不必把时间花费在复杂的计算中，从而突出了对实践能力的培养，以提高读者使用计算机解决实际问题的能力。
本书的翻译由曾朝阳组织，其中第1章到第9章由王卫国和周少英翻译，第10章到第16章由曾朝阳和邱铭铭翻译，在翻译过程中得到了西安电子科技大学郭宝龙教授、装备指挥技术学院赵继广教授的帮助和建议，在此谨表感谢。
信号与系统的理论涉及的专业面很广，由于译者水平和学识有限，翻译中难免有错误和不妥之处，希望同行专家和广大读者批评指正。
曾朝阳
2004年3月
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本书是为(美国)工科学生在第三学年所学的信号与系统分析课程编写的，是电工类课程的标准教材，同时其采用的分析概念也是许多工程学科的组成部分。尽管本书主要是为两个学期的课程编写的，但也很容易调整成一个学期课程的教材。
本书假定学生已经学习了大学微积分学和微分方程，以及大学物理等课程。为了充分理解例题和应用，希望捉前学习包括交流电路分析方法的电路入门课程。不过，即使没有这一学习背景，学生也可以理解本书的基本分析方法。
第2版的特点
与第1版相比，本书第2版进行了许多内容和组织上的变化。其中部分变化源于作者使用第1版后的教学经验。另外，第2版还从采用第1版作为教材的几所学校的教学人员那里得到了许多坦诚的建议。这些教学人员的经验，以及出版社从调查中得到的反馈都对第2版的编写起了积极的促进作用。
本书在修改过程中，作者对每一字句都进行了认真的推敲，以便简化教材内容，提高可读性。图形、例子和数学公式推导也进行了仔细的研究，以便使它们有助于内容的理解。
第1版的主要特点如下：
1．第一部分是由三章组成的。前两章给出了基本的定义以及信号与系统的基本特性。第3章包括卷积的定义、计算和性质。
2．第二部分和第三部分中的连续时间和离散时间信号与系统的分析，既相互独立又相互对应。首先给出连续时间的分析，因为连续时间信号频谱的知识有助于理解离散时间信号频谱和离散傅里叶变换的特性。第三部分中章节的排列顺序与第二部分中的相对应，使得教师在组织课程时更具灵活性。
3．各章都特别针对某个概念(例如连续时间信号的时域表示，连续时间系统的时域分析)，这样就可以把精力集中在定义清晰的目标对象上。
4．信号分析是在系统分析之前的章节中单独给出的(第二部分和第三部分都是如此)，以便强调信号和信号的特性本身就是很重要的，并且是系统分析所必需的。
特点2和特点3在第2版中保留下来，因为它们曾起到了很好的作用，赢得了读者和评论者的好评。
在第2版中也有独立的第一部分(特点1)。但是，它是由两章组成的，一章包括入门内容和基本的定义，另一章给出了信号与系统的基本特性。在第1版第2章中的卷积内容移到了第二部分和第三部分中时域系统分析章节中的叠加积分和叠加和之后。这更有利于对卷积运算的掌握。
特点4也保留了下来，但是对编排顺序进行了调整。在第1版中，所有信号分析(时域和频域)都放在系统分析之前的两章中。许多读者和评论者更喜欢在频域分析之前给出所有的时域分析。这两种方式各有所长。在第2版中使用第二种方式，因为更多的教师喜欢这种方式。
在第2版中，使用与连续时间信号频谱相对应的方法给出离散时间信号的频谱。它包括下面三个新的内容："使用离散傅里叶级数求周期信号的频谱，2)使用傅里叶变换求能量信号的频谱，3)使用离散傅里叶变换的极限形式求非能量信号的频谱。这种方法比第1版中的方法更为经典。对采样间隔不是单位时间而是了的采样信号也给出了它的频谱，它是根据连续时间信号频谱中熟悉的频率变量／给出的。这样，它就具有与连续时间信号频谱相同的含义。它也与被采样的连续时间信号的频谱有直接的关系。频率的尺度也包括在频谱的讨论中。
采样定理是在第1版第三部分中的离散时间信号频谱一章中给出的。在第2版中，它作为单独的一章，放在第二部分的末尾，可以看作是从连续时间到离散时间的一个过渡。
从第1版到第2版的一个重要的符号变化是离散时间信号的符号。第1版中使用了非标准的符号xT(n)表示离散时间信号。这种表示试图清楚地指出采样间隔T和采样序号n。第2版中使用更标准的符号x[nT]，它同样也指出了采样间隔T和采样序号n。
第2版的每一章中都增加了一个称为"关键概念"的内容，，列出了每章的关键概念，同时包括概念定义及相关讨论所在的小节，在适当的地方也给出相应公式的编号。这些都有助于读者快速找到书中的关键概念。
每章还增加了用计算机计算的例题，采用MathWorks公司的数值计算和可视化软件MATLAB。这些例子包括MATLAB源程序和相应的结果。每章后还有上机习题。书中还给出了几个在MATLAB工具箱中没有的函数，以作为信号与系统分析的工具。这些源程序可以在John Wiley&Sons的FTP文档ftp：／／ftp．wiley．com／public／college／Engineering／Carlson中得到。所有的函数在开始处都有注释，这些注释指出了函数的功能、定义输入和输出变量，有时提供修改的建议和要求。在文档中还有简要的MATLAB教程，以指导使用MATLAB，书中所有例子的m-文件源程序，以及许多实际的和综合的数据文件。
不论信号与系统的课程是否使用MATLAB，都可以使用本书。在不使用MATLAB的课程中，只要跳过MATLAB练习的例子即可。本书还有其他足够的例子来说明信号与系统分析的概念及方法。但是，有些教师希望学生注意在MATLAB例子中得到和讨论的结果，以便进一步理解信号和系统的概念。
每章后的上机题在大多数情况下确实需要计算机求解，但并不是必须使用某个特殊的软件。如果教师想采用另外一种教学方式，那么书中也提供了足够的非上机题，让学生练习信号与系统问题的求解。
本书假定学生已经学习了大学微积分学和微分方程，以及大学物理等课程。为了充分理解例题和应用，希望捉前学习包括交流电路分析方法的电路入门课程。不过，即使没有这一学习背景，学生也可以理解本书的基本分析方法。
第2版的特点
与第1版相比，本书第2版进行了许多内容和组织上的变化。其中部分变化源于作者使用第1版后的教学经验。另外，第2版还从采用第1版作为教材的几所学校的教学人员那里得到了许多坦诚的建议。这些教学人员的经验，以及出版社从调查中得到的反馈都对第2版的编写起了积极的促进作用。
本书在修改过程中，作者对每一字句都进行了认真的推敲，以便简化教材内容，提高可读性。图形、例子和数学公式推导也进行了仔细的研究，以便使它们有助于内容的理解。
第1版的主要特点如下：
1．第一部分是由三章组成的。前两章给出了基本的定义以及信号与系统的基本特性。第3章包括卷积的定义、计算和性质。
2．第二部分和第三部分中的连续时间和离散时间信号与系统的分析，既相互独立又相互对应。首先给出连续时间的分析，因为连续时间信号频谱的知识有助于理解离散时间信号频谱和离散傅里叶变换的特性。第三部分中章节的排列顺序与第二部分中的相对应，使得教师在组织课程时更具灵活性。
3．各章都特别针对某个概念(例如连续时间信号的时域表示，连续时间系统的时域分析)，这样就可以把精力集中在定义清晰的目标对象上。
4．信号分析是在系统分析之前的章节中单独给出的(第二部分和第三部分都是如此)，以便强调信号和信号的特性本身就是很重要的，并且是系统分析所必需的。
特点2和特点3在第2版中保留下来，因为它们曾起到了很好的作用，赢得了读者和评论者的好评。
在第2版中也有独立的第一部分(特点1)。但是，它是由两章组成的，一章包括入门内容和基本的定义，另一章给出了信号与系统的基本特性。在第1版第2章中的卷积内容移到了第二部分和第三部分中时域系统分析章节中的叠加积分和叠加和之后。这更有利于对卷积运算的掌握。
特点4也保留了下来，但是对编排顺序进行了调整。在第1版中，所有信号分析(时域和频域)都放在系统分析之前的两章中。许多读者和评论者更喜欢在频域分析之前给出所有的时域分析。这两种方式各有所长。在第2版中使用第二种方式，因为更多的教师喜欢这种方式。
在第2版中，使用与连续时间信号频谱相对应的方法给出离散时间信号的频谱。它包括下面三个新的内容："使用离散傅里叶级数求周期信号的频谱，2)使用傅里叶变换求能量信号的频谱，3)使用离散傅里叶变换的极限形式求非能量信号的频谱。这种方法比第1版中的方法更为经典。对采样间隔不是单位时间而是了的采样信号也给出了它的频谱，它是根据连续时间信号频谱中熟悉的频率变量／给出的。这样，它就具有与连续时间信号频谱相同的含义。它也与被采样的连续时间信号的频谱有直接的关系。频率的尺度也包括在频谱的讨论中。
采样定理是在第1版第三部分中的离散时间信号频谱一章中给出的。在第2版中，它作为单独的一章，放在第二部分的末尾，可以看作是从连续时间到离散时间的一个过渡。
从第1版到第2版的一个重要的符号变化是离散时间信号的符号。第1版中使用了非标准的符号xT(n)表示离散时间信号。这种表示试图清楚地指出采样间隔T和采样序号n。第2版中使用更标准的符号x[nT]，它同样也指出了采样间隔T和采样序号n。
第2版的每一章中都增加了一个称为"关键概念"的内容，，列出了每章的关键概念，同时包括概念定义及相关讨论所在的小节，在适当的地方也给出相应公式的编号。这些都有助于读者快速找到书中的关键概念。
每章还增加了用计算机计算的例题，采用MathWorks公司的数值计算和可视化软件MATLAB。这些例子包括MATLAB源程序和相应的结果。每章后还有上机习题。书中还给出了几个在MATLAB工具箱中没有的函数，以作为信号与系统分析的工具。这些源程序可以在John Wiley&Sons的FTP文档ftp：／／ftp．wiley．com／public／college／Engineering／Carlson中得到。所有的函数在开始处都有注释，这些注释指出了函数的功能、定义输入和输出变量，有时提供修改的建议和要求。在文档中还有简要的MATLAB教程，以指导使用MATLAB，书中所有例子的m-文件源程序，以及许多实际的和综合的数据文件。
不论信号与系统的课程是否使用MATLAB，都可以使用本书。在不使用MATLAB的课程中，只要跳过MATLAB练习的例子即可。本书还有其他足够的例子来说明信号与系统分析的概念及方法。但是，有些教师希望学生注意在MATLAB例子中得到和讨论的结果，以便进一步理解信号和系统的概念。
每章后的上机题在大多数情况下确实需要计算机求解，但并不是必须使用某个特殊的软件。如果教师想采用另外一种教学方式，那么书中也提供了足够的非上机题，让学生练习信号与系统问题的求解。
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