信号、系统和变换（原书第3版）
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基本信息
编辑推荐
本书思路清晰，主体明确，采用先连续后离散，先时域后变换域的体系结构。充分体现时代气息，融合了本学科的最新研究内容。本书将大量概念与真实信号及系统相联系，配备了大量的MATLAB程序，以培养学生的实践能力。
内容简介回到顶部↑
本书对信号、系统和变换的理论进行了清晰、全面的阐述，介绍了相关的数学背景知识，包括傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换、离散时间和离散傅里叶变换以及z变换等。每一章相对独立，包含大量实例和习题，便于教学。.
本书适合作为电子信息及其相关专业的教材及参考书，也可供相关技术人员参考。..
本书融合了信号与系统的最新研究成果，将计算机处理的数学结果与实际系统相结合，深入讲解现代信号与系统的理论与实践。本书采用先连续后离散，先时域后变换域的体系结构，并使连续内容与离散内容相互独立，便于教师灵活安排课程进度。全书给出了大量例子，并提供用于验证计算的matlab程序，各章后的习题更便于读者进一步掌握相关的知识。
主要内容：强调验证的概念；以同样的编排结构讲述连续时间系统和离散时间系统；提供大量实例及章后习题；提供matlab程序；提供相关数学背景知识。...
本书适合作为电子信息及其相关专业的教材及参考书，也可供相关技术人员参考。..
本书融合了信号与系统的最新研究成果，将计算机处理的数学结果与实际系统相结合，深入讲解现代信号与系统的理论与实践。本书采用先连续后离散，先时域后变换域的体系结构，并使连续内容与离散内容相互独立，便于教师灵活安排课程进度。全书给出了大量例子，并提供用于验证计算的matlab程序，各章后的习题更便于读者进一步掌握相关的知识。
主要内容：强调验证的概念；以同样的编排结构讲述连续时间系统和离散时间系统；提供大量实例及章后习题；提供matlab程序；提供相关数学背景知识。...
作译者回到顶部↑
本书提供作译者介绍
Charles L.Phillips奥本大学工程学院教授。
John M.Parr 现任教于艾温斯维尔大学。
Eve A.Riskin 分别于1985年和1986年获斯坦福大学电气工程和运筹学硕士学位，1990年获斯坦福大学电气工程博士学位，现为华盛顿大学工程学院教授。
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John M.Parr 现任教于艾温斯维尔大学。
Eve A.Riskin 分别于1985年和1986年获斯坦福大学电气工程和运筹学硕士学位，1990年获斯坦福大学电气工程博士学位，现为华盛顿大学工程学院教授。
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第1章 概述
1.1 建模.
1.2 连续时间系统
1.3 采样器和离散时间系统
1.4 关于matlab和simulink
1.5 有关信号与系统的参考文献
参考文献
第2章 连续时间信号和系统
2.1 连续时间信号变换
2.2 信号特性
2.3 常见工程信号
2.4 奇异函数
2.5 信号的数学表达式
2.6 连续时间系统
2.7 连续时间系统的性质
本章小结
参考文献
习题
第3章 连续线性时不变系统
3.1 连续时间信号的脉冲分量表示
1.1 建模.
1.2 连续时间系统
1.3 采样器和离散时间系统
1.4 关于matlab和simulink
1.5 有关信号与系统的参考文献
参考文献
第2章 连续时间信号和系统
2.1 连续时间信号变换
2.2 信号特性
2.3 常见工程信号
2.4 奇异函数
2.5 信号的数学表达式
2.6 连续时间系统
2.7 连续时间系统的性质
本章小结
参考文献
习题
第3章 连续线性时不变系统
3.1 连续时间信号的脉冲分量表示
译者序回到顶部↑
“信号与系统”是电子信息类专业的重要基础课程。近20年来，这一学科的理论与实践研究不断发展，包括信号变换在内的分析方法不断更新，技术应用范围日益拓宽。国外教材的引入可以使读者深入了解该学科在国际上的最新发展和研究现状，并将对我国该学科的教学和科研起到积极推动作用。.
本书思路清晰，主体明确，采用先连续后离散，先时域后变换域的体系结构。连续的内容与离散的内容相互独立，这样可以使得希望研究离散内容的教师或读者在连续内容之前先学习离散内容。连续时间内容还可与离散时间内容交叉进行。
本书充分体现时代气息，融合了本学科的最新研究内容。本书将大量概念与真实信号及系统相联系，配备了大量的MATLAB程序，以培养学生的实践能力。同时强调了验证的概念，采用不同的方法来核实结果。本书在前言还提供了交互式网站，读者可以与作者交流、下载文件等。
本书第1～11章由陈从颜翻译，第12～13章由杨安康翻译。全书由陈从颜审阅。在翻译过程中得到了南京东南大学费树岷教授、袁晓辉教授、余玲玲副教授等人的帮助和建议，在此表示衷心感谢。..
限于水平，翻译中难免有错误和不妥之处，恳请同行专家和读者指正。...
本书思路清晰，主体明确，采用先连续后离散，先时域后变换域的体系结构。连续的内容与离散的内容相互独立，这样可以使得希望研究离散内容的教师或读者在连续内容之前先学习离散内容。连续时间内容还可与离散时间内容交叉进行。
本书充分体现时代气息，融合了本学科的最新研究内容。本书将大量概念与真实信号及系统相联系，配备了大量的MATLAB程序，以培养学生的实践能力。同时强调了验证的概念，采用不同的方法来核实结果。本书在前言还提供了交互式网站，读者可以与作者交流、下载文件等。
本书第1～11章由陈从颜翻译，第12～13章由杨安康翻译。全书由陈从颜审阅。在翻译过程中得到了南京东南大学费树岷教授、袁晓辉教授、余玲玲副教授等人的帮助和建议，在此表示衷心感谢。..
限于水平，翻译中难免有错误和不妥之处，恳请同行专家和读者指正。...
前言回到顶部↑
第3版保留了《信号、系统和变换》前几版中的基本结构和体系，增加了一些新的例子，并修订了部分例子以便更清晰地阐述关键概念。增加了一些新的，从而更好地说明混叠、 指数正交、数据重建等概念。为了能使读者轻松阅读和清楚理解，我们修改了文中很多章节的措辞。特别是，我们大大简化了卷积、傅里叶变换和离散傅里叶变换的研究。还进一步在2.1节和2.7节中举例说明所提内容在现实世界中的应用。.
为了加强采样和数据重建部分内容的介绍，减少冗余，重新组织了第5～6章和第12章。修订了很多章后的习题，并且增添了大量的新习题。部分新习题揭示了数字通信、滤波和控制理论中具体的概念。此外，应以往学生的要求，我们还在附录H中提供了部分习题答案。我们希望这些工作能够帮助学生很快理解并掌握新内容和新概念。
更新了所有的MATLAB例子，以保证与MATLAB学生版兼容。还增加了一些新的MATLAB例子。
本版新加入的作者是第三个合著者，Eve Riskin教授，来自华盛顿大学。Riskin教授对本书贡献了很多想法，并提供一个辅助网站，网址http://www.ee.washington.edu/class/SSTtextbook/textbook.html。这个网站含有采样实验室、第1～7章和第9～12章的教辅以及文中所列的MATLAB文件和其他MATLAB文件。它还提供了一个链接，可链接到另一个网站，地址http://www.ee.washington.edu/class/235dl/。该网站含有第1～7章的交互式教辅，学生和教授在教辅中可找出所有例子的答案，网站还有包括连续时间信号变换、连续时间系统性质 （包括大量时不变的例子）、卷积、采样和混叠在内的各种概念的生动演示。一旦关于离散时间内容的其他例子开发出来，我们将添加在网站上。
除了上述网站外，华盛顿大学的电气工程系一直维护着一个电子邮件服务器以便读者使用。对于订购和取消订购的信息，只需发送一个以HELP为消息主题的文本电子邮件到 ssttextbook－request@ee.washington.edu即可。 这个服务器用来传达在书中或答案中出现的任何排版改动，并指出上面所提到网页的最新更新。
本书主要作为低年级工科学生的教科书和在职工程师的自学教材。本书假定读者已经掌握信号模型、系统模型和微分方程（例如在电路课程和数学课程中）的有关知识，并有一些在实验室处理实际系统的工作背景。
作者始终尽力把信号和系统模型与真实信号和系统区分开。尽管只需通过经验便可真正理解这种区别，但读者应该认识到真实系统和它们的数学模型之间在性能上通常有着很大的区别。
我们尽量将数学结果与读者所熟悉的真实系统（例如单摆）或者学生能够想像到的真实系统（例如电视的画中画）联系起来。第1章所给这些真实系统的描述从各个意义上来说都是不全面的。我们仅简单介绍了这些系统以说明所提数学方法的实际应用。
一般来说，工程师必须采用某种方式验证他们的工作。为了介绍验证这个主题，我们采用了不同的方法来验证例子的结果。很多课后习题也需要验证结果。因此，学生会逐渐熟悉验证他们工作的过程。..
MATLAB软件工具采用两种方式融合到本书中。首先，在合适的例子中，提供用于验证计算的MATLAB程序。因而，要求学生在适当的习题中利用MATLAB验证计算的结果。这种验证并不困难，因为可以应用与习题类似的例子的MATLAB程序。因此，这是一种验证方法。例中的MATLAB程序可http://www.ee.washington.edu/class/SSTtextbook/textbook.html下载。学生可以修改程序中的数据语句以应用到各章后的习题中。这会大大减少程序设计的错误。因此，这也是一种验证方法。不过，如果教师或读者愿意的话，可以省略涉及MATLAB所有内容。
第7章介绍拉普拉斯变换，第11章介绍z变换。在很多大学里，在信号和系统课程之前会介绍一两种变换。因此，第7章和第11章的内容可以选讲，或者除必要参考外完全省略掉。
最新研究内容已经放在每章结尾，以便在必要时省略这些内容。例如，教师可以省略3.7节、3.8节、4.6节、5.5节、7.9节、10.7节、12.6节、12.7节和12.8节而不失教学的连贯性。另外，如果教授不希望在本科阶段覆盖状态变量内容，甚至可以跳过第8章和第13章。
本书的内容主要由两部分组成：连续时间信号和系统，离散时间信号和系统。一些教授喜欢先介绍第一部分再介绍第二部分。另外一些教授则喜欢同时介绍连续时间内容和离散时间内容。作者采用第一种方式，在第2～8章中介绍连续时间内容，在第9～13章中介绍离散时间内容。离散时间的内容基本与连续时间的内容相互独立，这样可以使得那些希望研究离散时间内容的教师或读者在第2～8章之前先学习第9～13章。连续时间内容也可与离散时间内容交叉进行。例如，第2章和第9章可以同步进行，第3章和第10章也可同步进行。
在第1章中，我们简单介绍了信号和系统，接着简略描述了几个真实的连续时间系统和离散时间系统。此外，还描述了在这些系统中出现的信号。然后又非常简明扼要地介绍了MATLAB。
在第2章中，我们给出了连续时间信号和系统的基本内容，在第9章中介绍了关于离散时间信号和系统的同样内容。不过，如上所述，第9章的内容可以先于第2章或者与第2章同步介绍。第3章将这些基本内容延伸到连续线性时不变系统中，而第10章也同样将有关离散时间的内容延伸到离散线性时不变系统中。
第4～6章的内容是关于连续时间信号和系统的傅里叶级数和傅里叶变换。第7章研究了拉普拉斯变换。第8章则利用拉普拉斯变换研究了连续时间系统的状态变量。
第11章介绍z变换，第12章介绍离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换。不过第12章可在第11章之前讲授。第12章中所介绍离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换，要求读者事先掌握傅里叶变换。第13章介绍离散时间系统的状态变量，这部分内容与第8章中连续时间系统的状态变量相互独立。
在附录A中，我们给出了一些有用的积分公式和三角关系式。一般来说，文中使用积分表而不是采用逐步积分的方法。附录B中给出了用于对积分式求导的莱布尼茨法则和用于不确定形式的洛必达法则，并在文中需要用到的地方提到。附录C介绍了某些几何级数的闭式函数，这个内容在离散时间信号和系统中非常有用。在附录D中，我们回顾了复数，并介绍了欧拉公式。附录E介绍常系数线性微分方程的求解。附录F介绍部分分式展开。而附录G则包括了矩阵理论，在第8章和第13章中讨论状态变量时会用到这部分内容。定义了矩阵运算，并给出了实现运算的MATLAB语句。
可安排2次3课时的课程或者4次近似等效于6课时讲授本书的全部内容。若省略部分内容，可以安排更少的课时讲授本书剩余的部分。例如，4课时的课程可以介绍第2、3、4、5、6、8、9、10、11和12章的大部分内容。这要求学生已经掌握线性系统分析和拉普拉斯变换。
我们向奥本大学、艾温斯维尔大学和华盛顿大学的对本书出版给予帮助的许多同事和学生们表示感谢。特别是第一作者感谢奥本大学的Charles M.Gross教授、Martial A.Honnell教授和Charles L.Rogers教授对书中仿真主题的讨论，感谢佐治亚理工大学电气工程系主任Roger Webb教授提供在佐治亚理工大学讲授信号与系统课程的机会。第二作者感谢Dick Blandford教授和William Thayer教授对本书的鼓励和支，感谢David Mitchell教授对学科的热情讨论。第三作者感谢华盛顿大学EE235和EE341的教授和学生们为本书提供了评阅意见和交互式网站，特别是Mari Ostendorf教授和Mani Soma、Eddy Ferré、Wai Shan Lau、Bee Ngo、Sanaz Namdar和Jessica Tsao。开发交互式网站的资助来自于美国教育部的改善大专教育基金(FIPSE)。...
为了加强采样和数据重建部分内容的介绍，减少冗余，重新组织了第5～6章和第12章。修订了很多章后的习题，并且增添了大量的新习题。部分新习题揭示了数字通信、滤波和控制理论中具体的概念。此外，应以往学生的要求，我们还在附录H中提供了部分习题答案。我们希望这些工作能够帮助学生很快理解并掌握新内容和新概念。
更新了所有的MATLAB例子，以保证与MATLAB学生版兼容。还增加了一些新的MATLAB例子。
本版新加入的作者是第三个合著者，Eve Riskin教授，来自华盛顿大学。Riskin教授对本书贡献了很多想法，并提供一个辅助网站，网址http://www.ee.washington.edu/class/SSTtextbook/textbook.html。这个网站含有采样实验室、第1～7章和第9～12章的教辅以及文中所列的MATLAB文件和其他MATLAB文件。它还提供了一个链接，可链接到另一个网站，地址http://www.ee.washington.edu/class/235dl/。该网站含有第1～7章的交互式教辅，学生和教授在教辅中可找出所有例子的答案，网站还有包括连续时间信号变换、连续时间系统性质 （包括大量时不变的例子）、卷积、采样和混叠在内的各种概念的生动演示。一旦关于离散时间内容的其他例子开发出来，我们将添加在网站上。
除了上述网站外，华盛顿大学的电气工程系一直维护着一个电子邮件服务器以便读者使用。对于订购和取消订购的信息，只需发送一个以HELP为消息主题的文本电子邮件到 ssttextbook－request@ee.washington.edu即可。 这个服务器用来传达在书中或答案中出现的任何排版改动，并指出上面所提到网页的最新更新。
本书主要作为低年级工科学生的教科书和在职工程师的自学教材。本书假定读者已经掌握信号模型、系统模型和微分方程（例如在电路课程和数学课程中）的有关知识，并有一些在实验室处理实际系统的工作背景。
作者始终尽力把信号和系统模型与真实信号和系统区分开。尽管只需通过经验便可真正理解这种区别，但读者应该认识到真实系统和它们的数学模型之间在性能上通常有着很大的区别。
我们尽量将数学结果与读者所熟悉的真实系统（例如单摆）或者学生能够想像到的真实系统（例如电视的画中画）联系起来。第1章所给这些真实系统的描述从各个意义上来说都是不全面的。我们仅简单介绍了这些系统以说明所提数学方法的实际应用。
一般来说，工程师必须采用某种方式验证他们的工作。为了介绍验证这个主题，我们采用了不同的方法来验证例子的结果。很多课后习题也需要验证结果。因此，学生会逐渐熟悉验证他们工作的过程。..
MATLAB软件工具采用两种方式融合到本书中。首先，在合适的例子中，提供用于验证计算的MATLAB程序。因而，要求学生在适当的习题中利用MATLAB验证计算的结果。这种验证并不困难，因为可以应用与习题类似的例子的MATLAB程序。因此，这是一种验证方法。例中的MATLAB程序可http://www.ee.washington.edu/class/SSTtextbook/textbook.html下载。学生可以修改程序中的数据语句以应用到各章后的习题中。这会大大减少程序设计的错误。因此，这也是一种验证方法。不过，如果教师或读者愿意的话，可以省略涉及MATLAB所有内容。
第7章介绍拉普拉斯变换，第11章介绍z变换。在很多大学里，在信号和系统课程之前会介绍一两种变换。因此，第7章和第11章的内容可以选讲，或者除必要参考外完全省略掉。
最新研究内容已经放在每章结尾，以便在必要时省略这些内容。例如，教师可以省略3.7节、3.8节、4.6节、5.5节、7.9节、10.7节、12.6节、12.7节和12.8节而不失教学的连贯性。另外，如果教授不希望在本科阶段覆盖状态变量内容，甚至可以跳过第8章和第13章。
本书的内容主要由两部分组成：连续时间信号和系统，离散时间信号和系统。一些教授喜欢先介绍第一部分再介绍第二部分。另外一些教授则喜欢同时介绍连续时间内容和离散时间内容。作者采用第一种方式，在第2～8章中介绍连续时间内容，在第9～13章中介绍离散时间内容。离散时间的内容基本与连续时间的内容相互独立，这样可以使得那些希望研究离散时间内容的教师或读者在第2～8章之前先学习第9～13章。连续时间内容也可与离散时间内容交叉进行。例如，第2章和第9章可以同步进行，第3章和第10章也可同步进行。
在第1章中，我们简单介绍了信号和系统，接着简略描述了几个真实的连续时间系统和离散时间系统。此外，还描述了在这些系统中出现的信号。然后又非常简明扼要地介绍了MATLAB。
在第2章中，我们给出了连续时间信号和系统的基本内容，在第9章中介绍了关于离散时间信号和系统的同样内容。不过，如上所述，第9章的内容可以先于第2章或者与第2章同步介绍。第3章将这些基本内容延伸到连续线性时不变系统中，而第10章也同样将有关离散时间的内容延伸到离散线性时不变系统中。
第4～6章的内容是关于连续时间信号和系统的傅里叶级数和傅里叶变换。第7章研究了拉普拉斯变换。第8章则利用拉普拉斯变换研究了连续时间系统的状态变量。
第11章介绍z变换，第12章介绍离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换。不过第12章可在第11章之前讲授。第12章中所介绍离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换，要求读者事先掌握傅里叶变换。第13章介绍离散时间系统的状态变量，这部分内容与第8章中连续时间系统的状态变量相互独立。
在附录A中，我们给出了一些有用的积分公式和三角关系式。一般来说，文中使用积分表而不是采用逐步积分的方法。附录B中给出了用于对积分式求导的莱布尼茨法则和用于不确定形式的洛必达法则，并在文中需要用到的地方提到。附录C介绍了某些几何级数的闭式函数，这个内容在离散时间信号和系统中非常有用。在附录D中，我们回顾了复数，并介绍了欧拉公式。附录E介绍常系数线性微分方程的求解。附录F介绍部分分式展开。而附录G则包括了矩阵理论，在第8章和第13章中讨论状态变量时会用到这部分内容。定义了矩阵运算，并给出了实现运算的MATLAB语句。
可安排2次3课时的课程或者4次近似等效于6课时讲授本书的全部内容。若省略部分内容，可以安排更少的课时讲授本书剩余的部分。例如，4课时的课程可以介绍第2、3、4、5、6、8、9、10、11和12章的大部分内容。这要求学生已经掌握线性系统分析和拉普拉斯变换。
我们向奥本大学、艾温斯维尔大学和华盛顿大学的对本书出版给予帮助的许多同事和学生们表示感谢。特别是第一作者感谢奥本大学的Charles M.Gross教授、Martial A.Honnell教授和Charles L.Rogers教授对书中仿真主题的讨论，感谢佐治亚理工大学电气工程系主任Roger Webb教授提供在佐治亚理工大学讲授信号与系统课程的机会。第二作者感谢Dick Blandford教授和William Thayer教授对本书的鼓励和支，感谢David Mitchell教授对学科的热情讨论。第三作者感谢华盛顿大学EE235和EE341的教授和学生们为本书提供了评阅意见和交互式网站，特别是Mari Ostendorf教授和Mani Soma、Eddy Ferré、Wai Shan Lau、Bee Ngo、Sanaz Namdar和Jessica Tsao。开发交互式网站的资助来自于美国教育部的改善大专教育基金(FIPSE)。...
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