總金額: 會員:NT$ 0 非會員:NT$ 0 
(此金額尚未加上運費)
電子電信技術 電子電信技術 通信與無線電學應用
 
 
 
 
信號與系統:基於MATLAB的方法
 作  者: 譚鴿偉/馮桂/黃公彝/胡朝煒
 出版單位: 清華大學
 出版日期: 2019.01
 進貨日期: 2019/3/19
 ISBN: 9787302513537
 開  本: 16 開    
 定  價: 443
 售  價: 354
  會 員 價: 325
推到Facebook 推到Plurk 推到Twitter
前往新書區 書籍介紹 購物流程  
 
編輯推薦:

教學資源
• 教學課件 配書教案(PPT)可到清華大學出版社網站本書頁面下載。
• 學習輔導 《信號與系統——基於MATLAB的方法》配套視頻課程(智慧樹平臺和超星平臺,譚鴿偉、馮桂、黃公彝、胡朝煒主講)。
• 實驗指導 《信號與系統實驗指導書》(黃公彝等編著)。

本書特色
本教材嚴格參照教育部《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》、教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會《電子電氣基礎課程教學基本要求》編寫。在總結教學團隊豐富教學經驗的基礎上,從實際應用的角度出發,闡述連續與離散信號、連續與離散線性時不變系統的基本概念、基本原理和分析方法,培養學生的抽象思維能力和綜合應用知識解決工程問題的能力,為進一步學習新知識、研究新問題,打好理論基礎。
• 易教易學 系統闡述理論的同時,以MATLAB應用為手段,將經典理論與現代計算技術相結合,注重概念,突出應用,圖文並茂,有利於讀者理解與掌握本課程知識點。
• 前後銜接 強調知識內容和分析方法的前後連貫性,並妥善處理好前期課程和後續課程的銜接性。
• 認知規律 從認識和理解的規律編排內容,將抽象問題形象化,將複雜問題簡單化,將零散問題系統化,並借助MATLAB將抽象理論具象化。
• 層次分明 採用先“信號分析”後“系統分析”、先“連續”後“離散”、先“時域”後“變換域”的講解模式,既體現了信號與系統兩者之間在理論分析上相對獨立、在內容上相互並行的特點,又遵循了先易後難、循序漸進的教學原則。
• 技術前沿 介紹信息科學領域的新進展,激發讀者學習興趣,啟迪創新思想。


內容簡介:

本書按照高等院校“信號與系統”課程教學的基本要求編寫而成,以三大變換(傅裡葉變換、拉普拉斯變換和Z變換)為主線,以理論分析和MATLAB應用為手段,將經典理論與現代計算技術相結合,介紹了信號與系統的基本理論和分析方法,能幫助讀者快速理解並掌握本課程知識點。為了便於教學和加深讀者對基本概念的理解,同時利於讀者自檢,本書每章後面都附有習題。 本書概念清晰、系統性強、特色鮮明、使用方便,可作為高等工科院校通信工程、電子資訊工程、電子科學與技術、自動化、電腦科學與技術等專業“信號與系統”課程的教材或教學參考書,也可作為本學科及其相近學科的工程技術人員的參考資料。


作者簡介:

譚鴿偉 華僑大學資訊與科學工程學院副教授,通信工程專業負責人。長期從事SAR信號處理及其運動補償、無線通訊、多載波通信、模式識別等領域的教學與研究工作。先後講授“信號與系統”“隨機信號分析”“類比電子技術”“數位電子技術”“小波分析”“隨機過程”等多門本科生及研究生課程。發表學術論文40餘篇,其中SCI、EI檢索20餘篇。主持及參研國家級、省部級及企業合作科研項目10余項,出版專著1部。
馮桂 華僑大學資訊與科學工程學院教授,資訊與通信工程學科負責人。長期從事信號與資訊處理、多媒體通信、基於特徵的自我調整文本/圖像/視頻數位浮水印技術理論、基於生物特徵的安全系統等領域的教學和研究工作。先後講授 “信號與系統” “資訊理論與編碼” “矩陣理論” “圖像分析” “數位影像處理”等多門本科生及研究生課程。發表學術論文100餘篇,其中SCI、EI檢索40餘篇。主持及主研國家級、省部級及企業合作科研項目20余項,獲教學成果獎5項,獲國家發明專利授權2項,出版教材2部。


圖書目錄:

第0章緒論

0.1信號與系統

0.2連續和離散

0.2.1連續表示和離散表示

0.2.2導數和差分

0.2.3積分和累加

0.2.4微分方程和差分方程

0.3複數和實數

0.3.1複數和向量

0.3.2複變函數

0.3.3相量和正弦信號

0.4MATLAB軟體介紹

0.4.1數值計算

0.4.2符號計算

第1章連續時間信號

1.1引言

1.2信號的描述和分類

1.2.1信號的描述

1.2.2信號的分類

1.3連續時間信號

1.3.1信號的基本運算

1.3.2偶信號和奇信號

1.3.3週期信號和非週期信號

1.3.4典型連續時間信號

1.4連續時間信號的分解

1.4.1信號的交直流分解

1.4.2信號的衝激函數分解

1.4.3信號的階躍函數分解

習題

第2章連續時間系統的時域分析

2.1引言

2.2系統的分類

2.2.1系統的初始狀態

2.2.2系統的回應

2.2.3系統的分類

2.3卷積及其性質

2.3.1卷積

2.3.2任意函數與δ(t)、ε(t)卷積

2.3.3卷積的性質

2.3.4卷積的圖解法

2.3.5常用信號的卷積

2.4LTI系統的回應

2.4.1LTI系統的數學模型與傳輸運算元

2.4.2LTI系統的零輸入回應

2.4.3LTI系統的零狀態回應

2.4.4LTI系統的完全回應及其分解

習題

第3章傅裡葉級數與傅裡葉變換

3.1引言

3.2週期信號的傅裡葉級數

3.2.1週期信號的傅裡葉級數

3.2.2週期信號的頻譜

3.2.3週期信號的功率

3.3非週期信號的傅裡葉變換

3.3.1從傅裡葉級數到傅裡葉變換

3.3.2非週期信號的頻譜函數

3.3.3典型信號的傅裡葉變換

3.3.4傅裡葉變換的性質

3.3.5週期信號的傅裡葉變換

3.4LTI連續系統的頻域分析

3.4.1系統的頻率回應函數

3.4.2系統函數H(jω)的求取

3.4.3系統的頻域分析

3.4.4無失真傳輸

習題

第4章拉普拉斯變換和拉普拉斯分析

4.1引言

4.2拉普拉斯變換

4.2.1從傅裡葉變換到拉普拉斯變換

4.2.2雙邊拉普拉斯變換的收斂域

4.2.3單邊拉普拉斯變換

4.2.4常用信號的單邊拉普拉斯變換

4.3單邊拉普拉斯變換的性質

4.4單邊拉普拉斯逆變換

4.4.1部分分式展開法

4.4.2象函數部分分式展開的MATLAB實現

4.5連續系統的拉普拉斯分析

4.5.1微分方程描述的連續系統的拉普拉斯分析

4.5.2電路系統的拉普拉斯分析

4.5.3系統函數描述的連續系統的拉普拉斯分析

4.6系統函數與系統特性

4.6.1H(s)的零點和極點

4.6.2H(s)的零極點分佈決定系統的時域特性

4.6.3H(s)的零極點分佈決定系統的頻率特性

4.6.4系統的穩定性

4.7連續系統的s域類比

4.7.1基本運算器的s域模型

4.7.2連續系統的s域類比

習題

第5章傅裡葉分析和拉普拉斯分析的應用

5.1引言

5.2連續信號的抽樣定理

5.3傅裡葉分析在通信系統中的應用

5.3.1信號的調製和解調

5.3.2信號的抽樣和恢復

5.3.3數位濾波器設計

5.4拉普拉斯分析在經典控制中的應用

5.4.1控制系統的數學模型

5.4.2控制系統數學模型的建立

5.4.3控制系統數學模型參數的獲取

習題

第6章離散信號與系統的時域分析

6.1引言

6.2離散時間信號

6.2.1離散時間信號的運算和分類

6.2.2基本離散時間信號

6.3卷積和

6.3.1卷積和的定義

6.3.2卷積和的計算方法

6.4離散系統的運算元方程

6.5離散系統的零輸入回應

6.5.1簡單系統的零輸入回應

6.5.2一般系統的零輸入回應

6.6離散系統的零狀態回應

6.6.1離散信號的時域分解

6.6.2基本信號δ(k)激勵下的零狀態響應

6.6.3一般信號f(k)激勵下的零狀態響應

習題



第7章Z變換

7.1引言

7.2Z變換的定義和收斂域

7.2.1Z變換的定義

7.2.2Z變換的收斂域

7.2.3常用序列的Z變換

7.3Z變換的性質

7.4Z逆變換

7.4.1冪級數展開法

7.4.2部分分式展開法

7.4.3Z逆變換的MATLAB實現

7.5離散系統的Z域分析

7.5.1離散信號的Z域分解

7.5.2基本信號zk激勵下的系統的零狀態響應

7.5.3一般信號f(k)激勵下的系統的零狀態回應

7.6離散系統差分方程的Z域解

7.6.1差分方程的Z域解

7.6.2離散系統的頻率回應

7.6.3離散系統頻率回應的MATLAB實現

7.6.4離散時間系統零極點分佈圖的MATLAB實現

7.7離散系統的系統函數與系統特性的關係

7.7.1H(z)的零點和極點

7.7.2H(z)的零點、極點與時域回應

7.7.3H(z)與離散系統的頻率回應

7.7.4H(z)與離散系統的穩定性

習題

第8章系統的狀態空間分析

8.1引言

8.2狀態空間描述

8.3連續系統狀態空間方程的建立

8.3.1由電路圖直接建立狀態空間方程

8.3.2由微分方程或信號流圖建立狀態空間方程

8.3.3串聯和並聯系統的狀態空間方程

8.3.4用MATLAB建立系統的狀態空間方程

8.4連續系統狀態空間方程的求解

8.4.1狀態空間方程的時域解法

8.4.2狀態空間方程的s域解法

8.4.3用MATLAB求解連續時間系統的狀態空間方程

8.5離散系統的狀態空間分析

8.5.1離散系統狀態空間方程的建立

8.5.2離散系統狀態空間方程的時域解法

8.5.3離散系統狀態空間方程的Z域解法

8.5.4用MATLAB求解離散時間系統的狀態空間方程

8.6系統函數矩陣與系統穩定性

習題


章節試讀:

第3章
CHAPTER 3


傅裡葉級數與傅裡葉變換





3.1引言
信號可以用時間函數來表示,第2章學習了在時域中分析和研究信號的特性。除了時域分析以外,信號還可以在頻域中進行分析和研究,頻域分析法即傅裡葉分析法,是信號與系統變換域分析的基礎。信號具有頻率特性: 一個複雜的信號可以分解成許多不同頻率的正弦函數的線性組合,各個正弦分量的幅度和相位按頻率的高低排列形成了信號的頻譜。


圖3Q1法國數學家傅裡葉


對信號進行頻譜分析及其應用至今已有近兩百年的歷史。1822年法國數學家傅裡葉(J.Fourier,1768—1830,見圖3Q1)在研究熱傳導理論時提出並證明了週期函數展開為正弦級數的原理,之後泊松(Poisson)、高斯(Gauss)等人將這一成果應用到電學中,經過多年的發展,這種分析方法已廣泛應用于電學、力學、量子物理學等眾多的科學與技術領域中,如今傅裡葉分析方法已經成為信號分析與系統設計不可或缺的重要工具。
本章介紹信號及系統的傅裡葉分析,在介紹週期信號的傅裡葉級數和信號頻譜概念的基礎上,討論傅裡葉變換及其性質,以及傅裡葉分析方法在連續時間信號與系統分析中的應用。
3.2週期信號的傅裡葉級數
週期信號是一種周而復始、無始無終的信號。
其運算式為

f(t) = f(t T)(3Q1)
式中,T是滿足式(3Q1)的最小的非零正值,稱為信號f(t)的基波週期,其倒數f0=1/T是信號的基波頻率。
3.2.1週期信號的傅裡葉級數
按高等數學的知識我們知道,任何週期為T的週期函數f(t),若滿足狄裡赫利條件:
(1) 在一個週期內,函數f(t)為連續或只含有有限個第一類間斷點;
(2) 在一個週期內,函數f(t)的極值點為有限個;
(3) 在一個週期內,函數f(t)是絕對可積的,即滿足
∫t0 Tt0|f(t)|dt<∞(3Q2)
則週期函數f(t)可以展開為三角函數的線性組合
f(t)=a02 a1cosω0t a2cos2ω0t … b1sinω0t b2sin2ω0t …

=a02 ?∞n=1(ancosnω0t bnsinnω0t)(3Q3)
式中, a0=2T∫t0 Tt0f(t)dt

an=2T∫t0 Tt0f(t)cosnω0tdt

bn=2T∫t0 Tt0f(t)sinnω0tdt

其中,ω0=2π/T是週期函數f(t)的基波角頻率,有時也簡稱為基波頻率。一般可取t0=-T/2。
式(3Q3)稱為週期函數f(t)的三角形式的傅裡葉級數展開式。
若將式(3Q3)中相同的頻率項合併,還可以將一般三角形式的傅裡葉級數展開式化為如下標準的三角形式的傅裡葉級數展開式。
f(t)=a02 ?∞n=1(ancosnω0t bnsinnω0t)

=a02 ?∞n=1a2n b2nana2n b2ncosnω0t bna2n b2nsinnω0t

=c02 ?∞n=1cn(cosφncosnω0t-sinφnsinnω0t)

=c02 ?∞n=1cncos(nω0t φn)(3Q4)
這兩種三角形式傅裡葉級數展開式係數的關係為
c0=a0,cn=a2n b2n,φn=-arctanbnan

sinφn=-bna2n b2n,cosφn=ana2n b2n

an=cncosφn,bn=-cnsinφn
利用歐拉公式,我們可以將三角形式的傅裡葉級數表示為複指數形式的傅裡葉級數。歐拉公式如下
cosnω0=12(ejnω0 e-jnω0)

sinnω0=1j2(ejnω0-e-jnω0)
e±jnω0=cosnω0±jsinnω0(3Q5)
將式(3Q5)代入式(3Q4),得到如下複指數形式的傅裡葉級數展開式
f(t)=c02 ?∞n=1cncos(nω0t φn)

=c02 ?∞n=1cn2ej(nω0t φn) e-j(nω0t φn)

=c02 ?∞n=1cn2ejnω0tejφn ?∞n=1cn2e-jnω0te-jφn

=c02 ?∞n=1cn2ejnω0tejφn ?-∞n=-1c-n2ejnω0te-jφ-n

=c02 ?∞n=1cn2ejnω0tejφn ?-1n=-∞cn2ejnω0tejφn

=?∞n=-∞cn2ejnω0tejφn(3Q6)
令Fn=cn2ejφn,得到週期函數f(t)的複指數形式的傅裡葉級數展開式為
f(t)=?∞n=-∞Fnejnω0t(3Q7)
其中係數
Fn=1T∫t0 Tt0f(t)e-jω0tdt=12cn(cosφn jsinφn)(3Q8)
Fn通常是複數,可以表示成模和幅角的形式
Fn=|Fn|ejφn
三角函數標準形式中cn是第n次諧波分量的振幅,但在指數形式中,Fn要與相對應的F-n合併,構成第n次諧波分量的振幅和相位。
指數形式與三角形式係數之間的關係為
F0=a02=c02

Fn=|Fn|ejφn=12(an jbn)=12cnejφn

F-n=12(an-jbn)=12cne-jφn

φn=-arctanbnan

Fn F-n=2Re〔Fn〕=an

j(Fn-F-n)=j2Im〔Fn〕=bn(3Q9)
3.2.2週期信號的頻譜

通過傅裡葉級數展開,我們把週期函數f(t)表示為三角函數的線性組合。而三角函數表達的是一種單一頻率的信號,因此將週期函數表達成傅裡葉級數展開式,可以從頻率的角度來描述信號。
一個週期信號與另一個週期信號的區別,在時域中表現為波形不同; 而在頻域中則表現為Fn不同,即振幅和相位的不同。因而振幅和相位是在頻域中研究信號f(t)的關鍵。
把振幅及相位隨ω變化的曲線稱為信號的頻譜圖。利用頻譜圖可方便、直觀地表示一個信號中包含有哪些頻率分量,以及各頻率分量所占的比重。
前面已述,週期信號的複振幅Fn一般為nω0的復函數,因而描述其特點的頻譜圖一般有兩個: 一個稱為振幅頻譜,簡稱幅度譜,它是以ω為橫坐標、振幅為縱坐標所畫的譜線圖; 另一個稱為相位頻譜,簡稱相位譜,它是以ω為橫坐標、相位為縱坐標所畫的譜線圖。
在信號的複振幅Fn為ω的實函數的特殊情況下,其複振幅與變數(ω)的關係也可以用一個圖繪出。
信號的時域波形與頻譜都是實際存在的,例如我們可以通過示波器來觀察信號的時域波形,通過頻譜分析儀觀察信號的頻譜。聲波有頻譜,圖像也有頻譜,頻譜與時域波形一樣具有實際意義。


圖片預覽:

 
  步驟一.
依據網路上的圖書,挑選你所需要的書籍,根據以下步驟進行訂購
選擇產品及數量 結 帳 輸入基本資料 取貨與付款方式
┌───────────────────────────────────────────────────┘
資料確定 確認結帳 訂單編號    

步驟二.
完成付款的程序後,若採用貨到付款等宅配方式,3~7天內 ( 例假日將延期一至兩天 ) 您即可收到圖書。若至分店門市取貨,一週內聯絡取書。

步驟三.
完成購書程序者,可利用 訂單查詢 得知訂單進度。

注意事項.
● 付款方式若為網路刷卡必須等" 2 ~ 3 個工作天"確認款項已收到,才會出貨.如有更改書籍數量請記得按更新購物車,謝謝。

● 大陸出版品封面老舊、磨痕、凹痕等均屬常態,除封面破損、內頁脫落...等較嚴重的狀態外,其餘所有商品將正常出貨。

● 至2018年起,因中國大陸環保政策,部分書籍配件以QR CODE取代光盤音頻mp3或dvd,已無提供實體光盤。如需使用學習配件,請掃描QR CODE 連結至當地網站註冊並通過驗證程序,方可下載使用。造成不便,敬請見諒。

● 我們將保留所有商品出貨權利,如遇缺書情形,訂單未達免運門檻運費需自行負擔。

預訂海外庫存.
商品到貨時間須4週,訂單書籍備齊後方能出貨,如果您有急用書籍,建議與【預訂海外庫存】商品分開訂購。