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訊號與系統/導論

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

這本書的目的是什麼?

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這本書的目的是開始踏上漫長而曲折的電氣工程之路。之前的關於電路的書籍已經奠定了基礎,但再次強調:這並不是電氣工程師通常的工作。大多數應用都存在非常複雜的積體電路,可以在當地的電路店或愛好者商店以幾分錢的價格買到,所以沒有必要建立新的電路。因此,這本書很可能不會花太多時間討論任何討論的結構的實際電路實現。此外,這本書不會詳細討論複雜的數學,而是選擇簡單地指出和列出相關結果。然而,這本書將嘗試提供一些見解,進入一個對大多數外部觀察者來說非常陌生和神秘的研究領域。這本書將是一個理論基礎,未來書籍將在此基礎上構建。這本書很可能不會討論任何具體的實現(沒有電路、收發器、濾波器等),因為這些內容將在後面的書籍中更好地處理。

這本書適合誰?

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這本書旨在作為大學電氣工程二年級的學習輔助材料。但是,目前沒有參加電氣工程課程的學生也可能在這裡找到一些有價值的和有趣的資訊。這本書要求讀者具備微積分的基礎知識,並假設讀者熟悉積分學。如果讀者沒有之前的知識,可以同時學習積分學課程,但這可能會導致混合的結果。透過使用拉普拉斯變換,這本書將完全避免微分方程,因此不需要事先了解該主題。

事先了解其他科目,例如物理(波動力學、能量、力、場),將有助於更深入地瞭解本主題,但這並不是必需的。此外,具備機率、統計或隨機變數的數學背景將有助於更深入地瞭解噪聲訊號的機制,但這也不是必需的。

這本書將涵蓋哪些內容?

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這本書將涵蓋 LTI 系統和訊號的理論。這個主題將為其他幾個研究領域奠定基礎,包括訊號處理、數字訊號處理通訊系統控制系統.

這本書將提供 LTI 系統的基本理論和訊號的數學模型。我們還將介紹隨機過程的概念。隨機過程,例如噪聲或干擾,在這些系統的研究中非常常見,所以不可能在不首先討論噪聲過程的情況下討論濾波器的實際應用。

後面的章節將介紹一些更高階的主題,例如數字訊號和系統,以及濾波器。然而,這本書不會詳細討論這些主題,而是建議讀者參考更全面的書籍來學習這些主題。

這本書將盡力提供材料和討論這些材料的重要性以及相關性。因為這本書中的資訊在為讀者準備其他書籍中的高階討論方面發揮著基礎作用。

下一步去哪裡

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掌握了訊號和系統的基本知識後,讀者可以沿著幾條學習路徑繼續學習。

  • 對訊號的分析和處理更感興趣的讀者可能會對訊號處理數字訊號處理更感興趣。這些書籍將主要關注“訊號”。
  • 對使用 LTI 系統來控制系統更感興趣的讀者會對控制系統更感興趣。這本書將主要關注“系統”。

這三個學習分支將共享一些技術和基礎,因此許多讀者可能會發現同時嘗試不同的學習路徑是有益的。

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