信號與係統實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭振武 等 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 實驗
• 教程
• 電子工程
• 通信工程
• 控製工程
• MATLAB
• Simulink
• 電路分析
• 高等教育
• 理工科

齣版社： 南開大學齣版社

ISBN：9787310036349

版次：1

商品編碼：10752413

包裝：平裝

叢書名： 應用電子信息類專業實驗教學叢書

開本：16開

齣版時間：2011-03-01

用紙：膠版紙

頁數：154

內容簡介

《信號與係統實驗教程》設計的實驗項目包括信號的基本運算、一階係統特性、二階係統特性、信號的分解閤成及調製解調等，以上這些實驗項目所涉及到的實驗內容基本上覆蓋瞭《信號與係統》的主要內容。另外，Matlab的應用越來越廣泛，其強大的計算功能和圖形顯示功能用於分析信號與係統是非常方便的，因此，《信號與係統實驗教程》在附錄中介紹瞭有關Matlab的內容以及信號分析舉例。

目錄

第一部分 預備知識
第二部分 實驗內容
實驗一 信號的分類與觀察
實驗二 信號的基本運算
實驗三 一階電路時域特徵
實驗四 一階電路頻域分析
實驗五 一階電路的單位階躍響應和單位衝激響應
實驗六 一階電路的零輸入響應和零狀態響應
實驗七 二階無源濾波器
實驗八 二階有源濾波器
實驗九 無失真傳輸係統
實驗十 二階網絡函數的模擬
實驗十一 二階網絡狀態軌跡的顯示
實驗十二 幅度調製和解調
實驗十三 抽樣定理
實驗十四 信號的閤成與分解
實驗十五 周期信號的頻譜
實驗十六 頻分復用(FDM)

第三部分 附 錄
附錄1：實驗箱簡介
附錄2：常用周期信號的傅裏葉級數
附錄3：常用信號的傅裏葉變換
附錄4：信號係統的Matlab仿真
參考文獻

前言/序言

理論與實踐的橋梁：解鎖信號分析的奧秘 這是一本旨在引導讀者深入理解信號與係統核心概念，並將其與實際工程應用相結閤的指南。它並非一本單純的理論教科書，而是以實驗為驅動，通過動手實踐來鞏固和深化對抽象概念的認識。從最基本的信號類型到復雜的係統響應，本書將帶領您一步步揭開信號分析的神秘麵紗，為您在通信、控製、圖像處理、生物醫學工程等眾多領域的研究與開發打下堅實的基礎。 本書的核心理念在於“理論與實踐並重”。我們深知，僅僅閱讀枯燥的公式和定理，難以培養齣真正具備解決實際問題能力的工程師。因此，本書將理論講解與實驗操作緊密結閤，力求讓讀者在動手過程中，體驗信號變換的奇妙，感受係統響應的規律，從而深刻理解理論知識的實際意義。我們相信，通過親手搭建電路、編寫代碼、分析數據，您將能夠更直觀、更深刻地掌握信號與係統的精髓。 本書內容設計循序漸進，由淺入深，適閤具備一定高等數學和綫性代數基礎的初學者，以及希望係統迴顧和深化信號與係統知識的學生和工程師。我們從最基礎的信號錶示與分類入手，介紹各種經典信號的特性，如單位階躍信號、衝激信號、指數信號、正弦信號等。您將學習如何用數學語言精確描述這些信號，理解它們在時域和頻域的錶現形式。 接著，本書將深入探討綫性時不變（LTI）係統的基本性質，這是信號與係統理論的核心。您將學習捲積運算在LTI係統分析中的關鍵作用，理解係統的衝激響應如何完全錶徵一個LTI係統。通過一係列精心設計的實驗，您將親手計算和驗證捲積的計算過程，感受不同衝激響應對係統輸齣的影響。我們將引導您理解係統的因果性、穩定性、時不變性和綫性等重要概念，並學習如何通過這些性質來預測係統的行為。 傅裏葉分析是信號分析的基石。本書將詳細介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換，闡釋它們如何將時域信號分解為不同頻率分量的疊加。您將學習如何計算周期信號的傅裏葉級數，以及非周期信號的傅裏葉變換，從而理解信號的頻譜特性。本書的實驗部分將重點關注如何利用數學工具（例如數值計算軟件）來實現傅裏葉變換，並直觀地展示信號的頻譜圖，幫助您理解低通、高通、帶通濾波器等基本概念，以及它們在信號濾波中的應用。您將親身體驗不同濾波器對信號的影響，感受頻率選擇的威力。 拉普拉斯變換是傅裏葉變換的推廣，在分析含有指數衰減或增長信號的係統時尤為重要。本書將係統介紹拉普拉斯變換的定義、性質及其在求解綫性微分方程方麵的應用。您將學習如何利用拉普拉斯變換來分析係統的動態響應，理解傳遞函數在係統分析中的作用，以及如何通過傳遞函數的極點和零點來判斷係統的穩定性和頻率響應。本書的實驗將側重於利用拉普拉斯變換求解特定係統的零輸入響應和零狀態響應，從而更深入地理解係統在不同初始條件和輸入信號作用下的行為。 除瞭時域和頻域的分析方法，本書還將引入Z變換，這是分析離散時間信號與係統的有力工具。對於數字信號處理、數字控製係統等領域，Z變換至關重要。您將學習Z變換的定義、性質，以及它在分析離散時間LTI係統中的應用，包括理解係統的差分方程、係統函數以及穩定性條件。實驗部分將幫助您通過Z變換來理解離散係統的響應，並為後續的數字濾波設計打下基礎。 本書的實驗部分充分考慮瞭實踐操作的便利性和有效性。我們推薦使用廣泛應用於工程領域的數值計算軟件（例如MATLAB/Simulink）作為主要的實驗平颱。您將學習如何利用這些強大的工具來生成各種信號、搭建係統模型、執行捲積運算、進行傅裏葉變換和拉普拉斯變換，並對仿真結果進行可視化分析。此外，對於更側重於硬件實現的讀者，本書也會提供一些基於簡單電子元件搭建的實驗示例，讓您有機會親手搭建電路，測量信號，感受真實世界的信號處理過程。 我們力求實驗設計具有啓發性，能夠引導您獨立思考和探索。每一個實驗都將圍繞一個核心概念展開，通過精心設計的步驟，讓您在實踐中發現規律，理解原理。實驗報告的撰寫要求也將引導您清晰地記錄實驗過程、分析實驗結果，並對理論知識進行驗證和拓展。這不僅是學習信號與係統知識的過程，更是培養嚴謹科學態度和工程實踐能力的過程。 本書的特色之一在於其對實際應用場景的關注。在講解理論知識和實驗操作的同時，我們會穿插介紹信號與係統在各個工程領域中的典型應用。例如，在通信係統中，您將理解如何利用傅裏葉變換來分析調製解調過程；在控製係統中，您將學習如何利用拉普拉斯變換來設計控製器，保證係統的穩定性；在圖像處理領域，您將瞭解濾波器在圖像去噪和邊緣提取中的作用；在生物醫學工程中，您將看到信號分析技術如何用於監測生理信號，例如心電圖和腦電圖。這些案例分析將幫助您將所學知識與實際問題聯係起來，激發您進一步探索的興趣。 本書並非僅僅提供一套固定不變的實驗流程，更鼓勵讀者發揮創造力，在掌握基本方法的基礎上，進行個性化的探索和創新。我們希望通過本書的學習，您能夠建立起紮實的信號與係統理論基礎，掌握熟練的實驗操作技能，並培養齣獨立分析和解決工程問題的能力。無論您未來的研究方嚮是通信工程、自動化控製、電子工程、計算機科學，還是其他任何需要處理信號的領域，本書都將是您寶貴的財富，助您在專業道路上行穩緻遠，不斷突破。 本書還包含一些進階內容的探討，例如隨機信號分析、濾波器設計原則、以及一些重要的係統定理等。這些內容將在您掌握瞭基礎知識後，為您提供更廣闊的視野，為深入學習和研究打下更堅實的基礎。我們希望，通過本書的學習，您不僅能夠理解“是什麼”，更能理解“為什麼”和“如何做”，最終能夠獨立運用信號與係統的知識，解決現實世界中的復雜挑戰。 總而言之，本書是一次理論探索與實踐冒險的融閤。它將帶領您在信號的海洋中遨遊，在係統的脈絡中穿梭，最終成為一位能夠駕馭信號，理解係統，並用這些知識創造價值的工程師。期待您在這趟學習旅程中，收獲知識，鍛煉能力，點燃智慧的火花。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實驗指導部分真的可以說是我見過最細緻的瞭。從前期的實驗準備，包括所需元器件的清單、儀器設備的型號推薦，到實驗過程中每一步的具體操作，都描述得極其詳盡。甚至連如何連接電路、如何設置儀器參數，都有圖文並茂的解釋，這對於我這種動手能力相對較弱的學生來說，實在是太友好瞭。我還注意到，書中的每一個實驗都清晰地列齣瞭實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗數據記錄和實驗結果分析這幾個部分。這種結構化的安排，不僅讓我在做實驗時能夠有條不紊，也能在實驗結束後，更有針對性地去理解和總結。書中的一些理論知識講解，也做得相當到位，例如在解釋奈奎斯特采樣定理時，它並沒有簡單地給齣公式，而是通過圖示和模擬，生動地展示瞭欠采樣會導緻混疊現象，以及如何通過提高采樣率來避免這種情況。這種“寓教於樂”的教學方式，讓原本枯燥的理論變得有趣起來。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對信號與係統的認識僅限於一些零散的概念，總覺得這門學科高深莫測。然而，這本《信號與係統實驗教程》徹底改變瞭我的看法。作者在編寫時，顯然充分考慮到瞭讀者的不同背景，從最基礎的模擬信號和數字信號的區分講起，逐步深入到更復雜的概念。我特彆喜歡書中關於“係統”的定義和分類，它幫助我理解瞭不同類型的係統（如綫性時不變係統）在信號處理中的重要性。實驗部分的設計也相當巧妙，它並沒有一味地追求高大上的設備，而是選擇瞭一些學生容易接觸到的軟硬件平颱，例如MATLAB/Simulink，這使得在傢或者在條件有限的實驗室裏也能完成實驗。書中的例題設計也十分貼閤實際，例如如何通過濾波器來去除噪聲，如何進行信號的調製與解調等，這些都讓我對信號與係統的應用有瞭更直觀的認識。我感覺這本書不僅是一本實驗指導書，更是一本通往信號與係統世界的入門指南。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統實驗教程》的封麵設計相當樸實，沒有過多的花哨裝飾，這一點我非常欣賞。打開書頁，撲麵而來的是一種嚴謹、求實的學術氛圍。我尤其喜歡書中對基礎概念的講解，雖然我之前對信號與係統有過一些零散的瞭解，但這本書的梳理讓我對傅裏葉變換、拉普拉斯變換等核心概念有瞭更深刻的理解。作者在介紹理論知識時，並沒有止步於公式的堆砌，而是通過大量的圖示和直觀的比喻，將抽象的概念變得易於消化。例如，在講解捲積定理時，作者用到瞭“兩個信號的交疊”這樣的形象描述，讓我瞬間就抓住瞭問題的本質。實驗部分的設計也十分用心，每一個實驗都緊密圍繞理論知識展開，並且提供瞭詳細的操作步驟和預期的結果。這對於初學者來說是極大的福音，可以有效避免因為操作失誤而帶來的挫敗感。書中的代碼示例也很有參考價值，雖然我更傾嚮於自己動手實現，但看看彆人的優秀實現，總能從中獲得一些啓發。我期待著能夠將書中學習到的知識應用到實際的信號處理項目中去，這本書無疑為我打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的體驗，就像是經曆瞭一次精密的數學之旅，但又充滿著工程的實踐感。作者在理論部分的講解，嚴謹而不失趣味。我尤其贊賞其對“因果性”和“穩定性”等係統特性的闡述，不僅僅停留在定義層麵，還通過具體的例子，展現瞭這些特性對係統輸齣的影響。這對於我理解係統的行為至關重要。實驗部分的設計，我認為是最齣彩的地方。它不是簡單地提供一個腳本，而是鼓勵讀者去思考，去探索。例如，在某個實驗中，作者會引導你嘗試不同的參數設置，觀察結果的變化，從而加深對理論的理解。這種“探究式”的學習方式，比被動接受知識更加有效。此外，書中的圖錶繪製規範，數據分析清晰，也展現瞭作者的專業素養。我個人認為，這本書在理論與實踐的結閤上做得非常齣色，它能幫助讀者將抽象的數學模型轉化為具體的工程應用，並能培養讀者的獨立思考和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《信號與係統實驗教程》純屬偶然，本著“試試看”的心態翻閱，結果卻給瞭我很大的驚喜。最令我印象深刻的是，作者在處理一些復雜的理論推導時，並沒有迴避其數學上的嚴謹性，而是巧妙地將其分解為幾個易於理解的步驟，並輔以清晰的邏輯鏈條。這一點對於我這種數學基礎稍弱但又對信號與係統原理充滿好奇的讀者來說，簡直是救星。我尤其欣賞書中的案例分析，它們選取瞭許多工程實踐中常見的信號處理問題，例如音頻濾波、圖像去噪等，並詳細闡述瞭如何運用書中介紹的理論和實驗方法來解決這些問題。這些案例的實用性非常強，讓我看到瞭信號與係統知識在現實世界中的巨大應用價值。此外，書中對實驗儀器的介紹和使用方法的講解也非常細緻，考慮到很多實驗需要實際操作，這種細緻的指導能大大降低實驗門檻，提高學習效率。我個人認為，這本書非常適閤作為高等院校相關專業本科生和研究生的實驗教材，也適閤對信號與係統感興趣的自學者。