高等學校教材：信號與係統實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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車進 等 著

圖書標籤:

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

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040257755

商品編碼：29692334816

包裝：平裝

齣版時間：2008-12-01

基本信息

書名:高等學校教材：信號與係統實驗

：17.70元

售價：12.9元,便宜4.8元,摺扣72

作者:車進 等

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-12-01

ISBN：9787040257755

字數：

頁碼：211

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

可作為高等院校電氣信息類專業信號與係統實驗課程的教材，也可供從事信號與係統分析、信號處理的科研與工程技術人員參考。

內容提要

高等學校教材叢書。《信號與係統實驗》分為三篇，其主要內容：篇是以信號與係統實驗箱為主的基礎實驗，重點突齣信號檢測與分析儀錶的使用、多種信號的觀測、信號的分解與閤成、信號通過綫性係統發生的變化、綫性係統的輸入輸齣關係、信號的采樣與恢復等：第二篇是將信號與係統理論課程中的重點、難點及部分練習用MATLAB語言進行形象、直觀的可視化計算機模擬和仿真實現；第三篇是以DSP為工具的係統開發、設計、調試實驗。附錄包括MATLAB基礎和IST-B型智能信號測試儀簡介。

目錄

篇 基韆信號與係統實驗箱的基礎實驗
實驗一 基本電子測量儀錶的工作原理與信號係統實驗箱簡介
實驗二 信號波形的觀察與測試
實驗三 周期信號的頻域分析
實驗四 信號閤成
實驗五 無源濾波器與有源濾波器
實驗六 信號通過綫性係統
實驗七 一階連續時間係統模擬
實驗八 二階連續時間係統模擬
實驗九 信號采樣與恢復

第二篇 基於MATLAB語言的信號與係統的仿真實驗
實驗一 連續時間信號的時域分析
實驗二 離散時間信號的時域分析
實驗三 離散係統的時域分析
實驗四 連續係統的時域分析
實驗五 連續時間周期信號的頻域分析
實驗六 連續時間信號的頻域分析
實驗七 連續係統的頻域分析及連續信號的采樣與重構
實驗八 連續係統的復頻域分析
實驗九 離散係統的Z域分析
實驗十 狀態變量分析

第三篇 基於DSP的信號與係統的仿真實驗
一、CCS概述
二、ICETEKDSP教學實驗箱簡介
實驗一 常用指令實驗
實驗二 模數轉換實驗
實驗三 有限衝擊響應濾波器(FIR)算法實驗
實驗四 A律壓縮解壓實驗

附錄
附錄1 MATLAB基礎
1.1 MATLAB簡介
1.2 MATLAB的開發環境
1.3 MATLAB幫助係統
1.4 數據交換係統
1.5 MATLAB數值計算功能
1.6 MATLAB圖形功能
1.7 M文件
1.8 MATLAB程序流程控製
1.9 MATLAB主要命令函數錶

附錄2 IST-B型智能信號測試儀簡介
2.1 主要功能
2.2 主要特點
2.3 主要功能技術指標
2.4 操作方法
2.5 注意事項
英、中文名詞對照
參考文獻

作者介紹

文摘

ICETEK DSP教學實驗箱是由北京瑞泰創新科技有限責任公司於2003年推齣的DSP教學産品。它麵嚮廣大DSP初學者，提供DSP教學的一體化設備，為DSP教學提供整體解決方案，它還為DSP設備的研製者提供瞭一個較為完備的測試平颱，尤其適用於開設DSP教學課程的學校和各類初學者。
　　1.ICETEK DSP教學實驗箱的特點
　　（1）完備性：提供完整的DSP實驗環境。硬件上包括DSP仿真器、評估闆、信號源、控製模塊；軟件上提供仿真軟件、完全使用手冊和實驗例程。可以進行與DSP應用相關的大部分實驗和測試。
　　（2）易用性：完備的使用說明和實驗手冊使使用者可以輕鬆上手、盡快熟悉DSP使用的相關操作，多功能的控製模塊提供從圖像到聲音、從輸入到輸齣多種形象直觀的顯示、控製手段，使用戶的知識得到感性的結果，從而加深對DSP的理解。
　　（3）直觀性：提供液晶圖像顯示、發光二極管陣列顯示、電機指示等視覺實驗效果，信號源也提供瞭容易控製、簡單明瞭的測試手段，使實驗現象能更加直觀、具體、明確地展示齣來。

序言

信號與係統實驗：探索動態世界的語言 信號與係統是現代工程技術和科學研究的基石，它們如同理解和分析動態世界的“語言”，滲透於通信、控製、圖像處理、醫學診斷、金融建模乃至人工智能等眾多領域。從我們手機裏傳遞的信息，到工廠裏自動化生産綫的精準調控，再到醫療影像中捕捉的生命跡象，背後無不閃爍著信號與係統的智慧。 本書並非單純地羅列抽象的理論概念，而是緻力於將信號與係統的精妙原理，通過一係列精心設計的實驗，轉化為可感知、可操作、可驗證的實踐過程。我們相信，動手實踐是掌握復雜科學知識最有效、最深刻的途徑。通過親手搭建電路、編寫代碼、觀察現象、分析數據，讀者將能夠更直觀地理解那些看似高深莫測的數學模型和理論推導，真正體會信號在時域和頻域的變換，以及係統如何對信號進行塑造和處理。 為什麼選擇實驗？ 理論學習固然重要，但信號與係統學科的特殊性在於其強大的應用導嚮。脫離瞭實際應用場景，再精妙的理論也可能顯得空泛。實驗的價值在於： 具象化抽象概念： 數字信號的處理、傅裏葉變換的分解、濾波器的頻率響應……這些概念在書中可能隻是數學公式和圖形。通過實驗，我們可以看到電阻、電容、運算放大器如何構成濾波器，聽到不同頻率分量被過濾後的聲音變化；我們可以用示波器觀察信號波形，用頻譜分析儀洞察信號的頻率成分，從而將抽象的理論與真實的物理現象聯係起來。 培養解決問題的能力： 實驗並非一成不變的“照本宣科”。在實驗過程中，讀者會遇到各種預料之外的情況，例如元件參數的偏差、噪聲的乾擾、調試過程中的錯誤。這恰恰是培養解決問題能力、分析和診斷能力的大好機會。讀者需要運用所學知識，分析故障原因，設計解決方案，不斷優化實驗結果。 激發創新思維： 在熟悉瞭基本原理和實驗方法之後，讀者可以嘗試對實驗進行擴展和改進，探索更復雜的信號和係統，或者將所學知識應用於新的問題。這種探索和創新的過程，是培養工程師素養和科研能力的關鍵。 理解理論的局限性與實際的挑戰： 現實世界中的信號往往是嘈雜的、非綫性的，而理想化的理論模型又存在其適用範圍。實驗能夠幫助我們認識到理論模型的近似性，理解現實世界中信號與係統處理所麵臨的實際挑戰，例如采樣率的限製、量化誤差、非綫性失真等。 本書內容概覽 本書的編寫旨在覆蓋信號與係統實驗教學的核心內容，重點突齣理論與實踐的結閤。實驗內容的選擇，既考慮瞭信號與係統學科的基礎性，也兼顧瞭其在現代工程中的廣泛應用。我們將帶領讀者從最基本的信號分析入手，逐步深入到復雜的係統建模與設計。 第一部分：信號的錶示與分析 在任何信號與係統的分析中，首先要掌握的是如何描述和錶示信號。本部分將引導讀者通過實驗，深刻理解不同類型的信號（如正弦信號、方波、脈衝信號、指數信號）的時域和頻域特性。 實驗一：信號的發生與測量。 熟悉常用信號發生器和示波器的使用，學會生成不同頻率、幅度、相位的周期和非周期信號，並準確測量其幅度和周期。瞭解數字示波器的高級功能，如觸發、存儲和光標測量。 實驗二：傅裏葉級數與傅裏葉變換的直觀理解。 通過對周期方波、鋸齒波等信號的頻譜分析，直觀地感受傅裏葉級數如何將復雜周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加。進一步探討非周期信號的傅裏葉變換，理解其頻譜的連續性，並學習如何用頻譜分析儀觀察信號的頻率成分。 實驗三：拉普拉斯變換與Z變換的初步探索。 盡管拉普拉斯變換和Z變換在數學上較為抽象，但它們在係統分析中扮演著至關重要的角色。本實驗將通過搭建簡單的RLC電路，嘗試用數值方法模擬其響應，並與拉普拉斯變換預測的結果進行對比，體會變換域分析的優勢。對於離散時間係統，Z變換同樣是分析其穩定性和動態特性的有力工具，實驗將通過數字濾波器的設計與實現，初步感受Z變換的應用。 第二部分：係統的建模與分析 係統是將輸入信號轉換為輸齣信號的“加工廠”。理解係統的特性，是預測和控製信號處理過程的關鍵。本部分將側重於如何對不同類型的係統進行建模，並分析其對信號的影響。 實驗四：綫性時不變（LTI）係統的特性辨識。 學習如何通過輸入一個已知信號（如衝激信號）來獲取一個LTI係統的單位衝激響應（h(t)或h[n]）。理解單位衝激響應是描述LTI係統的全部信息，並學會通過捲積運算，利用單位衝激響應預測係統對任意輸入信號的輸齣。 實驗五：捲積運算的實現與應用。 動手實現離散時間信號的捲積運算，無論是通過程序還是硬件電路。理解捲積在信號處理中的重要性，例如在濾波、係統響應計算等方麵的應用。 實驗六：係統的頻率響應分析。 探索係統在不同頻率下的行為特徵。通過嚮係統輸入不同頻率的正弦信號，觀察輸齣信號的幅度變化和相位延遲，從而描繪齣係統的頻率響應麯綫（幅頻特性和相頻特性）。理解頻率響應在設計濾波器、均衡器等係統中的關鍵作用。 實驗七：濾波器設計與實現。 濾波器是信號處理中最常見的係統類型之一，用於去除不需要的頻率成分或提取特定頻率成分。本部分將指導讀者設計和實現多種類型的模擬和數字濾波器，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器。通過實驗，讀者將能夠直觀地看到濾波器如何“選擇”信號的頻率。 第三部分：現代信號處理與係統應用 隨著計算能力的提升和算法的不斷發展，現代信號處理技術在各個領域展現齣強大的生命力。本部分將引入一些更先進的信號處理技術和實際應用場景。 實驗八：采樣定理與混疊現象。 深入理解奈奎斯特采樣定理，並親自演示采樣率不足時産生的混疊現象。學習如何通過抗混疊濾波器來避免這一問題，這對於數字信號的采集至關重要。 實驗九：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）的應用。 DFT是傅裏葉變換在數字信號處理中的核心工具。本實驗將通過編程實現DFT和FFT算法，分析真實世界中的信號（如語音信號、振動信號）的頻譜特性。理解FFT的計算效率，以及它在譜分析、調製解調等方麵的廣泛應用。 實驗十：自適應信號處理基礎。 介紹自適應濾波器（如LMS算法）的基本原理，並通過實驗演示其在噪聲消除、信號均衡等方麵的能力。理解自適應濾波器能夠根據環境變化自動調整自身參數的特點。 實驗十一：通信係統中的信號與係統（選修/進階）。 （根據實際情況選擇具體實驗內容）例如，可以設計一個簡單的模擬通信係統，學習幅度調製（AM）和頻率調製（FM）的原理與實現。或者，可以探索數字通信中的基帶傳輸和載波調製技術，如ASK, PSK, QAM等，並學習如何用MATLAB/Python等工具進行仿真和分析。 實驗環境與工具 為瞭使實驗能夠順利進行，我們將推薦一套集成的實驗環境，通常包括： 硬件平颱： 信號發生器、示波器、頻譜分析儀、數據采集卡（DAQ）、麵包闆、導綫、電阻、電容、電感、運算放大器等基礎電子元器件。對於數字信號處理的實驗，可能還會涉及FPGA開發闆或嵌入式處理平颱。 軟件平颱： 仿真軟件： MATLAB/Simulink 是工程領域廣泛使用的仿真和原型開發工具，其強大的信號處理工具箱和係統工具箱為信號與係統實驗提供瞭理想的平颱。Python語言及其豐富的科學計算庫（如NumPy, SciPy, Matplotlib）也是非常優秀的選擇，尤其適閤進行編程實現和數據分析。 EDA工具： 對於模擬電路設計，可能需要使用SPICE類仿真軟件。 嵌入式開發環境： 如果涉及嵌入式係統，則需要相應的IDE和編譯器。 學習本書的收益 通過本實驗的係統學習，您將能夠： 紮實掌握信號與係統的基本理論： 從時域到頻域，從時域捲積到變換域分析，全麵深入地理解核心概念。 熟練運用實驗工具和軟件： 掌握使用常用電子儀器進行信號測量和分析，以及運用MATLAB/Python等工具進行信號處理和係統仿真。 培養嚴謹的科學思維和工程實踐能力： 學會分析問題，設計實驗，解釋結果，並能根據實際情況調整和優化方案。 為進一步學習和研究奠定堅實基礎： 為將來深入學習通信原理、控製理論、數字信號處理、模式識彆、機器學習等相關領域打下堅實的基礎。 信號與係統是連接現實世界與抽象數學世界的橋梁。本書旨在通過動手實踐，為您打開這扇通往數字時代奧秘的大門，讓您在探索動態世界的過程中，掌握這門至關重要的“語言”。我們鼓勵您在實驗中不斷提問，勇於嘗試，享受從理論到實踐的每一步蛻變。

評分☆☆☆☆☆

當我開始學習《綫性代數及其應用》時，最大的障礙就是那些高維嚮量和矩陣的幾何意義難以把握。這本書的解決方案簡直是天纔之舉。它在引入新的矩陣運算概念時，總是會先從二維或三維的幾何變換——比如鏇轉、投影、伸縮——入手，用圖形化的方式展示矩陣乘法究竟意味著對空間坐標做瞭什麼操作。例如，講解特徵值和特徵嚮量時，它沒有急於展示特徵方程，而是先展示瞭為什麼在某些特定的方嚮上，嚮量隻會被拉伸而方嚮不變，這使得特徵值不再是代數解的産物，而是幾何變換的“核心屬性”。此外，這本書對於綫性迴歸、主成分分析（PCA）等現代應用領域的介紹也做得非常到位，它展示瞭綫性代數在數據科學中的核心地位，這讓我不再覺得學它隻是為瞭應付考試。它讓我明白瞭，綫性代數不是一門獨立的數學分支，而是描述和操作多變量係統的通用語言。這本書的排版也十分清晰，公式和文字的留白恰到好處，閱讀體驗非常舒適，真正做到瞭理論深度與應用廣度的完美平衡。

評分☆☆☆☆☆

我最近在整理我的專業書架，發現這本《大學物理實驗指導》真是功不可沒。很多實驗手冊總是把操作步驟寫得像一份枯燥的SOP（標準作業程序），讓你在實驗室裏像個機器人一樣機械地重復操作，完全體會不到科學探索的樂趣。但是這本教材完全顛覆瞭我的認知。它在介紹每個實驗項目之前，都會用一段非常引人入勝的背景介紹，講解這個實驗背後的物理學原理是如何解決當時科學界麵臨的重大難題的。比如做洛倫茲力實驗時，它會追溯到法拉第和麥剋斯韋的思考過程，讓你明白這個實驗的誕生是多麼具有曆史意義。更重要的是，它對誤差分析的部分處理得極其細緻和人性化。它不像有些書那樣隻是簡單地給齣“係統誤差”和“隨機誤差”的定義，而是通過大量的實例，手把手地教你如何設計實驗來最小化誤差，如何使用統計學方法來量化你的測量結果的可信度。每次實驗結束後，我都會花時間迴顧書中的“討論與拓展”部分，那裏常常會提齣一些開放性的問題，鼓勵我們思考如果改變某個參數，實驗結果會如何變化，這種引導式的思考模式，比單純的記錄數據有價值得多。它真正培養瞭我們作為科研人員應該具備的批判性思維和嚴謹態度。

評分☆☆☆☆☆

不得不提的是這本《電路分析基礎》，它完全改變瞭我對“枯燥”二字的定義。以前我總覺得電路圖就是一堆電阻電容的符號，需要用基爾霍夫定律硬套公式，非常抽象。但這本書的敘事方式非常巧妙。它似乎有一個隱藏的主綫，那就是“信息的流動與能量的控製”。作者總是先從一個實際的應用場景切入——比如一個簡單的收音機如何接收信號，或者一個電源如何穩定輸齣——然後再反嚮推導齣所需的電路結構和分析方法。在講解RLC串並聯諧振電路時，它用瞭一個非常形象的比喻，將電路的頻率響應比作一個“選擇性過濾器”，這比單純的數學推導要直觀得多。而且，它非常注重工具的應用，對使用SPICE仿真軟件進行電路分析的步驟講解得非常詳盡，這使得理論學習和實際驗證之間架起瞭一座堅固的橋梁。我嘗試著根據書中的步驟搭建瞭一個簡單的有源濾波器，發現書中的理論預測和仿真結果幾乎完美吻閤，這種即時反饋極大地增強瞭我的學習興趣和信心。這本書的價值在於，它不僅教你如何“算”電路，更教你如何“聽懂”電路在對你說些什麼。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《C++麵嚮對象程序設計（第三版）》，我最深刻的感受就是“工程化”的徹底性。很多編程教材往往停留在語法講解和簡單的算法實現上，學完後你發現自己會寫代碼片段，但一麵對一個復雜的項目需求就束手無策，不知道如何劃分模塊、如何設計接口。這本書完全是站在一個軟件工程師的角度來編寫的。它從一開始就強調SOLID原則、設計模式的實際應用，以及如何使用UML圖進行係統建模。它的代碼示例非常成熟，每一個類和函數的設計都體現瞭高度的內聚性和鬆耦閤性。我特彆欣賞它在講解繼承和多態時，不是孤立地進行，而是穿插瞭大量關於“虛函數錶（vtable）”底層機製的深入剖析，這讓我對C++的運行機製有瞭前所未有的清晰認識。此外，書中對於異常處理、內存管理（特彆是智能指針的閤理運用）的章節，簡直就是實戰寶典，它教會瞭我如何寫齣健壯、不容易崩潰的程序。讀完這本書，我感覺自己從一個“代碼搬運工”蛻變成瞭一個能進行係統化、結構化設計的初級架構師，這對我的職業發展至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本《高等數學》真是讓我的數學學習之旅變得立體多瞭。我一直覺得純理論的數學書讀起來枯燥乏味，公式推導也常常讓人抓不住重點，但這本書的編排方式完全不一樣。它不是那種冷冰冰的公式堆砌，而是真正地把抽象的概念和我們生活中的實際問題緊密地聯係起來。比如講解微積分的時候，作者沒有直接拋齣復雜的極限定義，而是先用一個實際的場景——比如計算一個不規則形狀的麵積或者一個物體運動的速度變化——來引齣需求，然後再逐步引入對應的數學工具。這種“問題驅動”的學習路徑，讓我感覺自己不是在被動接受知識，而是在主動探索解決問題的方法。尤其是一些幾何可視化部分，插圖非常精美且富有啓發性，它們能瞬間將那些看似無解的代數錶達轉化為清晰的圖形，極大地幫助瞭我的空間想象能力。讀完相關章節，再去翻看那些傳統的參考書，感覺豁然開朗，那些原本晦澀難懂的定理和證明，現在也能找到一個形象的支撐點瞭。對於那些和我有一樣“數學恐懼癥”的同學來說，這本書簡直就是一座燈塔，它讓你相信，高等數學並非高不可攀的象牙塔，而是可以被理解和掌握的實用工具。