信号与系统仿真及实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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承江红，谢陈跃 著

图书标签:

• 信号与系统
• 仿真
• 实验
• MATLAB
• Simulink
• 通信原理
• 控制原理
• 电路分析
• 高等数学
• 工程教育
• 本科教材

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564016548

版次：1

商品编码：10344508

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-01-01

用纸：胶版纸

页数：176

字数：260000

正文语种：中文

内容简介

本书是根据电子信息类专业的“信号与系统”及“信号与系统实验”两门课程的教学大纲和基本要求编写的。全书分为“信号与系统仿真分析”和“信号与系统实验指导”两大篇，共六章。本书依托Tina Pro和MATLAB两种软件，介绍了基于Tina Pro的电路仿真分析、基于Tina Pro的信号与系统仿真分析、基于MATLAB的信号与系统仿真和处理以及信号与系统的实验指导。书中内容由浅入深，配有步骤翔实的例子加以验证和学习，还配有习题或思考题。
本书可以作为高等院校通信和电子类专业的教材，也可作为一般读者学习和掌握Tina Pro和MATLAB两种软件的参考书，还可以供有关技术人员学习参考。

目录

第一篇 信号与系统仿真分析
第一章 基于Tina Pro的电路仿真分析
1.1 Tina Pro概述
1.2 Tina Pro的界面
1.3 应用Tina Pro绘制电路图的基本方法和步骤
1.4 基于Tina Pro的直流分析
1.5 基于Tina Pro的正弦稳态电路分析
1.6 基于Tina Pro的动态电路分析
1.7 Tina Pro在模拟电子线路中的应用
1.8 Tina Pro在数字电子线路中的应用
习题一
第二章 基于Tina Pro的信号与系统仿真分析
2.1 常用信号的观察与测量
2.2 信号的简单时域运算
2.3 典型周期信号的频谱分析（傅里叶分析）
2.4 信号的采样与恢复
2.5 信号的分解与合成
2.6 连续时间系统的时域分析
2.7 连续时间系统的频域和复频域分析
2.8 模拟滤波器的频率特性观测及其设计
2.9 调制与解调电路的仿真
习题二
第三章 基于MATLAB的信号与系统仿真分析
3.1 MATLAB软件的简介
3.2 MATLAB在数据分析与处理中的应用
3.3 基于MATLAB的信号时域运算和时域变换
3.4 基于MATLAB的信号频域分析
3.5 基于MATLAB的声音信号处理初步
3.6 基于MATLAB的图像信号处理初步
3.7 基于MATLAB的系统建模和时域分析
3.8 基于MATLAB的连续LTI系统的频域和s域分析
3.9 基于MATLAB的离散LTI系统的频域和z域分析
3.10 基于Simulink的信号与系统仿真
习题三

第二篇 信号与系统实验指导
第四章 基础性实验
实验一、函数信号发生器及常用电信号的观察与测量
实验二、单片机低频信号发生器
实验三、扫频源
实验四、零输入响应和零状态响应
实验五、电路谐振特性的研究
第五章 综合性实验
实验六、滤波器的频响特性测定
实验七、信号的分解与合成
实验八、无失真传输系统
实验九、信号的抽样与恢复
实验十、二阶网络状态轨迹的分析
实验十一、AM振幅调制与解调
实验十二、FDM频分复用传输系统
第六章 设计性实验
实验十三、选频网络的设计及应用研究
实验十四、用沃尔什函数合成信号
实验十五、单边调制信号的实现与解调
附录1 实验设备和仪器的介绍
附录2 综合设计性实验报告的基本格式
参考文献

精彩书摘

1.5 基于Tina Pro的正弦稳态电路分析
当电路中的激励信号为正弦电源，且电路已经处于稳定的工作状态时，这时的电路响应也是正弦的，若对这样的电路进行分析，则称为正弦稳态电路分析。正弦稳态电路分析的主要方法是相量法。
例1.5.1正弦稳态电路的电压和电流求取。
步骤1：绘制如图1-1-14所示的电路图。
图1-1-14中的电压指针、电流表和电压表均在元件条的仪表类元件库中。双击图1-l-14中的电压发生器“Usin”图标，打开电压发生器的参数设置表，如图1-1-15所示。在电压发生器的参数设置表中，点击“信号”菜单，将信号模式选为正弦信号，幅度为IOV，频率为50Hz。
步骤2：按“功能菜单1视图1选项”，可以得到如图1-1-16所示的选项对话框。将选项对话框的“AC用的基本函数”选为“余弦”，则函数cos所对应的相量为
步骤3：按“功能菜单分析AC分析计算节点电压”，将探针移动至所要测试的节点并单击鼠标左键，这个节点电压的计算结果就会显示在界面上，可以得到如图1-1-17所示结果。

前言/序言

　　“信号与系统”课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课，是电子、通信、信息等专业本专科学生的必修课程，也是这些专业硕士研究生入学必考课程。该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键课程，对后续专业课起着承上启下的作用。该课程的概念和方法，在无线电技术、通信、自动控制、雷达技术、图像处理、遥感技术、地震学、海洋学和生物医学工程等众多领域都有广泛应用。
　　由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。
　　在实验手段和实验环节上，可以做下面几个改革与尝试：第一阶段，依托实验室的硬件设备完成一些基本的常规性实验；第二阶段，大力应用计算机仿真技术，如通过Fina Pro、MATIAB软件，可以对信号与系统进行设计、分析、计算及调试，可以得到系统特性的可视化测试结果；第三阶段，应用计算机仿真和最优化设计的结果，进行一些系统设计或校正，开发一些信号处理的系统，让学生对本课程的主要内容有深刻理解，同时为学习《通信技术》、《数字信号处理》等后续课程打好基础。
　　本书最大特点是引入MATLAB两种仿真软件，通过仿真软件将信号与系统的基本理论和分析方法进行介绍，并通过实验内容加以强化。实验层次上分为三种：基础性实验、综合性实验和设计研究性实验，实验项目合理，内容层次丰富，能够软、硬件结合地开展实验，可以提高实验的效率，加快实验的节奏，保证实验的可行性和科学性。与同类书相比较是实验方法多一些，实验内容完整、层次分明，具备创新性和先进性。相信会受到广大读者的欢迎，同时，希望大家能够提出宝贵意见，使本书能够继续完善。

《电子测量技术与实践》 内容简介： 本书是为电子工程、自动化、通信工程以及相关专业的学生和工程师精心编写的实验指导与理论实践教材。它深入浅出地介绍了电子测量领域的核心概念、基本原理、常用仪表设备及其操作方法，并通过一系列精心设计的实验，帮助读者掌握实际的测量技能，培养解决实际工程问题的能力。本书强调理论与实践的紧密结合，旨在为读者打下坚实的电子测量技术基础。 第一部分：电子测量基础理论 1. 测量学的基本概念与定义： 物理量与测量： 介绍物理量作为客观世界的度量单位，以及测量作为确定物理量数值的过程。 测量误差： 详细阐述误差的来源（系统误差、随机误差、过失误差），误差的表示方法（绝对误差、相对误差、标准差、置信区间），以及误差的传播与处理。重点介绍如何通过实验设计和数据分析来减小和控制误差。 测量准确度与精确度： 区分准确度和精确度的概念，并通过实例说明两者在测量过程中的重要性。 测量仪器与设备： 介绍各类测量仪器的基本组成、工作原理、性能指标（如灵敏度、分辨率、稳定性、线性度等）以及选择原则。 不确定度分析： 引入现代测量学中至关重要的不确定度概念，阐述其评估方法，帮助读者理解测量结果的可靠性程度。 2. 基本电参数的测量： 电压测量： 详细介绍直流电压表和交流电压表的原理、使用方法、量程选择及注意事项。深入探讨万用表的使用，包括电压档、电流档、电阻档等。 电流测量： 讲解直流电流表和交流电流表的原理、连接方式（串联）、量程选择及注意事项。 电阻测量： 介绍欧姆表的工作原理，不同电阻测量方法的优缺点（如单用电表法、惠斯通电桥法），以及高阻和低阻测量的特殊技巧。 功率测量： 讲解直流和交流电路中的功率测量方法，包括使用功率计、电压表和电流表组合测量等。重点介绍单相和三相功率的测量。 电能测量： 介绍电能表的原理和使用，以及如何进行电能消耗的计量。 3. 频率与时间测量： 频率计： 介绍通用频率计、数字频率计等的工作原理，以及如何测量信号的频率。 示波器： 作为核心测量仪器，本书将详细介绍示波器的基本原理（模拟示波器和数字示波器）、垂直系统、水平系统、触发系统，以及其在测量电压、电流、频率、周期、相位等方面的强大功能。示波器的操作技巧和常见波形分析将是重点。 函数发生器/信号发生器： 介绍其产生各种标准波形（正弦波、方波、三角波、脉冲波等）的原理，以及在实验中作为激励源的应用。 4. 信号的特性测量： 幅值测量： 除了电压表和示波器，还将介绍更专业的幅值测量方法，如峰值表、真有效值（RMS）测量等。 相位测量： 重点介绍使用示波器进行相位差测量的方法（如Lissajous图形法），以及专门的相位计。 失真测量： 介绍信号失真（谐波失真、互调失真）的概念，以及如何使用失真仪进行测量。 噪声测量： 介绍噪声的来源和特性，以及噪声计的使用。 第二部分：常用测量仪器与设备的操作与应用 1. 万用表（数字与模拟）： 详细讲解数字万用表和模拟万用表的结构、档位选择、测量方法、注意事项。 通过实验巩固电阻、电压、电流的测量。 2. 示波器（模拟与数字）： 深入剖析示波器的面板功能、操作界面、基本设置（时基、垂直灵敏度、触发模式）。 通过系列实验，掌握示波器的各种测量应用，例如： 测量直流电压和交流电压的幅值。 测量信号的周期和频率。 测量信号的占空比和脉冲宽度。 观察和分析不同波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波、脉冲波）。 测量信号的相位差。 分析信号的直流偏置。 初步接触和分析简单电路的时域响应。 3. 函数发生器/信号发生器： 介绍不同类型的信号发生器（函数发生器、任意波形发生器）。 学习如何设置输出频率、幅值、波形类型、直流偏置等参数。 在实验中作为测试信号源，驱动待测电路。 4. 数字存储示波器（DSO）的进阶应用： 介绍DSO的存储功能、触发功能（边沿触发、脉冲触发、斜率触发、视频触发等）。 学习使用光标和测量函数进行数据分析。 理解采样率、存储深度对测量精度的影响。 通过DSO捕捉瞬态信号、分析复杂波形。 5. 其他常用测量设备简介： LCR数字电桥： 介绍其测量电感、电容、电阻及其参数（如Q值、损耗角、等效串联电阻ESR）的原理和应用。 数字万用表（高精度）： 介绍其在高精度测量中的优势。 电源适配器： 学习如何使用可调直流稳压电源。 第三部分：典型电子电路的测量实验 本书提供了一系列由浅入深的典型电子电路测量实验，每个实验都包含实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据记录表格、数据分析与讨论以及思考题。 1. 电阻、电容、电感参数的测量： 使用万用表和LCR电桥测量固定电阻、可变电阻、电解电容、瓷片电容、电感线圈的实际参数。 分析测量误差来源。 2. 线性电路的测量： 欧姆定律验证实验： 使用万用表和信号源，验证欧姆定律。 基尔霍夫定律验证实验： 测量复杂直流和交流电路中的支路电流和节点电压，验证基尔霍夫定律。 戴维宁定理与诺顿定理验证实验： 测量等效电路参数。 3. 半导体器件的测量： 二极管特性曲线测量： 使用电源、电阻和万用表/示波器，测量二极管的正向和反向伏安特性曲线，分析其导通电压、反向击穿电压等参数。 三极管（BJT/MOSFET）特性曲线测量： 测量三极管的输入特性曲线、输出特性曲线，了解其放大作用和开关作用。 晶体管放大电路的测量： 测量放大电路的电压增益、输入阻抗、输出阻抗、频响特性。 4. 放大电路的测量： 基本共射放大电路的测量： 测量静态工作点，分析电压增益、输入阻抗、输出阻抗。 集成运放应用电路的测量： 同相比例放大电路： 验证其电压增益。 反相比例放大电路： 验证其电压增益。 加法器/减法器电路： 测量输出电压与输入电压的关系。 积分/微分电路： 观察和测量其对不同输入信号（如方波）的响应。 5. 振荡电路的测量： RC移相/ Wien电桥振荡器： 使用示波器测量输出信号的频率、幅值、波形。 LC振荡器（如哈特莱、科尔皮兹）： 测量其振荡频率和稳定性。 6. 滤波器电路的测量： RC低通/高通滤波器： 使用信号发生器和示波器，测量滤波器的频率响应（幅频特性和相频特性），确定其截止频率。 有源滤波器（如使用运放组成的滤波器）的性能测量。 7. 脉冲与数字电路的测量： 基本逻辑门电路（与、或、非、与非、或非、异或）的输入输出特性测量。 时序电路（如触发器、寄存器、计数器）的工作状态测量。 使用示波器观察和测量上升时间、下降时间、脉冲宽度、时钟信号等。 第四部分：测量数据处理与报告撰写 1. 数据处理的基本方法： 平均值法： 解决随机误差。 最小二乘法拟合： 用于线性关系的参数估计。 误差分析与不确定度评定： 结合实验数据，对测量结果的不确定度进行评估。 2. 实验报告的撰写规范： 详细介绍实验报告的组成部分（题目、摘要、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据、数据处理、结果分析、讨论、结论、参考文献）。 强调清晰、准确、客观地记录实验过程和结果的重要性。 本书特点： 理论与实践并重： 理论部分深入浅出，实践部分精心设计，使读者在动手操作中深刻理解概念。 内容丰富实用： 覆盖了电子测量领域最核心的知识点和最常用的仪器设备，实验项目贴近实际工程应用。 由浅入深： 实验设计循序渐进，从基础的元器件测量到复杂的电路系统分析，适合不同层次的读者。 仪器操作详尽： 重点突出示波器、万用表、函数发生器等常用仪器的操作技巧和应用。 强调误差分析： 引导读者认识测量误差，并学习如何进行误差分析和不确定度评定，培养严谨的科学态度。 培养解决问题能力： 通过大量的实验，锻炼读者分析问题、设计实验、处理数据和得出结论的能力。 本书将是电子类专业学生必备的实验教材，也是从事电子设计、测试、维修等工作的工程师的得力助手。通过学习本书，读者将能够熟练运用各种测量仪器，准确地测量电子电路的各项参数，深入理解电路的工作原理，为后续的课程学习和工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，因为市面上关于“信号与系统”的书籍实在太多了，大部分都大同小异，要么过于理论化，要么过于 superficial。然而，这本书却给了我一个巨大的惊喜。它在讲解理论时，非常注重逻辑的严谨性和清晰度，并且善于用图示来辅助理解，这让那些晦涩的数学概念变得更容易消化。最让我眼前一亮的是，它不仅仅是将仿真作为附加内容，而是将其深度融入到理论讲解和实验指导中。书中提供的仿真代码清晰易懂，并且考虑到了实际操作中可能遇到的各种情况，甚至还提供了一些调试的技巧。我特别喜欢书中的一个环节，它会引导读者去探索参数变化对仿真结果的影响，从而加深对系统特性的理解。这种“主动学习”的方式，比被动接受信息要有效得多。通过这些仿真和实验，我能够直观地看到信号的变换过程，系统的响应特征，以及各种不理想因素对系统性能的影响。这不仅仅是一本教材，更是一份宝贵的学习资源，它帮助我建立起对信号与系统这一领域的信心和兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我近期读过最让我惊艳的教材之一！作为一名通信工程专业的学生，信号与系统一直是我的“拦路虎”，各种抽象的概念和复杂的公式让我头疼不已。但这本书的出现，彻底改变了我的看法。首先，它的叙述方式非常亲切，仿佛是一位经验丰富的老师在耐心讲解，而不是冷冰冰的理论堆砌。作者善于用生动的类比来解释抽象的概念，比如将卷积比作“揉面团”，将傅里叶变换比作“分解乐曲”，这些形象的比喻一下子就点亮了我脑海中的迷雾。更重要的是，它不仅仅停留在理论层面，而是将“仿真”和“实验”的概念贯穿始终。每一章的理论讲解后，都有配套的仿真指导，详细介绍了如何利用MATLAB等工具来验证理论。这对我来说是巨大的福音！我不再只是死记硬背公式，而是能够亲手操作，看到理论在实际中如何运作，这极大地加深了我对知识的理解和记忆。书中的实验部分设计得也非常巧妙，从基础的信号生成到复杂的系统分析，循序渐进，让我能够逐步掌握仿真技能。我甚至觉得，这本书不仅仅是“指导”，更像是一个“启蒙”，让我看到了信号与系统这门学科的美妙之处，激发了我深入探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的质量真的超出我的预期！我是一名对通信技术充满好奇心的学生，但之前接触到的信号与系统知识总感觉有些“空中楼阁”，缺乏实际的支撑。而这本《信号与系统仿真及实验指导》则恰恰填补了这一空白。它的内容编排非常合理，从基础概念到高级应用，层层递进，每个章节都包含详细的理论阐述和直观的仿真案例。我最欣赏的是它在仿真部分的设计，不仅仅是简单的“照猫画虎”，而是引导读者去思考“为什么”，去探究不同参数设置背后的原理。例如，在介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）时，书中不仅给出了公式，还提供了MATLAB代码来绘制出不同截断长度下的频谱图，让我们直观地感受到截断效应，并理解了与之相关的采样定理。实验部分的设计也非常有启发性，让我们能够动手验证理论，比如搭建一个简单的通信链路，观察噪声对信号的影响，或者设计一个信号发生器来生成特定的波形。这些实践操作让我对信号与系统的理解不再局限于书本上的文字，而是上升到了一个全新的维度。

评分☆☆☆☆☆

作为一名信号与系统学习的“过来人”，我深知这门课程的难度，也曾为此头疼不已。当我翻开这本《信号与系统仿真及实验指导》时，我立刻被它独特的视角所吸引。它没有像许多传统教材那样，上来就扔一堆复杂的数学公式，而是巧妙地将仿真和实验作为贯穿始终的学习工具。书中的仿真部分，对于那些对编程不太熟悉的同学来说，也提供了清晰易懂的步骤和详细的代码解释，让我能够轻松上手，并且在操作中逐渐理解抽象的理论。我尤其喜欢书中对一些经典实验的设计，比如用仿真来模拟LTI系统的冲激响应和阶跃响应，这让我能够从动态的角度去理解系统的行为。通过改变系统的参数，观察响应的变化，我能够更深入地体会到系统特性对信号处理的影响。这种“边学边做”的学习模式，极大地提高了我的学习效率和兴趣。这本书不仅帮助我巩固了已有的知识，更让我发现了信号与系统在实际工程中的广泛应用，点燃了我对这一领域的探索热情。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直对“信号与系统”这门课感到无比头疼，觉得那些偏微分方程、复数域的变换就像是天书一样，每次上课都感觉在云里雾里。这本《信号与系统仿真及实验指导》就像是为我量身打造的救星！它最大的特点在于将理论与实践完美结合，不再是那种枯燥乏味的纯理论书籍。书中的仿真部分真是太给力了，详细地指导我们如何使用MATLAB来模拟各种信号和系统。我记得有一章讲到滤波器设计，理论部分看得我一头雾水，但跟着书上的仿真步骤一步步操作，看着那些滤波器的幅频响应图、相频响应图一点点呈现出来，我才真正理解了不同滤波器类型的特性，以及它们在实际通信系统中的应用。实验部分的设计也非常实用，不是那种为了实验而实验，而是紧密联系理论知识，让我们在动手操作中巩固和深化理解。比如，通过实验来观察时域和频域之间的关系，或者验证采样定理的有效性，这些都让我受益匪浅。这本书不仅教会了我知识，更教会了我如何学习知识，如何运用工具去探索科学的奥秘，让我对这门学科产生了前所未有的兴趣。