信號與係統綜閤實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陸毅，楊艷 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 實驗教學
• 綜閤實驗
• 電子工程
• 通信工程
• 控製工程
• MATLAB
• Simulink
• 電路分析
• 係統分析

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564124298

版次：1

商品編碼：10425281

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2010-10-01

用紙：膠版紙

頁數：104

字數：187000

正文語種：中文

內容簡介

《信號與係統綜閤實驗教程》深入淺齣地介紹瞭MATLAB和C語言在“信號與係統”課程中的實際應用。首先簡明扼要地對工程軟件進行概述，使讀者輕鬆入門；然後深入介紹MATLAB在時域、頻域和復頻域中的實現過程；最後補充介紹C語言在信號與係統分析中的應用。另外，《信號與係統綜閤實驗教程》還提供瞭MATLAB常用命令大全，極大地方便瞭讀者的閱讀與參考。

目錄

1 MATLAB基礎
1.1 MATLAB的起源和發展
1.2 MATLAB的主要特點
1.3 MATLAB的組成

2 MATLAB程序設計
2.1 創建、保存和編輯M文件
2.2 MATLAB控製語句
2.2.1 條件控製語句
2.2.2 循環控製語句
2.3 程序的調試和優化
2.3.1 程序的調試
2.3.2 程序的優化

3 MATLAB對連續信號與係統的時域分析
3.1 常用連續信號的MATLAB實現
3.2 連續信號運算的MATLAB實現
3.2.1 連續信號的基本運算
3.2.2 連續信號的捲積計算
3.3 連續係統的響應
3.3.1 連續係統的衝激響應和階躍響應
3.3.2 連續係統的零狀態響應和全響應
3.4 連續信號的采樣和恢復
3.4.1 連續信號的采樣
3.4.2 連續信號的恢復

4 MATLAB對連續信號與係統的頻域分析和s域分析
4.1 連續信號的傅裏葉變換
4.1.1 常用連續信號的傅裏葉變換
4.1.2 傅裏葉變換的性質
4.2 連續係統的頻率響應
4.3 連續信號與係統的拉普拉斯變換和拉普拉斯反變換
4.3.1 拉普拉斯變換的MATLAB錶示
4.3.2 MATLAB實現拉普拉斯反變換
4.4 連續係統函數H（S）的零極點分布和穩定性
4.5 連續係統狀態方程的MATLAB求解

5 MATLAB對離散信號與係統的時域分析
5.1 常用離散信號的MATLAB錶示
5.2 離散信號運算的MATLAB實現
5.2.1 離散信號的基本運算
5.2.2 離散信號的捲積計算
5.3 離散係統的響應
5.3.1 離散係統的衝激響應和單位階躍響應
5.3.2 離散係統的零狀態響應和全響應

6 MATLAB對離散信號與係統的頻域分析和g域分析
6.1 離散係統的傅裏葉變換
6.2 離散係統的z域分析
6.2.1 離散係統z正變換的MATLAB錶示
6.2.2 MATLAB實現離散係統的z反變換
6.3 離散係統的頻率響應
6.4 離散係統函數的零極點分布與穩定性
6.5 離散係統狀態方程的求解

7 運用C語言實現信號與係統的分析
7.1 單位階躍響應上升時間的計算
7.2 單位階躍響應過衝的計算
7.3 自相關函數的計算
7.4 sinc函數積分的計算
7.5 羅斯穩定性準則
7.6 拉普拉斯變換留數的計算
7.7 巴特沃斯低通濾波器階數的計算
7.8 切比雪夫低通濾波器階數的計算
7.9 離散捲積的計算
7.10 狀態變量方程的求解

8 JH5004型信號與係統實驗箱
8.1 JH5004型信號與係統實驗箱的特點
8.2 JH5004型信號與係統實驗箱電路的組成
8.3 JH5004型信號與係統實驗箱信號産生模塊的使用方法
8.3.1 實驗1：常用信號的分類和觀察
8.3.2 實驗2：信號的基本運算單元
8.3.3 實驗3：信號的閤成
8.3.4 實驗4：綫性時不變係統的測量
8.3.5 實驗5：零輸入響應與零狀態響應的分析
8.3.6 實驗6：信號的采樣和恢復（PAM）
8.3.7 實驗7：一階網絡特性的測量
8.3.8 實驗8：二階網絡特性的測量
參考文獻

前言/序言

《電子係統基礎實驗：從原理到實踐》 概述 在信息爆炸的時代，對電子信號的理解和處理能力已成為各行各業的核心競爭力。無論是通信、控製、數字媒體，還是人工智能，都離不開對信號及其係統行為的深入把握。然而，理論知識的學習往往伴隨著抽象和難以直觀理解的挑戰。為此，《電子係統基礎實驗：從原理到實踐》應運而生，它是一本旨在彌閤理論與實踐鴻溝的實驗指導書籍。本書以清晰的脈絡，將電子係統領域最基礎、最核心的原理，通過一係列精心設計的實驗，以直觀、生動的方式呈現給讀者。本書不局限於單一的理論分支，而是從更廣闊的視角，涵蓋瞭信號的産生、傳輸、處理以及係統響應等關鍵環節，為讀者構建一個全麵、係統的電子係統認知框架。 本書特色與亮點 理論與實踐深度融閤： 本書最大的特色在於其對理論與實踐的完美融閤。每一個實驗都緊密圍繞一個或多個核心理論概念展開，讀者在動手操作的同時，能夠直接觀察到理論預期的結果，從而加深對抽象概念的理解。實驗設計不僅是為瞭驗證理論，更是為瞭探索理論在實際應用中的局限性和衍生可能性。 由淺入深，循序漸進： 實驗內容的安排遵循從簡到繁、由易到難的原則。從最基礎的信號發生與測量，到復雜的濾波特性分析，再到係統響應的初步探索，每一個階段都為讀者打下堅實的基礎。即使是初學者，也能在指導下逐步掌握實驗技能，並建立起對電子係統工作的信心。 實驗設備通用性強： 本書設計的實驗主要依賴於目前實驗室中最常見、最基礎的電子實驗設備，如函數發生器、示波器、數字萬用錶、電阻、電容、電感等基本元件，以及搭建實驗電路所需的麵包闆、導綫等。這使得本書具有極高的通用性，無論是在高校實驗室、職業培訓機構，還是個人學習環境中，都能方便地開展實驗。 注重動手能力培養： 電子係統的學習，終究要落實到動手能力上。本書的實驗設計強調讀者的主動參與，鼓勵讀者自己搭建電路、調試設備、觀察現象，並對實驗結果進行分析。通過反復實踐，讀者能夠熟練掌握各種電子儀器的使用技巧，提高解決實際問題的能力。 結果分析與拓展性思考： 每一項實驗都要求讀者對實驗結果進行詳細的分析，並將其實驗結果與理論計算進行對比。本書鼓勵讀者進行拓展性思考，例如，改變實驗參數會産生怎樣的變化？理論模型與實際結果之間存在差異的原因是什麼？這些思考不僅能深化理解，還能激發創新思維。 前沿技術啓濛： 雖然本書側重於基礎實驗，但其所涵蓋的原理和方法，是構建許多現代復雜電子係統的基石。通過掌握這些基礎知識，讀者能夠更好地理解和學習更高級的數字信號處理、通信原理、嵌入式係統等前沿技術。 章節內容預覽 本書共分為X個章節（請根據實際齣版情況填寫章節數量），涵蓋瞭以下核心內容： 第一部分：基礎信號的産生與測量 直流電源的特性與應用： 學習如何正確使用直流電源，理解其電壓、電流特性，並進行簡單的串聯、並聯電路搭建與測量。 基本電信號的産生： 掌握函數發生器的使用，學習如何産生不同頻率、幅值、波形的交流信號（正弦波、方波、三角波等），並理解這些波形在時域和頻域的特徵。 信號的測量與分析： 熟練操作示波器，學習其基本原理、常用功能（如時基、觸發、電壓/時間測量），並能夠準確測量信號的幅值、周期、頻率、相位等參數。學習數字萬用錶的電阻、電壓、電流測量功能。 第二部分：基本電路元件的特性分析 電阻器的特性與測量： 測量不同阻值的電阻，理解歐姆定律，並觀察電阻在電路中的能量耗散現象。 電容器的特性與充電/放電： 學習電容器的充放電過程，理解其存儲電荷的能力，並觀察RC電路的瞬態響應。 電感器的特性與感應現象： 學習電感器的基本原理，觀察其對電流變化的阻礙作用，並初步瞭解RL電路的特性。 第三部分：綫性電路分析基礎 RLC串聯/並聯電路的阻抗特性： 搭建RLC電路，測量在不同頻率下電路的阻抗，理解諧振現象及其應用。 基爾霍夫電壓定律與電流定律驗證： 設計包含多個支路和節點的電路，通過實驗驗證基爾霍夫定律的正確性。 疊加定理與等效電路分析： 針對包含多個獨立電源的電路，通過疊加定理進行實驗驗證，並學習如何等效替代部分電路。 第四部分：信號的濾波與處理 低通濾波器特性分析： 搭建RC低通濾波器，測量其頻率響應，理解截止頻率的概念，並觀察其對高頻信號的抑製作用。 高通濾波器特性分析： 搭建RC高通濾波器，測量其頻率響應，理解截止頻率的概念，並觀察其對低頻信號的抑製作用。 帶通濾波器與帶阻濾波器初步探索： 搭建RLC諧振電路，初步觀察帶通和帶阻濾波的現象，為後續深入學習打下基礎。 第五部分：係統響應的初步觀察 一階係統的瞬態響應： 觀察RC或RL電路在階躍信號輸入下的瞬態響應，理解時間常數的概念。 二階係統的暫態響應（可選，根據實驗難度調整）： 初步觀察二階係統（如RLC電路）在特定輸入下的阻尼響應。 簡單綫性係統的穩態響應： 觀察綫性係統在正弦信號激勵下的穩態輸齣，理解幅值和相位的變化。 第六部分：傳感器信號的初步處理（可選，根據實驗目標擴展） 光敏電阻/熱敏電阻特性的測量： 學習如何測量這些基本傳感器的輸齣特性。 簡單傳感器信號的放大與處理： 利用運放電路對傳感器輸齣的微弱信號進行放大或簡單處理。 適用對象 本書適閤於高等院校電子信息類、自動化類、通信工程類、測控類、計算機類等專業的本科生、研究生進行課程實驗。同時，也適用於職業技術學院、成人教育機構相關專業的學生，以及對電子係統原理和實驗有濃厚興趣的業餘愛好者。 學習目標 通過學習本書，讀者將能夠： 1. 掌握電子實驗的基本操作技能，熟練使用常見的電子測量儀器。 2. 深刻理解基本電信號的産生、測量及其時域/頻域特性。 3. 掌握電阻、電容、電感等基本無源元件的特性及其在電路中的作用。 4. 掌握基本的電路分析方法，並能通過實驗驗證相關理論。 5. 理解信號濾波的基本原理，並能搭建和分析簡單的濾波器。 6. 初步觀察和理解電子係統對不同輸入信號的響應特性。 7. 培養嚴謹的科學態度、細緻的觀察能力和獨立分析解決問題的能力。 結語 《電子係統基礎實驗：從原理到實踐》不僅僅是一本實驗指導書，它更是您踏入精彩的電子世界的一扇大門。我們鼓勵您在實驗過程中保持好奇心，積極探索，大膽實踐。每一個成功搭建的電路，每一次準確的測量，每一次對結果的深入分析，都將是您在電子領域不斷進步的堅實腳印。願本書能陪伴您在理論的海洋中揚帆起航，在實踐的沃土上播種收獲。

評分☆☆☆☆☆

評價一： 翻開這本書，最直觀的感受是其嚴謹的學術風格和豐富的內容呈現。雖然我對書中的具體實驗項目並非完全瞭解，但從其章節編排和理論介紹的深度來看，它顯然不是一本泛泛而談的入門讀物。我猜想，書中應該涵蓋瞭信號與係統領域的核心概念，比如傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換等，並且會以實驗的形式來加深理解。那些公式推導、定理證明的部分，想必會非常詳實，對於希望深入掌握理論精髓的學習者來說，這無疑是一大福音。而實驗部分，我推測會提供一套完整的操作流程，從實驗目的、原理闡述，到器材準備、數據采集，再到結果分析和討論，每一個環節都應該經過精心的設計，力求讓讀者在動手實踐中觸碰到理論的脈搏。或許還會涉及到一些經典信號的處理，比如正弦波、方波、衝 নির্বাচিত信號的分析，亦或是係統響應的模擬，比如濾波器、延遲器等。我個人對信號處理中的濾波技術非常感興趣，希望書中能有一些關於不同類型濾波器（如低通、高通、帶通）在信號去噪、信號分離等方麵的實驗案例，並且能夠清晰地講解其背後的數學原理和工程實現。此外，書中對實驗結果的分析部分也至關重要，它應該引導讀者如何從數據中提取有用的信息，如何驗證理論預測，以及如何理解實驗誤差的來源和影響。

評分☆☆☆☆☆

評價五： 這本書傳遞給我一種“嚴謹求實”的學術氛圍，它的存在本身就暗示著對信號與係統領域深入探索的承諾。雖然我對書中的具體章節細節不甚瞭解，但“綜閤實驗教程”的字樣讓我確信，它不僅僅是一本理論書籍，更是一本指導實踐的工具書。我猜測，書中會從最基礎的信號錶示方法和係統定義開始，逐步引導讀者進入更復雜的概念，如捲積積分、係統穩定性判據、以及各種變換（傅裏葉、拉普拉斯、Z變換）的應用。而其“實驗教程”的屬性，我推測會體現在每一個知識點背後都有相應的動手實踐環節。比如，在講解綫性時不變係統時，或許會設計一個實驗來驗證係統的疊加性和時移不變性。在講到傅裏葉變換時，可能會有實驗讓讀者生成不同頻率的正弦信號，然後通過傅裏葉變換來觀察其頻譜。我個人非常關注書中關於離散時間信號和係統的實驗，希望它能清晰地展示離散捲積的計算過程，以及Z變換在分析離散係統時的強大功能。如果書中還能提供一些關於係統辨識的實驗，讓我能夠通過測量係統的輸入輸齣信號來推斷係統的模型參數，那就更具挑戰性和實用性瞭。

評分☆☆☆☆☆

評價二： 這本書給我的感覺是“乾貨十足”，尤其是在概念的引入和理論的講解上，作者似乎下足瞭功夫。我雖然不確定它具體涉及瞭哪些章節，但從其“綜閤實驗教程”的定位來看，它很可能囊括瞭信號與係統教學體係中的大部分重要知識點。我猜測，書中對諸如捲積、采樣定理、係統穩定性等關鍵概念的闡述會相當到位，並且會結閤一些直觀的例子來幫助理解。特彆吸引我的是“實驗教程”這四個字，這暗示著書中不僅僅停留在理論層麵，而是提供瞭大量的實踐指導。我猜想，實驗設計會緊密圍繞理論知識展開，讓讀者能夠通過實際操作來驗證抽象的數學模型。例如，對於係統穩定性，書中或許會設計實驗來模擬不同參數下的係統行為，觀察其是否趨於穩定或發散，並從中體會穩定性的重要性。又或者，在采樣定理方麵，可能會有實驗展示欠采樣和過采樣的效果，讓讀者親眼看到由於采樣不當而導緻的信號失真。我尤其期待的是，書中能夠提供一些關於信號的變換（如傅裏葉變換、拉普拉斯變換）的實驗，讓我能夠直觀地看到時域信號在頻域中的錶現，理解不同頻率分量的含義，以及這些變換在實際應用中（如通信、圖像處理）的作用。如果實驗還能涉及到一些基礎的信號生成和處理工具（如MATLAB/Simulink），那就更好瞭。

評分☆☆☆☆☆

評價四： 這本書給我的第一感覺是“內容豐富且體係完整”，它似乎是一部為信號與係統愛好者和學生量身打造的“實戰手冊”。雖然我無法詳述其具體實驗內容，但從書名“綜閤實驗教程”推測，它很可能覆蓋瞭信號與係統學習的各個關鍵環節。我猜想，書中會從基礎的信號描述和係統分類入手，逐步深入到信號的頻域分析，如傅裏葉變換、傅裏葉級數，以及係統響應的求解，如捲積。而“實驗教程”這部分，我大膽設想，它會提供一套從理論到實踐的完整流程。比如，可能有一個實驗是關於如何利用傅裏葉變換來分析一個復雜信號的頻譜特性，從中識彆齣信號的主要頻率成分。又或者，會有一個實驗是關於模擬一個實際的通信係統，學習如何進行信號的調製和解調。我尤其希望能看到書中關於采樣與重建的實驗，這部分內容對於理解數字信號處理至關重要，我希望它能清楚地展示如何選擇閤適的采樣率，以及如何從采樣數據中準確地恢復原始信號。如果書中還能涉及到一些實際應用案例的仿真，比如利用信號與係統的知識來解釋某些聲音現象的産生，或者分析某些圖像的處理過程，那就更加令人期待瞭。

評分☆☆☆☆☆

評價三： 這本書給我的整體印象是，它是一本非常紮實的教學參考書，注重理論與實踐的結閤。盡管我沒有具體閱讀其內容，但從書名和定位來看，它很可能是一本為學習信號與係統課程的學生設計的實驗教材。我推測，書中會首先介紹信號與係統的基本概念，如信號的分類、係統的特性（綫性、時不變、因果性等），然後深入到信號的分析方法，例如傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等。而“實驗教程”的部分，我猜想會圍繞這些理論知識設計一係列的實驗項目。這些實驗可能包括對不同類型信號的生成與處理，例如正弦信號、指數信號、單位衝激信號等；也可能涉及對各種係統的建模與仿真，比如濾波器、振蕩器、調製解調器等。我個人對數字信號處理的實驗部分非常感興趣，希望書中能提供關於數字濾波器設計與實現的實驗，比如FIR和IIR濾波器的不同設計方法，以及它們在實際應用中（如音頻降噪、音頻均衡）的效果演示。此外，書中對實驗結果的解讀和分析部分也應該十分詳盡，指導讀者如何從實驗數據中得齣結論，如何理解實驗誤差，以及如何將理論知識與實踐經驗相結閤。