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

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崔煒 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 實驗
• 教程
• 電路分析
• MATLAB
• Simulink
• 通信原理
• 控製係統
• 數字信號處理
• 高等教育
• 理工科

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121223617

版次：01

商品編碼：11408251

包裝：平裝

叢書名： 電子電氣基礎課程規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-02-01

頁數：144

正文語種：中文

內容簡介

本書是與“信號與係統”理論課程相配套的實驗教程。內容包括：信號與係統硬件電路實驗11個，信號與係統MATLAB實驗 4個，共15個實驗內容，並附有信號與係統軟、硬件實驗中所涉及的信號與係統實驗箱和常用實驗儀器儀錶的使用說明，以及MATLAB軟件的基本知識等內容。

作者簡介

2005年- 長春理工大學電子信息學院。2011年1月第十屆青年教師講課比賽校二等奬；2006年9月指導吉林省大學生電子設計競賽獲省一等奬。

目錄

目 錄
第一章 信號與係統硬件電路實驗 1
實驗一 典型電信號的觀察及測試 1
實驗二 一階電路響應的研究 4
實驗三 二階電路的瞬態響應 7
實驗四 基本運算單元 9
實驗五 50Hz非正弦周期信號的分解與閤成 14
實驗六 無源和有源濾波器 18
實驗七 一階係統模擬 21
實驗八 二階係統模擬 23
實驗九 係統時域響應的模擬解 27
實驗十 二階網絡狀態軌跡顯示 30
實驗十一 抽樣定理 34
第二章 信號與係統MATLAB實驗 37
實驗一 信號生成與運算的實現 37
實驗二 連續係統的時域分析 44
實驗三 連續信號、係統的頻域分析 54
實驗四 係統的復頻域分析 70
附錄A 信號與係統實驗箱使用說明 79
附錄B 掃頻電源操作使用說明 82
附錄C 常用電子儀器 84
附錄D 實驗室常用儀錶性能和使用簡介 97
附錄E MATLAB應用基礎 102

前言/序言

《電磁波與信息傳輸》 內容簡介： 《電磁波與信息傳輸》是一本旨在為通信工程、電子信息工程、物理學等相關專業的學生和研究人員提供全麵深入理解電磁波理論及其在信息傳輸中應用的基礎性教材。本書著重於構建堅實的理論框架，並結閤實際應用案例，引導讀者掌握現代通信係統背後的核心原理。 第一部分：電磁波的基本理論 本書的第一部分將讀者帶入電磁波世界的基石。我們從經典的麥剋斯韋方程組入手，詳細闡述其物理意義和數學錶達，並以此為齣發點，推導齣電磁波在真空、均勻介質以及各嚮異性介質中的傳播特性。這部分內容將深入探討電磁波的形成機製、傳播方式（包括平麵波、球麵波等），以及其重要的物理量，如波長、頻率、波數、相速度、群速度等。 為瞭更好地理解電磁波的傳播，我們將重點介紹電磁波的邊界條件，包括在理想導體、介質界麵上的反射與摺射現象。反射係數和透射係數的推導與分析將是這部分的核心內容，有助於讀者理解信號在不同媒質分界麵上的行為。此外，我們還會探討電磁波的能量與動量，引入坡印廷矢量概念，解釋能量如何在空間中傳輸，並分析電磁波與物質的相互作用，如吸收、散射等，這些都是理解光通信、雷達等技術的基礎。 第二部分：導波結構與傳輸綫理論 當電磁波不再自由傳播，而是被限製在特定結構中時，我們進入瞭導波結構與傳輸綫理論的範疇。本部分將詳細介紹各種常見的導波結構，包括平行闆波導、矩形波導、圓波導以及光縴。我們將推導這些波導的橫電（TE）和橫磁（TM）模式，分析不同模式的截止頻率、傳播常數和場分布。讀者將瞭解到模式的形成是由於邊界條件的約束，以及不同模式在傳輸過程中可能齣現的特性差異，例如色散和損耗。 特彆地，對於光縴部分，我們將深入講解光縴的摺射率分布（階躍型和漸變型），以及全內反射原理在光縴傳輸中的關鍵作用。我們會分析單模光縴和多模光縴的特性，並討論光縴中的損耗機製，如吸收損耗、散射損耗和彎麯損耗。 傳輸綫理論是研究信號在非自由空間中傳輸的重要工具。本書將詳細介紹傳輸綫的等效電路模型，包括其電感、電容、電阻和電導參數。我們將推導齣傳輸綫方程，並分析其在各種激勵下的時域和頻域響應。傳輸綫中的特性阻抗、傳播常數、電壓和電流的傳播將得到詳盡的講解。 一個至關重要的概念是阻抗匹配。我們將深入探討反射係數和電壓駐波比（VSWR）的意義，並介紹如何通過匹配網絡（如四分之一波長匹配器、史密斯圓圖）來實現阻抗匹配，從而最大化功率傳輸並最小化信號反射。史密斯圓圖作為一種強大的工程工具，我們將花費大量篇幅來講解其使用方法，包括歸一化阻抗的錶示、反射係數的計算和阻抗變換等。 第三部分：天綫理論與輻射 電磁波的産生和接收離不開天綫。本部分將係統介紹天綫的基本概念、分類及其工作原理。我們將從最簡單的偶極子天綫齣發，詳細推導其場分布、輻射方嚮圖、輸入阻抗和增益等重要參數。在此基礎上，我們將介紹各種復雜的天綫類型，如單極子天綫、環形天綫、對數周期天綫、喇叭天綫以及相控陣天綫等。 天綫的輻射過程是能量從電磁場嚮空間輻射的過程。我們將詳細闡述傍軸近似和遠場近似在天綫理論中的應用，並講解由電流元産生的電磁場。輻射阻抗的概念將得到深入分析，它決定瞭天綫從饋電綫接收能量的效率。天綫的方嚮性、最大接收麵積、極化等關鍵參數也將得到詳細的介紹，這些參數對於理解天綫的性能和選擇閤適的Антенну至關重要。 此外，本部分還將觸及天綫陣列的概念，包括均勻直綫陣、麵陣等。我們將分析陣列因子，以及如何通過調整陣元的位置和激勵來控製陣列的輻射方嚮圖，這在雷達、無綫通信等領域具有廣泛的應用。 第四部分：電磁波的測量與應用 本部分將聚焦於電磁波的實際測量技術和在信息傳輸中的各種應用。我們將介紹用於測量電磁場強度、頻率、功率等參數的常用儀器，如示波器、頻譜分析儀、矢量網絡分析儀等，並講解它們的基本工作原理和使用方法。 電磁波在現代信息社會中扮演著不可或缺的角色。本書將通過具體案例，詳細介紹電磁波在無綫通信係統中的應用，包括蜂窩通信、衛星通信、Wi-Fi、藍牙等。我們將分析不同通信係統所采用的頻段、調製方式和天綫技術，以及它們在信息傳輸效率、覆蓋範圍和抗乾擾能力方麵的權衡。 雷達係統作為電磁波應用的典型代錶，我們將對其基本原理進行講解，包括脈衝雷達、連續波雷達等，並分析雷達方程，理解雷達的探測距離和分辨率。此外，我們還將探討電磁波在遙感、醫學成像（如MRI）、微波加熱等領域的應用，展現電磁波技術的廣泛影響。 第五部分：電磁兼容性（EMC）與電磁乾擾（EMI） 隨著電子設備的普及和集成度的提高，電磁兼容性（EMC）和電磁乾擾（EMI）已成為重要的工程問題。本部分將介紹EMC的基本概念，包括輻射發射、傳導發射、敏感性以及抗擾性。我們將分析電磁乾擾的産生機製，如串擾、地彈、電源噪聲等。 本書將提供實際的EMC設計原則和防護措施，包括屏蔽、濾波、接地、布局布綫等。通過瞭解這些技術，讀者能夠設計齣滿足EMC要求的電子産品，減少電子設備之間的相互乾擾，確保係統的穩定可靠運行。 總結： 《電磁波與信息傳輸》力求為讀者構建一個完整、深入的電磁波知識體係。通過理論推導、圖示分析和案例講解，本書旨在培養讀者分析和解決復雜電磁波相關問題的能力，為他們在未來的學習和職業生涯中打下堅實的基礎。本書內容嚴謹，邏輯清晰，語言生動，適閤作為高等院校相關專業的教材或參考書，也可作為從事電子信息、通信工程領域技術人員的進階讀物。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《信號與係統實驗教程》是我目前為止接觸過的最能將理論與實踐完美結閤的教材之一。它並不是那種簡單羅列實驗步驟的“操作手冊”，而是真正地將讀者視為一個具有獨立思考能力的學習者。書中的實驗設計非常巧妙，每一個實驗都緊密圍繞著信號與係統中的核心概念展開，並且注重培養我們動手能力和分析能力。我特彆喜歡書中對一些經典信號（如衝激信號、單位階蹋信號）的生成與處理的實驗，它們是理解更復雜信號的基礎，通過這些實驗，我纔真正體會到這些“基礎”信號的重要性。而且，書中對於實驗結果的討論部分，寫得非常深入，不僅分析瞭理論預期與實際結果的差異，還引導我們去探究造成這種差異的各種可能性，這對於培養嚴謹的科學態度非常有幫助。這本書讓我覺得，學習信號與係統不再僅僅是記憶公式和概念，而是真正地去“玩轉”信號，去理解它們是如何在各種係統中傳遞和變換的。

評分☆☆☆☆☆

這本書《信號與係統實驗教程》的編排方式非常人性化，它能夠循序漸進地引導讀者進入信號與係統的實驗世界。我特彆贊賞它在每個實驗章節開頭都會有清晰的實驗目的和相關理論迴顧，這就像是為我提供瞭一份“行前攻略”，讓我對即將進行的實驗有一個整體的認識，也避免瞭我在實驗過程中因為理論知識不足而感到睏惑。更難能可貴的是，書中提供的實驗代碼（我使用的是仿真部分）寫得非常規範，注釋也十分詳細，即使是我這種編程經驗不算特彆豐富的學生，也能輕鬆理解和修改。我印象最深的是一個關於捲積的實驗，通過書中的指導，我能夠清晰地看到兩個信號進行捲積運算後，如何生成新的信號，這個過程在我腦海中形成瞭一個非常具象的畫麵。而且，書中的一些“思考題”和“拓展題”非常有深度，它們引導我去思考信號與係統在不同領域的應用，比如通信係統、控製係統等等，這讓我意識到這門學科的廣泛性和重要性，也激發瞭我繼續深入學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統實驗教程》真是讓我大開眼界，雖然我之前對信號與係統這門學科的理解僅限於理論課本上的抽象概念，但通過這本書的實驗指導，我仿佛一下子看到瞭一個生動鮮活的信號世界。最令我印象深刻的是，它並沒有止步於理論的復述，而是將傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些曾經讓我頭疼不已的數學工具，通過一係列精心設計的實驗，變得直觀易懂。例如，在某個關於傅裏葉級數展開的實驗中，書中提供的仿真代碼和圖示，清晰地展示瞭如何用不同頻率的正弦波疊加來逼近方波、鋸齒波等，這個過程簡直像是在玩“積木”一樣，將復雜的信號分解與閤成的原理展現得淋灕盡緻。而且，實驗步驟的設計非常嚴謹，從前期的理論鋪墊，到實驗前的硬件準備（即使是模擬仿真，也模擬得很到位），再到實驗過程中的數據采集、處理和分析，都給予瞭詳細的指引。更重要的是，書中還鼓勵我們去探索一些“如果……會怎樣”的問題，比如改變某個參數會如何影響頻譜，或者在信號中加入噪聲後會發生什麼變化，這種探究式的學習方式，極大地激發瞭我深入研究的興趣，讓我不再是機械地完成任務，而是真正地去理解和掌握這些核心概念。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統實驗教程》給我最深刻的印象是它在培養學生理解和應用能力方麵的獨到之處。它不僅僅是讓你完成一個實驗，更是讓你在這個過程中理解信號與係統背後的原理。書中的實驗設計非常具有層次感，從最基礎的信號采樣、量化開始，逐步深入到各種變換和係統分析。我記得有一個關於Z變換的實驗，書中提供瞭一個非常直觀的方式來展示離散時間信號在Z平麵上的映射，以及如何通過觀察零極點的位置來分析係統的穩定性。這個實驗讓我對Z變換的理解提升瞭好幾個檔次，從一個抽象的數學工具變成瞭一個有實際意義的分析工具。此外，書中還鼓勵我們去嘗試不同的信號類型和係統模型，並觀察它們之間的交互作用，這種自由探索的空間非常寶貴，能夠幫助我們建立起一個更加係統和全麵的知識體係。這本書讓我覺得，信號與係統不再是遙不可及的理論，而是觸手可及的實踐，它正在改變著我們理解和與世界互動的方式。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《信號與係統實驗教程》的時候，我並沒有抱太高的期望，畢竟市麵上關於這類課程的實驗教材也算不少。然而，這本書卻給瞭我一個巨大的驚喜。它的實驗項目設計非常貼閤實際應用，不像有些教材那樣脫離實際，而是能夠讓我看到信號與係統理論在現實世界中的影子。比如，書中關於濾波器的實驗，不僅演示瞭低通、高通、帶通等基本濾波器的原理，還模擬瞭實際應用場景，比如音頻信號中的噪聲去除，或者圖像處理中的邊緣檢測。我尤其喜歡書中對實驗結果的解讀部分，它不僅僅是簡單地給齣“正確”答案，而是引導我去分析實驗數據中的偏差來源，去思考為什麼會産生這樣的結果，以及如何優化實驗方案。這種培養批判性思維和解決問題能力的教學方法，對我來說非常有價值。而且，書中的插圖和圖錶都非常精美，清晰地展示瞭信號的時域和頻域特性，大大減輕瞭我的閱讀負擔。即使是對信號與係統不太熟悉的初學者，也能通過這些直觀的圖示快速理解抽象的概念。這本書讓我覺得，學習信號與係統不再是一件枯燥的事情，而是一場充滿發現和樂趣的探索之旅。