信号与系统实训与实践/21世纪应用型本科院校实践类规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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武晓明，武华，张广渊，吴昌平 编

图书标签:

• 信号与系统
• 实训
• 实践
• 电子工程
• 通信工程
• 控制工程
• 应用型本科
• 实践类教材
• 21世纪
• 高等教育

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517036029

版次：1

商品编码：11793662

包装：平装

丛书名： 21世纪应用型本科院校实践类规划教材

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

页数：96

字数：130

内容简介

　　《信号与系统实训与实践/21世纪应用型本科院校实践类规划教材》针对应用型本科院校“信号与系统”课程教学的基本要求和培养目标，按照加强学生实践、实训能力和创新、创造能力培养的改革要求。结合一线教师多年教学实践工作经验编写而成，为应用型本科院校“信号与系统”课程实践教学的改革提供了一种可行性思路和模式。
　　本书分为两部分：第一部分是信号与系统基础性实验环节，包含9个实验项目，分别介绍了各个实验实训的目的、实验的基本理论、实验规程、实验过程、实验过程可能出现的实验现象、实验实训报告等。第二部分是信号与系统实训与实践环节，安排了10个综合开发实验，涵盖了“信号与系统”课程的所有知识点和技能点，有助于培养学生的操作、创新能力，巩固理解专业知识，掌握相应的专业的测试技术。附录中介绍了目前许多高校选用的南京润众科技有限公司生产的RZ8662型信号与系统试验台的使用说明。
　　本书将“信号与系统”课程的实践教学部分有效整合，按照由易到难、由单一实验到综合实训的原则统一编排，结构新颖，层次分明，内容贴近应用型本科学生的实际，易懂、易练、可操作性强。
　　本书既适用于电子信息类、通信类专业，又适用于自动化类、机电类和计算机类专业；既可作为“信号与系统”课程的实验指导书，又可作为其实训教程，还可作为成人教育和相关工程技术人员的实用参考书。

前言/序言

《信号的探索与应用的智慧：从理论到实践的精进之路》 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种各样的信号所包围。从手机通信的无线电波，到医学影像的声波、X射线，再到互联网数据的海量传输，再到我们日常生活中听到的声音、看到的图像，信号无处不在，它们是信息传递的载体，是理解世界、洞察规律的钥匙。而“信号与系统”这门学科，正是揭示这些信号本质、分析其内在规律、并最终将其转化为有价值应用的基石。 本书旨在带领读者踏上一段从信号的奥秘到系统工程的智慧之旅。我们不只停留在理论的象牙塔，更注重将深厚的理论知识与鲜活的实践紧密结合，以期培养具备扎实理论功底和卓越工程实践能力的应用型人才。在“21世纪应用型本科院校实践类规划教材”这一宏大愿景的指引下，本书力求成为一本真正能够武装读者、引导读者在信号与系统领域“上手能做、学以致用”的实操指南。 第一部分：信号的语言——理解与表达 万物皆有信号，而理解信号，首先要学会它的“语言”。本书的开篇，将带领读者深入探索信号的本质，从最基本的定义出发，逐步建立起对不同类型信号的认知体系。 信号的分类与特性： 我们将详细介绍连续时间信号与离散时间信号的区别与联系，理解周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等基本概念。通过丰富的图示和直观的例子，例如正弦波的周期性、脉冲信号的短暂性、指数信号的衰减或增长，让读者对信号的形态有初步的感性认识。此外，我们还将探讨信号的幅度、频率、相位等关键属性，理解它们如何共同塑造信号的特性。 信号的运算与变换： 信号并非静止不变，它们会经历各种形式的运算和变换。本书将系统讲解信号的移位、翻转、缩放、加减乘除等基本运算，理解这些操作对信号波形的影响。更重要的是，我们将深入剖析傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等核心信号分析工具。傅里叶变换将帮助我们理解信号在频域的组成，揭示隐藏在时间轴上的频率信息，就好比将一首交响乐分解成不同的乐器声部。拉普拉斯变换和Z变换则为分析更广泛的系统（包括不稳定系统和离散系统）提供了强大的数学框架。我们将通过具体案例，如RC电路的瞬态响应分析、滤波器的频率响应演示，来体会这些变换的强大威力。 信号的典型波形与生成： 除了通用的数学描述，许多工程应用中都会出现特定形状的信号，如单位阶跃信号、单位冲激信号、三角波、锯齿波等。本书将详细介绍这些典型信号的数学表达式、波形特征，以及它们在实际中的应用场景，例如冲激信号在系统响应分析中的作用，阶跃信号在开关系统中的模拟。我们将引导读者思考如何生成这些信号，为后续的系统实现打下基础。 第二部分：系统的运作——分析与设计 信号的意义在于被系统所处理和利用。系统是信号的“加工厂”，它接收输入信号，经过一系列处理，输出新的信号。理解系统的本质，是掌握信号应用的关键。 系统的基本概念与分类： 我们将从输入-输出的角度定义系统，并介绍线性系统、时不变系统、因果系统、稳定系统等关键属性。这些属性是判断系统行为、设计系统性能的重要依据。例如，线性系统意味着系统的叠加性，即两个信号之和的响应等于各自响应之和；时不变系统则保证了系统在不同时刻具有相同的响应特性。 时域分析：卷积与零输入/零状态响应： 卷积是线性时不变系统分析的核心运算，它描述了系统如何根据其冲激响应来处理任意输入信号。本书将通过图解和计算，清晰地解释卷积的含义和计算方法，并将其应用于理解系统的瞬态响应和稳态响应。我们将区分零输入响应（由初始状态引起）和零状态响应（由输入信号引起），并展示如何求解它们的组合。 频域分析：频率响应与系统特性： 将信号变换到频域后，系统的分析也随之转向频域。本书将重点讲解系统的频率响应，即系统对不同频率信号的增益和相位影响。我们将通过滤波器（如低通、高通、带通滤波器）的例子，直观地展示频率响应如何决定系统对特定频率成分的“筛选”能力，这在音频处理、通信系统等领域至关重要。 离散时间系统与Z变换： 随着数字技术的飞速发展，离散时间系统在现代工程中占据了核心地位。本书将介绍离散时间系统的基本概念，如差分方程，以及Z变换在离散时间系统分析中的作用，与拉普拉斯变换在连续时间系统中的作用相对应。我们将通过离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的应用，展示如何高效地分析和处理离散信号，这在数字信号处理、通信、控制等领域有着广泛的应用。 第三部分：实践的出路——仿真与工程应用 理论的海洋固然广阔，但实践的陆地方能让知识生根发芽。本书的第三部分，将把前两部分所学的理论知识转化为实际的工程能力。 MATLAB/Simulink在信号与系统中的应用： 作为强大的工程计算和仿真平台，MATLAB及其工具箱（如Signal Processing Toolbox, Communications Toolbox）在信号与系统领域发挥着不可替代的作用。本书将提供大量的MATLAB代码示例，指导读者如何利用MATLAB实现信号的生成、处理、分析，以及系统的仿真。从生成简单的正弦波到实现复杂的数字滤波器，再到模拟通信系统的信道传输，都将通过具体的代码展示。Simulink作为图形化仿真工具，将帮助读者直观地搭建和验证各种信号处理和控制系统，尤其适合于复杂的系统级设计。 典型工程应用案例解析： 为了让理论知识更具象化，本书将深入解析一系列经典的工程应用案例。 通信系统： 从基本的调制解调原理（AM、FM、ASK、FSK、PSK），到信道编码与解码，再到多路复用技术，我们将通过仿真和原理分析，揭示信号在通信链路中的传输过程。读者将理解如何设计滤波器来抑制噪声，如何选择合适的调制方式来提高数据传输速率。 音频信号处理： 数字音频的录制、存储、播放，以及特效处理（如回声、混响），都离不开信号与系统的理论。本书将介绍采样定理、量化、编码等数字音频处理的关键技术，并展示如何利用滤波器实现音频的均衡和降噪。 图像处理： 图像本身就可以看作是二维信号。本书将初步介绍图像的傅里叶变换、滤波（如锐化、模糊），以及边缘检测等基本图像处理技术，让读者理解信号与系统理论在视觉信息处理中的应用。 控制系统： 许多控制系统可以被建模为信号与系统的组合。本书将通过简单的反馈控制系统示例，展示如何分析系统的稳定性，设计控制器来满足性能要求。 实训项目的设计与指导： 为了强化实践能力，本书将设计一系列由浅入深的实训项目。这些项目将引导读者独立完成从需求分析、理论建模、仿真实现到结果分析的全过程。例如： 设计并实现一个数字低通滤波器，并观察其对特定信号的影响。 仿真一个简单的AM调幅通信系统，并分析误码率与信噪比的关系。 利用MATLAB处理一段音频，实现简单的降噪效果。 构建一个简单的二阶系统仿真，观察其在不同输入下的响应。 这些项目将鼓励读者主动思考、动手实践，在解决实际问题的过程中巩固所学知识。 第四部分：面向未来——前沿探索与拓展 信号与系统的理论和应用仍在不断发展。本书的最后一章，将带领读者展望信号与系统领域的前沿动态，激发进一步学习和研究的兴趣。 自适应信号处理： 随着环境的变化，系统特性也可能发生改变。自适应信号处理技术能够让系统根据输入信号和输出信号自动调整自身参数，以达到最优性能。我们将简要介绍其基本思想和应用，如自适应滤波器在噪声消除和信号增强中的作用。 小波分析： 相比于傅里叶变换侧重于全局的频率信息，小波分析能够同时提供信号在时间和频率上的局部信息，对于分析非平稳信号（如语音、心电图）具有独特优势。 机器学习与信号处理的融合： 机器学习在信号分类、模式识别、异常检测等领域取得了巨大成功。本书将探讨机器学习算法如何与信号处理技术相结合，例如如何利用神经网络进行信号的识别和预测。 现代通信技术中的信号处理： 5G、6G等新一代通信技术对信号处理提出了更高的要求。我们将简要提及OFDM、MIMO等关键技术，以及其中涉及的先进信号处理算法。 结语 《信号的探索与应用的智慧》是一次关于理解、分析与创造的旅程。我们希望通过这本书，读者不仅能掌握信号与系统这门学科的精髓，更能培养出独立解决工程问题的能力。理论的深度与实践的广度并行，才能真正铸就面向未来的工程技术人才。愿每一位翻开本书的读者，都能在这趟知识的探索之旅中，收获智慧，点亮创新，最终成为驱动科技进步的坚实力量。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书给我最大的感受就是“过于理论化”。当我拿到这本书时，我满怀期待地想看到一些实际的案例，想了解信号与系统在通信、控制、医学影像等领域的具体应用。然而，书中的大部分篇幅都集中在数学模型的构建、理论的推导以及各种变换的性质分析上。虽然这些内容对于理解信号与系统的基本原理至关重要，但缺乏与实际工程的联系，让我觉得有些空中楼阁。书中提到的“实践”环节，更多的是让读者去验证一些数学公式，或者回答一些理论性的问题，并没有提供具体的实验场景或者软件操作指南。我尝试着去查找一些相关的工程应用案例，却发现书中对此几乎没有提及。这对于我这样想要将所学知识应用到实际工作中的人来说，是一个不小的遗憾。这本书更像是一本为理论研究者或者从事纯理论教学的老师准备的教材，而对于工程师或者希望快速入门实践的初学者来说，可能需要再找一本补充性的材料。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是初学者的噩梦！我当初选择它，完全是因为“实践”这两个字，想着能上手操作，结果呢？全是些晦涩难懂的理论推导，公式堆积如山，看得我头昏脑涨。书中的例子少得可怜，而且一旦出现，就已经是经过高度抽象和简化的，完全脱离了实际应用场景。我试图跟着书中的步骤去验证一些基本概念，但很快就发现，书上的内容和实际的软件操作完全是两码事。比如，讲到傅里叶变换，理论上讲得头头是道，但怎么在MATLAB里实现，书上却语焉不详，最多给个函数名，剩下的就全靠读者自己去摸索。这对于没有太多编程基础的人来说，简直是天方夜谭。更别提那些图了，画得又小又模糊，关键信息点根本看不清楚，完全失去了辅助理解的作用。感觉作者就是把大学教授讲课时用过的PPT直接搬了过来，然后加上“实践”二字就当成了一本书。我花了大量的时间和精力，结果却收效甚微，真的是非常令人失望。如果你的目标是真正掌握信号与系统在实际中的应用，我强烈建议你另选他书，这本书对新手来说，实在太不友好了。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书在理论深度上确实下了一番功夫，这一点我非常欣赏。它详细地讲解了信号与系统的各个核心概念，比如卷积、傅里叶级数、拉普拉斯变换等等，并且在推导过程中力求严谨。对于那些希望深入理解信号与系统数学本质的读者来说，这本书无疑是一个宝库。书中的逻辑性很强，章节之间的衔接也做得不错，能够让你一步一步地构建起对这个学科的认知。我尤其喜欢它在讲解某些高级概念时，会引用一些前沿的研究成果或者经典案例，这让我看到了这个学科的广度和深度。不过，虽然理论扎实，但在“实践”方面，这本书的体现就显得有些不足了。书中的“实践”更多地停留在理论的验证层面，通过一些简单的数学计算或者公式代入来“证实”理论的正确性。它并没有提供太多实际工程应用中的案例，也没有指导读者如何使用现代化的工具（比如MATLAB、Python库等）来分析和处理真实的信号。对于我这种希望将理论知识应用于实际项目开发的人来说，这一点是比较遗憾的。如果这本书能在理论讲解的基础上，增加更多与实际工程相结合的案例分析和代码实现指导，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编辑风格比较独特，有点像一本“浓缩版”的参考书，知识点非常密集，而且呈现方式比较直接。它省略了很多繁琐的铺垫，直接切入核心概念，对于已经具备一定基础的读者来说，可能是一种高效的学习方式。书中的术语使用非常专业，语言也比较精炼，这一点对于快速回顾和查找特定知识点很有帮助。我发现它在讲解一些复杂的概念时，会引用一些相关的定理或者定律，并且提供简洁的证明，这对于追求严谨性的读者来说是很有价值的。不过，这种风格也带来了一些问题，那就是对于初学者来说，可能不够友好。一些地方的讲解过于跳跃，如果不是有扎实的数学基础，很容易感到困惑。而且，“实践”部分的内容也比较模糊，没有提供具体的操作步骤或者可行的参考项目。感觉作者更像是希望读者凭借这本书提供的理论框架，自己去探索实践的可能性，而不是直接给予指导。总的来说，这本书适合那些希望快速梳理和巩固信号与系统理论知识，并且有一定自学能力和工程经验的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的优点在于其结构清晰，逻辑性很强。它按照由浅入深、循序渐进的原则，将信号与系统这个相对复杂的学科分解成易于理解的模块。开篇从基本概念讲起，然后逐步深入到傅里叶分析、Z变换等核心内容，每一步都铺垫得很好。我特别喜欢它在讲解每个概念时，都会提供一些清晰的定义和性质，并且在段落之间使用了大量的过渡词语，使得阅读过程非常流畅。书中的一些图示也非常到位，能够直观地帮助我理解一些抽象的概念，比如信号的频谱特性，通过图例展示得非常清晰。而且，它也包含了一些简单的习题，可以帮助读者巩固所学知识。但是，正如书名中所强调的“实训与实践”，这本书在这一点上的表现只能说差强人意。虽然有“实践”二字，但实际内容中，真正动手操作的部分非常少，更多的是对理论的讲解和数学推导。所谓的“实训”，更多的是引导读者思考一些理论上的问题，而不是提供实际操作的步骤或者项目。对于想要通过动手实验来加深理解的读者，这本书可能无法满足他们的需求。我希望未来版本能在实践方面有所加强，增加一些实际的实验指导或者代码示例。