9787811307771 信号与系统实验教程 江苏大学出版社 高平 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高平 著

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出版社： 江苏大学出版社

ISBN：9787811307771

商品编码：29424514470

包装：平装

出版时间：2014-09-01

基本信息

书名：信号与系统实验教程

定价：30.00元

作者：高平

出版社：江苏大学出版社

出版日期：2014-09-01

ISBN：9787811307771

字数：

页码：232

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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高平编写的《信号与系统实验教程》简要介绍了信号与系统实验必要的理论知识和基本原理，对信号与系统、数字信号处理中典型的分析和设计方法进行了说明，提供了信号与系统、数字信号处理的实验内容、步骤和要求，并针对每个实验涉及的理论知识，给出思考题。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探索数字世界的脉搏：信号与系统实验教程 引言 我们生活的世界，从自然界的潮汐涨落，到现代通讯的电波传递，再到计算机内部的复杂运算，无不充斥着各种各样的“信号”。而这些信号的产生、传输、处理和分析，则是“系统”的范畴。理解信号与系统，就如同掌握了理解数字世界运作规律的钥匙，是电子信息工程、通信工程、自动化等众多理工科专业的核心基础。一本优秀的实验教程，更是将抽象的理论概念转化为生动实践的桥梁，帮助学习者深入理解并熟练运用。 本书并非一本泛泛而谈的信号与系统概述，而是专注于通过大量的实验设计和深入的分析，带领读者走出理论的象牙塔，亲手触摸和感受信号与系统的奥秘。我们深知，对于一门高度依赖动手能力和直观理解的学科，仅仅依靠书本上的公式和推导是远远不够的。因此，本书的每一章节都围绕着核心的实验项目展开，旨在通过实践加深理论知识的理解，并通过理论指导实践的优化，形成良性的学习循环。 本书内容概览：从基础到进阶的系统实验之路 本书的体系设计遵循了信号与系统学科的逻辑发展顺序，从最基础的信号类型和系统性质入手，逐步深入到信号的变换、系统的分析以及更复杂的应用。每一部分都配以精心设计的实验，让学习者在动手操作中掌握关键技能。 第一部分：基础信号与系统特性实验 信号的表示与生成： 学习者将首先接触到各种基本信号，如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等。通过实验，我们将学会如何在时域和频域中有效地表示这些信号，并了解它们在不同应用场景下的特性。例如，我们会设计实验来观察单位冲激信号的“无限高、无限窄”的特性，以及它作为信号分析基础的重要性；通过生成不同频率和幅度的正弦信号，理解其周期性、幅度、相位等参数对信号形态的影响。此外，还会探讨信号的周期性、奇偶性、对称性等基本性质，并设计实验来验证这些性质。 系统特性的实验分析： 线性、时不变性、因果性、稳定性是判断一个系统是否符合工程要求的四大基本特性。本书将通过一系列实验，让学习者亲身体验和验证这些特性。例如，我们会构建简单的电路模型（如RC、RL电路）或利用软件模拟，来观察输入信号变化时，系统的输出信号是否满足叠加性和齐次性（线性），以及系统参数是否随时间变化（时不变性）。因果性的实验将侧重于理解系统输出只与当前及过去输入有关的原理，而稳定性实验则会通过观察系统在受到扰动后是否会发散或衰减，来判断其稳定性。这些基础实验为后续更复杂的系统分析奠定了坚实的基础。 第二部分：信号的变换与分析实验 傅里叶变换及其应用： 傅里叶变换是分析信号频谱特性的核心工具，它将时域信号分解为不同频率的正弦分量的叠加。本书将通过实验，让学习者深刻理解傅里叶变换的原理及其强大的分析能力。我们将利用软件工具，对不同类型的信号（如方波、锯齿波、脉冲信号）进行傅里叶变换，观察其频谱图，从而直观地理解信号中包含的频率成分。实验还会涉及傅里叶级数和傅里叶变换的性质（如线性、时移、频移、卷积定理等），通过具体例子来验证这些性质的正确性，并理解它们在信号处理中的实际意义，例如信号滤波、解调等。 拉普拉斯变换及其系统分析： 拉普拉斯变换是处理非周期信号和瞬态响应的重要工具，尤其在分析线性时不变系统的动态行为方面表现出色。本书将引导学习者通过实验，掌握拉普拉斯变换的计算及其在系统分析中的应用。我们会设计实验，将时域的微分方程转化为频域的代数方程，通过求解拉普拉斯逆变换来获得系统的瞬态响应。特别地，我们会关注系统函数的概念，通过实验来分析不同系统函数的极点和零点对系统响应的影响，以及如何通过分析系统函数来预测系统的稳定性和频率响应。 Z变换及其离散时间系统分析： 随着数字信号处理技术的飞速发展，离散时间系统分析变得尤为重要。Z变换是处理离散时间信号和系统的有力工具。本书将提供一系列实验，帮助学习者掌握Z变换的计算及其在离散系统分析中的应用。我们将通过离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）来分析离散信号的频谱，并深入理解采样定理在数字信号处理中的重要性。实验还会涉及离散时间系统的冲激响应、阶跃响应的计算与分析，以及如何通过Z变换来判断离散系统的稳定性。 第三部分：系统建模与仿真实验 线性时不变系统的建模与分析： 真实世界的许多系统都可以被近似建模为线性时不变系统。本书将指导学习者如何利用现有的工具（如MATLAB/Simulink等）对实际或理论系统进行建模。实验内容将涵盖构建不同阶数的微分方程或差分方程模型，并利用这些模型来预测系统的行为。我们会通过实验来分析系统的零输入响应和零状态响应，以及它们如何叠加构成系统的全响应。此外，还会涉及如何利用系统辨识技术，从输入输出数据中推断出系统的模型参数。 系统响应与稳定性判别： 深入理解系统的响应特性是进行系统设计和优化的关键。本书将通过一系列实验，让学习者深入研究系统的暂态响应（如上升时间、超调量、调节时间）和稳态响应，以及它们如何受到系统参数和输入信号的影响。更重要的是，我们会通过实验来演示如何利用奈奎斯特判据、根轨迹法、Bode图等经典稳定性判据，来分析和判别系统的稳定性。通过改变系统参数，观察其对稳定性边界的影响，从而加深对系统稳定性的理解。 反馈系统分析与设计： 反馈是现代控制系统和许多工程领域的核心概念。本书将重点介绍反馈系统的原理及其在信号与系统中的应用。实验将围绕着负反馈和正反馈系统展开，分析反馈对系统性能（如灵敏度、噪声抑制、稳态误差）的影响。学习者将有机会设计简单的反馈控制系统，并通过仿真来验证其性能。例如，我们会设计一个简单的速度控制系统，通过调整反馈增益来优化系统的响应速度和稳定性。 第四部分：高级信号处理与应用实验 数字滤波器设计与实现： 数字滤波器在信号去噪、特征提取、信息传输等领域有着广泛的应用。本书将带领学习者掌握数字滤波器的设计原理和实现方法。我们将介绍IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器的结构和设计方法，并利用实验来对比它们的优缺点。学习者将亲手设计低通、高通、带通、带阻等不同类型的滤波器，并利用实际信号进行滤波实验，观察滤波效果。 随机信号及其分析： 现实世界中的许多信号都带有随机性，如通信中的噪声、传感器数据的波动等。本书将 introduces 随机信号的基本概念，如概率密度函数、均值、方差、自相关函数、功率谱密度等。我们将设计实验，通过仿真来生成和分析不同类型的随机信号，并学习如何利用这些工具来表征和理解随机信号的特性。例如，我们会通过实验来分析加性高斯白噪声对信号的影响，并学习如何通过滤波来降低噪声的影响。 现代通信系统信号处理基础： 信号与系统是现代通信系统的基石。本书将通过一系列实验，展示信号与系统理论在通信系统中的应用。我们将探讨信号的调制与解调原理，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等，并通过实验来观察调制和解调过程。此外，还会涉及数字通信中的基本概念，如采样、量化、编码，以及它们的实际应用。 实验环境与工具 本书的实验部分将充分利用现代化的仿真工具，例如广泛应用于工程计算和科学仿真的MATLAB/Simulink软件。这些工具提供了强大的信号生成、处理、分析和系统建模能力，使得学习者能够高效地进行各种实验，并能够方便地可视化和分析实验结果。我们也会提供相应的代码示例和指导，帮助学习者快速上手。 本书的价值与目标 本书的编写宗旨是为学习者提供一个系统、深入且具有实践性的信号与系统学习平台。我们希望通过这些精心设计的实验，帮助学习者： 深刻理解信号与系统理论： 将抽象的数学公式转化为直观的工程概念，加深对基本原理的理解。 掌握核心的信号处理技能： 熟练运用各种工具和方法对信号进行分析、处理和变换。 培养解决实际工程问题的能力： 能够将所学理论和实验技能应用于解决实际的工程挑战。 建立扎实的学科基础： 为后续更深入的专业学习和研究打下坚实的基础。 结语 信号与系统的世界充满了挑战与魅力。我们相信，通过本书的理论阐述和大量的实验实践，学习者将能够逐步解锁这个世界的奥秘，掌握分析和理解现代工程系统运行规律的关键能力。愿这本书成为你探索数字世界脉搏的忠实伙伴，引领你走向更广阔的工程知识领域。

评分☆☆☆☆☆

从一个过来人的角度来说，一本好的实验教程，最能体现其价值的地方就在于它能否真正帮助读者解决学习中的痛点。我记得我当年学习信号与系统的时候，最困扰我的就是实验环节。理论学得再好，一到实际操作就无从下手，要么是设备操作不熟练，要么是实验现象与预期不符，然后又不知道问题出在哪里。这本书如果能够提供非常详细的实验指导，从硬件连接到软件设置，再到数据采集和分析，都能够做到面面俱到，那就非常难得了。我特别希望这本书能够包含一些与时俱进的实验项目，而不是一些陈旧过时的内容。比如，利用数字信号处理技术对音频或图像进行处理的实验，或者结合一些嵌入式系统进行实时信号分析的实验。这些实验不仅能让学生掌握核心的信号与系统知识，还能让他们接触到前沿的技术，为未来的学习和工作打下坚实的基础。此外，如果书中能够提供一些关于实验数据分析和报告撰写的范例，那对提升学生的综合能力也会有很大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将步入大三的学生，信号与系统这门课对我来说至关重要，也一直是我比较头疼的科目。理论部分虽然努力去学了，但总感觉有些抽象，很难将那些数学公式和波形与实际应用联系起来。听说这本书是一本实验教程，我立刻就有了很大的兴趣。我希望能在这本书中找到将理论知识转化为实际操作的桥梁。例如，关于傅里叶变换、拉普拉斯变换这些概念，光靠听课和看书，我很难直观地理解它们到底有什么用，以及在实际系统中是如何体现的。如果这本书能通过一些具体的实验，比如信号的频谱分析，系统的频率响应测试，让我亲眼看到这些理论是如何运作的，那我相信我的理解会深刻很多。我尤其关注实验的可操作性，比如是否需要昂贵的仪器设备，或者是否可以使用一些常见的仿真软件，比如MATLAB或者Python。如果实验能够贴近实际工程中的应用场景，那就更好了，能让我对未来的职业发展有一个更清晰的认识。我还期待书中能够有一些常见问题的解答和故障排除的指导，这对于在实验过程中遇到困难的学生来说，无疑是雪中送炭。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引我的，蓝白相间的色调，简洁大方，给人一种科技感和专业感。拿到书的那一刻，我感觉到纸张的质感相当不错，不是那种廉价的卡纸，翻页的时候声音也比较清脆，这会让人在使用过程中心情愉悦不少。我之前就对信号与系统这个领域有一些基础的了解，所以对于实验教程这类书籍，我比较看重它的实践性和指导性。有时候看理论书会觉得枯燥乏味，如果能通过实验把抽象的概念具象化，那学习效果肯定会事半功倍。我特别希望这本书的实验章节能够详细地介绍每一个实验的原理、步骤，并且配有清晰的图示或者操作流程，这样对于初学者来说就会非常友好。而且，实验所用的软件或者硬件有没有统一的规定，或者有没有提供一些备选方案，这也是我比较关心的地方。如果能提供一些预习和复习的问题，或者实验后的讨论和总结，那就更完美了，这有助于巩固所学知识，并且能够引发更深层次的思考。我个人认为，一本好的实验教程，不仅仅是告诉“怎么做”，更重要的是引导读者“为什么这么做”，从而理解背后的科学道理。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，在学习像信号与系统这样一门综合性很强的课程时，动手实践是检验学习效果最直接有效的方式。这本书的定位是“实验教程”，这让我对它充满了期待。我希望它能够提供一系列设计精巧、具有代表性的实验，能够充分展示信号与系统理论在实际应用中的魅力。例如，通过模拟不同类型的信号源，观察其频谱特性；或者搭建一个简单的滤波器电路，测试其对不同频率信号的衰减效果。我尤其希望书中能够介绍一些利用通用电子测试仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析器等进行实验的方法，并提供详细的操作步骤和注意事项。同时，如果书中能够包含一些关于如何用编程语言（如MATLAB、Python）来实现信号处理算法的实验，那会更具时代感和实用性，因为在现代工程中，软件仿真和算法实现已经变得越来越重要。我还希望书中能有一些实验的拓展和思考题，引导读者在完成基本实验后，进一步探索更复杂的场景和问题，从而加深对课程内容的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就带着一种“实操”的意味，作为一名正在电子信息工程专业学习的本科生，我对此类书籍向来是非常重视的。理论知识的学习固然重要，但如果不能通过实践来验证和巩固，那么这些知识往往会变得苍白无力。我希望这本书的实验内容能够紧密围绕信号与系统的核心概念，比如卷积、采样、滤波等，通过具体的实验设计，让读者能够亲手体验这些概念的生成过程和影响。我特别关注书中对于实验电路的设计和元器件的选择是否有详细的说明，以及实验中可能出现的各种现象及其原因的分析。如果书中能够提供一些不同难度级别的实验，比如从基础的模拟信号处理到更复杂的数字信号处理，这样不同水平的学习者都能找到适合自己的内容。我还会关注书中对实验结果的解读和分析是否深入，能否引导读者思考实验数据背后的意义，以及如何将实验结果与理论模型进行比对。一本优秀的实验教程，应该能够培养读者的动手能力、独立思考能力和解决问题的能力。