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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：29488012509

包装：平装

出版时间：2014-09-01

图书基本信息
图书名称	信号与系统实验教程
作者	高平
定价	30.00元
出版社	江苏大学出版社
ISBN	9787811307771
出版日期	2014-09-01
字数
页码	232
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

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。

作者简介

目录

篇 信号与系统基本原理 单元一 信号系统的分析 单元二 连续时间系统的时域分析 单元三 连续信号的正交分解 单元四 连续时间系统的频域分析 单元五 连续时间系统的模拟 单元六 信号的采样与恢复 单元七 傅里叶变换 单元八 数字滤波器 第2篇 信号与系统仪器实验 A仪器设备使用说明 单元一 数字存储示波器的使用 单元二 智能信号测试仪的使用 单元三 信号系统实验箱的使用 单元四 数字信号处理实验设备和环境 B信号与线性系统实验 实验一 仪器使用及信号的观察与测试 实验二 信号产生及频域分析 实验三 信号合成 实验四 滤波器及其频率特性 实验五 信号通过线性系统 实验六 基本运算单元及其应用 实验七 连续时间系统模拟 实验八 信号采样与恢复： C数字信号处理实验 实验一信号放大与衰减： 实验二 FIR滤波器设计 实验三 IIR滤波器设计 实验 FFT频谱分析 实验五 正弦信号产生 实验六 噪声产生 实验七 DTMF、产生与接收 实验八 有限精度处理的影响： 第3篇 信号与系统仿真实验 A信号处理的计算机仿真 单元一 虚拟电路实验平台 单元二 EWB的菜单 单元三 元器件和仪器的调用 单元 EWB 9分析功能 B信号系统仿真实验 实验一 正弦、方波和三角波信号发生器的设计仿真 实验二 信号的合成和滤波电路对信号的影响 实验三 信号的频域分析 实验四 谐振电路的研究及其对信号的影响 实验五 时序逻辑电路设计和时序信号产生 实验六 移相电路设计及其对信号相位的影响 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《通信原理与实践》 一、内容概述 《通信原理与实践》是一本旨在深入剖析现代通信系统核心原理，并结合实际工程应用进行阐述的著作。本书不涉及信号与系统等基础理论的详细推导，而是将重点放在这些理论如何在实际通信设备和系统中得以体现和应用。全书围绕通信系统的关键组成部分，从信息源编码、信道编码、调制解调，到多址技术、移动通信、光纤通信等，进行系统性的介绍。本书理论与实践紧密结合，力求使读者不仅理解通信背后的数学模型和物理机制，更能把握通信系统设计、优化和故障排除的思路与方法。 二、章节内容详解 第一部分：通信系统基础与数字基带传输 1. 通信系统模型回顾与关键指标（非信号与系统推导） 概述： 简要回顾通信系统的基本框图，强调信息源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信宿等关键环节的功能。 关键指标： 重点介绍通信系统的性能评估指标，如信噪比（SNR）、误码率（BER）、信道容量、速率、带宽等，并解释它们在实际通信设计中的意义，而非数学推导。例如，在信噪比部分，会讲解噪声的来源（热噪声、散粒噪声等）及其对信号的影响，以及如何通过提高发射功率或降低噪声来改善SNR，而非从热力学或电磁场理论出发。 信息论初步（概念性）： 介绍信息熵的概念，理解信息量的大小与事件发生概率的关系，为后续的编码章节做铺垫，但不会深入探讨信息论的数学证明。 2. 信源编码（数据压缩） 无损压缩： 详细介绍霍夫曼编码、算术编码等算法的原理与实现思路。例如，霍夫曼编码部分会通过具体的例子展示如何构建编码树，如何分配码字，并分析其压缩效率。 有损压缩： 介绍脉冲编码调制（PCM）的基本过程，以及量化误差的概念。对于图像和音频压缩，会介绍离散余弦变换（DCT）、感知编码等概念，说明其压缩原理，但不会涉及傅里叶变换的详细推导。 应用案例： 讲解这些编码技术在MP3、JPEG、MPEG等标准中的应用。 3. 信道编码（差错控制） 检错码： 介绍奇偶校验码、CRC校验码的原理和用途，强调它们如何检测错误，但不能纠正。 纠错码： 详细介绍分组码（如Hamming码、BCH码、Reed-Solomon码）和卷积码的工作原理、编码器结构、译码方法（如硬判决、软判决）。重点在于理解它们如何引入冗余信息来检测和纠正错误。例如，Hamming码会展示其海明权重和生成矩阵的构建，以及如何通过伴随式计算来定位错误。 Turbo码与LDPC码： 介绍现代高性能纠错码的基本思想，如迭代译码、稀疏校验矩阵等，阐述其接近香农限的性能优势，但不对其数学复杂度进行深入分析。 编码增益： 解释信道编码如何通过增加冗余来提高系统的可靠性，引入“编码增益”的概念，并说明其与比特信噪比的关系。 4. 基带传输与数字信号表示 数字信号波形： 介绍单极性、双极性不归零、归零、曼彻斯特编码等常见数字基带波形的特点、频谱特性和优缺点。 最佳基带传输： 讲解奈奎斯特准则，包括无码间串扰的条件以及升余弦滤波器在实现这一目标中的作用。强调眼图分析在评估码间串扰和信号质量方面的应用。 基带传输的性能： 分析在加性高斯白噪声（AWGN）信道下，理想带通接收机的误码率性能，引入“匹配滤波器”的概念，并解释其为何能达到最优性能。 第二部分：数字带通传输与调制技术 5. 数字带通传输基础 频谱效率： 定义频谱效率，并解释如何通过提高调制阶数和编码技术来提升频谱效率。 信道模型（AWGN）： 再次强调AWGN信道模型在分析带通传输性能中的重要性，并在此基础上介绍后续的调制技术。 6. 幅键控（ASK）与移相键控（PSK） ASK： 详细介绍二进制ASK（OOK）、M进制ASK的原理、星座图、频谱特性、功率谱密度、误码率性能。 PSK： 详细介绍二进制PSK（BPSK）、差分PSK（DPSK）、M进制PSK的原理、星座图、频谱特性、功率谱密度、误码率性能。重点分析BPSK的恒包络特性及其优势。 7. 频移键控（FSK）与正交振幅键控（QAM） FSK： 详细介绍二进制FSK、M进制FSK的原理、星座图、频谱特性、功率谱密度、误码率性能。区分相干FSK和非相干FSK的性能差异。 QAM： 详细介绍正交振幅键控（QPSK）、8QAM、16QAM、64QAM等M进制QAM的原理、星座图、频谱特性、功率谱密度、误码率性能。强调QAM如何结合ASK和PSK的优点，实现高频谱效率。 8. 调制与解调器设计 相干解调： 讲解相干解调的基本原理，包括载波同步的要求，以及不同调制方式的相干解调电路设计思路（如乘法器、低通滤波器）。 非相干解调： 讲解非相干解调（如包络检波、鉴频器）的原理，分析其相对于相干解调的性能损失和电路简化。 载波同步与位同步： 介绍实现相干解调所必需的载波同步和位同步技术，如PLL（锁相环）、CRC同步等，并分析同步误差对解调性能的影响。 第三部分：多用户通信与高级主题 9. 多址技术 频分多址（FDMA）： 介绍FDMA的原理，包括如何划分频谱资源，以及在设计中需要考虑的保护带。 时分多址（TDMA）： 介绍TDMA的原理，包括时隙分配，以及同步问题。 码分多址（CDMA）： 详细介绍CDMA的原理，包括伪随机码（PN码）的性质、扩频与解扩过程、抗干扰能力、多址干扰（MAI）的概念及其处理方法（如拉曼-特纳法）。 正交频分复用（OFDM）： 介绍OFDM的原理，强调其利用IFFT/FFT实现正交子载波，以及如何克服频率选择性衰落和码间串扰。介绍循环前缀（CP）的作用。 10. 移动通信系统基础 蜂窝网络结构： 介绍蜂窝网络的基本概念，包括小区、基站、移动交换中心（MSC）等。 移动通信中的信道特性： 讲解移动通信中特有的信道衰落（如瑞利衰落、莱斯衰落）、多径效应、多普勒效应及其对信号传输的影响。 切换（Handover）： 介绍移动通信中的切换过程，包括硬切换和软切换，以及其实现机制。 现代移动通信系统概述（GSM, WCDMA, LTE, 5G - 概念性）： 简要介绍各代移动通信系统的主要技术特点和演进方向，如GSM的时分/频分复用，WCDMA的扩频，LTE的OFDMA和SC-FDMA，5G的毫米波、大规模MIMO等，但不对其底层协议栈进行深入解析。 11. 无线局域网（WLAN）与蓝牙 WLAN（Wi-Fi）： 介绍IEEE 802.11系列标准，包括其物理层（如DSSS、OFDM）和MAC层（如CSMA/CA）的基本原理。 蓝牙（Bluetooth）： 介绍蓝牙的技术特点、工作频段、跳频技术、通信模式（如Piconet、Scatternet）。 12. 光纤通信系统 光纤传输介质： 介绍光纤的类型（单模、多模）、传输原理、损耗（吸收、散射、弯曲损耗）和色散（模间色散、材料色散、波导色散）。 光信号的产生与检测： 介绍LED和激光二极管（LD）作为光源，以及PIN光电二极管和APD作为光检测器的基本原理。 光信号的调制与解调（概念性）： 简单介绍强度调制（IM）等基本调制方式，以及直接检测等解调方式。 光纤通信系统指标： 介绍光功率预算、系统复杂度等关键指标。 第四部分：通信系统设计与实践 13. 通信系统性能分析与仿真 系统级仿真框架： 介绍使用MATLAB/Simulink、Python等工具进行通信系统仿真的基本步骤和流程。 关键参数仿真： 演示如何仿真不同调制解调方式、编码技术在不同信道模型下的误码率性能，并与理论值进行对比。 性能优化： 讨论如何通过调整参数（如滤波器的滚降系数、编码率、星座图设计）来优化系统性能。 14. 通信系统集成与测试 模块化设计： 强调通信系统中各模块（如编码器、调制器、滤波器、均衡器）的独立设计与接口定义。 实际测量仪器： 介绍频谱分析仪、示波器、信号发生器、网络分析仪等在通信系统测试中的应用。 典型测试场景： 讲解如何在实际测试中验证系统指标，如信号的功率谱、眼图、误码率等。 三、本书特点 聚焦应用： 本书避免了繁杂的数学推导，将重点放在通信原理如何转化为实际的工程设计和系统实现上。 结构清晰： 全书按照信息流动的顺序，从信源到信宿，从基础到高级，层层递进。 图文并茂： 大量采用图示、表格和实例，直观地展示抽象的通信概念，加深读者理解。 案例丰富： 引用了大量现代通信系统（如Wi-Fi、蓝牙、移动通信、光纤通信）的实际案例，帮助读者建立宏观认识。 实践导向： 提供了通信系统仿真和测试的指导，鼓励读者动手实践，将理论知识应用于解决实际问题。 四、读者对象 本书适合于通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生，以及从事通信系统设计、开发、测试和优化的工程师和技术人员。对于希望快速掌握现代通信系统核心技术，并将其应用于实际工程的读者，《通信原理与实践》将是不可多得的参考。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子工程领域充满好奇的爱好者，虽然没有接受过系统性的专业训练，但一直渴望能深入了解一些基础的工程原理。这本书的出现，无疑满足了我这份求知欲。它的语言风格非常平易近人，即使是对初学者来说，也不会感到望而却步。作者非常擅长用生活中的类比来解释复杂的概念，比如在讲解信号的“能量”和“功率”时，他就用了水流和灯泡的亮度来类比，瞬间就让我茅塞顿开。书中的一些章节，虽然涉及到了数学公式，但都配有详细的解释和图示，让我能够理解公式背后的含义，而不是仅仅看到一堆符号。我特别喜欢书中关于“系统”的讨论，作者将系统看作是一个“黑盒子”，输入信号，然后输出信号，这种抽象化的描述，让我能够更容易地理解不同系统的特性，比如线性系统、时不变系统等等。此外，书中对几种经典信号（如单位阶跃信号、冲激信号）的详细介绍，以及它们在电路分析中的应用，也让我受益匪浅。这本书让我觉得，原来工程原理并没有想象中那么遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对数字信号处理略有了解的研究生，我一直在寻找一本能够帮助我深化理解，并且能在实际工作中应用的参考书。这本书给我带来的惊喜远超我的预期。它在处理一些经典概念时，并没有停留在教科书的层面，而是引入了更具启发性的视角和更贴近实际应用的案例。例如，在讲解“卷积”时，作者不仅给出了数学定义，还从工程的角度分析了卷积在系统响应中的作用，以及在滤波、特征提取等方面的应用。书中的章节安排非常合理，从基础的信号建模，到复杂的调制解调技术，层层递进，逻辑清晰。我特别喜欢书中关于“采样与重建”的深入探讨，不仅讲解了理论公式，还详细分析了实际采样过程中可能出现的各种失真，并给出了相应的解决方案，这对我后续进行数字信号采集和处理非常有指导意义。此外，书中还提及了一些高级主题，如小波分析和自适应滤波，虽然没有深入讲解，但为我打开了进一步学习的思路。总的来说，这本书是一本非常优秀的、兼具理论深度和实践指导意义的专业书籍。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在攻读通信工程专业的学生，这本书无疑是我近期遇到的最宝贵的学习资源之一。它并非一本简单的教材，更像是一位严谨的导师，以其系统性的视角和深入浅出的讲解，为我构建了一个扎实的信号理论基础。书中对信号的分类、时域和频域的分析方法，以及卷积、相关等核心概念的阐述，都达到了相当的高度。我尤其欣赏作者在解释各种变换（如拉普拉斯变换、Z变换）时，不仅仅是罗列公式，而是深入剖析了它们在不同应用场景下的物理意义和数学特性，这让我能够真正理解“为什么”要使用这些工具，而不是死记硬背。书中的例子设计得非常巧妙，从基本的正弦信号到复杂的脉冲信号，再到随机信号的统计特性，都覆盖得十分全面。我印象深刻的是关于采样定理的讲解，作者通过生动的图示和清晰的逻辑，让我彻底理解了“奈奎斯特定理”为何如此重要，以及欠采样和过采样可能带来的问题。此外，书中对不同类型滤波器（如FIR和IIR）的介绍，以及它们的设计准则，也为我后续的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对信号世界的大门，虽然我之前对这个领域所知甚少，但读完这本书后，感觉自己仿佛蜕变成了一个信号处理的“达人”。它的讲解方式非常生动有趣，不是那种枯燥乏味的理论堆砌。作者仿佛是一位经验丰富的向导，带领我一步步探索信号的奥秘。书中大量的图示和案例分析，让我能直观地理解抽象的概念。我特别喜欢它在介绍傅里叶变换时，并没有直接抛出复杂的公式，而是先从声音的频谱入手，解释了为什么我们能听到不同的乐器声，以及这些声音是如何被分解的。这种由浅入深的讲解，让我在不知不觉中就掌握了核心要点。而且，书中的实验部分更是点睛之笔，每一个实验都紧密联系着理论知识，让我能够亲手操作，验证所学。我尝试用Python编写了一些简单的信号生成和处理程序，通过书中的指导，我能够清晰地看到各种滤波器的效果，理解低通、高通、带通滤波的区别，甚至还能自己设计一个简单的均衡器来调整音频的频率响应。这种实践与理论相结合的方式，极大地巩固了我的学习成果，也让我对信号处理的应用产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前接触过一些关于信号理论的书籍，但很多都显得过于理论化，要么就是充斥着大量的数学推导，看得人头昏脑胀。直到我拿到这本《信号与系统实验教程》，才真正体验到什么叫做“学以致用”。这本书的独特之处在于，它将理论与实践完美地结合在了一起。它不是那种只讲“是什么”，而是更多地关注“怎么做”和“为什么这么做”。在介绍每个重要的信号处理概念时，作者都会立刻引出相应的实验，并且给出详细的操作步骤和代码示例。我印象最深的是关于“频谱分析”的部分，书中不仅解释了傅里叶变换的原理，还提供了使用MATLAB进行频谱分析的完整代码。我跟着书中的指示，输入了我自己的声音信号，然后通过程序输出频谱图，看到自己声音中不同频率的成分，那种感觉太棒了！这本书让我意识到，信号处理不再是书本上的几个公式，而是可以实实在在地观察和操控的。通过这些实验，我不仅巩固了理论知识，更重要的是培养了解决实际问题的能力。