信号与系统MATLAB实践 孟桥,董志芳,王琼 9787040248890 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孟桥，董志芳，王琼 著

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• 孟桥
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• 王琼
• 9787040248890

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040248890

商品编码：29582557790

包装：平装

出版时间：2008-12-01

基本信息

书名：信号与系统MATLAB实践

定价：20.6元

作者：孟桥,董志芳,王琼

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787040248890

字数：240000

页码：198

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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本书以信号与系统、数字信号处理等课程相关内容作为应用背景，结合MATLAB工具，介绍如何应用计算机技术解决工程实践中遇到的问题。
全书共分八章。章为MATLAB入门，包括基本计算、作图语句及其帮助系统的使用；第二、三、四、五章则分别以信号分析、系统分析以及系统对信号响应等“信号与系统”课程相关内容为主线，介绍了如何用MATLAB解决相关的问题；第六章结合通信中的调制解调以及采样定理，应用计算机仿真工具对相关内容进行研究和验证。第七章为数字滤波器设计，介绍如何用MATLAB工具设计出各种类型的数字滤波器。第八章结合信号与系统中的框图、系统串并联等部分内容，简单介绍了MALTAB中的图形化仿真工具SIMULINK。
本书强调知识的基础性、算法的共通性以及基础知识与实践的结合，内容上力求简单明了，易于掌握，同时也留下了自主探究的空间，强化对学生自主学习能力的培养。
本书可以作为电气信息类专业相关课程的实践指导教材，也可以作为学生在学习信号与系统课程之后，进一步理解相关理论知识、掌握计算机仿真基本方法及了解相关理论在实际工程中应用的自学性读物。

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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章 MATLAB简介
§1-1 科学计算、计算机语言与MATLAB
§1-2 MATLAB入门
§1-3 MATLAB中的简单作图语句
§1-4 MATALB的系统帮助
熟悉MATLAB基本操作

第二章 信号分析
§2-1 信号的计算
信号的运算
§2-2 信号的谱分析
信号的谱分析
§2-3 信号的正交变换
信号的正交变换

第三章 二维信号分析
§3-1 图像信号的格式与表示
§3-2 图像的频域分析与处理
§3-3 图像的空间域处理
二维信号的分析与处理

第四章 系统分析
§4-1 系统在MATLAB中的表示
§4-2 系统的频率响应与波特图
系统在MATLAB中的表示和频率特性
§4-3 系统的极零点及稳定性分析
§4-4 线性反馈系统稳定性分析
系统极零点及其稳定性

第五章 系统对信号响应分析
§5-1 系统对激励的响应
系统的响应
§5-2 通过状态方程求系统响应的数值解
§5-3 非线性系统的数值解
状态方程的数值解法

第六章 调制解调与取样定理
§6-1 AM调制与解调
§6-2 脉冲幅度调制
信号调制与解调
§6-3 取样定理
取样定理

第七章 数字滤波器设计
§7-1 数字滤波器简介
§7-2 IIR滤波器设计
§7-3 FIR滤波器设计
滤波器设计

第八章 系统仿真
§8-1 系统仿真工具SIMuuNK简介
SIMULINK模拟仿真
§8-2 SIMULINK进阶
系统仿真综合
附录：MATLAB基本运算符表
索引
参考文献

数字信号处理基础理论与应用 内容简介 本书系统阐述了数字信号处理（DSP）的核心理论，并结合现代计算工具，旨在为读者提供坚实的理论基础和实践操作能力。内容涵盖了信号与系统的基本概念、时域和频域分析方法、采样理论、滤波器设计、傅里叶变换及其应用、Z变换、离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）等关键技术。同时，本书注重理论与实践的结合，通过丰富的实例和图示，帮助读者深入理解抽象的数学概念，并学会如何将其应用于实际问题。 第一部分：信号与系统的基本概念 本部分将带领读者走进信号与系统的广阔天地。我们将从信号的定义和分类入手，了解连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等不同类型信号的特性。接着，我们将深入探讨系统的概念，包括系统的输入、输出、状态以及系统的基本性质，如线性、时不变、因果性、稳定性等。通过对这些基本概念的透彻理解，读者将为后续深入学习打下坚实的基础。 信号的表示与分类：我们将学习如何用数学语言描述信号，包括指数信号、正弦信号、阶数信号、冲激信号和矩形信号等基本信号。同时，还将介绍如何将信号划分为不同的类别，以便于分析和处理。 系统的基本性质：线性系统意味着叠加原理成立，时不变系统意味着系统的特性不随时间变化。因果性系统要求系统的输出只与当前和过去的输入有关，而稳定性系统则要求有界的输入产生有界的输出。我们将通过数学推导和直观的例子来理解这些性质的重要性及其对系统行为的影响。 基本信号与系统运算：本书还将介绍信号的基本运算，如时移、尺度变换、翻转等，以及系统基本的运算，如卷积。特别是线性时不变（LTI）系统的冲激响应及其在系统分析中的核心作用，将得到详尽的阐述。 第二部分：时域分析方法 时域分析是理解信号与系统行为的最直观的方式。本部分将聚焦于如何在时间维度上分析信号和系统。我们将深入研究卷积运算，它揭示了LTI系统输出与输入之间的内在联系。通过卷积，我们可以预测系统对任意输入信号的响应，这在信号滤波、系统模拟等领域至关重要。 卷积运算：我们将详细讲解连续时间信号和离散时间信号的卷积过程，包括其数学定义、计算方法以及几何解释。通过大量的实例，读者将熟练掌握如何利用卷积来求解LTI系统的零输入响应和零状态响应。 系统响应分析：我们将分析系统在不同输入信号作用下的响应，包括单位冲激响应、单位阶跃响应等。这些响应是表征系统特性的重要指标，有助于我们理解系统的动态行为。 第三部分：频域分析方法 频域分析是理解信号与系统行为的另一种强大视角。与时域分析不同，频域分析关注信号在不同频率成分上的分布。本部分将介绍傅里叶级数（FS）和傅里叶变换（FT），它们能够将时域信号分解为一系列正弦和余弦分量，从而揭示信号的频谱特性。 傅里叶级数：对于周期信号，傅里叶级数可以将信号表示为一系列谐波分量的叠加。我们将学习如何计算傅里叶级数的系数，并理解不同谐波分量对信号形状的影响。 傅里叶变换：对于非周期信号，傅里叶变换则将其转化为连续的频谱。我们将学习傅里叶变换的定义、性质以及如何求解常见信号的傅里叶变换。傅里叶变换是信号分析、频谱监测、数据压缩等领域的核心工具。 能量谱密度与功率谱密度：我们将介绍如何利用傅里叶变换来分析信号的能量和功率分布，这对于理解信号的统计特性以及在噪声环境下进行信号检测尤为重要。 第四部分：采样理论 数字信号处理的核心在于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，而采样是实现这一转化的关键步骤。本部分将深入探讨采样理论，包括奈奎斯特采样定理，它指出了无失真恢复连续信号所需的最低采样频率。我们将分析欠采样和过采样现象，理解采样率对信号信息保真度的影响。 奈奎斯特采样定理：我们将详细阐述奈奎斯特准则，并解释其数学原理。通过分析奈奎斯特频率的概念，读者将理解如何根据信号的最高频率来选择合适的采样率。 采样过程与信号恢复：我们将介绍理想采样和实际采样之间的区别，以及在采样后如何通过插值等方法来恢复原始连续信号。 混叠现象：我们将深入研究采样过程中可能出现的混叠现象，并讲解其产生的原因以及如何避免。这对于确保数字信号处理的准确性至关重要。 第五部分：Z变换 Z变换是分析离散时间信号与系统的强大数学工具，它在许多方面与傅里叶变换类似，但特别适用于离散时间系统。本部分将介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）以及重要的性质，如线性性、时移性、卷积性质等。Z变换使得复杂的离散时间系统分析变得更为简便。 Z变换的定义与性质：我们将学习如何求解离散信号的Z变换，并探索Z变换的各种性质，例如如何利用Z变换将时域的卷积运算转化为频域的乘积运算。 收敛域（ROC）：收敛域是Z变换存在的重要条件。我们将深入理解不同序列的收敛域，以及收敛域如何影响系统的稳定性。 逆Z变换：我们将学习如何从Z域的函数恢复到时域的序列，这使得我们可以完成从系统函数到系统响应的完整分析。 第六部分：滤波器设计与应用 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色，它们能够选择性地允许某些频率成分通过，同时抑制另一些频率成分。本部分将介绍两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将学习它们的特性、设计方法和应用场景。 IIR滤波器：介绍IIR滤波器的原理，利用反馈实现更紧凑的系统结构和更低的计算复杂度，但需要注意其稳定性问题。 FIR滤波器：介绍FIR滤波器的原理，其直接的系统结构保证了稳定性，易于设计，特别是在对线性相位有要求的场合。我们将介绍窗函数法等常用的FIR滤波器设计方法。 滤波器性能指标：我们将学习如何评价滤波器的性能，如通带、阻带、过渡带、幅度响应、相位响应等。 实际应用：我们将通过实例展示滤波器在音频处理、图像增强、通信系统等领域的广泛应用。 第七部分：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 离散傅里叶变换（DFT）是将有限长离散信号进行频谱分析的核心工具。然而，直接计算DFT的复杂度较高。本部分将重点介绍快速傅里叶变换（FFT），它是一类高效计算DFT的算法，极大地加速了信号的频谱分析。 DFT的定义与性质：我们将深入理解DFT的数学定义，并探讨其重要的性质，如周期性、对称性等。 FFT算法：我们将介绍几种典型的FFT算法，如蝶形运算和按时间抽取、按频率抽取等算法原理，理解其如何降低计算量。 FFT的应用：我们将展示FFT在频谱分析、卷积计算、系统辨识等方面的强大应用，以及如何在实际工程问题中运用FFT。 结论 本书内容系统全面，理论推导严谨，并注重实践应用，力求帮助读者在掌握数字信号处理基本原理的同时，能够灵活运用相关工具解决实际问题。通过学习本书，读者将能够深入理解信号与系统的奥秘，并为进一步研究更高级的信号处理技术打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统MATLAB实践》我拿到手后，说实话，第一感觉就是“厚实”。翻开目录，涵盖的内容确实非常全面，从基础的信号生成、运算，到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的MATLAB实现，再到各种滤波器设计与仿真，可以说是一应俱全。我尤其关注的是关于系统辨识和状态空间方法的章节，这部分内容在很多信号处理的应用中都非常关键，例如在控制系统设计和数据建模方面。我期待书中能提供足够详细的步骤和清晰的图示，能够一步步引导我完成复杂的MATLAB编程和仿真。很多时候，理论学得再好，如果不能通过实践去验证和深化理解，最终还是会流于表面。我希望这本书能够成为我的一个得力助手，不仅能解决我在学习过程中遇到的实际编程难题，更能帮助我建立起完整的信号处理知识体系。比如说，当学习到卷积定理时，我希望能看到如何在MATLAB中通过直接卷积和频域乘积两种方式来计算卷积，并对比结果，从而加深对这个重要定理的理解。另外，关于时域离散系统，如何通过MATLAB求解差分方程、分析系统的稳定性，这也是我非常感兴趣的部分。如果书中能提供一些更具挑战性的综合性案例，让我能够运用前面学到的多种工具和技术去解决一个实际问题，那将是再好不过了。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触信号与系统这门课程的本科生，对于这门课程的理论知识感到既好奇又有些畏惧。我深知MATLAB作为一款强大的工程计算软件，在信号处理领域有着举足轻重的地位。因此，我非常希望能找到一本能够将信号与系统理论与MATLAB实践紧密结合的书籍，来帮助我更好地理解和掌握这门课程。我期待这本书能够从最基础的概念入手，循序渐进地引导我学习如何利用MATLAB来绘制和分析各种基本信号，比如冲激信号、阶跃信号、指数信号等。然后，我希望能够学习如何在MATLAB中实现傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换，并且能够通过可视化工具来直观地理解这些变换的含义和应用。对于数字滤波器的设计，我希望能够学习到如何利用MATLAB来设计FIR和IIR滤波器，并且能够通过仿真来验证滤波器的效果。如果书中还能提供一些简单的信号处理应用案例，比如噪声的去除、信号的去混叠等，让我能够看到理论知识在实际问题中的应用，那将极大地提升我的学习兴趣和动力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名工程专业的研究生，在学习过程中经常会遇到需要处理和分析大量数据的情况，其中很多都涉及到信号与系统的理论。虽然我在本科阶段学习过这门课程，但很多细节已经有些模糊，而且当时也没有机会深入地进行MATLAB实践。这本书的出现，无疑为我提供了一个绝佳的复习和提升机会。我特别希望能通过这本书，系统地学习如何在MATLAB中实现各种信号的生成，比如正弦波、方波、指数信号等，并且能够熟练掌握信号的运算，如加法、乘法、卷积等。我对书中关于系统稳定性分析的部分非常感兴趣，希望能看到如何利用MATLAB来判断一个系统的稳定性，以及如何通过改变系统参数来影响其稳定性。此外，在通信系统和控制系统中，滤波器的应用无处不在，我希望书中能详细介绍FIR和IIR滤波器的设计方法，以及如何在MATLAB中实现它们的仿真，并通过可视化手段展示滤波器的频率响应和相位响应。如果书中还能提供一些关于多抽样率信号处理和谱估计的介绍，以及相应的MATLAB实现，那将是我非常期待的。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真的是抱了极大的希望去买的，毕竟是孟桥、董志芳、王琼这几位大牛的著作，而且是《信号与系统》这门核心课程的MATLAB实践，这简直是为我量身定制的。我一直觉得信号与系统这门课虽然理论扎实，但脱离了实际操作总是让人感觉隔了一层窗户纸。尤其是当需要对信号进行滤波、变换、分析的时候，如果没有一个直观的工具，光靠公式推导，效率低且容易出错。MATLAB的强大之处就在于它能够让抽象的数学概念变得可视化，而这本书的出现，理论上应该是将两者完美结合。我期待的不仅仅是能运行代码，更希望通过书中的实例，能够深入理解各种信号处理算法背后的原理，知道为什么这样做，它解决了什么问题。例如，傅里叶变换在时域和频域之间的转换，不同的窗函数对频谱的影响，还有各种滤波器（如FIR、IIR）的设计思路和效果对比，这些都应该通过MATLAB的仿真得到直观的呈现。我希望书中的代码是清晰、规范的，并且有详细的注释，能够让我这个MATLAB初学者也能够快速上手，并且从中学习到良好的编程习惯。同时，我也希望书中能包含一些实际应用案例，比如音频信号的处理、图像信号的分析，哪怕是简单的通信信号模拟，都能让我看到理论与实际的联系，激发我进一步探索的兴趣。毕竟，学习知识最终还是要落地的，只有在实践中运用，才能真正掌握。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直觉得信号与系统这门课的理论知识比较抽象，尤其是涉及到一些高阶的概念，比如随机信号的分析，以及一些高级的滤波技术，比如自适应滤波器。纯粹的数学推导往往让人感到枯燥乏味，而且很难将其与实际应用联系起来。所以我才特别关注这本书，希望能通过MATLAB这个强大的工具，让这些抽象的概念变得生动起来。我特别期待书中能够包含一些关于傅里叶级数和傅里叶变换在频谱分析中的应用，例如如何通过MATLAB绘制出不同信号的频谱图，并解释频谱的含义。另外，对于脉冲响应不变法和双线性变换法这两种数字滤波器设计方法，我希望能看到详细的MATLAB实现过程，并且能够对比它们的优缺点。如果书中还能涉及一些关于谱估计方法，比如周期图法、Welch法等，并且通过MATLAB进行仿真演示，那将极大地扩展我的知识视野。我希望这本书不仅仅是代码的堆砌，更能引发我对信号处理领域更深层次的思考，让我不仅仅是会写代码，更能理解代码背后的数学原理和工程意义。