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谷源涛，应启珩，郑君里 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040225594

商品编码：29729379542

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名:信号与系统——Matlab综合实验

定价：25.40元

售价：17.8元,便宜7.6元,折扣70

作者:谷源涛,应启珩,郑君里

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787040225594

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

本书是郑君里等著《信号与系统》(第二版)的MATLAB上机实验配套教材。全书分七篇，内容包括：MATLAB编程辅导，连续时间信号与系统，离散时间信号与系统，通信系统和控制系统。
本书可作为各种“信号与系统”教材的实验辅助教材。同时可以为报考研究生的读者提供综合、深入复习的参考素材。

内容提要

本书是郑君里等著《信号与系统》(第二版)的MATLAB上机实验配套教材。全书分七篇，其中、四、七篇集中讲授MATLAB编程技术，由浅入深逐步为其他各篇做好准备；第二、三、五、六篇按照连续时间信号与系统、离散时间信号与系统、通信系统和控制系统的顺序将MATLAB编程和信号与系统的综合复习密切融合，每篇后安排一章综合性实例练习(音乐合成、语音合成、通信系统仿真和控制系统仿真)。
本书特点如下：首先，比较完整、系统地讲授MATLAB编程原理和技巧；其次，与原著密切结合，理论实践并重；后，四个综合实验(大作业)对于激发学生的学习志趣和热情，提高分析问题和解决问题的能力有很大帮助。除紧密配合原著外，本书的练习题也具有自成一体的特点，因此可以作为各种“信号与系统”教材的实验辅助教材。同时可以为报考研究生的读者提供综合、深入复习的参考素材。

目录

篇 MATLAB编程辅导一
章 MATLAB基础知识
节 简介
第二节 数据类型、数据结构、函数和命令
第三节 数值、比较和逻辑计算
第四节 符号计算
第五节 M文件——脚本和函数
第六节 阶跃信号与冲激信号
第七节 常用MATLAB命令
第二章 MATLAB绘图
节 基本绘图操作
第二节 句柄图形
第三节 交互式绘图
第二篇 连续时间信号与系统
第三章 连续时间系统的时域分析
节 引言
第二节 微分方程式的建立与求解
第三节 零输入响应与零状态响应
第四节 冲激响应与阶跃响应
第五节 卷积
第六节 小结
练习题
第四章 傅里叶变换
节 傅里叶变换
第二节 周期信号的傅里叶级数分析
第三节 卷积特性(卷积定理)
第四节 小结
练习题
第五章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
节 拉普拉斯变换和逆变换
第二节 系统函数(网络函数)H(s)
第三节 由系统函数零、极点分布决定时域特性
第四节 由系统函数零、极点分布决定频域特性
第五节 二阶谐振系统的s平面分析
第六节 小结
练习题
第六章 音乐合成
节 背景知识
6.1.1 乐音特征
6.1.2 乐音基波构成规律
6.1.3 乐音谐波的作用——音色
6.1.4 乐音波形包络
6.1.5 音调持续时间
6.1.6 音符的叠接
第二节 音乐合成综合实验
6.2.1 简单的合成音乐
6.2.2 用傅里叶级数分析音乐
6.2.3 基于傅里叶级数的合成音乐
第三篇 离散时间信号与系统
第七章 离散时间系统的时域分析
节 常系数线性差分方程的求解
第二节 离散时间系统的单位样值(单位冲激)响应
第三节 卷积(卷积和)
第四节 解卷积(反卷积)
第五节 小结
练习题
第八章 z变换、离散时间系统的z域分析
节 z变换定义、典型序列的z变换
第二节 逆z变换
第三节 利用z变换解差分方程
第四节 离散系统的系统函数
第五节 序列的傅里叶变换(DTFT)
第六节 离散时间系统的频率响应特性
第七节 小结
练习题
第九章 语音合成
节 背景知识
9.1.1 发声机理
9.1.2 语音信号的时域特征
9.1.3 语音模型
9.1.4 分析和合成语音
第二节 语音合成综合实验
9.2.1 语音预测模型
9.2.2 语音合成模型
9.2.3 变速不变调
9.2.4 变调不变速
第四篇 MATLAB编程辅导二
第十章 高级编程知识
节 函数和变量
第二节 函数句柄
第十一章 Simulink仿真
节 启动Simulink
第二节 建立、打开和保存仿真模型
第三节 编辑仿真模型
第四节 运行仿真模型
第五节 建立子系统
第六节 利用MATLAB函数和程序
第七节 访问工作空间中的变量和硬盘上的数据文件
第八节 Simulink支持的库和模块
第十二章 高级绘图技术
节 三维绘图和特殊图形
第二节 图形高级控制
第五篇 通信系统
第十三章 傅里叶变换应用于通信系统
节 利用系统函数H(jw)求响应
第二节 无失真传输
第三节 理想低通滤波器
第四节 系统函数的约束特性
第五节 调制与解调
第六节 从抽样信号恢复连续时间信号
第七节 脉冲编码调制(PCM)
第八节 小结
练习题
第十四章 信号的矢量空间分析
节 相关
第二节 能量谱和功率谱
第三节 信号通过线性系统的分析
第四节 匹配滤波器
第五节 小结
练习题
第十五章 通信系统仿真
节 背景知识
15.1.1 频分多址(FDMA)
15.1.2 时分多址(TDMA)
15.1.3 码分多址(CDMA)
第二节 通信系统仿真综合实验
15.2.1 FDMA的Simulink仿真
15.2.2 TDMA的Simulink仿真
15.2.3 CDMA的Simulink仿真
15.2.4 三种多址方式的比较
第六篇 控制系统
第十六章 反馈系统
节 引言
16.1.1 控制系统工具箱中的I。TI模型
16.1.2 访问LTI模型的属性
16.1.3 LTI模型的组合
第二节 反馈系统的基本特性及其应用
16.2.1 改善系统频响特性
16.2.2 使不稳定系统成为稳定系统
第三节 根轨迹
第四节 小结
练习题
第十七章 系统的状态变量分析
节 状态矢量的线性变换
第二节 系统的可控制性与可观测性
第三节 小结
练习题
第十八章 控制系统仿真
节 潜水艇下潜控制
第二节 倒立摆平衡控制
第七篇 MATLAB编程辅导三
第十九章 图形用户界面(GUI)设计
节 启动GUI
第二节 设计和保存GUI
第三节 运行GUI
第四节 修改GUI控件属性
第五节 编程控制GuI的方法
19.5.1 OpeningF函数
19.5.2 回调函数(Callback Function)
19.5.3 访问控件
19.5.4 控件之间数据共享
19.5.5 访问工作空间中的数据
第六节 本例的程序和运行结果
第二十章 与C/C 混合编程
节 准备工作
20.1.1 配置C/C 编译器
20.1.2 理解mxArray
第二节 从MATLAB中调用C/C 程序
20.2.1 C MEX文件结构
20.2.2 MEX API函数
20.2.3 C MEX文件实例
第三节 从C/C 程序中调用MATLAB函数
20.3.1 引擎库API函数
20.3.2 程序实例
20.3.3 用VC 编译程序
索引
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《信号与系统——Matlab综合实验》 图书简介 在信息爆炸的时代，理解和驾驭无处不在的信号是深入探索现代科学技术、工程应用乃至社会运行机制的关键。从通信系统的脉动到图像处理的细腻，从生物医学信号的洞察到金融市场的波动，信号与系统作为一门基础理论学科，其重要性不言而喻。然而，抽象的数学理论往往难以与实际应用紧密结合，让许多初学者望而却步。 正是为了弥合理论与实践之间的鸿沟，《信号与系统——Matlab综合实验》应运而生。本书并非单纯地罗列枯燥的数学公式或算法描述，而是将理论知识的传授与实际的编程操作巧妙地融为一体。我们深信，通过亲手编写代码、观察仿真结果、分析数据变化，读者能够更深刻地理解信号与系统的核心概念，更灵活地运用所学知识解决实际问题。 本书的独特之处与核心价值 本书最大的特色在于其“综合实验”的定位。我们不仅仅是简单地将Matlab代码穿插在理论讲解之后，而是将Matlab实验作为学习和理解信号与系统理论的“驱动力”。每一章的理论引入，都将紧密围绕即将展开的实验内容展开；每一个关键概念的阐述，都将通过具体的Matlab仿真加以验证和深化。这种“理论先行，实验驱动，实践检验”的学习模式，将极大地提升学习的趣味性和有效性。 紧密联系的理论与实践： 本书的每一章节都围绕一个或多个核心的信号与系统概念设计了配套的Matlab实验。从最基本的信号表示、卷积运算，到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等核心工具的应用，再到滤波器设计、系统稳定性分析、随机信号处理等高级主题，都提供了详实的代码示例和实验指导。读者将不再是旁观者，而是Active Learner，通过动手操作，将抽象的概念具象化。 系统性的Matlab技能培养： 虽然本书的重点在于信号与系统理论，但读者在学习过程中自然而然地会掌握一系列与信号处理相关的Matlab编程技巧。从基础的矩阵运算、绘图函数，到用于信号处理的特定工具箱（如Signal Processing Toolbox），再到编写自定义函数、进行数据导入导出等，都将通过实际的实验任务得以熟练运用。这些技能将是读者未来进行更复杂工程项目开发的重要基石。 深入的原理理解与洞察： 理论学习容易停留在“是什么”，而实验操作则能帮助读者深入理解“为什么”和“怎么样”。通过调整信号参数、改变系统结构、观察仿真结果的细微变化，读者可以直观地感受到不同数学运算背后的物理意义，例如傅里叶变换如何揭示信号的频率成分，卷积如何描述系统的瞬态响应，滤波器如何选择性地保留或抑制特定频率的信号等。这种“知其然，更知其所以然”的学习过程，将构建起坚实的知识体系。 贴近实际应用的案例： 本书中的实验设计力求贴近实际工程中的常见问题和应用场景。例如，在讲解采样定理时，我们将模拟真实通信系统中的信号采样过程；在滤波器设计章节，我们将演示如何设计用于音频降噪或图像边缘检测的滤波器。通过这些案例，读者能清晰地看到信号与系统理论在现实世界中的强大生命力，激发学习的动力和兴趣。 循序渐进的学习路径： 本书按照信号与系统理论的经典学习顺序进行编排，从基础概念出发，逐步深入到更复杂的主题。每一章的难度都经过精心设计，确保读者在掌握了前一章的内容后，能够顺利过渡到下一章的学习。Matlab实验的设计也遵循同样的原则，从简单的指令操作开始，逐步引导读者完成更为复杂的仿真分析。 本书内容概览 本书将围绕以下几个核心部分展开，每一个部分都包含了丰富的理论讲解和配套的Matlab综合实验： 第一部分：信号的基础 连续时间信号与离散时间信号： 介绍不同类型的信号及其数学表示方法，通过Matlab生成和可视化不同信号，如正弦波、方波、指数信号、冲激信号、单位阶跃信号等，并学习如何进行信号的加法、乘法、尺度变换和时间/幅度反演等基本运算。 周期信号与非周期信号： 探讨信号的周期性特征，以及如何通过傅里叶级数对周期信号进行频谱分析，理解信号的频谱特性。 基本信号的性质： 学习信号的奇偶性、能量和功率等基本性质，并通过Matlab计算和分析这些性质。 第二部分：系统的基本性质与表示 LTI系统： 深入介绍线性时不变（LTI）系统作为信号处理中的核心模型。理解系统的线性与时不变性，并通过Matlab对简单系统进行检验。 卷积： 详细讲解连续时间信号与离散时间信号的卷积运算，这是LTI系统分析的核心工具。通过Matlab实现卷积运算，直观理解卷积的物理意义，以及其在系统响应分析中的作用。 系统表示： 学习如何使用差分方程和微分方程来描述LTI系统，并通过Matlab求解这些方程，观察系统的动态行为。 第三部分：傅里叶变换及其应用 傅里叶级数与傅里叶变换： 深入分析傅里叶级数和傅里叶变换的理论，揭示信号的频率域特性。通过Matlab实现傅里叶变换，观察不同信号的频谱图，理解频谱与信号波形之间的关系。 傅里叶变换的性质： 学习傅里叶变换的各种性质，如线性、时移、频移、卷积性质等，并结合Matlab实验来验证这些性质。 周期信号的傅里叶变换： 探讨周期信号的傅里叶变换的特点，以及如何利用它分析周期性信号的频谱。 第四部分：拉普拉斯变换与Z变换 拉普拉斯变换： 介绍拉普拉斯变换作为分析连续时间LTI系统的重要工具，特别是在处理不稳定系统和系统稳定性分析方面。通过Matlab进行拉普拉斯变换的计算和反变换，理解收敛域（ROC）的重要性。 Z变换： 介绍Z变换作为分析离散时间LTI系统的重要工具。学习Z变换的性质，以及如何利用它进行离散系统的稳定性分析和系统响应计算。 系统函数与频率响应： 结合拉普拉斯变换和Z变换，深入理解系统函数（传递函数）的概念，以及其在描述系统频率响应中的作用。 第五部分：滤波器设计与应用 滤波器概述： 介绍滤波器的基本概念和分类，如低通、高通、带通、带阻滤波器等。 IIR与FIR滤波器： 详细讲解无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，包括它们的结构、设计方法和各自的优缺点。 Matlab滤波器设计工具箱： 通过Matlab强大的滤波器设计工具箱，指导读者完成各种滤波器的设计，并进行仿真验证，例如设计一个用于去除音频噪声的低通滤波器，或者一个用于图像边缘检测的高通滤波器。 第六部分：随机信号与系统 随机信号的基本概念： 介绍随机信号的基本性质，如均值、方差、自相关函数、功率谱密度等。 随机信号的表示与分析： 通过Matlab生成和分析各种随机信号，理解它们在实际应用中的表现。 随机信号通过LTI系统： 分析随机信号通过LTI系统后的输出特性，并结合Matlab进行仿真验证，例如模拟通信系统中信号的传输与噪声影响。 第七部分：采样定理与离散化 采样定理： 深入讲解奈奎斯特-香农采样定理，理解连续时间信号离散化的基本原理和限制。 信号重建： 讨论如何从离散信号中重建原始连续信号，并介绍不同的插值方法。 Matlab仿真： 通过Matlab仿真，直观展示采样过程中的混叠现象，以及不同采样率对信号重建的影响。 面向读者 本书适合以下人群阅读： 电子信息工程、通信工程、自动化、控制科学、计算机科学与技术等相关专业的本科生和研究生。 对信号与系统理论感兴趣，希望通过实践加深理解的学习者。 需要运用信号处理技术解决实际问题的工程师和科研人员。 学习方法建议 为了最大化本书的学习效果，我们建议读者： 1. 先理解理论： 在动手编写Matlab代码之前，务必仔细阅读和理解章节中的理论讲解，掌握核心概念和数学推导。 2. 动手实践： 严格按照实验指导，亲手输入和运行Matlab代码。不要仅仅复制粘贴，尝试修改代码中的参数，观察结果的变化，以培养解决问题的能力。 3. 分析结果： 对Matlab仿真得到的图表和数据进行深入分析，与理论预期进行对比，找出差异并理解原因。 4. 思考与拓展： 在完成实验之后，可以尝试思考更深层次的问题，例如如何改进算法，如何将所学知识应用于其他领域等。 5. 参考附录： 书中可能包含一些Matlab常用函数和命令的介绍，可以作为参考。 结语 《信号与系统——Matlab综合实验》不仅仅是一本教材，更是一扇通往信号处理世界的实践之门。我们希望通过本书，能够点燃您对信号与系统学习的热情，帮助您建立起扎实的理论基础和娴熟的实践技能，为您的未来学习和职业生涯打下坚实的基础。拿起这本书，让我们一起在数字信号的海洋中扬帆远航！

评分☆☆☆☆☆

我一直对纯理论的信号与系统课程感到有些抽象和枯燥，书本上的傅里叶变换和拉普拉斯变换，如果不结合实际应用场景去理解，就很容易变成一堆难以消化的符号。因此，我非常看重教材能否在理论和实践之间架起一座坚固的桥梁。这本书的目录结构给我的第一印象是结构清晰，章节的推进逻辑性很强，似乎没有那种为了凑页数而硬塞进来的内容。从基础的离散时间信号处理到更高级的系统辨识概念，每一步似乎都在为下一步的深入打下坚实的基础。我特别留意了关于“综合实验”这几个字，它暗示了这本书将着重于动手操作和项目驱动的学习方式，这正是我所欠缺的。我希望通过这本书，能够真正体会到那些抽象的数学模型是如何在实际的工程问题中发挥作用的，而不是仅仅停留在纸面上的推导。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验的流畅性很大程度上取决于字体和图表的质量。在这本书里，等宽字体在代码块和数学公式中的应用非常得体，保证了可读性，减少了因格式错误而产生的阅读停顿。更值得称赞的是，图表的质量非常高。那些表示频谱、冲击响应或系统框图的插图，线条清晰，标签明确，即便是复杂的叠加图或三维表示，也丝毫没有出现模糊不清的情况。很多教材的图表常常因为分辨率问题而影响理解，但这本教材在这方面显然是精益求精的。清晰的视觉辅助是理解动态过程和空间关系的关键，尤其是信号流图和Z变换的收敛域图示，清晰的图形能让人瞬间抓住核心要点。这本书在视觉层面的专业处理，极大地提升了学习效率和阅读愉悦度。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工程专业的学生，我深知理论学习的最终归宿是应用。因此，一本好的教材必须具备足够的实践深度。这本书的排版中，穿插了大量的“思考题”和“拓展项目”的提示，它们并非简单的习题集，而是更倾向于引导读者去探索一个实际的工程挑战。比如，关于时域滤波器的设计部分，文字描述之后，紧跟着的似乎就是如何利用某种工具去模拟和验证这些设计参数的效果。这种对实践环节的重视，让教材的价值瞬间翻倍。我期待这本书能在“如何用”而非“是什么”上多下功夫，帮助读者建立起从理论推导出实际解决方案的完整闭环思维。如果书中的示例能够覆盖一些常见的通信或控制场景，那将是对我们最有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，配色大胆而富有科技感，那种深邃的蓝色与跳跃的橙色交织在一起，仿佛在诉说着信号处理的复杂与美妙。我拿到书的时候，首先被它的装帧质量所吸引，纸张厚实，印刷清晰锐利，即便是那些密集的公式和图表，也能看得一清二楚，这对于需要长时间阅读和参考的教材来说，是至关重要的细节。书脊的文字排版也很讲究，即便与其他教材堆叠在一起，也能迅速定位到这本书的“身份”。整体而言，光是这份实体感和专业气息，就让人对手册的内容充满了期待，感觉这不是一本普通的讲义，而更像是一件精心打磨的工具，预示着接下来的学习旅程将会是严谨而富有实践性的。这种对外部细节的重视，往往能侧面反映出作者对内容本身的打磨程度，希望能尽快翻开内页，看看里面的知识体系是如何构建的。

评分☆☆☆☆☆

初翻几页，我立刻感受到了作者在讲解复杂概念时所采取的那种“庖丁解牛”般的细致入微。许多教材在引入新的变换或滤波器设计时，常常跳过中间的直觉构建过程，直接亮出最终公式，让人不得不死记硬背。然而，这本书似乎在这方面下了大功夫，它没有急于抛出复杂的数学表达，而是先用通俗的比喻或者工程实例来勾勒出该工具的“用途画像”，然后再逐步引入数学工具。这种先感性认识后理性深挖的教学方式，极大地降低了初学者的认知门槛。我发现自己面对一些以往感到晦涩的章节时，竟然能够比较顺畅地理解其背后的物理意义，这无疑是提升学习兴趣的关键。对于我这种需要通过理解而非死记硬背来掌握知识的人来说，这种循序渐进的叙述风格简直是福音。