信號與係統——Matlab綜閤實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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榖源濤，應啓珩，鄭君裏 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• Matlab
• 通信原理
• 數字信號處理
• 實驗指導
• 高等教育
• 工科
• 電子工程
• 控製工程
• 數學建模

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040225594

商品編碼：29729379542

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名:信號與係統——Matlab綜閤實驗

定價：25.40元

售價：17.8元,便宜7.6元,摺扣70

作者:榖源濤,應啓珩,鄭君裏

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787040225594

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

本書是鄭君裏等著《信號與係統》(第二版)的MATLAB上機實驗配套教材。全書分七篇，內容包括：MATLAB編程輔導，連續時間信號與係統，離散時間信號與係統，通信係統和控製係統。
本書可作為各種“信號與係統”教材的實驗輔助教材。同時可以為報考研究生的讀者提供綜閤、深入復習的參考素材。

內容提要

本書是鄭君裏等著《信號與係統》(第二版)的MATLAB上機實驗配套教材。全書分七篇，其中、四、七篇集中講授MATLAB編程技術，由淺入深逐步為其他各篇做好準備；第二、三、五、六篇按照連續時間信號與係統、離散時間信號與係統、通信係統和控製係統的順序將MATLAB編程和信號與係統的綜閤復習密切融閤，每篇後安排一章綜閤性實例練習(音樂閤成、語音閤成、通信係統仿真和控製係統仿真)。
本書特點如下：首先，比較完整、係統地講授MATLAB編程原理和技巧；其次，與原著密切結閤，理論實踐並重；後，四個綜閤實驗(大作業)對於激發學生的學習誌趣和熱情，提高分析問題和解決問題的能力有很大幫助。除緊密配閤原著外，本書的練習題也具有自成一體的特點，因此可以作為各種“信號與係統”教材的實驗輔助教材。同時可以為報考研究生的讀者提供綜閤、深入復習的參考素材。

目錄

篇 MATLAB編程輔導一
章 MATLAB基礎知識
節 簡介
第二節 數據類型、數據結構、函數和命令
第三節 數值、比較和邏輯計算
第四節 符號計算
第五節 M文件——腳本和函數
第六節 階躍信號與衝激信號
第七節 常用MATLAB命令
第二章 MATLAB繪圖
節 基本繪圖操作
第二節 句柄圖形
第三節 交互式繪圖
第二篇 連續時間信號與係統
第三章 連續時間係統的時域分析
節 引言
第二節 微分方程式的建立與求解
第三節 零輸入響應與零狀態響應
第四節 衝激響應與階躍響應
第五節 捲積
第六節 小結
練習題
第四章 傅裏葉變換
節 傅裏葉變換
第二節 周期信號的傅裏葉級數分析
第三節 捲積特性(捲積定理)
第四節 小結
練習題
第五章 拉普拉斯變換、連續時間係統的s域分析
節 拉普拉斯變換和逆變換
第二節 係統函數(網絡函數)H(s)
第三節 由係統函數零、極點分布決定時域特性
第四節 由係統函數零、極點分布決定頻域特性
第五節 二階諧振係統的s平麵分析
第六節 小結
練習題
第六章 音樂閤成
節 背景知識
6.1.1 樂音特徵
6.1.2 樂音基波構成規律
6.1.3 樂音諧波的作用——音色
6.1.4 樂音波形包絡
6.1.5 音調持續時間
6.1.6 音符的疊接
第二節 音樂閤成綜閤實驗
6.2.1 簡單的閤成音樂
6.2.2 用傅裏葉級數分析音樂
6.2.3 基於傅裏葉級數的閤成音樂
第三篇 離散時間信號與係統
第七章 離散時間係統的時域分析
節 常係數綫性差分方程的求解
第二節 離散時間係統的單位樣值(單位衝激)響應
第三節 捲積(捲積和)
第四節 解捲積(反捲積)
第五節 小結
練習題
第八章 z變換、離散時間係統的z域分析
節 z變換定義、典型序列的z變換
第二節 逆z變換
第三節 利用z變換解差分方程
第四節 離散係統的係統函數
第五節 序列的傅裏葉變換(DTFT)
第六節 離散時間係統的頻率響應特性
第七節 小結
練習題
第九章 語音閤成
節 背景知識
9.1.1 發聲機理
9.1.2 語音信號的時域特徵
9.1.3 語音模型
9.1.4 分析和閤成語音
第二節 語音閤成綜閤實驗
9.2.1 語音預測模型
9.2.2 語音閤成模型
9.2.3 變速不變調
9.2.4 變調不變速
第四篇 MATLAB編程輔導二
第十章 高級編程知識
節 函數和變量
第二節 函數句柄
第十一章 Simulink仿真
節 啓動Simulink
第二節 建立、打開和保存仿真模型
第三節 編輯仿真模型
第四節 運行仿真模型
第五節 建立子係統
第六節 利用MATLAB函數和程序
第七節 訪問工作空間中的變量和硬盤上的數據文件
第八節 Simulink支持的庫和模塊
第十二章 高級繪圖技術
節 三維繪圖和特殊圖形
第二節 圖形高級控製
第五篇 通信係統
第十三章 傅裏葉變換應用於通信係統
節 利用係統函數H(jw)求響應
第二節 無失真傳輸
第三節 理想低通濾波器
第四節 係統函數的約束特性
第五節 調製與解調
第六節 從抽樣信號恢復連續時間信號
第七節 脈衝編碼調製(PCM)
第八節 小結
練習題
第十四章 信號的矢量空間分析
節 相關
第二節 能量譜和功率譜
第三節 信號通過綫性係統的分析
第四節 匹配濾波器
第五節 小結
練習題
第十五章 通信係統仿真
節 背景知識
15.1.1 頻分多址(FDMA)
15.1.2 時分多址(TDMA)
15.1.3 碼分多址(CDMA)
第二節 通信係統仿真綜閤實驗
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 三種多址方式的比較
第六篇 控製係統
第十六章 反饋係統
節 引言
16.1.1 控製係統工具箱中的I。TI模型
16.1.2 訪問LTI模型的屬性
16.1.3 LTI模型的組閤
第二節 反饋係統的基本特性及其應用
16.2.1 改善係統頻響特性
16.2.2 使不穩定係統成為穩定係統
第三節 根軌跡
第四節 小結
練習題
第十七章 係統的狀態變量分析
節 狀態矢量的綫性變換
第二節 係統的可控製性與可觀測性
第三節 小結
練習題
第十八章 控製係統仿真
節 潛水艇下潛控製
第二節 倒立擺平衡控製
第七篇 MATLAB編程輔導三
第十九章 圖形用戶界麵(GUI)設計
節 啓動GUI
第二節 設計和保存GUI
第三節 運行GUI
第四節 修改GUI控件屬性
第五節 編程控製GuI的方法
19.5.1 OpeningF函數
19.5.2 迴調函數(Callback Function)
19.5.3 訪問控件
19.5.4 控件之間數據共享
19.5.5 訪問工作空間中的數據
第六節 本例的程序和運行結果
第二十章 與C/C 混閤編程
節 準備工作
20.1.1 配置C/C 編譯器
20.1.2 理解mxArray
第二節 從MATLAB中調用C/C 程序
20.2.1 C MEX文件結構
20.2.2 MEX API函數
20.2.3 C MEX文件實例
第三節 從C/C 程序中調用MATLAB函數
20.3.1 引擎庫API函數
20.3.2 程序實例
20.3.3 用VC 編譯程序
索引
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《信號與係統——Matlab綜閤實驗》 圖書簡介 在信息爆炸的時代，理解和駕馭無處不在的信號是深入探索現代科學技術、工程應用乃至社會運行機製的關鍵。從通信係統的脈動到圖像處理的細膩，從生物醫學信號的洞察到金融市場的波動，信號與係統作為一門基礎理論學科，其重要性不言而喻。然而，抽象的數學理論往往難以與實際應用緊密結閤，讓許多初學者望而卻步。 正是為瞭彌閤理論與實踐之間的鴻溝，《信號與係統——Matlab綜閤實驗》應運而生。本書並非單純地羅列枯燥的數學公式或算法描述，而是將理論知識的傳授與實際的編程操作巧妙地融為一體。我們深信，通過親手編寫代碼、觀察仿真結果、分析數據變化，讀者能夠更深刻地理解信號與係統的核心概念，更靈活地運用所學知識解決實際問題。 本書的獨特之處與核心價值 本書最大的特色在於其“綜閤實驗”的定位。我們不僅僅是簡單地將Matlab代碼穿插在理論講解之後，而是將Matlab實驗作為學習和理解信號與係統理論的“驅動力”。每一章的理論引入，都將緊密圍繞即將展開的實驗內容展開；每一個關鍵概念的闡述，都將通過具體的Matlab仿真加以驗證和深化。這種“理論先行，實驗驅動，實踐檢驗”的學習模式，將極大地提升學習的趣味性和有效性。 緊密聯係的理論與實踐： 本書的每一章節都圍繞一個或多個核心的信號與係統概念設計瞭配套的Matlab實驗。從最基本的信號錶示、捲積運算，到傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等核心工具的應用，再到濾波器設計、係統穩定性分析、隨機信號處理等高級主題，都提供瞭詳實的代碼示例和實驗指導。讀者將不再是旁觀者，而是Active Learner，通過動手操作，將抽象的概念具象化。 係統性的Matlab技能培養： 雖然本書的重點在於信號與係統理論，但讀者在學習過程中自然而然地會掌握一係列與信號處理相關的Matlab編程技巧。從基礎的矩陣運算、繪圖函數，到用於信號處理的特定工具箱（如Signal Processing Toolbox），再到編寫自定義函數、進行數據導入導齣等，都將通過實際的實驗任務得以熟練運用。這些技能將是讀者未來進行更復雜工程項目開發的重要基石。 深入的原理理解與洞察： 理論學習容易停留在“是什麼”，而實驗操作則能幫助讀者深入理解“為什麼”和“怎麼樣”。通過調整信號參數、改變係統結構、觀察仿真結果的細微變化，讀者可以直觀地感受到不同數學運算背後的物理意義，例如傅裏葉變換如何揭示信號的頻率成分，捲積如何描述係統的瞬態響應，濾波器如何選擇性地保留或抑製特定頻率的信號等。這種“知其然，更知其所以然”的學習過程，將構建起堅實的知識體係。 貼近實際應用的案例： 本書中的實驗設計力求貼近實際工程中的常見問題和應用場景。例如，在講解采樣定理時，我們將模擬真實通信係統中的信號采樣過程；在濾波器設計章節，我們將演示如何設計用於音頻降噪或圖像邊緣檢測的濾波器。通過這些案例，讀者能清晰地看到信號與係統理論在現實世界中的強大生命力，激發學習的動力和興趣。 循序漸進的學習路徑： 本書按照信號與係統理論的經典學習順序進行編排，從基礎概念齣發，逐步深入到更復雜的主題。每一章的難度都經過精心設計，確保讀者在掌握瞭前一章的內容後，能夠順利過渡到下一章的學習。Matlab實驗的設計也遵循同樣的原則，從簡單的指令操作開始，逐步引導讀者完成更為復雜的仿真分析。 本書內容概覽 本書將圍繞以下幾個核心部分展開，每一個部分都包含瞭豐富的理論講解和配套的Matlab綜閤實驗： 第一部分：信號的基礎 連續時間信號與離散時間信號： 介紹不同類型的信號及其數學錶示方法，通過Matlab生成和可視化不同信號，如正弦波、方波、指數信號、衝激信號、單位階躍信號等，並學習如何進行信號的加法、乘法、尺度變換和時間/幅度反演等基本運算。 周期信號與非周期信號： 探討信號的周期性特徵，以及如何通過傅裏葉級數對周期信號進行頻譜分析，理解信號的頻譜特性。 基本信號的性質： 學習信號的奇偶性、能量和功率等基本性質，並通過Matlab計算和分析這些性質。 第二部分：係統的基本性質與錶示 LTI係統： 深入介紹綫性時不變（LTI）係統作為信號處理中的核心模型。理解係統的綫性與時不變性，並通過Matlab對簡單係統進行檢驗。 捲積： 詳細講解連續時間信號與離散時間信號的捲積運算，這是LTI係統分析的核心工具。通過Matlab實現捲積運算，直觀理解捲積的物理意義，以及其在係統響應分析中的作用。 係統錶示： 學習如何使用差分方程和微分方程來描述LTI係統，並通過Matlab求解這些方程，觀察係統的動態行為。 第三部分：傅裏葉變換及其應用 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 深入分析傅裏葉級數和傅裏葉變換的理論，揭示信號的頻率域特性。通過Matlab實現傅裏葉變換，觀察不同信號的頻譜圖，理解頻譜與信號波形之間的關係。 傅裏葉變換的性質： 學習傅裏葉變換的各種性質，如綫性、時移、頻移、捲積性質等，並結閤Matlab實驗來驗證這些性質。 周期信號的傅裏葉變換： 探討周期信號的傅裏葉變換的特點，以及如何利用它分析周期性信號的頻譜。 第四部分：拉普拉斯變換與Z變換 拉普拉斯變換： 介紹拉普拉斯變換作為分析連續時間LTI係統的重要工具，特彆是在處理不穩定係統和係統穩定性分析方麵。通過Matlab進行拉普拉斯變換的計算和反變換，理解收斂域（ROC）的重要性。 Z變換： 介紹Z變換作為分析離散時間LTI係統的重要工具。學習Z變換的性質，以及如何利用它進行離散係統的穩定性分析和係統響應計算。 係統函數與頻率響應： 結閤拉普拉斯變換和Z變換，深入理解係統函數（傳遞函數）的概念，以及其在描述係統頻率響應中的作用。 第五部分：濾波器設計與應用 濾波器概述： 介紹濾波器的基本概念和分類，如低通、高通、帶通、帶阻濾波器等。 IIR與FIR濾波器： 詳細講解無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，包括它們的結構、設計方法和各自的優缺點。 Matlab濾波器設計工具箱： 通過Matlab強大的濾波器設計工具箱，指導讀者完成各種濾波器的設計，並進行仿真驗證，例如設計一個用於去除音頻噪聲的低通濾波器，或者一個用於圖像邊緣檢測的高通濾波器。 第六部分：隨機信號與係統 隨機信號的基本概念： 介紹隨機信號的基本性質，如均值、方差、自相關函數、功率譜密度等。 隨機信號的錶示與分析： 通過Matlab生成和分析各種隨機信號，理解它們在實際應用中的錶現。 隨機信號通過LTI係統： 分析隨機信號通過LTI係統後的輸齣特性，並結閤Matlab進行仿真驗證，例如模擬通信係統中信號的傳輸與噪聲影響。 第七部分：采樣定理與離散化 采樣定理： 深入講解奈奎斯特-香農采樣定理，理解連續時間信號離散化的基本原理和限製。 信號重建： 討論如何從離散信號中重建原始連續信號，並介紹不同的插值方法。 Matlab仿真： 通過Matlab仿真，直觀展示采樣過程中的混疊現象，以及不同采樣率對信號重建的影響。 麵嚮讀者 本書適閤以下人群閱讀： 電子信息工程、通信工程、自動化、控製科學、計算機科學與技術等相關專業的本科生和研究生。 對信號與係統理論感興趣，希望通過實踐加深理解的學習者。 需要運用信號處理技術解決實際問題的工程師和科研人員。 學習方法建議 為瞭最大化本書的學習效果，我們建議讀者： 1. 先理解理論： 在動手編寫Matlab代碼之前，務必仔細閱讀和理解章節中的理論講解，掌握核心概念和數學推導。 2. 動手實踐： 嚴格按照實驗指導，親手輸入和運行Matlab代碼。不要僅僅復製粘貼，嘗試修改代碼中的參數，觀察結果的變化，以培養解決問題的能力。 3. 分析結果： 對Matlab仿真得到的圖錶和數據進行深入分析，與理論預期進行對比，找齣差異並理解原因。 4. 思考與拓展： 在完成實驗之後，可以嘗試思考更深層次的問題，例如如何改進算法，如何將所學知識應用於其他領域等。 5. 參考附錄： 書中可能包含一些Matlab常用函數和命令的介紹，可以作為參考。 結語 《信號與係統——Matlab綜閤實驗》不僅僅是一本教材，更是一扇通往信號處理世界的實踐之門。我們希望通過本書，能夠點燃您對信號與係統學習的熱情，幫助您建立起紮實的理論基礎和嫻熟的實踐技能，為您的未來學習和職業生涯打下堅實的基礎。拿起這本書，讓我們一起在數字信號的海洋中揚帆遠航！

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是讓人眼前一亮，配色大膽而富有科技感，那種深邃的藍色與跳躍的橙色交織在一起，仿佛在訴說著信號處理的復雜與美妙。我拿到書的時候，首先被它的裝幀質量所吸引，紙張厚實，印刷清晰銳利，即便是那些密集的公式和圖錶，也能看得一清二楚，這對於需要長時間閱讀和參考的教材來說，是至關重要的細節。書脊的文字排版也很講究，即便與其他教材堆疊在一起，也能迅速定位到這本書的“身份”。整體而言，光是這份實體感和專業氣息，就讓人對手冊的內容充滿瞭期待，感覺這不是一本普通的講義，而更像是一件精心打磨的工具，預示著接下來的學習旅程將會是嚴謹而富有實踐性的。這種對外部細節的重視，往往能側麵反映齣作者對內容本身的打磨程度，希望能盡快翻開內頁，看看裏麵的知識體係是如何構建的。

評分☆☆☆☆☆

我一直對純理論的信號與係統課程感到有些抽象和枯燥，書本上的傅裏葉變換和拉普拉斯變換，如果不結閤實際應用場景去理解，就很容易變成一堆難以消化的符號。因此，我非常看重教材能否在理論和實踐之間架起一座堅固的橋梁。這本書的目錄結構給我的第一印象是結構清晰，章節的推進邏輯性很強，似乎沒有那種為瞭湊頁數而硬塞進來的內容。從基礎的離散時間信號處理到更高級的係統辨識概念，每一步似乎都在為下一步的深入打下堅實的基礎。我特彆留意瞭關於“綜閤實驗”這幾個字，它暗示瞭這本書將著重於動手操作和項目驅動的學習方式，這正是我所欠缺的。我希望通過這本書，能夠真正體會到那些抽象的數學模型是如何在實際的工程問題中發揮作用的，而不是僅僅停留在紙麵上的推導。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工程專業的學生，我深知理論學習的最終歸宿是應用。因此，一本好的教材必須具備足夠的實踐深度。這本書的排版中，穿插瞭大量的“思考題”和“拓展項目”的提示，它們並非簡單的習題集，而是更傾嚮於引導讀者去探索一個實際的工程挑戰。比如，關於時域濾波器的設計部分，文字描述之後，緊跟著的似乎就是如何利用某種工具去模擬和驗證這些設計參數的效果。這種對實踐環節的重視，讓教材的價值瞬間翻倍。我期待這本書能在“如何用”而非“是什麼”上多下功夫，幫助讀者建立起從理論推導齣實際解決方案的完整閉環思維。如果書中的示例能夠覆蓋一些常見的通信或控製場景，那將是對我們最有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

初翻幾頁，我立刻感受到瞭作者在講解復雜概念時所采取的那種“庖丁解牛”般的細緻入微。許多教材在引入新的變換或濾波器設計時，常常跳過中間的直覺構建過程，直接亮齣最終公式，讓人不得不死記硬背。然而，這本書似乎在這方麵下瞭大功夫，它沒有急於拋齣復雜的數學錶達，而是先用通俗的比喻或者工程實例來勾勒齣該工具的“用途畫像”，然後再逐步引入數學工具。這種先感性認識後理性深挖的教學方式，極大地降低瞭初學者的認知門檻。我發現自己麵對一些以往感到晦澀的章節時，竟然能夠比較順暢地理解其背後的物理意義，這無疑是提升學習興趣的關鍵。對於我這種需要通過理解而非死記硬背來掌握知識的人來說，這種循序漸進的敘述風格簡直是福音。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗的流暢性很大程度上取決於字體和圖錶的質量。在這本書裏，等寬字體在代碼塊和數學公式中的應用非常得體，保證瞭可讀性，減少瞭因格式錯誤而産生的閱讀停頓。更值得稱贊的是，圖錶的質量非常高。那些錶示頻譜、衝擊響應或係統框圖的插圖，綫條清晰，標簽明確，即便是復雜的疊加圖或三維錶示，也絲毫沒有齣現模糊不清的情況。很多教材的圖錶常常因為分辨率問題而影響理解，但這本教材在這方麵顯然是精益求精的。清晰的視覺輔助是理解動態過程和空間關係的關鍵，尤其是信號流圖和Z變換的收斂域圖示，清晰的圖形能讓人瞬間抓住核心要點。這本書在視覺層麵的專業處理，極大地提升瞭學習效率和閱讀愉悅度。