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张小凤，张光斌 著

图书标签:

• 信号与系统
• 实验
• 电路分析
• MATLAB
• Simulink
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理
• 模拟电路
• 高等数学
• 工程数学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030545589

版次：31

商品编码：12217069

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-10-01

页数：140

字数：200000

正文语种：中文

内容简介

《信号与系统实验》是“信号与系统”课程的配套实验用书。《信号与系统实验》紧密结合“信号与系统”课程的理论教学，力求通过实验课程教学内容的设计，增强学生对基本知识的理解，培养学生的创新思维与工程实践能力。《信号与系统实验》分三部分，包括基于信号与系统实验箱的硬件电路实验、基于MATLAB的信号与系统实验和信号与系统综合与提高实验。《信号与系统实验》提供了大量典型例题的程序和相应的实验训练题目、综合设计课题等。

目录

目录
前言
第1章 基于信号与系统实验箱的硬件电路实验 1
1.1 信号与系统实验箱简介和数字示波器的使用 1
1.2 阶跃响应与冲激响应 13
1.3 连续时间系统的模拟 16
1.4 有源源滤波器 20
1.5 抽样定理与信号恢复 28
1.6 一阶电路的暂态响应 35
1.7 二阶电路的暂态响应 38
1.8 矩形脉冲信号的分解 42
1.9 矩形脉冲信号的合成 46
1.10 二阶网络状态轨迹的显示 49
第2章 基于MATLAB的信号与系统实验 52
2.1 基本时间信号的MATLAB表示 52
2.2 连续时间信号的时域运算及MATLAB实现 56
2.3 连续时间信号的卷积 60
2.4 离散序列卷积和的MATLAB实现 62
2.5 连续时间LTI 系统的时域分析 68
2.6 傅里叶变换(FT)及其性质 75
2.7 信号抽样及抽样定理 83
2.8 连续时间LTI 系统的频率特性及频域分析 92
2.9 拉普拉斯变换(LT) 99
2.10 Z变换及离散时间系统的Z 域分析 104
第3章 综合与提高实验 117
3.1 信号的幅度调制与解调 117
3.2 声音信号的滤波 120
3.3 基于SIMULINK的信号与系统综合实验设计 121
3.4 信号的自相关分析 124
3.5 图像信号的二维傅里叶变换 129
参考文献 133

信号与系统：穿越时空的语言，解析万物的脉络 一本带领您深入理解信息世界本质的探索之旅。 想象一下，电话那头传递的每一句话语，无线电信号的每一次跳跃，甚至您眼前屏幕上闪烁的每一个像素，它们背后都蕴含着一套精密的“语言”——信号。而这套语言的“语法”和“规则”，则由“系统”来定义和处理。 《信号与系统实验》并非一本仅仅罗列枯燥公式的教科书，它更像是一扇窗，一扇通往理解我们所处信息化时代底层运作机制的窗。 在这个瞬息万变的数字世界里，理解信号的本质，掌握系统的分析方法，已成为一项至关重要的能力。无论您是渴望深入探索通信工程的奥秘，还是希望构建智能化的控制系统，亦或是对数字图像处理、音频信号分析充满好奇，信号与系统都是您绕不开的基石。本书旨在为您揭示这些看似抽象的概念背后所蕴含的强大逻辑和直观洞察，让您能够真正“看见”信息流动的轨迹，并“触摸”到信号变换的规律。 本书核心内容概览： 我们将从最基础的信号形态入手，探寻它们在时间维度上的演变。您将了解到： 连续时间信号： 诸如正弦波、指数函数、单位阶跃信号、冲激信号等基本信号是如何描述现实世界中的各种连续变化的。我们会深入剖析它们的数学特性，例如周期性、奇偶性、能量与功率等，并探讨如何将复杂的信号分解为这些基本信号的组合。 离散时间信号： 随着数字技术的发展，离散时间信号变得尤为重要。我们将介绍序列、单位抽样序列、单位阶跃序列等，以及它们在计算机系统、数字通信中的应用。理解离散信号的采样和量化过程，是掌握数字信号处理的开端。 紧接着，我们将目光转向“系统”，它们是处理和变换信号的“魔法师”。您将学习到： 系统的基本性质： “线性”、“时不变”、“因果性”和“稳定性”是评价一个系统性能的关键指标。本书将通过生动的例子和直观的图示，帮助您理解这些性质的含义，以及它们对信号处理结果的影响。例如，为什么我们需要线性时不变（LTI）系统，以及它们为何在工程领域如此普遍？ 卷积： 卷积是信号与系统中最核心、最强大的运算之一。它描述了一个系统如何对输入信号进行累积响应，就像一块海绵吸水一样。我们将深入讲解一维和多维卷积的计算方法，并通过仿真实验，让您亲身体验卷积运算如何将输入信号“塑造”成输出信号。理解卷积，就如同掌握了理解任何线性时不变系统行为的钥匙。 系统函数与传递函数： 在频域中，系统可以用一个简洁的函数来描述，这就是系统函数或传递函数。本书将引导您从时域的卷积运算过渡到频域的乘法运算，揭示系统函数如何概括系统的频率响应特性，以及它在系统分析和设计中的重要作用。 探索信号的频率领域： 信号的本质远不止于其在时间轴上的变化，其频率成分同样至关重要。本书将带您进入信号的频率世界： 傅里叶级数： 任何周期信号都可以分解为一系列不同频率的正弦和余弦波的叠加。傅里叶级数就是揭示这一秘密的有力工具，它让我们能够从频率的角度“看见”信号的内在结构。您将学习如何计算信号的傅里叶级数，并理解频谱的含义。 傅里叶变换： 对于非周期信号，傅里叶变换扮演着类似的角色。它将信号从时域映射到频域，揭示其连续的频率成分。我们将深入探讨傅里叶变换的性质，例如线性、时移、频移、卷积定理等，并介绍其在信号滤波、频谱分析等领域的广泛应用。 拉普拉斯变换： 拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，它能够处理更广泛的信号，包括指数增长的信号。它在分析不稳定系统和理解系统稳定性方面尤为重要。本书将引导您理解拉普拉斯变换的收敛域（ROC）概念，以及它如何帮助我们更好地描述和分析系统。 Z变换： 随着数字信号处理的兴起，Z变换成为分析离散时间系统不可或缺的工具。它与拉普拉斯变换在概念上相对应，能够将离散信号和系统映射到复平面上的单位圆，从而揭示系统的频率特性和稳定性。 强大的分析工具与仿真实验： 理论的深度离不开实践的检验。《信号与系统实验》将理论知识与实际操作紧密结合，通过精心设计的实验，让您： 直观感受信号特性： 通过改变信号的参数（如频率、幅值、相位），您将直观地看到信号在波形上的变化，从而加深对信号性质的理解。 模拟系统响应： 利用仿真软件，您可以输入不同的信号，观察不同系统（如滤波器、延迟器）对信号的变换过程。您将亲手验证卷积的威力，感受傅里叶变换如何揭示信号的频谱成分。 设计和分析滤波器： 滤波器是信号处理中最基本也是最重要的系统之一。您将学习如何设计不同类型的滤波器（如低通、高通、带通、带阻滤波器），并分析它们在抑制噪声、提取特定频率成分等方面的作用。 理解采样与重建： 离散时间信号的处理离不开采样和重建。本书的实验将帮助您理解奈奎斯特采样定理，并探索采样过程中可能出现的混叠现象以及如何进行信号重建。 超越教科书的深度与广度： 《信号与系统实验》不仅仅是对基础知识的讲解，更注重培养您独立分析和解决问题的能力。我们鼓励您： 建立数学模型： 学会将现实世界中的物理现象抽象成数学模型，利用信号与系统的理论来描述和分析它们。 理解系统设计原则： 掌握如何根据实际需求，选择合适的系统结构和参数，以达到预期的信号处理效果。 掌握现代工具： 熟练运用MATLAB、Python等强大的科学计算和仿真工具，将理论知识转化为实际的工程应用。 本书的价值： 掌握信号与系统，您将获得： 坚实的工程基础： 无论是通信、电子、自动控制、计算机科学，还是生物医学工程，信号与系统都是共通的语言和工具。 强大的问题解决能力： 能够分析和理解复杂的信息系统，并为之设计解决方案。 对信息时代的深刻洞察： 理解现代科技背后的原理，成为信息时代的弄潮儿。 《信号与系统实验》是一次激动人心的探索之旅，它将引领您穿越信号的万千形态，洞悉系统的内在逻辑，最终掌握理解和改造这个信息化世界的强大能力。准备好踏上这段旅程了吗？让我们一起揭开信号与系统的神秘面纱，开启智慧之门。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我这样背景的读者来说，简直是量身定做的。我是一名软件工程师，虽然接触过一些信号处理的库，但对底层原理一直比较模糊。这本书的出现，极大地填补了我的知识空白。它在介绍离散时间信号和系统时，结合了很多编程的思路，比如用循环来模拟系统的响应，用数组来表示信号。这让我觉得非常亲切，也更容易将理论知识转化为实际的编程实践。我特别喜欢它关于滤波器设计的部分，用非常通俗易懂的语言解释了低通、高通、带通滤波器的原理和应用场景，甚至还给了简单的Python代码示例。这让我感觉不仅仅是在学习理论，更是在学习一种解决实际问题的能力。我打算将书中学到的知识应用到我正在开发的音频处理项目中，相信会带来很大的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格有一种独特的魅力。它不是那种一本正经、冷冰冰的学术著作，而是充满了作者的个人思考和对这个领域的真挚热爱。有时候，你会觉得作者就像在跟你聊天一样，用一种非常轻松幽默的语调来讲解复杂的概念。比如，在解释采样定理的时候，它会引用一些关于“快门速度”的类比，非常形象。而且，书中的一些评论和思考，也常常触动我。它会让你思考信号与系统在现代社会中的重要性，以及我们对这些无处不在的信号是如何依赖的。这种带有情感色彩的叙述，让我在阅读过程中感到非常愉快，也更容易记住那些关键的知识点。我甚至觉得，这本书的文字本身，就像是一种精心设计的“信号”，在潜移默化地影响着我的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都做得相当不错，适合不同层次的读者。对于初学者来说，它提供了扎实的基础，能够帮助他们建立起对信号与系统学科的整体认知。而对于有一定基础的读者，它也提供了更深入的探讨，比如关于随机信号的处理、状态空间分析等，这些内容都非常有启发性。我尤其欣赏它在各个章节的结尾，都设置了“思考题”和“拓展阅读”的建议，这能够引导读者进一步探索和学习。而且，书中引用了大量的参考文献，这对于想要深入研究某个特定领域的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。总的来说，这本书就像一个知识的宝库，无论你是想一窥门径，还是想深挖细节，都能在这里找到你想要的东西。它不是一本简单的“速成”书籍，而是一本能够陪伴你长期学习和成长的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排方式实在太值得称赞了。作者显然花了很多心思去考虑读者的学习曲线。一开始，它并没有直接抛出复杂的数学公式，而是从一些非常基础的概念入手，通过大量的图示和直观的比喻来建立读者的理解。我最欣赏的是它在介绍线性时不变系统（LTI）时，用了“时钟”和“弹簧”这样的类比，一下子就把抽象的概念变得具体可感。然后，它循序渐进地引入了卷积、冲激响应等关键概念，并且每一个概念的引入都有实际的例子作为支撑。我之前在别的书上看到这些内容时，总是觉得云里雾里，但这本书就像一个经验丰富的老师，知道在哪里停顿，在哪里提供额外的解释。而且，它还会时不时地回顾前面讲过的知识点，帮助读者巩固记忆，形成完整的知识体系。这种“先易后难，螺旋上升”的学习方法，让我感觉学习过程非常顺畅，一点也不吃力。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书真是太出乎我的意料了！我原本以为会是一本枯燥乏味的教科书，但它却像一本侦探小说，把复杂的信号和系统概念一层层剥开，让我欲罢不能。书中的例子都非常贴近生活，从最简单的声波到复杂的数字通信，作者都能用一种非常生动有趣的方式来解释。我特别喜欢它关于傅里叶变换的部分，以前我总是觉得那是个难以理解的数学工具，但这本书里把它比作“信号的指纹”，瞬间就明白了它的妙用。而且，书里还穿插了很多小故事，讲了一些信号与系统发展史上的趣闻轶事，这让我在学习之余，也能感受到这门学科的魅力和人类智慧的光辉。读这本书的时候，我感觉自己就像一个在知识的海洋里遨游的探险家，每翻开一页，都能发现新的宝藏。虽然有些地方的数学推导还是需要花点时间去理解，但作者的引导非常到位，不会让我感到迷失。我还会推荐给我的朋友，让他们也一起体验这种发现的乐趣。