信号与系统实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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☆☆☆☆☆

郭振武 等 著

图书标签:

• 信号与系统
• 实验
• 教程
• 电子工程
• 通信工程
• 控制工程
• MATLAB
• Simulink
• 电路分析
• 高等教育
• 理工科

出版社： 南开大学出版社

ISBN：9787310036349

版次：1

商品编码：10752413

包装：平装

丛书名： 应用电子信息类专业实验教学丛书

开本：16开

出版时间：2011-03-01

用纸：胶版纸

页数：154

内容简介

《信号与系统实验教程》设计的实验项目包括信号的基本运算、一阶系统特性、二阶系统特性、信号的分解合成及调制解调等，以上这些实验项目所涉及到的实验内容基本上覆盖了《信号与系统》的主要内容。另外，Matlab的应用越来越广泛，其强大的计算功能和图形显示功能用于分析信号与系统是非常方便的，因此，《信号与系统实验教程》在附录中介绍了有关Matlab的内容以及信号分析举例。

目录

第一部分 预备知识
第二部分 实验内容
实验一 信号的分类与观察
实验二 信号的基本运算
实验三 一阶电路时域特征
实验四 一阶电路频域分析
实验五 一阶电路的单位阶跃响应和单位冲激响应
实验六 一阶电路的零输入响应和零状态响应
实验七 二阶无源滤波器
实验八 二阶有源滤波器
实验九 无失真传输系统
实验十 二阶网络函数的模拟
实验十一 二阶网络状态轨迹的显示
实验十二 幅度调制和解调
实验十三 抽样定理
实验十四 信号的合成与分解
实验十五 周期信号的频谱
实验十六 频分复用(FDM)

第三部分 附 录
附录1：实验箱简介
附录2：常用周期信号的傅里叶级数
附录3：常用信号的傅里叶变换
附录4：信号系统的Matlab仿真
参考文献

前言/序言

理论与实践的桥梁：解锁信号分析的奥秘 这是一本旨在引导读者深入理解信号与系统核心概念，并将其与实际工程应用相结合的指南。它并非一本单纯的理论教科书，而是以实验为驱动，通过动手实践来巩固和深化对抽象概念的认识。从最基本的信号类型到复杂的系统响应，本书将带领您一步步揭开信号分析的神秘面纱，为您在通信、控制、图像处理、生物医学工程等众多领域的研究与开发打下坚实的基础。 本书的核心理念在于“理论与实践并重”。我们深知，仅仅阅读枯燥的公式和定理，难以培养出真正具备解决实际问题能力的工程师。因此，本书将理论讲解与实验操作紧密结合，力求让读者在动手过程中，体验信号变换的奇妙，感受系统响应的规律，从而深刻理解理论知识的实际意义。我们相信，通过亲手搭建电路、编写代码、分析数据，您将能够更直观、更深刻地掌握信号与系统的精髓。 本书内容设计循序渐进，由浅入深，适合具备一定高等数学和线性代数基础的初学者，以及希望系统回顾和深化信号与系统知识的学生和工程师。我们从最基础的信号表示与分类入手，介绍各种经典信号的特性，如单位阶跃信号、冲激信号、指数信号、正弦信号等。您将学习如何用数学语言精确描述这些信号，理解它们在时域和频域的表现形式。 接着，本书将深入探讨线性时不变（LTI）系统的基本性质，这是信号与系统理论的核心。您将学习卷积运算在LTI系统分析中的关键作用，理解系统的冲激响应如何完全表征一个LTI系统。通过一系列精心设计的实验，您将亲手计算和验证卷积的计算过程，感受不同冲激响应对系统输出的影响。我们将引导您理解系统的因果性、稳定性、时不变性和线性等重要概念，并学习如何通过这些性质来预测系统的行为。 傅里叶分析是信号分析的基石。本书将详细介绍傅里叶级数和傅里叶变换，阐释它们如何将时域信号分解为不同频率分量的叠加。您将学习如何计算周期信号的傅里叶级数，以及非周期信号的傅里叶变换，从而理解信号的频谱特性。本书的实验部分将重点关注如何利用数学工具（例如数值计算软件）来实现傅里叶变换，并直观地展示信号的频谱图，帮助您理解低通、高通、带通滤波器等基本概念，以及它们在信号滤波中的应用。您将亲身体验不同滤波器对信号的影响，感受频率选择的威力。 拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，在分析含有指数衰减或增长信号的系统时尤为重要。本书将系统介绍拉普拉斯变换的定义、性质及其在求解线性微分方程方面的应用。您将学习如何利用拉普拉斯变换来分析系统的动态响应，理解传递函数在系统分析中的作用，以及如何通过传递函数的极点和零点来判断系统的稳定性和频率响应。本书的实验将侧重于利用拉普拉斯变换求解特定系统的零输入响应和零状态响应，从而更深入地理解系统在不同初始条件和输入信号作用下的行为。 除了时域和频域的分析方法，本书还将引入Z变换，这是分析离散时间信号与系统的有力工具。对于数字信号处理、数字控制系统等领域，Z变换至关重要。您将学习Z变换的定义、性质，以及它在分析离散时间LTI系统中的应用，包括理解系统的差分方程、系统函数以及稳定性条件。实验部分将帮助您通过Z变换来理解离散系统的响应，并为后续的数字滤波设计打下基础。 本书的实验部分充分考虑了实践操作的便利性和有效性。我们推荐使用广泛应用于工程领域的数值计算软件（例如MATLAB/Simulink）作为主要的实验平台。您将学习如何利用这些强大的工具来生成各种信号、搭建系统模型、执行卷积运算、进行傅里叶变换和拉普拉斯变换，并对仿真结果进行可视化分析。此外，对于更侧重于硬件实现的读者，本书也会提供一些基于简单电子元件搭建的实验示例，让您有机会亲手搭建电路，测量信号，感受真实世界的信号处理过程。 我们力求实验设计具有启发性，能够引导您独立思考和探索。每一个实验都将围绕一个核心概念展开，通过精心设计的步骤，让您在实践中发现规律，理解原理。实验报告的撰写要求也将引导您清晰地记录实验过程、分析实验结果，并对理论知识进行验证和拓展。这不仅是学习信号与系统知识的过程，更是培养严谨科学态度和工程实践能力的过程。 本书的特色之一在于其对实际应用场景的关注。在讲解理论知识和实验操作的同时，我们会穿插介绍信号与系统在各个工程领域中的典型应用。例如，在通信系统中，您将理解如何利用傅里叶变换来分析调制解调过程；在控制系统中，您将学习如何利用拉普拉斯变换来设计控制器，保证系统的稳定性；在图像处理领域，您将了解滤波器在图像去噪和边缘提取中的作用；在生物医学工程中，您将看到信号分析技术如何用于监测生理信号，例如心电图和脑电图。这些案例分析将帮助您将所学知识与实际问题联系起来，激发您进一步探索的兴趣。 本书并非仅仅提供一套固定不变的实验流程，更鼓励读者发挥创造力，在掌握基本方法的基础上，进行个性化的探索和创新。我们希望通过本书的学习，您能够建立起扎实的信号与系统理论基础，掌握熟练的实验操作技能，并培养出独立分析和解决工程问题的能力。无论您未来的研究方向是通信工程、自动化控制、电子工程、计算机科学，还是其他任何需要处理信号的领域，本书都将是您宝贵的财富，助您在专业道路上行稳致远，不断突破。 本书还包含一些进阶内容的探讨，例如随机信号分析、滤波器设计原则、以及一些重要的系统定理等。这些内容将在您掌握了基础知识后，为您提供更广阔的视野，为深入学习和研究打下更坚实的基础。我们希望，通过本书的学习，您不仅能够理解“是什么”，更能理解“为什么”和“如何做”，最终能够独立运用信号与系统的知识，解决现实世界中的复杂挑战。 总而言之，本书是一次理论探索与实践冒险的融合。它将带领您在信号的海洋中遨游，在系统的脉络中穿梭，最终成为一位能够驾驭信号，理解系统，并用这些知识创造价值的工程师。期待您在这趟学习旅程中，收获知识，锻炼能力，点燃智慧的火花。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实验指导部分真的可以说是我见过最细致的了。从前期的实验准备，包括所需元器件的清单、仪器设备的型号推荐，到实验过程中每一步的具体操作，都描述得极其详尽。甚至连如何连接电路、如何设置仪器参数，都有图文并茂的解释，这对于我这种动手能力相对较弱的学生来说，实在是太友好了。我还注意到，书中的每一个实验都清晰地列出了实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录和实验结果分析这几个部分。这种结构化的安排，不仅让我在做实验时能够有条不紊，也能在实验结束后，更有针对性地去理解和总结。书中的一些理论知识讲解，也做得相当到位，例如在解释奈奎斯特采样定理时，它并没有简单地给出公式，而是通过图示和模拟，生动地展示了欠采样会导致混叠现象，以及如何通过提高采样率来避免这种情况。这种“寓教于乐”的教学方式，让原本枯燥的理论变得有趣起来。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对信号与系统的认识仅限于一些零散的概念，总觉得这门学科高深莫测。然而，这本《信号与系统实验教程》彻底改变了我的看法。作者在编写时，显然充分考虑到了读者的不同背景，从最基础的模拟信号和数字信号的区分讲起，逐步深入到更复杂的概念。我特别喜欢书中关于“系统”的定义和分类，它帮助我理解了不同类型的系统（如线性时不变系统）在信号处理中的重要性。实验部分的设计也相当巧妙，它并没有一味地追求高大上的设备，而是选择了一些学生容易接触到的软硬件平台，例如MATLAB/Simulink，这使得在家或者在条件有限的实验室里也能完成实验。书中的例题设计也十分贴合实际，例如如何通过滤波器来去除噪声，如何进行信号的调制与解调等，这些都让我对信号与系统的应用有了更直观的认识。我感觉这本书不仅是一本实验指导书，更是一本通往信号与系统世界的入门指南。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号与系统实验教程》的封面设计相当朴实，没有过多的花哨装饰，这一点我非常欣赏。打开书页，扑面而来的是一种严谨、求实的学术氛围。我尤其喜欢书中对基础概念的讲解，虽然我之前对信号与系统有过一些零散的了解，但这本书的梳理让我对傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念有了更深刻的理解。作者在介绍理论知识时，并没有止步于公式的堆砌，而是通过大量的图示和直观的比喻，将抽象的概念变得易于消化。例如，在讲解卷积定理时，作者用到了“两个信号的交叠”这样的形象描述，让我瞬间就抓住了问题的本质。实验部分的设计也十分用心，每一个实验都紧密围绕理论知识展开，并且提供了详细的操作步骤和预期的结果。这对于初学者来说是极大的福音，可以有效避免因为操作失误而带来的挫败感。书中的代码示例也很有参考价值，虽然我更倾向于自己动手实现，但看看别人的优秀实现，总能从中获得一些启发。我期待着能够将书中学习到的知识应用到实际的信号处理项目中去，这本书无疑为我打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《信号与系统实验教程》纯属偶然，本着“试试看”的心态翻阅，结果却给了我很大的惊喜。最令我印象深刻的是，作者在处理一些复杂的理论推导时，并没有回避其数学上的严谨性，而是巧妙地将其分解为几个易于理解的步骤，并辅以清晰的逻辑链条。这一点对于我这种数学基础稍弱但又对信号与系统原理充满好奇的读者来说，简直是救星。我尤其欣赏书中的案例分析，它们选取了许多工程实践中常见的信号处理问题，例如音频滤波、图像去噪等，并详细阐述了如何运用书中介绍的理论和实验方法来解决这些问题。这些案例的实用性非常强，让我看到了信号与系统知识在现实世界中的巨大应用价值。此外，书中对实验仪器的介绍和使用方法的讲解也非常细致，考虑到很多实验需要实际操作，这种细致的指导能大大降低实验门槛，提高学习效率。我个人认为，这本书非常适合作为高等院校相关专业本科生和研究生的实验教材，也适合对信号与系统感兴趣的自学者。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验，就像是经历了一次精密的数学之旅，但又充满着工程的实践感。作者在理论部分的讲解，严谨而不失趣味。我尤其赞赏其对“因果性”和“稳定性”等系统特性的阐述，不仅仅停留在定义层面，还通过具体的例子，展现了这些特性对系统输出的影响。这对于我理解系统的行为至关重要。实验部分的设计，我认为是最出彩的地方。它不是简单地提供一个脚本，而是鼓励读者去思考，去探索。例如，在某个实验中，作者会引导你尝试不同的参数设置，观察结果的变化，从而加深对理论的理解。这种“探究式”的学习方式，比被动接受知识更加有效。此外，书中的图表绘制规范，数据分析清晰，也展现了作者的专业素养。我个人认为，这本书在理论与实践的结合上做得非常出色，它能帮助读者将抽象的数学模型转化为具体的工程应用，并能培养读者的独立思考和解决问题的能力。