信號處理MATLAB實驗教程/21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李傑 等 著

圖書標籤:

• 信號處理
• MATLAB
• 實驗教程
• 電氣信息
• 本科教材
• 工程教育
• 應用型人纔培養
• 創新實驗
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301151686

版次：1

商品編碼：10153971

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-06-01

用紙：膠版紙

頁數：144

正文語種：中文

內容簡介

　　本書是按照“信號與係統”和“數字信號處理”兩門課程整閤的思路，在充分考慮其理論體係結構的基礎上，依托於MATLAB平颱編寫的實驗教程。全書分4個部分，分彆是MATLAB與Simulink基礎、信號與係統實驗、數字信號處理實驗、信號分析與處理綜閤實驗。每個實驗都包含實驗目的、實驗原理、實驗內容與方法、程序設計實驗、實驗預習要求、實驗報告要求、思考題等幾部分，實驗內容與方法中給齣瞭實驗程序的M文件程序，既方便學生練習，也有助於學生提高。在實驗的安排和選用上，既可以配閤兩門課程的實驗分為兩個學期使用，也可以在學習完兩門課程後統一安排在單獨設課的實驗課程中使用。
　　本書既可作為電氣信息、測控技術與儀器等專業學生學習“信號與係統”、“數字信號處理”課程的實驗指導書，也可作為其他專業師生掌握用MATLAB處理信號分析的參考書。

目錄

第1部分MATLAB與Simulink基礎
第1章MATLAB基礎
1.1 什麼是MATLAB
1.2 MATLAB基本運算與錶達式
1.2.1 MATLAB計算單元
1.2.2 MATLAB計算單元的基本操作
1.2.3 多項式錶達與基本運算
1.3 MATLAB的基本繪圖功能
1.4 M文件與MATLAB函數
1.4.1 M文件編輯器
1.4.2 MATLAB語言的語法
1.4.3 MATLAB腳本文件與M函數
1.5 MATLAB的單元與結構體
習題1

第2章 Simulink基石齣
2.1 Simulink初步
2.1.1 Simulink簡介
2.1.2 運行Simulink
2.2 Simulink的基本模塊
2.3 Simulink建模
2.3.1 模塊的創建及操作
2.3.2 模型的修飾
2.4 仿真計算與分析方法
2.4.1 連續係統建模
2.4.2 Simulink結果的分析
習題2

第2部分 信號與係統實驗
實驗1 連續時間信號的産生與運算
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容與方法
四、程序設計實驗
五、實驗預習要求
六、實驗報告要求
七、思考題
實驗2 離散時間信號的産生與運算
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容與方法
四、程序設計實驗
五、實驗預習要求
六、實驗報告要求
七、思考題
實驗3 連續LTI係統的時域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容與方法
四、程序設計實驗
五、實驗預習要求
六、實驗報告要求
七、思考題
實驗4 離散LTI係統的時域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容與方法
四、程序設計實驗
五、實驗預習要求
六、實驗報告要求
七、思考題
實驗5 連續係統的頻域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容與方法
四、程序設計實驗
五、實驗預習要求
六、實驗報告要求
七、思考題
第3部分 數字信號處理實驗
第4部分 信號分析與處理綜閤實驗
附錄
參考文獻

精彩書摘

　　第1部分　MATLAB與Simulink基礎
　　第1章 MATLAB基礎
　　1.1 什麼是MATLAB
　　MATLAB的全名是Matrix Laboratory，意思是矩陣實驗室。早期的MATLAB是建立在DOS操作係統上的，直到20世紀90年代纔發展成在Windows操作係統上，同時它的功能也大為加強，不但可以進行數值計算，還具有從事符號解析運算、邏輯運算、數理統計、控製係統分析、最優化運算、金融的分析、數據的可視化、動力係統的建模和仿真等功能。
　　MATLAB語言是一種高性能、用於科學和技術計算的計算機語言。它使得計算和圖像一體化，並且編程容易，它所使用的環境是將問題和解答用大傢熟悉的數學標記來錶達。1984年美國MathWorks公司首先推齣瞭MATLAB 1.0版，並受到科學技術界的廣泛歡迎。後來在MathWorks公司不斷地更新和充實MATLAB後，如今市場上已經達到MATLAB 7.1版以上。與MATLAB組閤在一起的軟件是Simulink，它是用來對動態係統進行建模、仿真和分析的軟件，它支持連續、離散和非綫性係統。Simulink不能獨立運行，必須在MATLAB環境下運行。MATLAB具有以下特點。
　　1．數學和計算
　　MATLAB能執行矩陣運算、符號運算、公式化簡、綫性和非綫性方程式求解、高階方程求根、綫性規劃、數理統計、微分和積分運算、最優化運算以及自動控製係統的分析計算等。MATLAB可以說改變瞭計算數學的曆史，使得復雜的計算變得容易，使腦力勞動者從大量煩瑣的計算中解放齣來，使數學分析和計算成為輕鬆愉快而有意義的事情。例如，過去分析高階、多變量自動控製係統的穩定性和參數選擇往往需要數天時間，而現在應用MATLAB隻需幾分鍾就可完成，大大縮短瞭分析和設計時間，並且還能提供詳盡的圖錶和過渡過程麯綫。

前言/序言

　　“信號與係統”和“數字信號處理”兩門課程是電氣信息類專業重要的專業基礎課，由於這兩門課程關係密切，很多學校都建立瞭“信號與係統”和“數字信號處理”的課程體係，係統安排這兩門課程的理論教學和實踐教學。本書就是在這樣的大背景下編寫的。
　　作者在兩門課程多年的教學過程中一直感到睏惑，究其原因，一是沒有從整體上把握兩門課的體係結構，沒有從信號分析、係統分析與處理的角度去思考課程所涉及的基本理論和基本概念；二是實驗教學無法有效安排，以達到在較少的學時內既能夠對基本概念和理論加深理解，又能夠提高學生的分析設計能力和動手能力的實驗目的；三是目前兩門課程的硬件實驗設備很難真正做到使學生自己動手做綜閤設計性實驗，使綜閤設計性實驗很難開展。
　　在充分考慮這兩門課程的理論體係結構的基礎上，我們對這兩門課程的實驗進行統籌安排，並依托MATLAB平颱，編寫瞭這本書。為瞭提高本書的使用價值，書中把信號與係統實驗和數字信號處理實驗分開來編排，並有綜閤實驗的內容，這樣本書既可以在兩個學期開設兩門課程時作為實驗指導書來用，也可以把實驗學時統籌到一起，作為信號分析的綜閤實驗用書來使用。

《現代通信係統與信號分析：原理、仿真與實踐》 內容簡介： 在信息爆炸的時代，通信係統作為信息傳遞的命脈，其復雜性和高效性日益凸顯。從無處不在的無綫通信到高速的數據傳輸，再到精密的聲音與圖像處理，這一切都離不開深刻的信號處理理論與強大的仿真工具。《現代通信係統與信號分析：原理、仿真與實踐》旨在為讀者構建一個全麵而深入的通信係統及其信號處理知識體係。本書並非簡單羅列公式與算法，而是強調理論與實踐的緊密結閤，通過豐富的實例和詳實的步驟，引導讀者理解通信係統的核心概念，掌握信號分析的關鍵技術，並學會運用先進的仿真工具解決實際問題。 本書的架構設計力求邏輯清晰，循序漸進。我們首先從基礎的信號與係統理論齣發，涵蓋瞭離散時間信號、傅裏葉變換、Z變換等核心概念，為後續更復雜的通信係統分析打下堅實基礎。讀者將深入理解信號的頻譜特性，以及如何通過係統對信號進行處理和變換。 隨後，本書將重點轉嚮現代通信係統的關鍵組成部分。我們將詳細闡述模擬通信係統，包括調幅（AM）、調頻（FM）和調相（PM）等調製方式的原理、優缺點及在實際應用中的錶現。讀者將學習如何對這些信號進行解調，並分析噪聲對係統性能的影響。 進入數字通信領域，本書將深入探討采樣定理、量化、編碼等核心概念，這是數字通信的基石。我們還將詳細講解數字調製技術，如幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）以及正交幅度調製（QAM）等，並分析它們的功率譜特性、抗噪聲能力和頻帶利用率。此外，本書還將介紹先進的差錯控製編碼技術，如綫性分組碼、捲積碼以及Turbo碼等，闡述它們在提高通信可靠性方麵的作用。 在信號分析與處理方麵，本書將提供一套係統的分析工具。我們將詳細介紹濾波器設計，包括FIR和IIR濾波器的原理、設計方法以及在信號去噪、信號增強等方麵的應用。讀者將學會如何根據具體需求設計齣性能優越的濾波器。自相關函數、互相關函數等統計信號分析工具也將被深入講解，幫助讀者理解信號的內在統計特性，並用於信號檢測、參數估計等問題。 本書的另一大亮點在於其對仿真實踐的側重。我們深知，理論的掌握最終需要通過實踐來檢驗和鞏固。因此，本書將精選一係列具有代錶性的通信係統仿真案例，涵蓋瞭從簡單的調製解調到復雜的數字通信鏈路。每個案例都將提供詳細的仿真步驟、關鍵參數的解釋以及對仿真結果的深入分析。讀者將通過這些實踐操作，親身體驗理論知識的應用，加深對通信係統工作原理的理解，並培養獨立解決工程問題的能力。 本書的語言風格力求嚴謹而不失生動，專業術語的解釋清晰易懂，避免瞭過度抽象的理論推導，而是將其與實際應用相結閤。大量的圖錶、公式推導和仿真結果展示，將幫助讀者更直觀地理解復雜的概念。本書的章節安排緊密圍繞通信係統的設計、分析與實現展開，每個章節都為讀者提供瞭清晰的學習目標和核心知識點。 《現代通信係統與信號分析：原理、仿真與實踐》適閤作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化等專業本科生、研究生的教材或參考書。對於從事通信係統研發、信號處理、電子係統設計等領域的工程師和研究人員，本書也將提供寶貴的理論指導和實踐參考。通過閱讀本書，讀者將能夠： 深刻理解 現代通信係統的基本原理和關鍵技術，包括模擬與數字信號的産生、傳輸與接收。 掌握 各種調製解調技術、編碼技術及其在不同應用場景下的優劣勢。 熟悉 信號分析與處理的常用工具和方法，如傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計、統計信號分析等。 學會 使用先進的仿真工具（例如，本書將重點介紹在實際工程中廣泛應用的某主流仿真軟件）來設計、模擬和分析通信係統，並對仿真結果進行科學評估。 提升 解決復雜通信係統設計與實現問題的能力，為未來的學術研究和工程實踐奠定堅實基礎。 本書的齣版，旨在填補當前市場上在理論深度與實踐操作之間存在的一些空白，為培養具備紮實理論基礎和強大工程實踐能力的創新型通信人纔貢獻力量。我們相信，通過本書的學習，讀者將能夠自信地遨遊於信號與通信的廣闊天地，為信息時代的持續進步貢獻智慧與力量。 主要內容框架： 第一部分：通信係統基礎與信號分析 第一章：信號與係統基礎 1.1 離散時間信號與連續時間信號 1.2 信號的基本運算與分類 1.3 綫性時不變（LTI）係統及其性質 1.4 捲積及其在係統分析中的作用 1.5 傅裏葉級數與傅裏葉變換：信號的頻譜分析 1.6 Z變換及其在離散係統分析中的應用 1.7 信號的能量與功率 第二章：模擬通信係統 2.1 模擬調製概述：目的與分類 2.2 幅度調製（AM）：DSB-SC、DSB-WC、SSB 2.3 角度調製（FM & PM）：原理、調製與解調 2.4 噪聲對模擬通信係統的影響分析 2.5 模擬通信係統的應用案例與仿真演示 第三章：數字通信係統入門 3.1 數字化的基礎：采樣定理與奈奎斯特準則 3.2 量化：均勻量化與非均勻量化 3.3 編碼：波形編碼、信源編碼與信道編碼概述 3.4 數字基帶傳輸：脈衝編碼調製（PCM） 3.5 信號與係統的時域與頻域分析迴顧 第四章：數字調製與解調技術 4.1 數字載波調製概述 4.2 幅度鍵控（ASK）與相乾/非相乾解調 4.3 頻率鍵控（FSK）與相乾/非相乾解調 4.4 相位鍵控（PSK）：BPSK、QPSK、MPSK 4.5 正交幅度調製（QAM）：原理與性能分析 4.6 調製方案的比較與選擇 第五章：數字信號處理與分析 5.1 濾波器設計基礎（FIR與IIR） 5.2 FIR濾波器設計方法：窗函數法、頻率采樣法 5.3 IIR濾波器設計方法：衝激響應不變法、雙綫性變換法 5.4 濾波器在信號去噪與增強中的應用 5.5 統計信號分析：自相關函數與互相關函數 5.6 信號的功率譜密度估計 第六章：差錯控製編碼 6.1 糾錯編碼的基本原理 6.2 綫性分組碼：漢明碼、循環碼 6.3 捲積碼：編碼器、譯碼器（Viterbi算法） 6.4 Turbo碼與LDPC碼簡介 6.5 編碼增益與係統性能提升 第二部分：通信係統仿真與實踐 第七章：仿真工具入門與基礎操作 7.1 （以某主流仿真軟件為例）軟件環境介紹 7.2 基本的信號生成與處理函數 7.3 腳本編程與可視化工具的使用 7.4 搭建簡單的仿真模型 第八章：模擬通信係統仿真實踐 8.1 AM調製與解調仿真 8.2 FM調製與解調仿真 8.3 噪聲對AM/FM係統性能的影響分析 8.4 模擬通信係統框圖構建與參數優化 第九章：數字通信係統仿真實踐 9.1 數字基帶信號傳輸仿真 9.2 ASK、FSK、PSK、QAM調製解調仿真 9.3 誤碼率（BER）性能仿真與分析 9.4 噪聲對數字調製信號的影響 9.5 接收端均衡技術仿真簡介 第十章：濾波器設計與信號處理仿真 10.1 FIR濾波器在信號去噪中的應用仿真 10.2 IIR濾波器在信號濾波中的應用仿真 10.3 利用相關函數進行信號檢測的仿真 第十一章：先進通信係統仿真案例 11.1 聯閤編碼與調製係統仿真（如，信道編碼後的數字調製） 11.2 多載波通信係統（OFDM）原理與仿真簡介 11.3 無綫通信信道模型仿真 11.4 信號的頻譜分析與可視化仿真 本書旨在提供一個堅實的理論基礎和豐富的實踐經驗，幫助讀者成為未來通信領域的棟梁。

評分☆☆☆☆☆

我在學習過程中，常常覺得理論知識與實際工程應用之間存在一定的鴻溝。課本上的內容往往是高度抽象和理論化的，而真實世界的信號處理問題卻韆變萬化，充滿瞭噪聲和不確定性。我一直渴望找到一本能夠幫助我彌閤這一鴻溝的書籍。這本書被定位為“21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材”，這讓我對其內容充滿瞭信心。我特彆希望它能夠提供一些貼近實際應用的案例，展示信號處理技術是如何在通信、醫療、控製等領域發揮作用的。比如，如何利用信號處理技術來消除通信中的噪聲，如何通過信號分析來診斷疾病，或者如何利用信號處理來優化控製係統的性能。我更希望這本書能夠引導我思考如何創新性地應用信號處理的知識來解決現實世界中的挑戰，而不是僅僅停留在理論層麵。如果這本書能夠提供一些關於如何進行創新性實驗設計的思路和方法，那將對我非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是解我燃眉之急！作為一個電子信息專業的學生，信號處理一直是我學習上的一個難點，理論知識繁多，概念抽象，光靠書本上的公式推導，總感覺抓不住精髓，也缺乏實踐的驗證。尤其是在準備一些專業競賽或者項目開發的時候，總是希望能夠有更直觀、更動手的學習方式。我曾經也找過一些其他的參考書，但要麼過於偏重理論，要麼就是代碼示例晦澀難懂，實在難以找到一本能夠兼顧理論深度和實際操作的項目。當我在書架上看到這本《信號處理MATLAB實驗教程》時，眼睛立刻亮瞭起來。雖然我還沒深入翻閱，但從目錄和封麵設計上就能感受到它與眾不同。它不僅僅是一本教材，更像是一個實操手冊，能夠幫助我將枯燥的理論知識轉化為實際的應用。我特彆期待它在MATLAB的具體實現上能夠有詳細的指導，因為MATLAB一直是我進行工程計算和仿真的主要工具，如果能將信號處理的理論與MATLAB的強大功能相結閤，那無疑是如虎添翼。我希望這本書能帶領我一步步地搭建起對信號處理的認知框架，並且能夠在實際操作中獲得成就感，不再因為動手能力不足而感到焦慮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定位——“21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材”——讓我對其內容和教學設計充滿瞭期待。這意味著它不僅僅是為瞭應試，更是為瞭培養具備創新能力和應用能力的高素質人纔。在如今這個技術飛速發展的時代，光掌握基礎理論已經遠遠不夠，更重要的是如何將所學知識靈活運用到解決實際問題中，並且能夠進行創新性的思考。我非常好奇這本書在“創新型應用”方麵是如何體現的。是會提供一些前沿的信號處理技術案例，還是會引導學生去探索新的算法和應用場景？我希望它能超越傳統的信號處理課程，引入一些更貼近工業界需求或者新興領域的內容，例如機器學習在信號處理中的應用，或者物聯網信號傳輸的優化等。而且，“規劃教材”的性質也暗示著其內容的係統性和前瞻性，能夠為我未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。我希望能在這本書中找到解決實際工程問題的思路和方法，培養分析和解決復雜問題的能力，最終成為一名能夠適應未來發展需求的復閤型人纔。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對信號處理領域抱有濃厚興趣的學生，我一直關注著相關領域的最新發展和教學方法。這本書的齣現，尤其是其“創新型應用人纔培養”的定位，引起瞭我極大的關注。在當今快速發展的科技時代，僅僅掌握傳統的信號處理理論已經不足以應對未來的挑戰。我希望這本書能夠提供一些前沿的信號處理技術和應用案例，例如在人工智能、大數據、5G通信等新興領域中的應用。同時，我也希望這本書能夠鼓勵學生進行創新性的思考和實踐，培養他們發現問題、分析問題、解決問題的能力。特彆是“MATLAB實驗教程”的標簽，讓我對這本書的實踐性有瞭更高的期待。我希望它能夠通過豐富的實驗項目，引導學生深入理解信號處理的理論知識，並且能夠熟練掌握MATLAB等工具的應用。我期待這本書能夠幫助我拓寬視野，激發創新靈感，為我未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我是一名對信號處理理論感到頭疼的學生，那些復雜的數學公式和抽象的概念常常讓我望而卻步。很多時候，我能夠理解課本上的文字描述，但在實際應用中卻不知如何下手。我常常在想，如果能有一個更形象、更直觀的學習方式就好瞭，能夠看到理論是如何在實踐中發揮作用的。這本書的副標題“MATLAB實驗教程”恰好擊中瞭我的痛點。我一直認為，動手實踐是檢驗理論、加深理解的最佳途徑。MATLAB作為一種強大的工程計算和仿真軟件，在信號處理領域有著廣泛的應用。如果這本書能夠將抽象的信號處理理論與MATLAB的實踐操作緊密結閤，通過具體的實驗案例，一步步地引導我完成信號的産生、分析、變換、濾波等過程，那我相信我一定能對信號處理有更深刻的理解，並且能夠自信地將其運用到未來的學習和項目中。我期望這本書的實驗設計能夠由淺入深，循序漸進，即使是初學者也能輕鬆上手，並且能夠感受到學習的樂趣和成就感。