信號與係統仿真及實驗指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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承江紅，謝陳躍 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 仿真
• 實驗
• MATLAB
• Simulink
• 通信原理
• 控製原理
• 電路分析
• 高等數學
• 工程教育
• 本科教材

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564016548

版次：1

商品編碼：10344508

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-01-01

用紙：膠版紙

頁數：176

字數：260000

正文語種：中文

內容簡介

本書是根據電子信息類專業的“信號與係統”及“信號與係統實驗”兩門課程的教學大綱和基本要求編寫的。全書分為“信號與係統仿真分析”和“信號與係統實驗指導”兩大篇，共六章。本書依托Tina Pro和MATLAB兩種軟件，介紹瞭基於Tina Pro的電路仿真分析、基於Tina Pro的信號與係統仿真分析、基於MATLAB的信號與係統仿真和處理以及信號與係統的實驗指導。書中內容由淺入深，配有步驟翔實的例子加以驗證和學習，還配有習題或思考題。
本書可以作為高等院校通信和電子類專業的教材，也可作為一般讀者學習和掌握Tina Pro和MATLAB兩種軟件的參考書，還可以供有關技術人員學習參考。

目錄

第一篇 信號與係統仿真分析
第一章 基於Tina Pro的電路仿真分析
1.1 Tina Pro概述
1.2 Tina Pro的界麵
1.3 應用Tina Pro繪製電路圖的基本方法和步驟
1.4 基於Tina Pro的直流分析
1.5 基於Tina Pro的正弦穩態電路分析
1.6 基於Tina Pro的動態電路分析
1.7 Tina Pro在模擬電子綫路中的應用
1.8 Tina Pro在數字電子綫路中的應用
習題一
第二章 基於Tina Pro的信號與係統仿真分析
2.1 常用信號的觀察與測量
2.2 信號的簡單時域運算
2.3 典型周期信號的頻譜分析（傅裏葉分析）
2.4 信號的采樣與恢復
2.5 信號的分解與閤成
2.6 連續時間係統的時域分析
2.7 連續時間係統的頻域和復頻域分析
2.8 模擬濾波器的頻率特性觀測及其設計
2.9 調製與解調電路的仿真
習題二
第三章 基於MATLAB的信號與係統仿真分析
3.1 MATLAB軟件的簡介
3.2 MATLAB在數據分析與處理中的應用
3.3 基於MATLAB的信號時域運算和時域變換
3.4 基於MATLAB的信號頻域分析
3.5 基於MATLAB的聲音信號處理初步
3.6 基於MATLAB的圖像信號處理初步
3.7 基於MATLAB的係統建模和時域分析
3.8 基於MATLAB的連續LTI係統的頻域和s域分析
3.9 基於MATLAB的離散LTI係統的頻域和z域分析
3.10 基於Simulink的信號與係統仿真
習題三

第二篇 信號與係統實驗指導
第四章 基礎性實驗
實驗一、函數信號發生器及常用電信號的觀察與測量
實驗二、單片機低頻信號發生器
實驗三、掃頻源
實驗四、零輸入響應和零狀態響應
實驗五、電路諧振特性的研究
第五章 綜閤性實驗
實驗六、濾波器的頻響特性測定
實驗七、信號的分解與閤成
實驗八、無失真傳輸係統
實驗九、信號的抽樣與恢復
實驗十、二階網絡狀態軌跡的分析
實驗十一、AM振幅調製與解調
實驗十二、FDM頻分復用傳輸係統
第六章 設計性實驗
實驗十三、選頻網絡的設計及應用研究
實驗十四、用沃爾什函數閤成信號
實驗十五、單邊調製信號的實現與解調
附錄1 實驗設備和儀器的介紹
附錄2 綜閤設計性實驗報告的基本格式
參考文獻

精彩書摘

1.5 基於Tina Pro的正弦穩態電路分析
當電路中的激勵信號為正弦電源，且電路已經處於穩定的工作狀態時，這時的電路響應也是正弦的，若對這樣的電路進行分析，則稱為正弦穩態電路分析。正弦穩態電路分析的主要方法是相量法。
例1.5.1正弦穩態電路的電壓和電流求取。
步驟1：繪製如圖1-1-14所示的電路圖。
圖1-1-14中的電壓指針、電流錶和電壓錶均在元件條的儀錶類元件庫中。雙擊圖1-l-14中的電壓發生器“Usin”圖標，打開電壓發生器的參數設置錶，如圖1-1-15所示。在電壓發生器的參數設置錶中，點擊“信號”菜單，將信號模式選為正弦信號，幅度為IOV，頻率為50Hz。
步驟2：按“功能菜單1視圖1選項”，可以得到如圖1-1-16所示的選項對話框。將選項對話框的“AC用的基本函數”選為“餘弦”，則函數cos所對應的相量為
步驟3：按“功能菜單分析AC分析計算節點電壓”，將探針移動至所要測試的節點並單擊鼠標左鍵，這個節點電壓的計算結果就會顯示在界麵上，可以得到如圖1-1-17所示結果。

前言/序言

　　“信號與係統”課程是一門實用性較強、涉及麵較廣的專業基礎課，是電子、通信、信息等專業本專科學生的必修課程，也是這些專業碩士研究生入學必考課程。該課程是將學生從電路分析的知識領域引入信號處理與傳輸領域的關鍵課程，對後續專業課起著承上啓下的作用。該課程的概念和方法，在無綫電技術、通信、自動控製、雷達技術、圖像處理、遙感技術、地震學、海洋學和生物醫學工程等眾多領域都有廣泛應用。
　　由於該課程核心的基本概念、基本理論和分析方法都非常重要，而且係統性、理論性很強，為此在學習本課程時，開設必要的實驗，對學生加深理解深入掌握基本理論和分析方法，培養學生分析問題和解決問題的能力，以及使抽象的概念和理論形象化、具體化，對增強學習的興趣有極大的好處，做好本課程的實驗，是學好本課程的重要教學輔助環節。
　　在實驗手段和實驗環節上，可以做下麵幾個改革與嘗試：第一階段，依托實驗室的硬件設備完成一些基本的常規性實驗；第二階段，大力應用計算機仿真技術，如通過Fina Pro、MATIAB軟件，可以對信號與係統進行設計、分析、計算及調試，可以得到係統特性的可視化測試結果；第三階段，應用計算機仿真和最優化設計的結果，進行一些係統設計或校正，開發一些信號處理的係統，讓學生對本課程的主要內容有深刻理解，同時為學習《通信技術》、《數字信號處理》等後續課程打好基礎。
　　本書最大特點是引入MATLAB兩種仿真軟件，通過仿真軟件將信號與係統的基本理論和分析方法進行介紹，並通過實驗內容加以強化。實驗層次上分為三種：基礎性實驗、綜閤性實驗和設計研究性實驗，實驗項目閤理，內容層次豐富，能夠軟、硬件結閤地開展實驗，可以提高實驗的效率，加快實驗的節奏，保證實驗的可行性和科學性。與同類書相比較是實驗方法多一些，實驗內容完整、層次分明，具備創新性和先進性。相信會受到廣大讀者的歡迎，同時，希望大傢能夠提齣寶貴意見，使本書能夠繼續完善。

《電子測量技術與實踐》 內容簡介： 本書是為電子工程、自動化、通信工程以及相關專業的學生和工程師精心編寫的實驗指導與理論實踐教材。它深入淺齣地介紹瞭電子測量領域的核心概念、基本原理、常用儀錶設備及其操作方法，並通過一係列精心設計的實驗，幫助讀者掌握實際的測量技能，培養解決實際工程問題的能力。本書強調理論與實踐的緊密結閤，旨在為讀者打下堅實的電子測量技術基礎。 第一部分：電子測量基礎理論 1. 測量學的基本概念與定義： 物理量與測量： 介紹物理量作為客觀世界的度量單位，以及測量作為確定物理量數值的過程。 測量誤差： 詳細闡述誤差的來源（係統誤差、隨機誤差、過失誤差），誤差的錶示方法（絕對誤差、相對誤差、標準差、置信區間），以及誤差的傳播與處理。重點介紹如何通過實驗設計和數據分析來減小和控製誤差。 測量準確度與精確度： 區分準確度和精確度的概念，並通過實例說明兩者在測量過程中的重要性。 測量儀器與設備： 介紹各類測量儀器的基本組成、工作原理、性能指標（如靈敏度、分辨率、穩定性、綫性度等）以及選擇原則。 不確定度分析： 引入現代測量學中至關重要的不確定度概念，闡述其評估方法，幫助讀者理解測量結果的可靠性程度。 2. 基本電參數的測量： 電壓測量： 詳細介紹直流電壓錶和交流電壓錶的原理、使用方法、量程選擇及注意事項。深入探討萬用錶的使用，包括電壓檔、電流檔、電阻檔等。 電流測量： 講解直流電流錶和交流電流錶的原理、連接方式（串聯）、量程選擇及注意事項。 電阻測量： 介紹歐姆錶的工作原理，不同電阻測量方法的優缺點（如單用電錶法、惠斯通電橋法），以及高阻和低阻測量的特殊技巧。 功率測量： 講解直流和交流電路中的功率測量方法，包括使用功率計、電壓錶和電流錶組閤測量等。重點介紹單相和三相功率的測量。 電能測量： 介紹電能錶的原理和使用，以及如何進行電能消耗的計量。 3. 頻率與時間測量： 頻率計： 介紹通用頻率計、數字頻率計等的工作原理，以及如何測量信號的頻率。 示波器： 作為核心測量儀器，本書將詳細介紹示波器的基本原理（模擬示波器和數字示波器）、垂直係統、水平係統、觸發係統，以及其在測量電壓、電流、頻率、周期、相位等方麵的強大功能。示波器的操作技巧和常見波形分析將是重點。 函數發生器/信號發生器： 介紹其産生各種標準波形（正弦波、方波、三角波、脈衝波等）的原理，以及在實驗中作為激勵源的應用。 4. 信號的特性測量： 幅值測量： 除瞭電壓錶和示波器，還將介紹更專業的幅值測量方法，如峰值錶、真有效值（RMS）測量等。 相位測量： 重點介紹使用示波器進行相位差測量的方法（如Lissajous圖形法），以及專門的相位計。 失真測量： 介紹信號失真（諧波失真、互調失真）的概念，以及如何使用失真儀進行測量。 噪聲測量： 介紹噪聲的來源和特性，以及噪聲計的使用。 第二部分：常用測量儀器與設備的操作與應用 1. 萬用錶（數字與模擬）： 詳細講解數字萬用錶和模擬萬用錶的結構、檔位選擇、測量方法、注意事項。 通過實驗鞏固電阻、電壓、電流的測量。 2. 示波器（模擬與數字）： 深入剖析示波器的麵闆功能、操作界麵、基本設置（時基、垂直靈敏度、觸發模式）。 通過係列實驗，掌握示波器的各種測量應用，例如： 測量直流電壓和交流電壓的幅值。 測量信號的周期和頻率。 測量信號的占空比和脈衝寬度。 觀察和分析不同波形（正弦波、方波、三角波、鋸齒波、脈衝波）。 測量信號的相位差。 分析信號的直流偏置。 初步接觸和分析簡單電路的時域響應。 3. 函數發生器/信號發生器： 介紹不同類型的信號發生器（函數發生器、任意波形發生器）。 學習如何設置輸齣頻率、幅值、波形類型、直流偏置等參數。 在實驗中作為測試信號源，驅動待測電路。 4. 數字存儲示波器（DSO）的進階應用： 介紹DSO的存儲功能、觸發功能（邊沿觸發、脈衝觸發、斜率觸發、視頻觸發等）。 學習使用光標和測量函數進行數據分析。 理解采樣率、存儲深度對測量精度的影響。 通過DSO捕捉瞬態信號、分析復雜波形。 5. 其他常用測量設備簡介： LCR數字電橋： 介紹其測量電感、電容、電阻及其參數（如Q值、損耗角、等效串聯電阻ESR）的原理和應用。 數字萬用錶（高精度）： 介紹其在高精度測量中的優勢。 電源適配器： 學習如何使用可調直流穩壓電源。 第三部分：典型電子電路的測量實驗 本書提供瞭一係列由淺入深的典型電子電路測量實驗，每個實驗都包含實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗數據記錄錶格、數據分析與討論以及思考題。 1. 電阻、電容、電感參數的測量： 使用萬用錶和LCR電橋測量固定電阻、可變電阻、電解電容、瓷片電容、電感綫圈的實際參數。 分析測量誤差來源。 2. 綫性電路的測量： 歐姆定律驗證實驗： 使用萬用錶和信號源，驗證歐姆定律。 基爾霍夫定律驗證實驗： 測量復雜直流和交流電路中的支路電流和節點電壓，驗證基爾霍夫定律。 戴維寜定理與諾頓定理驗證實驗： 測量等效電路參數。 3. 半導體器件的測量： 二極管特性麯綫測量： 使用電源、電阻和萬用錶/示波器，測量二極管的正嚮和反嚮伏安特性麯綫，分析其導通電壓、反嚮擊穿電壓等參數。 三極管（BJT/MOSFET）特性麯綫測量： 測量三極管的輸入特性麯綫、輸齣特性麯綫，瞭解其放大作用和開關作用。 晶體管放大電路的測量： 測量放大電路的電壓增益、輸入阻抗、輸齣阻抗、頻響特性。 4. 放大電路的測量： 基本共射放大電路的測量： 測量靜態工作點，分析電壓增益、輸入阻抗、輸齣阻抗。 集成運放應用電路的測量： 同相比例放大電路： 驗證其電壓增益。 反相比例放大電路： 驗證其電壓增益。 加法器/減法器電路： 測量輸齣電壓與輸入電壓的關係。 積分/微分電路： 觀察和測量其對不同輸入信號（如方波）的響應。 5. 振蕩電路的測量： RC移相/ Wien電橋振蕩器： 使用示波器測量輸齣信號的頻率、幅值、波形。 LC振蕩器（如哈特萊、科爾皮茲）： 測量其振蕩頻率和穩定性。 6. 濾波器電路的測量： RC低通/高通濾波器： 使用信號發生器和示波器，測量濾波器的頻率響應（幅頻特性和相頻特性），確定其截止頻率。 有源濾波器（如使用運放組成的濾波器）的性能測量。 7. 脈衝與數字電路的測量： 基本邏輯門電路（與、或、非、與非、或非、異或）的輸入輸齣特性測量。 時序電路（如觸發器、寄存器、計數器）的工作狀態測量。 使用示波器觀察和測量上升時間、下降時間、脈衝寬度、時鍾信號等。 第四部分：測量數據處理與報告撰寫 1. 數據處理的基本方法： 平均值法： 解決隨機誤差。 最小二乘法擬閤： 用於綫性關係的參數估計。 誤差分析與不確定度評定： 結閤實驗數據，對測量結果的不確定度進行評估。 2. 實驗報告的撰寫規範： 詳細介紹實驗報告的組成部分（題目、摘要、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據、數據處理、結果分析、討論、結論、參考文獻）。 強調清晰、準確、客觀地記錄實驗過程和結果的重要性。 本書特點： 理論與實踐並重： 理論部分深入淺齣，實踐部分精心設計，使讀者在動手操作中深刻理解概念。 內容豐富實用： 覆蓋瞭電子測量領域最核心的知識點和最常用的儀器設備，實驗項目貼近實際工程應用。 由淺入深： 實驗設計循序漸進，從基礎的元器件測量到復雜的電路係統分析，適閤不同層次的讀者。 儀器操作詳盡： 重點突齣示波器、萬用錶、函數發生器等常用儀器的操作技巧和應用。 強調誤差分析： 引導讀者認識測量誤差，並學習如何進行誤差分析和不確定度評定，培養嚴謹的科學態度。 培養解決問題能力： 通過大量的實驗，鍛煉讀者分析問題、設計實驗、處理數據和得齣結論的能力。 本書將是電子類專業學生必備的實驗教材，也是從事電子設計、測試、維修等工作的工程師的得力助手。通過學習本書，讀者將能夠熟練運用各種測量儀器，準確地測量電子電路的各項參數，深入理解電路的工作原理，為後續的課程學習和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我拿到這本書的時候，並沒有抱太大的期望，因為市麵上關於“信號與係統”的書籍實在太多瞭，大部分都大同小異，要麼過於理論化，要麼過於 superficial。然而，這本書卻給瞭我一個巨大的驚喜。它在講解理論時，非常注重邏輯的嚴謹性和清晰度，並且善於用圖示來輔助理解，這讓那些晦澀的數學概念變得更容易消化。最讓我眼前一亮的是，它不僅僅是將仿真作為附加內容，而是將其深度融入到理論講解和實驗指導中。書中提供的仿真代碼清晰易懂，並且考慮到瞭實際操作中可能遇到的各種情況，甚至還提供瞭一些調試的技巧。我特彆喜歡書中的一個環節，它會引導讀者去探索參數變化對仿真結果的影響，從而加深對係統特性的理解。這種“主動學習”的方式，比被動接受信息要有效得多。通過這些仿真和實驗，我能夠直觀地看到信號的變換過程，係統的響應特徵，以及各種不理想因素對係統性能的影響。這不僅僅是一本教材，更是一份寶貴的學習資源，它幫助我建立起對信號與係統這一領域的信心和興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我近期讀過最讓我驚艷的教材之一！作為一名通信工程專業的學生，信號與係統一直是我的“攔路虎”，各種抽象的概念和復雜的公式讓我頭疼不已。但這本書的齣現，徹底改變瞭我的看法。首先，它的敘述方式非常親切，仿佛是一位經驗豐富的老師在耐心講解，而不是冷冰冰的理論堆砌。作者善於用生動的類比來解釋抽象的概念，比如將捲積比作“揉麵團”，將傅裏葉變換比作“分解樂麯”，這些形象的比喻一下子就點亮瞭我腦海中的迷霧。更重要的是，它不僅僅停留在理論層麵，而是將“仿真”和“實驗”的概念貫穿始終。每一章的理論講解後，都有配套的仿真指導，詳細介紹瞭如何利用MATLAB等工具來驗證理論。這對我來說是巨大的福音！我不再隻是死記硬背公式，而是能夠親手操作，看到理論在實際中如何運作，這極大地加深瞭我對知識的理解和記憶。書中的實驗部分設計得也非常巧妙，從基礎的信號生成到復雜的係統分析，循序漸進，讓我能夠逐步掌握仿真技能。我甚至覺得，這本書不僅僅是“指導”，更像是一個“啓濛”，讓我看到瞭信號與係統這門學科的美妙之處，激發瞭我深入探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我之前一直對“信號與係統”這門課感到無比頭疼，覺得那些偏微分方程、復數域的變換就像是天書一樣，每次上課都感覺在雲裏霧裏。這本《信號與係統仿真及實驗指導》就像是為我量身打造的救星！它最大的特點在於將理論與實踐完美結閤，不再是那種枯燥乏味的純理論書籍。書中的仿真部分真是太給力瞭，詳細地指導我們如何使用MATLAB來模擬各種信號和係統。我記得有一章講到濾波器設計，理論部分看得我一頭霧水，但跟著書上的仿真步驟一步步操作，看著那些濾波器的幅頻響應圖、相頻響應圖一點點呈現齣來，我纔真正理解瞭不同濾波器類型的特性，以及它們在實際通信係統中的應用。實驗部分的設計也非常實用，不是那種為瞭實驗而實驗，而是緊密聯係理論知識，讓我們在動手操作中鞏固和深化理解。比如，通過實驗來觀察時域和頻域之間的關係，或者驗證采樣定理的有效性，這些都讓我受益匪淺。這本書不僅教會瞭我知識，更教會瞭我如何學習知識，如何運用工具去探索科學的奧秘，讓我對這門學科産生瞭前所未有的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的質量真的超齣我的預期！我是一名對通信技術充滿好奇心的學生，但之前接觸到的信號與係統知識總感覺有些“空中樓閣”，缺乏實際的支撐。而這本《信號與係統仿真及實驗指導》則恰恰填補瞭這一空白。它的內容編排非常閤理，從基礎概念到高級應用，層層遞進，每個章節都包含詳細的理論闡述和直觀的仿真案例。我最欣賞的是它在仿真部分的設計，不僅僅是簡單的“照貓畫虎”，而是引導讀者去思考“為什麼”，去探究不同參數設置背後的原理。例如，在介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）時，書中不僅給齣瞭公式，還提供瞭MATLAB代碼來繪製齣不同截斷長度下的頻譜圖，讓我們直觀地感受到截斷效應，並理解瞭與之相關的采樣定理。實驗部分的設計也非常有啓發性，讓我們能夠動手驗證理論，比如搭建一個簡單的通信鏈路，觀察噪聲對信號的影響，或者設計一個信號發生器來生成特定的波形。這些實踐操作讓我對信號與係統的理解不再局限於書本上的文字，而是上升到瞭一個全新的維度。

評分☆☆☆☆☆

作為一名信號與係統學習的“過來人”，我深知這門課程的難度，也曾為此頭疼不已。當我翻開這本《信號與係統仿真及實驗指導》時，我立刻被它獨特的視角所吸引。它沒有像許多傳統教材那樣，上來就扔一堆復雜的數學公式，而是巧妙地將仿真和實驗作為貫穿始終的學習工具。書中的仿真部分，對於那些對編程不太熟悉的同學來說，也提供瞭清晰易懂的步驟和詳細的代碼解釋，讓我能夠輕鬆上手，並且在操作中逐漸理解抽象的理論。我尤其喜歡書中對一些經典實驗的設計，比如用仿真來模擬LTI係統的衝激響應和階躍響應，這讓我能夠從動態的角度去理解係統的行為。通過改變係統的參數，觀察響應的變化，我能夠更深入地體會到係統特性對信號處理的影響。這種“邊學邊做”的學習模式，極大地提高瞭我的學習效率和興趣。這本書不僅幫助我鞏固瞭已有的知識，更讓我發現瞭信號與係統在實際工程中的廣泛應用，點燃瞭我對這一領域的探索熱情。