應用型本科“十二五”規劃教材·電子信息類：信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐亞寜，唐璐丹，王旬 等 編

圖書標籤:

• 信號與係統
• MATLAB
• 電子信息
• 實驗指導
• 應用型本科
• 十二五規劃
• 教材
• 通信工程
• 電子工程
• 控製工程

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560628943

版次：1

商品編碼：11152631

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-08-01

用紙：膠版紙

頁數：97

字數：148000

正文語種：中文

內容簡介

　　《應用型本科“十二五”規劃教材·電子信息類：信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版）》是與“信號與係統”課程的理論教材《信號與係統分析》（徐亞寜、李和編著，西安電子科技大學齣版社，2012年）一書相配套的計算機仿真實驗課程指導書。本書的實驗內容與教材的理論同步，全麵係統地介紹瞭應用MATLAB對信號與係統進行分析的具體方法，包括MATLAB程序入門和基礎應用、連續時間信號的分析、連續時間係統的時域分析、連續時間係統的頻域分析、連續時間係統的復頻域分析、離散時間信號與係統的時域分析、離散時間係統的z域分析、連續信號的采樣與恢復等內容，同時還附有理論教材中各章的部分上機練習參考程序。
　　《應用型本科“十二五”規劃教材·電子信息類：信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版）》內容敘述清楚、深入淺齣、言簡意賅、實踐性強，所有應用實例均通過MATLAB上機調試。
　　《應用型本科“十二五”規劃教材·電子信息類：信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版）》可作為應用型本科院校的通信工程、電子信息工程、自動化、測控技術與儀器等專業學生的實驗教材，也可供相關工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

實驗一 MATLAB程序設計入門和基礎應用
一、實驗目的
二、MATLAB軟件介紹
三、MATLAB軟件的基本操作
四、基本實驗內容及程序示例
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗二 連續時間信號的分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗三 連續時間係統的時域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗四 連續時間係統的頻域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗五 連續時間係統的復頻域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗六 離散時間信號與係統的時域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗七 離散時間係統的z域分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

實驗八 連續信號的采樣與恢復
一、實驗目的
二、實驗原理
三、程序示例
四、基本實驗內容
五、擴展實驗內容
六、實驗報告要求

附錄A MATLAB主要命令函數錶
附錄B 教材中部分上機練習的參考程序
參考文獻

前言/序言

應用型本科“十二五”規劃教材·電子信息類：信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版） 內容簡介 本書是應用型本科“十二五”規劃教材電子信息類係列之一，專為電子信息工程、通信工程、自動化等相關專業本科生設計，旨在通過實踐操作，深入理解和掌握信號與係統分析的核心理論與方法。本書充分利用MATLAB強大的數值計算和可視化能力，將理論知識與實驗技能緊密結閤，幫助學生構建紮實的信號與係統分析基礎，為後續專業課程的學習和未來的工程實踐奠定堅實的基礎。 教材定位與特色 在當前高等教育改革的浪潮中，應用型本科教育更加注重培養學生的實踐能力和創新精神。“十二五”規劃對應用型本科教育提齣瞭明確的要求，強調理論與實踐的緊密結閤，以適應社會經濟發展對高素質應用型人纔的需求。本書正是緊密圍繞這一教育理念而編寫，其核心特色在於： 1. 理論與實踐的深度融閤： 不同於傳統的理論教材，本書將理論知識分解為一係列精心設計的實驗項目。每個實驗項目都緊扣理論概念，通過MATLAB的模擬仿真，讓學生親身經曆信號的生成、變換、分析和係統響應的求解過程。這種“做中學，學中做”的學習模式，能夠顯著提升學生的理解深度和知識的遷移運用能力。 2. MATLAB的強大支持： MATLAB是當今科學計算和工程仿真領域最廣泛使用的平颱之一。本書充分發揮MATLAB在信號處理、係統建模、數據可視化等方麵的優勢，提供大量實用的M語言函數和腳本，使學生能夠高效地完成復雜的計算和分析任務，並直觀地觀察實驗結果。使用MATLAB，學生不僅能學習信號與係統的理論，更能掌握一種強大的工程工具。 3. 實驗設計的係統性與完整性： 本書的實驗內容涵蓋瞭信號與係統分析的經典和核心主題，從基本的信號錶示、傅裏葉分析，到捲積、Z變換、係統穩定性分析等，力求做到體係完整。實驗項目的設置由淺入深，循序漸進，從基礎的信號産生和波形觀察，到復雜的係統建模和響應分析，逐步引導學生掌握高級的分析技術。 4. 麵嚮應用型本科的教學需求： 本書的編寫高度契閤應用型本科的培養目標。它不僅僅是知識的傳授，更是能力的培養。通過解決實際工程中常見的信號與係統問題，如濾波、調製解調、係統辨識等，學生能夠培養解決實際工程問題的能力，為畢業後直接從事技術研發、係統設計和維護等工作做好準備。 5. 清晰的實驗指導與輸齣要求： 針對每個實驗項目，本書都提供瞭清晰的操作步驟、詳細的MATLAB代碼示例、以及對實驗結果的預期分析。同時，本書還明確瞭實驗報告的撰寫要求，引導學生進行規範的實驗記錄、數據分析和結果總結，訓練學生的科學報告寫作能力。 本書的章節安排與主要內容 本書主體內容圍繞信號與係統分析的核心理論展開，共包含多個精心設計的實驗模塊。以下為本書主要章節及其涵蓋的內容概述： 第一部分：基礎信號與係統分析 實驗一：基本信號的産生與錶示 目標： 熟悉MATLAB基本操作，掌握單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等基本信號的生成和可視化。 內容： 學習MATLAB的嚮量和矩陣運算，掌握`zeros()`, `ones()`, `linspace()`, `cos()`, `sin()`, `exp()`等函數的使用。通過繪製不同參數下的信號波形，理解信號的幅度、頻率、相位、起始時間等參數對信號形態的影響。例如，生成並觀察不同頻率和幅度的正弦波，理解其周期性和幅度特性；生成離散時間信號，理解采樣點和采樣間隔的概念。 實驗二：信號的運算與變換 目標： 掌握信號的基本運算，如加法、乘法、翻轉、移位、伸縮等，並理解這些運算在信號處理中的物理意義。 內容： 通過MATLAB編程實現信號的翻轉（如`x(-t)`或`x[-n]`），延時與預移（如`x(t-t0)`或`x[n-n0]`），時間伸縮（如`x(at)`或`x[an]`）。例如，比較信號`x(t)`與其移位版本`x(t-2)`的差異，觀察信號翻轉後的形態變化。學習如何利用MATLAB對連續時間信號進行離散化錶示和處理。 實驗三：捲積運算與係統響應 目標： 深入理解係統的瞬時響應（衝激響應）的概念，掌握綫性時不變（LTI）係統捲積運算的原理和MATLAB實現方法，並分析係統的零狀態響應。 內容： 講解連續時間信號的捲積積分和離散時間信號的捲積和。在MATLAB中，通過數值積分或求和的方式實現捲積運算。設計簡單的LTI係統，如RC電路或一階/二階差分方程係統，計算其瞬時響應`h(t)`或`h[n]`。然後，利用捲積運算計算係統對任意輸入信號`x(t)`或`x[n]`的零狀態響應`y(t)`或`y[n]`。對比理論計算與MATLAB仿真結果。 第二部分：傅裏葉分析與應用 實驗四：傅裏葉級數與傅裏葉變換 目標： 理解周期信號的傅裏葉級數錶示和非周期信號的傅裏葉變換，掌握其頻譜特性，並學會使用MATLAB進行傅裏葉分析。 內容： 學習傅裏葉級數的指數形式和三角形式。在MATLAB中，通過數值方法計算周期信號的傅裏葉級數係數，並繪製幅譜和相譜。觀察不同周期信號（如方波、鋸齒波）的頻譜特性，理解高次諧波的影響。學習傅裏葉變換的定義，理解其在頻域的意義。在MATLAB中，利用`fft()`函數（離散傅裏葉變換）來近似計算連續信號的傅裏葉變換，觀察信號的頻譜。 實驗五：傅裏葉變換的應用——濾波 目標： 理解濾波的基本概念，掌握低通、高通、帶通、帶阻濾波器的頻率響應特性，並利用傅裏葉變換實現信號的濾波。 內容： 介紹理想濾波器和實際濾波器的頻率響應。在MATLAB中，設計不同類型的濾波器（例如，通過設置濾波器頻率響應的幅值），然後將輸入信號與其進行頻域相乘（在MATLAB中通常是先進行FFT，相乘，再進行IFFT）。觀察濾波後信號的波形和頻譜，分析濾波效果。例如，對帶有噪聲的信號進行低通濾波，觀察噪聲被抑製的情況。 實驗六：拉普拉斯變換與係統分析 目標： 掌握拉普拉斯變換在分析連續時間LTI係統中的作用，理解係統函數`H(s)`的意義，並分析係統的穩定性、因果性。 內容： 介紹拉普拉斯變換的基本性質和常見信號的拉普拉斯變換對。重點學習係統函數`H(s)`的概念。在MATLAB中，利用符號計算工具箱（Symbolic Math Toolbox）或數值方法，計算係統函數，分析其極點和零點位置，從而判斷係統的穩定性。例如，對於給定的傳遞函數，計算其極點，並根據極點位置與s平麵虛軸的關係來判斷係統的穩定性。 第三部分：Z變換與離散時間係統分析 實驗七：Z變換與離散時間係統分析 目標： 掌握Z變換在分析離散時間LTI係統中的作用，理解係統函數`H(z)`的意義，並分析係統的穩定性、因果性。 內容： 介紹Z變換的基本性質和常見序列的Z變換對。重點學習離散時間係統函數`H(z)`的概念，通常錶示為差分方程的傳遞函數。在MATLAB中，利用符號計算工具箱或數值方法，計算係統函數，分析其單位圓上的極點和零點位置，從而判斷係統的穩定性。例如，對於一個差分方程，求解其係統函數，並繪製單位圓上的零極點圖。 實驗八：離散時間係統分析與仿真 目標： 運用Z變換的理論，通過MATLAB實現對離散時間LTI係統的動態響應進行仿真，包括瞬時響應、階躍響應等。 內容： 學習如何根據差分方程編寫MATLAB代碼，模擬係統的輸齣。使用`filter()`函數或自定義函數，輸入不同的激勵信號，觀察係統的輸齣響應。分析不同係統參數對係統響應的影響，例如，改變差分方程的係數，觀察係統的穩定性以及響應的快慢。 第四部分：進階主題與應用 實驗九：采樣與恢復 目標： 理解采樣定理，掌握采樣和信號恢復的基本原理，並學習在MATLAB中進行仿真。 內容： 模擬對連續時間信號進行不同采樣率的采樣，觀察采樣後離散信號的波形。理解奈奎斯特定理，並演示欠采樣時産生的混疊現象。學習如何通過插值（如零階保持、綫性插值）對采樣後的信號進行一定程度的恢復，並分析恢復的精度。 實驗十：調製與解調基礎 目標： 理解幅度調製（AM）和頻率調製（FM）的基本原理，並在MATLAB中進行仿真。 內容： 學習AM和FM信號的數學錶達式。在MATLAB中，生成不同類型的調製信號，並觀察其波形。模擬解調過程，並分析解調信號的質量。這部分內容為後續的通信原理課程打下基礎。 實驗十一：係統辨識簡介（可選） 目標： 瞭解係統辨識的基本思想，即如何從輸入輸齣數據中估計係統的模型參數。 內容： 介紹係統辨識的基本概念，例如，對於一個已知的係統模型（如一個差分方程），如何通過測量其輸入和輸齣數據來估計其係數。在MATLAB中，可以簡單演示一個基於最小二乘法的模型參數估計過程，使得仿真結果盡可能接近實際觀測數據。 實驗報告與評估 本書的每個實驗都附有詳細的實驗要求，包括： 1. 實驗目的： 明確每個實驗需要掌握的理論知識和實驗技能。 2. 實驗原理： 簡要迴顧相關的理論概念。 3. 實驗步驟： 清晰列齣實驗操作的具體流程。 4. MATLAB程序： 提供關鍵的MATLAB代碼示例，並引導學生理解和修改。 5. 實驗數據與分析： 要求學生記錄實驗數據，繪製圖錶，並對結果進行分析和解釋。 6. 思考題： 提齣一些拓展性的問題，引導學生深入思考。 最終，學生需要按照規範格式撰寫實驗報告，包含以上內容，並提交指導教師進行評估。實驗報告的質量將是評估學生學習成果的重要依據。 適用對象 本書適用於全國各類應用型本科院校的電子信息工程、通信工程、自動化、電氣工程及其相關專業的學生，是作為“信號與係統”或“信號與係統分析”課程配套實驗教材的理想選擇。同時，對於相關專業的專科生、研究生，以及從事信號處理、通信係統、自動控製等領域工作的工程師，本書也具有重要的參考價值。 結語 通過本書的實驗學習，學生將能夠深刻理解信號與係統的核心概念，熟練掌握MATLAB在信號與係統分析中的應用，培養解決實際工程問題的能力，為成為一名優秀的電子信息類工程師打下堅實的基礎。本書的齣版，旨在響應國傢對應用型人纔培養的需求，推動電子信息類專業教育的實踐教學改革。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本《信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版）》的過程中，我最大的感受是它在“指導”二字上做得非常不足。它更像是一份“實驗手冊”，提供瞭操作指南，但缺乏真正的“指導”。我希望一本好的實驗指導書，能夠幫助我建立起從理論到實踐的橋梁。在信號與係統的理論學習中，我可能對拉普拉斯變換、Z變換、捲積等概念有瞭初步的認識，但我很難將這些抽象的數學工具與MATLAB的具體實現聯係起來。這本書雖然給齣瞭MATLAB代碼，但往往是直接給齣瞭最終的實現，而沒有解釋為什麼會選擇這樣的實現方式，或者說，在MATLAB中，有哪些更靈活、更通用的方法可以實現同樣的功能。對於一些關鍵的參數設置，比如濾波器的截止頻率、捲積核的大小等，這本書也沒有給齣太多的解釋，隻是簡單地設定瞭一個值。這讓我無法理解這些參數的選擇依據，也無法在後續的實驗中進行靈活調整。我期待的是，這本書能夠引導我思考，為什麼要在MATLAB中這樣做，這樣做的好處是什麼，以及在不同的場景下，應該如何調整參數。可惜，這些方麵的內容在這本書中都顯得非常匱乏。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版）》真的是我近期遇到的最讓我頭疼的一本書瞭。作為一個應用型本科的學生，我本來是抱著學習信號與係統分析這個核心課程的實踐操作技能來的，想著能通過MATLAB的輔助，把那些抽象的概念變得直觀易懂。然而，翻開這本書，我發現它更像是一份乾巴巴的實驗大綱，或者說是對實驗步驟的流水賬式記錄。每個實驗的介紹都語焉不詳，對實驗的目的、背景、以及信號與係統理論在該實驗中的具體應用都幾乎沒有展開。我期望看到的，是能夠幫助我理解“為什麼要做這個實驗”，以及“這個實驗能揭示信號與係統中的哪些重要原理”的引導，但這本書似乎認為我們學生已經完全掌握瞭理論知識，隻需要照著步驟操作即可。更讓我感到睏惑的是，對於一些關鍵的MATLAB指令和函數，它隻是簡單地列瞭齣來，而沒有解釋其背後的原理，也沒有提供一些常用的技巧或者注意事項。這導緻我在實際操作中，常常會因為不理解某個指令的含義或者用法而卡住，需要花費大量的時間去查閱其他的MATLAB教程，這完全違背瞭“實驗指導書”的初衷。這本書給我的感覺是，它更像是一份給老師備課的參考，而不是給學生學習用的。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書在一些細節的處理上，也讓我感到有些不盡如人意。例如，在某些實驗步驟中，它會引用一些MATLAB函數，但並沒有對這些函數進行詳細的解釋，包括它們的輸入參數、輸齣含義以及可能齣現的錯誤提示。這讓我有時候在運行代碼時，會遇到一些莫名其妙的問題，然後又得花時間去查閱MATLAB的官方文檔，這無疑增加瞭我的學習負擔。另外，書中提供的示例代碼，雖然能夠實現功能，但在可讀性和規範性上，還有待提高。有些代碼片段過於冗長，缺乏必要的注釋，使得理解起來比較睏難。我希望看到的是，能夠清晰、簡潔、並且帶有注釋的代碼，能夠幫助我更好地理解每一步操作的目的。再者，這本書在實驗的拓展性方麵也比較欠缺。它提供的實驗大多是獨立的，缺乏將不同實驗模塊串聯起來，形成一個更完整的係統級仿真的設計。例如，可以設計一個簡單的通信係統，將信號的産生、調製、濾波、解調等環節串聯起來，這樣會更能體現信號與係統分析的整體性。但這本書提供的實驗，更多的是零散的知識點練習，缺乏一種係統性的訓練。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構和內容組織方式，可以說是讓我感到非常不適應。首先，實驗的編號和標題，雖然清晰，但每個實驗的正文部分，往往是簡單的一兩段理論背景介紹，然後直接進入實驗步驟。我特彆期望在每個實驗開始前，能夠看到一些關於該實驗在信號與係統領域的重要性的闡述，比如它與哪些理論概念緊密相關，或者在實際工程中有什麼樣的應用價值。然而，這部分內容幾乎是缺失的。其次，書中的圖和錶的使用也比較隨意，有些圖的質量不高，難以看清細節；有些錶格的數據量很大，但沒有相應的文字說明來解釋這些數據的含義和意義。我嘗試在實驗步驟部分尋找一些提示或者訣竅，比如在執行某個MATLAB命令時，需要注意哪些陷阱，或者如何優化代碼以提高效率，但這些寶貴的信息也基本沒有。相反，我更多看到的是一些比較程式化的操作說明，仿佛是在指導一個機器人進行操作，而忽略瞭學生在理解和學習過程中可能遇到的睏難。這種“照本宣科”式的編寫風格，很難讓我在學習過程中感受到一種循序漸進的引導，更彆提培養我的獨立分析和解決問題的能力瞭。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我拿到這本《信號與係統分析實驗指導書（MATLAB版）》時，確實是帶著一絲期待的，畢竟“十二五”規劃教材，聽起來就很有分量，而且是MATLAB版，感覺會非常實用。但深入閱讀後，我的感受可以說是大失所望。我發現這本書在實驗設計的深度和廣度上都顯得不足。它提供的實驗項目大多比較基礎，雖然涵蓋瞭信號的産生、變換、濾波等基本概念，但缺乏一些更具挑戰性或更貼近實際應用的案例。例如，在傅裏葉變換的實驗部分，它僅僅是演示瞭如何計算和繪製傅裏葉變換，但並沒有深入探討不同類型信號的頻譜特性，也沒有引導學生去分析實際應用中的頻譜特徵，比如音頻信號的頻譜分析，或者圖像信號的頻譜特性。同樣，在係統分析方麵，它也隻是簡單地介紹瞭LTI係統的時域和頻域響應，但對於如何利用MATLAB來分析更復雜的係統，例如多輸入多輸齣係統，或者非綫性係統，就幾乎沒有提及。這讓我想起我曾經在其他地方看到的更富有啓發性的實驗，它們會引導學生去設計一個簡單的通信係統，或者用MATLAB模擬一個實際的濾波場景，這些都能讓我更深刻地理解理論知識。這本書在這方麵顯得過於保守和淺顯，無法真正激發我的學習興趣和探索欲望。

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