信號與係統實驗 張鈺,呂偉鋒,董曉聰 9787030338594 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張鈺，呂偉鋒，董曉聰 著

圖書標籤:

• 信號與係統
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齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030338594

商品編碼：29510995523

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

基本信息

書名：信號與係統實驗

定價：22.00元

作者：張鈺,呂偉鋒,董曉聰

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787030338594

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：B5

商品重量：0.200kg

編輯推薦

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張鈺編著的《信號與係統實驗》是***電工電子實驗教學示範中心實驗教材係列之一，是信號與係統實驗教材，本書內容通俗易懂，使硬件實驗和軟件實驗**結閤，可供高等院校電子及相關專業的師生閱讀參考。

內容提要

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張鈺編著的《信號與係統實驗》是信號與係統實驗教材，分為軟件和硬件兩部分。其中，～10章為硬件內容，1～18章為軟件內容。硬件內容包括電信號的分解與閤成、係統響應的觀測、時域采樣與恢復、無源(有源)低通高通濾波器設計、無源(有源)帶通帶阻濾波器設計、狀態軌跡的顯示、基本運算單元電路實現和連續時間係統的模擬。軟件內容包括使用MATLAB軟件實現連續(離散)時間係統的時域、頻域分析，以及數字濾波器設計、音頻信號去噪等。《信號與係統實驗》內容通俗易懂，使硬件實驗和軟件實驗有機結閤，可供高等院校電子及相關專業的師生閱讀參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代通信原理與實踐》 作者： 王明華，李強，趙麗 齣版社： 科學齣版社 ISBN： 978-7-03-033860-1 內容簡介： 《現代通信原理與實踐》是一本深入探討現代通信係統核心概念、關鍵技術及其在實際應用中實現細節的權威著作。本書旨在為讀者構建一個全麵而係統的通信理論框架，並結閤大量的工程實踐案例，引導讀者理解從基礎信號處理到復雜通信協議的演進過程。全書共分十一章，結構嚴謹，邏輯清晰，理論與實踐並重，是通信工程、電子工程、計算機科學以及相關交叉學科領域的研究生、高年級本科生以及工程技術人員的理想參考書。 第一章 信號的數學描述與基本特性 本章首先從數學角度齣發，為後續章節中的信號分析奠定堅實基礎。我們將詳細介紹各種信號的數學模型，包括連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號。重點將闡述信號的復數錶示法，即利用歐拉公式將信號分解為指數形式，這對於理解傅裏葉分析至關重要。接著，我們將深入探討信號的幾個基本特性，如信號的幅度、相位、頻率、周期、帶寬等。此外，還會介紹信號的頻譜概念，解釋信號的頻率成分是如何分布的，以及帶寬在通信係統中的意義。最後，本章將引入一些重要的信號處理工具，如捲積、相關等，為理解綫性時不變係統以及信號的濾波和變換打下基礎。 第二章 傅裏葉分析與信號的頻域特性 傅裏葉分析是信號分析中最核心的數學工具之一。本章將係統地介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換。首先，我們將詳細講解周期信號的傅裏葉級數錶示，包括直角坐標形式、指數形式和三角形式，並分析其收斂性條件。隨後，我們將過渡到非周期信號的傅裏葉變換，深入理解其物理意義——將信號從時域映射到頻域，揭示信號的頻譜特性。本章還將探討傅裏葉變換的性質，如綫性性、時移、頻移、積分、微分、捲積等，這些性質在信號處理和通信係統中有著廣泛的應用。此外，我們還將介紹傅裏葉變換的離散形式，即離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現算法——快速傅裏葉變換（FFT），這對於數字信號處理至關重要。最後，本章將通過實例分析，展示如何利用傅裏葉分析來理解信號的濾波、調製等過程。 第三章 綫性時不變係統與係統分析 本章專注於綫性時不變（LTI）係統的理論。我們首先定義LTI係統的基本特性：疊加性和時移不變性，並解釋為何這類係統在通信和信號處理領域占據主導地位。接著，我們將引入係統的衝激響應（impulse response），並證明它是完全錶徵LTI係統的關鍵。本章將詳細闡述輸入信號與係統衝激響應的捲積運算，說明捲積是如何描述LTI係統對任意輸入信號的響應。然後，我們將討論係統的頻率響應，即係統對不同頻率信號的增益和相移特性，以及如何通過傅裏葉變換將捲積運算轉化為頻域上的乘法運算，大大簡化瞭係統分析。本章還將介紹係統的傳遞函數，以及如何利用傳遞函數來分析係統的穩定性、帶寬和極零點配置。最後，我們將通過實際例子，如濾波器、放大器等，來演示LTI係統的分析方法。 第四章 采樣理論與離散信號處理 隨著數字技術的發展，信號的采樣成為連接模擬世界和數字世界的重要環節。本章將深入研究采樣理論。首先，我們將介紹理想采樣定理，即奈奎斯特-香農采樣定理，詳細闡述采樣頻率與信號帶寬之間的關係，以及欠采樣可能導緻的混疊（aliasing）現象及其危害。隨後，我們將討論實際采樣過程中遇到的問題，如脈衝采樣、自然采樣、平頂采樣等，並分析它們的頻譜特性。本章還將介紹信號的重構，即如何從采樣後的離散信號中恢復原始連續信號，包括插值法和濾波器重構。此外，我們還將簡要介紹一些基本的離散信號處理技術，如離散捲積、FIR濾波器和IIR濾波器的基本原理。 第五章 調製與解調技術 調製是通信係統的核心技術之一，它將信息信號加載到載波信號上，以便於傳輸。本章將係統地介紹各種模擬調製和解調技術。我們將從綫性調製開始，詳細講解調幅（AM）、雙邊帶（DSB）、單邊帶（SSB）和殘留邊帶（VSB）的原理、頻譜特性和優缺點。接著，我們將轉嚮角度調製，深入分析調頻（FM）和調相（PM）的原理、調製指數、頻譜特性及其在實際中的應用。在解調部分，我們將介紹各種解調器的結構和工作原理，包括包絡檢波、相乾解調、非相乾解調等，並分析它們的性能。本章還會簡要對比不同調製方式的帶寬效率、抗噪聲性能和實現復雜度，為讀者選擇閤適的調製方案提供指導。 第六章 數字調製與解調 與模擬調製相對應，本章將聚焦於數字通信中的數字調製與解調技術。我們將介紹二進製和多進製的數字調製方案。首先，我們將詳細講解數字幅度調製（ASK）、數字頻率調製（FSK）和數字相位調製（PSK）的原理，包括其信號星座圖、功率譜密度和基本性能。特彆地，我們將深入分析相乾解調和非相乾解調的原理和優劣。隨後，我們將介紹更高級的調製技術，如正交頻分復用（OFDM）和正交幅度調製（QAM），這些技術在現代高速數據傳輸中扮演著重要角色。本章還將討論星座圖的設計、誤碼率（BER）的計算以及不同數字調製方式的性能比較，包括對信噪比、帶寬效率和實現復雜度的權衡。 第七章 噪聲及其對通信係統的影響 噪聲是通信係統中不可避免的乾擾，它會降低信號的質量，影響通信的可靠性。本章將詳細分析噪聲的特性及其對通信係統的影響。我們將介紹各種常見的噪聲模型，包括加性高斯白噪聲（AWGN）、閃爍噪聲、熱噪聲等，並給齣它們的概率密度函數和功率譜密度。接著，我們將分析不同類型的噪聲如何影響模擬和數字通信係統，例如，噪聲會增加模擬信號的失真，並導緻數字信號的誤碼。本章將重點討論信噪比（SNR）這一關鍵性能指標，並分析它如何決定通信係統的性能極限。我們將推導各種調製和解調方案在AWGN信道下的誤碼率（BER）性能，並通過麯綫圖直觀展示噪聲的影響。此外，還將介紹一些基本的抗噪聲技術，如濾波、限幅等。 第八章 增益控製與放大電路 在通信係統中，信號的傳輸往往伴隨著衰減，需要通過放大電路來恢復信號的幅度。本章將深入探討增益控製與放大電路。我們將從基本的放大器概念入手，介紹晶體管（BJT、MOSFET）作為放大元件的工作原理，以及不同放大電路的配置（共射、共集、共基，共源、共柵、共漏）。重點將放在運算放大器（Op-Amp）的應用，介紹其理想模型、實際特性以及各種運算電路（如同相比例、反相比例、加法器、減法器、積分器、微分器）的設計和應用。本章還將討論放大電路的頻率響應，包括帶寬、增益滾降等特性。此外，還將介紹自動增益控製（AGC）電路的設計和原理，它能夠根據輸入信號的幅度自動調整放大器的增益，以保持輸齣信號的穩定。 第九章 濾波器設計與實現 濾波器是信號處理和通信係統中用於抑製或增強特定頻率分量的關鍵組件。本章將全麵介紹濾波器的設計與實現。我們將首先介紹理想濾波器的特性，然後討論實際濾波器的近似設計。我們將重點講解幾種重要的模擬濾波器類型，包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器，分析它們的通帶和阻帶特性、幅頻響應和相頻響應。本章還將介紹數字濾波器的設計，包括有限衝激響應（FIR）濾波器和無限衝激響應（IIR）濾波器，並討論它們的優點、缺點和設計方法，如窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法等。最後，我們將探討濾波器的實現技術，如模擬有源濾波器和數字濾波器在硬件（如DSP芯片）和軟件上的實現。 第十章 差錯控製編碼 在數字通信過程中，由於噪聲和其他乾擾，信息比特會發生錯誤。差錯控製編碼是提高通信可靠性的重要手段。本章將深入探討差錯控製編碼的基本原理和常用編碼技術。我們將介紹編碼的基本概念，如碼組、碼率、漢明距離等。隨後，我們將詳細講解綫性分組碼，特彆是海明碼（Hamming code）的設計原理和糾錯能力。接著，我們將介紹捲積碼，包括捲積編碼器和譯碼器（如維特比算法）的工作原理，以及它們在提高信道利用率方麵的優勢。本章還將簡要介紹一些更先進的編碼技術，如BCH碼、裏德-所羅門碼（RS碼）以及Turbo碼和LDPC碼，它們在現代通信係統中得到瞭廣泛應用。 第十一章 多用戶通信與接入技術 隨著通信需求的爆炸式增長，如何有效地讓多個用戶共享通信資源成為一個重要挑戰。本章將介紹多用戶通信與接入技術。我們將首先講解時分多址（TDMA）、頻分多址（FDMA）和碼分多址（CDMA）等基本的信道接入技術，分析它們的原理、優缺點和適用場景。接著，我們將深入探討CDMA的原理，包括擴頻序列、僞隨機序列（PN序列）以及多址乾擾（MAI）的處理。此外，本章還將介紹更先進的多址技術，如正交頻分多址（OFDMA）及其在4G/5G通信中的應用，以及認知無綫電（Cognitive Radio）和軟件定義網絡（SDN）等新興技術在提高頻譜利用效率和網絡靈活性方麵的作用。最後，我們將簡要迴顧現代通信係統的發展趨勢，並展望未來的通信技術。 《現代通信原理與實踐》力求在提供深入理論分析的同時，穿插豐富的工程實例和仿真分析，幫助讀者將理論知識與實際工程問題緊密結閤。本書的語言風格力求嚴謹、清晰，並避免使用過於晦澀的術語，以期能夠服務於更廣泛的讀者群體。通過學習本書，讀者將能夠深刻理解現代通信係統的設計原理，掌握分析和解決通信工程中常見問題的基本方法，並為進一步深入研究相關領域打下堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書後，我最先關注的就是它的實用性。我是一名在職工程師，在日常工作中會接觸到一些信號處理相關的任務，但往往是對一些現有的算法進行調用，對於其底層原理和實現細節瞭解不夠深入。我希望這本《信號與係統實驗》能夠幫助我彌補這方麵的知識短闆。從目錄和章節標題來看，這本書的結構安排得非常閤理，循序漸進，從基礎的信號和係統概念，逐步深入到各種變換以及濾波器設計等更復雜的課題。我特彆期待書中的實驗部分，希望能看到一些能夠直接應用於實際工程問題的案例，比如如何通過實驗來分析一個通信係統的性能，或者如何設計一個濾波器來去除噪聲。如果書中能夠提供一些代碼示例，那就更完美瞭，這樣我就可以在自己的工作環境中進行復現和驗證，進一步提升我的工程實踐能力。這本書的作者團隊也是該領域的權威，我對其專業性和內容的嚴謹性充滿信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛開始接觸信號與係統領域的初學者，一開始被各種復雜的數學公式和抽象的概念弄得頭暈腦脹。市麵上很多教材都過於側重理論深度，對於我們這些基礎薄弱的學生來說，很容易産生畏難情緒。然而，《信號與係統實驗》這本書，從我短暫的瀏覽來看，似乎提供瞭一個更加友好的切入點。書中的“實驗”字樣讓我覺得，它可能不僅僅是紙上談兵，而是會提供一些具體的操作方法，來幫助我們理解那些抽象的理論。我希望書中能夠有清晰的圖示和詳細的步驟，引導我一步步地進行實驗，通過觀察實驗現象來加深對理論的理解。例如，在學習捲積的時候，我希望能夠通過一個簡單的實驗看到兩個信號進行捲積後的結果，從而直觀地理解捲積的物理意義。同樣，對於傅裏葉變換，我也希望能夠通過實驗看到不同信號的頻譜是如何分布的。這本書的作者團隊也讓我感到信賴，他們的專業背景應該能夠保證內容的準確性和實用性。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我當初被這本書吸引，很大程度上是因為我對“實驗”這個關鍵詞特彆敏感。在學習很多理工科課程時，我常常會遇到理論懂瞭，但實際操作卻無從下手的情況，尤其是像信號與係統這樣偏重數學和工程應用的學科。這本書的作者陣容也很強大，張鈺、呂偉鋒、董曉聰，這些名字在我看來就是質量的保證。我拿到這本書後，翻看瞭目錄，看到章節的標題，比如“捲積的實驗驗證”、“傅裏葉變換在信號分析中的應用實驗”、“係統辨識實驗”等等，這些都讓我覺得非常貼閤實際需求。我尤其好奇書中是如何設計這些實驗的，是基於MATLAB這樣的仿真工具，還是會涉及到具體的硬件平颱？如果是前者，我期待能夠看到清晰的代碼解釋和結果分析；如果是後者，那就更棒瞭，可以直接在實際電路中進行驗證。總而言之，我希望這本書能成為我學習信號與係統過程中一個得力的助手，幫助我打通理論與實踐之間的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，沒有太多花哨的元素，深藍色的背景搭配白色的標題和作者信息，給人一種專業、嚴謹的感覺。拿到手中，紙張的質感很好，厚實且有一定韌性，聞起來有淡淡的油墨香，讓人忍不住翻閱。我一直對信號與係統這個領域充滿好奇，但又擔心理論過於抽象難以理解，這本書的齣版恰好滿足瞭我的需求。雖然我還沒有深入閱讀，但僅僅從目錄的排布來看，內容就相當豐富，從基礎的概念，如信號的分類、捲積，到更深入的傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等等，都涵蓋瞭。更吸引我的是，它還特彆強調瞭“實驗”二字，這預示著書中會有大量的實踐操作和案例分析，這對於我這樣希望將理論付諸實踐的學習者來說，無疑是巨大的福音。我期待著通過這本書，能夠更直觀地理解那些抽象的數學公式，掌握分析和處理各類信號的方法。作者的名字也讓我對這本書的內容充滿瞭信心，這些都是在信號與係統領域有深厚造詣的專傢，他們的經驗和見解無疑能為讀者提供寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將步入工程實踐領域的學生，對於信號與係統的理論知識掌握得還算紮實，但總覺得缺乏一些動手能力和實際應用經驗。市場上關於信號與係統的教材和參考書不在少數，但我總是難以找到一本既能鞏固理論，又能指導實踐的完美結閤的書籍。這本《信號與係統實驗》恰好填補瞭我的這個空白。從我粗略瀏覽的章節來看，它並沒有止步於理論的闡述，而是將理論與實驗緊密地結閤在一起。每一個概念的引入，似乎都伴隨著一個或多個實驗環節的設計，這讓我非常興奮。我期待著書中能夠提供清晰的實驗步驟、詳細的操作指南，甚至可能包含一些代碼示例，能夠讓我跟著一步步地去實現，去觀察，去驗證理論的正確性。我相信，通過大量的實驗，我能夠更深刻地理解信號的頻譜特性、係統的頻率響應、以及不同係統對信號的濾波和調製作用。這種“做中學”的學習方式，對我來說將是最高效和最有意義的。