信号与系统——Matlab综合实验 谷源涛,应启珩,郑君里 9787040225594 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谷源涛，应启珩，郑君里 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040225594

商品编码：29576621412

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名：信号与系统——Matlab综合实验

定价：25.40元

作者：谷源涛,应启珩,郑君里

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787040225594

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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本书是郑君里等著《信号与系统》(第二版)的MATLAB上机实验配套教材。全书分七篇，内容包括：MATLAB编程辅导，连续时间信号与系统，离散时间信号与系统，通信系统和控制系统。
本书可作为各种“信号与系统”教材的实验辅助教材。同时可以为报考研究生的读者提供综合、深入复习的参考素材。

内容提要

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本书是郑君里等著《信号与系统》(第二版)的MATLAB上机实验配套教材。全书分七篇，其中、四、七篇集中讲授MATLAB编程技术，由浅入深逐步为其他各篇做好准备；第二、三、五、六篇按照连续时间信号与系统、离散时间信号与系统、通信系统和控制系统的顺序将MATLAB编程和信号与系统的综合复习密切融合，每篇后安排一章综合性实例练习(音乐合成、语音合成、通信系统仿真和控制系统仿真)。
本书特点如下：首先，比较完整、系统地讲授MATLAB编程原理和技巧；其次，与原著密切结合，理论实践并重；后，四个综合实验(大作业)对于激发学生的学习志趣和热情，提高分析问题和解决问题的能力有很大帮助。除紧密配合原著外，本书的练习题也具有自成一体的特点，因此可以作为各种“信号与系统”教材的实验辅助教材。同时可以为报考研究生的读者提供综合、深入复习的参考素材。

目录

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篇 MATLAB编程辅导一
章 MATLAB基础知识
节 简介
第二节 数据类型、数据结构、函数和命令
第三节 数值、比较和逻辑计算
第四节 符号计算
第五节 M文件——脚本和函数
第六节 阶跃信号与冲激信号
第七节 常用MATLAB命令
第二章 MATLAB绘图
节 基本绘图操作
第二节 句柄图形
第三节 交互式绘图
第二篇 连续时间信号与系统
第三章 连续时间系统的时域分析
节 引言
第二节 微分方程式的建立与求解
第三节 零输入响应与零状态响应
第四节 冲激响应与阶跃响应
第五节 卷积
第六节 小结
练习题
第四章 傅里叶变换
节 傅里叶变换
第二节 周期信号的傅里叶级数分析
第三节 卷积特性(卷积定理)
第四节 小结
练习题
第五章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
节 拉普拉斯变换和逆变换
第二节 系统函数(网络函数)H(s)
第三节 由系统函数零、极点分布决定时域特性
第四节 由系统函数零、极点分布决定频域特性
第五节 二阶谐振系统的s平面分析
第六节 小结
练习题
第六章 音乐合成
节 背景知识
6.1.1 乐音特征
6.1.2 乐音基波构成规律
6.1.3 乐音谐波的作用——音色
6.1.4 乐音波形包络
6.1.5 音调持续时间
6.1.6 音符的叠接
第二节 音乐合成综合实验
6.2.1 简单的合成音乐
6.2.2 用傅里叶级数分析音乐
6.2.3 基于傅里叶级数的合成音乐
第三篇 离散时间信号与系统
第七章 离散时间系统的时域分析
节 常系数线性差分方程的求解
第二节 离散时间系统的单位样值(单位冲激)响应
第三节 卷积(卷积和)
第四节 解卷积(反卷积)
第五节 小结
练习题
第八章 z变换、离散时间系统的z域分析
节 z变换定义、典型序列的z变换
第二节 逆z变换
第三节 利用z变换解差分方程
第四节 离散系统的系统函数
第五节 序列的傅里叶变换(DTFT)
第六节 离散时间系统的频率响应特性
第七节 小结
练习题
第九章 语音合成
节 背景知识
9.1.1 发声机理
9.1.2 语音信号的时域特征
9.1.3 语音模型
9.1.4 分析和合成语音
第二节 语音合成综合实验
9.2.1 语音预测模型
9.2.2 语音合成模型
9.2.3 变速不变调
9.2.4 变调不变速
第四篇 MATLAB编程辅导二
第十章 高级编程知识
节 函数和变量
第二节 函数句柄
第十一章 Simulink仿真
节 启动Simulink
第二节 建立、打开和保存仿真模型
第三节 编辑仿真模型
第四节 运行仿真模型
第五节 建立子系统
第六节 利用MATLAB函数和程序
第七节 访问工作空间中的变量和硬盘上的数据文件
第八节 Simulink支持的库和模块
第十二章 高级绘图技术
节 三维绘图和特殊图形
第二节 图形高级控制
第五篇 通信系统
第十三章 傅里叶变换应用于通信系统
节 利用系统函数H(jw)求响应
第二节 无失真传输
第三节 理想低通滤波器
第四节 系统函数的约束特性
第五节 调制与解调
第六节 从抽样信号恢复连续时间信号
第七节 脉冲编码调制(PCM)
第八节 小结
练习题
第十四章 信号的矢量空间分析
节 相关
第二节 能量谱和功率谱
第三节 信号通过线性系统的分析
第四节 匹配滤波器
第五节 小结
练习题
第十五章 通信系统仿真
节 背景知识
15.1.1 频分多址(FDMA)
15.1.2 时分多址(TDMA)
15.1.3 码分多址(CDMA)
第二节 通信系统仿真综合实验
15.2.1 FDMA的Simulink仿真
15.2.2 TDMA的Simulink仿真
15.2.3 CDMA的Simulink仿真
15.2.4 三种多址方式的比较
第六篇 控制系统
第十六章 反馈系统
节 引言
16.1.1 控制系统工具箱中的I。TI模型
16.1.2 访问LTI模型的属性
16.1.3 LTI模型的组合
第二节 反馈系统的基本特性及其应用
16.2.1 改善系统频响特性
16.2.2 使不稳定系统成为稳定系统
第三节 根轨迹
第四节 小结
练习题
第十七章 系统的状态变量分析
节 状态矢量的线性变换
第二节 系统的可控制性与可观测性
第三节 小结
练习题
第十八章 控制系统仿真
节 潜水艇下潜控制
第二节 倒立摆平衡控制
第七篇 MATLAB编程辅导三
第十九章 图形用户界面(GUI)设计
节 启动GUI
第二节 设计和保存GUI
第三节 运行GUI
第四节 修改GUI控件属性
第五节 编程控制GuI的方法
19.5.1 OpeningF函数
19.5.2 回调函数(Callback Function)
19.5.3 访问控件
19.5.4 控件之间数据共享
19.5.5 访问工作空间中的数据
第六节 本例的程序和运行结果
第二十章 与C/C 混合编程
节 准备工作
20.1.1 配置C/C 编译器
20.1.2 理解mxArray
第二节 从MATLAB中调用C/C 程序
20.2.1 C MEX文件结构
20.2.2 MEX API函数
20.2.3 C MEX文件实例
第三节 从C/C 程序中调用MATLAB函数
20.3.1 引擎库API函数
20.3.2 程序实例
20.3.3 用VC 编译程序
索引
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代信号处理导论：理论与实践》 内容概述 本书是一部全面深入探讨现代信号处理理论及其在实际应用中实现方法的专著。全书共分为十五章，从基础概念出发，逐步深入到高级主题，旨在为读者构建一个坚实的信号处理知识体系。本书不仅强调理论的严谨性，更注重实践中的应用，为读者提供了一套完整的学习路径，使之能够理解、分析并设计各类信号处理系统。 第一部分：信号与系统基础 第一章：信号的基本概念与分类 本章首先介绍了信号作为信息载体的基本属性，明确了信号的定义和重要性。接着，对信号进行了详尽的分类，包括模拟信号与数字信号、连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号、奇偶信号以及确定性信号与随机信号等。每一种分类都辅以生动的实例，帮助读者理解不同信号类型之间的差异及其特点。本章还引入了信号表示的基本方法，为后续章节的学习奠定基础。 第二章：系统及其基本性质 本章将重点放在“系统”的概念上，将其定义为对输入信号进行处理并产生输出信号的实体。我们深入探讨了系统的几种核心性质：线性、时不变性、因果性、稳定性。线性性质揭示了系统对信号叠加和比例关系的响应特性；时不变性表明系统的响应不随时间平移而改变；因果性强调了系统的输出仅依赖于当前及过去的输入，而非未来的输入；稳定性则关乎系统在输入有界情况下的输出是否也保持有界。这些性质的理解对于分析和设计任何信号处理系统至关重要，本书将通过图示和数学推导详细阐释。 第三章：卷积积分与卷积和 卷积是信号与系统理论中最核心的操作之一，它描述了线性时不变系统输出信号与输入信号和系统冲激响应之间的关系。本章将详细介绍连续时间系统的卷积积分和离散时间系统的卷积和的数学形式、计算方法以及其物理意义。我们将通过多个例子，展示如何求解不同类型信号的卷积，并分析卷积运算在系统响应分析中的关键作用。 第四章：傅里叶级数与傅里叶变换 本章是信号频谱分析的开端。我们将从周期信号的傅里叶级数展开入手，揭示周期信号可以由一系列不同频率的正弦和余弦信号叠加而成，并引入复指数形式的傅里叶级数。在此基础上，我们将进一步推广到非周期信号，通过傅里叶变换将信号从时域映射到频域，展现信号的频率成分。本书将重点讲解傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积定理等，并探讨其在信号滤波、调制解调等方面的应用。 第五章：拉普拉斯变换与Z变换 为了更方便地分析和处理信号，特别是涉及稳定性和收敛性问题的系统，本章引入了拉普拉斯变换（用于连续时间信号）和Z变换（用于离散时间信号）。我们将详细介绍这两种变换的定义、收敛域（ROC）以及重要的性质。通过分析拉普拉斯变换和Z变换，我们可以更直观地理解系统的频率响应、稳定性判据，并能通过变换域的运算来简化系统的分析和设计。 第二部分：数字信号处理基础 第六章：采样定理与脉冲采样 本章聚焦于将连续时间信号转换为离散时间信号的核心过程——采样。我们将深入探讨奈奎斯特-香农采样定理，阐述采样频率与信号最高频率之间的关系，以及如何避免混叠现象。本书将详细讲解脉冲采样、保持采样等不同的采样方式，并分析其对信号频谱的影响。理解采样定理是进行数字信号处理的前提。 第七章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT是傅里叶变换在离散时间信号上的精确对应，它将离散信号的时域序列变换为其频谱序列。本章将详细介绍DFT的定义、性质以及计算方法。然而，直接计算DFT的复杂度较高，因此，我们将重点介绍高效的快速傅里叶变换（FFT）算法，包括蝶形运算和分解算法，并分析FFT在计算效率上的巨大优势。FFT是现代信号处理中不可或缺的工具。 第八章：数字滤波器设计基础 滤波器是信号处理中最常用的工具之一，用于去除信号中的噪声、提取特定频率成分等。本章将介绍数字滤波器的基本概念，包括低通、高通、带通、带阻滤波器。我们将区分无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并探讨它们各自的特点和设计方法。本书将初步介绍窗函数法等简单设计技术。 第三部分：随机信号处理 第九章：随机信号的基本概念 许多实际信号都具有随机性，例如语音信号、图像信号的噪声等。本章将介绍随机信号的基本概念，包括随机变量、随机过程。我们将定义随机过程的统计特性，如均值函数、自相关函数、互相关函数等，并讲解平稳性、遍历性等重要概念，为后续的随机信号分析奠定基础。 第十章：功率谱密度与频谱分析 功率谱密度（PSD）是描述随机信号频率成分分布的重要工具。本章将讲解功率谱密度的定义、性质，以及它与自相关函数之间的维纳-欣钦定理。我们将介绍如何通过估计随机信号的功率谱密度来理解其频谱特性，并探讨其在信号检测、信道估计等方面的应用。 第十一章：最优滤波（维纳滤波） 在存在噪声的情况下，如何设计一个滤波器使得输出信号与期望信号之间的均方误差最小？本章将介绍维纳滤波器的原理和设计方法。我们将推导出维纳滤波器的表达式，并探讨其在信号增强、去噪等方面的应用。 第四部分：现代信号处理技术 第十二章：多速率信号处理 多速率信号处理涉及对采样率不同的信号进行处理，例如信号的升采样（插值）和降采样（抽取）。本章将介绍这些基本操作的原理，以及它们在信号压缩、多通道信号处理等方面的应用。 第十三章：小波变换 与傅里叶变换只能提供信号的全局频率信息不同，小波变换能够同时提供信号的频率和时间（或空间）局部化信息。本章将介绍小波分析的基本原理，包括尺度函数和小波函数，并讲解连续小波变换和离散小波变换。本书将展示小波变换在信号去噪、特征提取、图像压缩等方面的强大能力。 第十四章：自适应信号处理 自适应信号处理关注的是能够根据输入信号的统计特性自动调整自身参数的系统。本章将介绍自适应滤波器的基本原理，包括最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法。我们将分析这些算法的工作机制，并探讨其在回声消除、噪声抑制、信道均衡等实际问题中的应用。 第十五章：应用案例分析 本章将前面所学的理论知识与实际应用相结合。我们将选择几个典型的信号处理应用领域，例如通信系统中的调制解调与信道估计、语音信号处理中的语音识别与合成、图像处理中的图像增强与压缩、以及生物医学信号处理等，通过详细的案例分析，展示信号处理技术在解决实际问题中的威力，并引导读者进一步探索更广泛的应用前景。 本书特色 本书在内容组织上力求循序渐进，从基础到高级，理论与实践并重。每一章都包含丰富的概念阐释、数学推导和实例分析，力求帮助读者建立扎实的理论基础。在介绍核心理论的同时，本书也注重引导读者理解这些理论在实际工程中的应用，从而激发学习者的兴趣和解决实际问题的能力。本书旨在为电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的学生和研究人员提供一本高质量的、不可或缺的信号处理教材和参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对嵌入式系统开发充满热情的学生，一直希望能够深入理解信号处理在硬件实现中的应用。在寻找相关学习资源时，我被这本《信号与系统——Matlab综合实验》吸引住了。这本书的独特之处在于，它不仅仅是讲解理论，更是一本实实在在的“动手指南”。它提供的MATLAB实验，让我能够跳出纯粹的数学世界，直观地感受到信号的频谱、系统的频率响应，以及各种滤波器对信号的实际影响。书中关于傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念的讲解，都通过MATLAB的仿真得到了生动的体现。我喜欢作者们精心设计的实验流程，每一步都清晰明了，并且能够逐步加深对知识点的理解。通过运行和修改代码，我不仅巩固了课堂上学到的理论，还学习到了如何利用MATLAB进行高效的信号分析和系统设计。这对于我未来从事嵌入式信号处理的工作，无疑是一笔宝贵的财富。这本书让我明白，理论与实践相结合的力量是无穷的，它为我的学习之路打开了新的视野。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，学习信号与系统，最大的挑战莫过于如何将那些抽象的数学公式转化为能够实际理解和应用的工具。这本书恰恰在这方面做得非常出色。它不是一本枯燥的理论堆砌，而是一本“活”的书。作者们通过大量的MATLAB实验，让每一个理论概念都变得触手可及。比如，当我学习到卷积定理时，书本上的公式让我有些迷茫，但当我在MATLAB中通过代码实现了卷积运算，并观察到输入信号和系统冲激响应的卷积结果如何生成输出信号时，那种豁然开朗的感觉是任何文字都无法比拟的。书中对于各种信号（如冲激信号、阶跃信号、正弦信号等）的生成和处理，以及对不同系统（如移位系统、累加系统、RC电路等）的模拟，都给予了详尽的指导。我甚至可以尝试修改参数，观察结果的变化，从而更深刻地理解系统特性。这本教材极大地激发了我对信号与系统学习的兴趣，也让我对MATLAB在工程计算中的应用有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让人眼前一亮的教材。我一直对信号与系统这个领域感到些许畏惧，认为它抽象且难以理解，尤其是那些繁复的数学推导，常常让我望而却步。然而，当我翻开这本书的时候，这种顾虑立刻烟消云散了。作者们巧妙地将理论知识与MATLAB的实际操作紧密结合，仿佛为那些冰冷的公式注入了生命。书中大量的实例，从简单的信号生成到复杂的系统分析，都配以清晰的MATLAB代码和直观的图示。这使得我可以亲手去验证书中的每一个概念，观察信号在不同处理下的变化，感受系统对输入信号的响应。尤其让我印象深刻的是，作者并没有简单地罗列代码，而是详细地解释了每段代码的含义、每条指令的作用，以及它与理论知识之间的联系。这种“边学边练”的方式，极大地降低了学习的门槛，让我能够真正地“玩转”信号与系统。以前那些只存在于书本上的理论，现在可以通过MATLAB生动地呈现在我眼前，这种成就感是前所未有的。我甚至开始期待着下一章的内容，想要用MATLAB去探索更多未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在攻读研究生学位的学生，我一直在寻找能够真正帮助我理解和掌握信号与系统核心概念的教材。在翻阅了市面上不少相关书籍后，我惊喜地发现了这本《信号与系统——Matlab综合实验》。这本书最大的亮点在于其“实验”二字。它将理论知识与MATLAB的强大仿真能力相结合，为学习者提供了一个绝佳的实践平台。书中的实验设计得非常精巧，从最基础的信号表示到复杂的系统辨识，每一个实验都紧密围绕着相关的理论知识展开，并且提供了详细的代码示例和操作步骤。我尤其欣赏作者在讲解过程中，不仅给出了实现功能的代码，还深入分析了代码的运行机制，以及它如何直观地反映了理论的精髓。通过亲手敲击键盘，运行程序，观察图形界面的变化，我能够更深刻地理解傅里叶变换、Z变换等核心概念的物理意义，以及它们在实际信号处理中的应用。这本书为我攻克信号与系统这门课程提供了强有力的支撑，也为我后续的研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在通信工程领域工作多年的工程师，一直深感理论知识需要与时俱进，紧跟技术发展的步伐。在一次偶然的机会下，我接触到了《信号与系统——Matlab综合实验》。这本书给我带来的启发是多方面的。首先，它用非常系统和现代化的视角重新审视了信号与系统的基本概念，并且将MATLAB这一强大的工具融入其中，这对于我们这些需要在实际工程中解决问题的人来说，极具实用价值。书中提供的实验项目，涵盖了许多我们日常工作中会遇到的典型问题，例如噪声的抑制、信号的调制解调等。通过书中的指导，我可以快速地在MATLAB中搭建仿真平台，验证各种算法的有效性，并对其参数进行优化。这不仅节省了大量的时间和精力，更重要的是，它提供了一个非常直观的平台来理解各种技术方案背后的原理。这本书的严谨性和实用性兼备，让我能够在理论和实践之间找到完美的平衡点，对我的工作产生了积极的影响。