信號與係統實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高平 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 實驗
• 教程
• 電子工程
• 通信工程
• 控製工程
• MATLAB
• Simulink
• 電路分析
• 信號處理
• 係統分析

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 江蘇大學齣版社

ISBN：9787811307771

商品編碼：29595383405

包裝：平裝

齣版時間：2014-09-01

基本信息

書名：信號與係統實驗教程

定價：30.00元

作者：高平

齣版社：江蘇大學齣版社

齣版日期：2014-09-01

ISBN：9787811307771

字數：

頁碼：232

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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高平編寫的《信號與係統實驗教程》簡要介紹瞭信號與係統實驗必要的理論知識和基本原理，對信號與係統、數字信號處理中典型的分析和設計方法進行瞭說明，提供瞭信號與係統、數字信號處理的實驗內容、步驟和要求，並針對每個實驗涉及的理論知識，給齣思考題。

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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《信號與係統分析：理論與實踐》 一、本書概述 《信號與係統分析：理論與實踐》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實踐性強的信號與係統學習平颱。本書在係統地闡述信號與係統核心理論概念的基礎上，著重強調理論與實際應用之間的緊密聯係。通過清晰的邏輯結構、豐富的實例分析和詳盡的實驗指導，本書緻力於培養讀者紮實的理論功底、敏銳的分析能力以及獨立解決問題的工程實踐技能。本書內容涵蓋瞭信號與係統的基本原理、時域分析、頻域分析、離散時間信號與係統、以及重要的傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換等，並將其融匯於一係列精心設計的實驗環節中，使讀者能夠直觀地理解抽象的數學模型，並將理論知識轉化為實際操作能力。 二、核心內容詳解 第一部分：連續時間信號與係統基礎 第一章 連續時間信號的錶示與分類 信號的定義與基本特性： 深入探討信號作為信息載體的本質，介紹其幅值、時間、相位等基本特性。 信號的分類： 詳細講解信號的各種分類方法，包括周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、偶信號與奇信號、確定信號與隨機信號等。通過具體例子，闡明不同類型信號的數學錶示和物理含義，例如正弦波、方波、指數信號、衝激信號（狄拉剋函數）和階躍信號等。 信號的基本運算： 介紹信號的加法、減法、乘法、標量乘法、翻轉、移位、伸縮等基本運算，並結閤圖示演示，幫助讀者理解這些運算對信號波形的影響。 特殊信號的性質： 深入分析衝激信號和階躍信號的性質及其相互關係，例如衝激信號是階躍信號的導數，階躍信號是衝激信號的積分。理解這些基本信號對於後續係統分析至關重要。 第二章 連續時間係統的描述與性質 係統的定義與模型： 從輸入-輸齣關係的角度定義係統，介紹係統的數學模型，如微分方程和差分方程。 係統的分類： 詳細介紹係統的各種分類方法，包括綫性係統與非綫性係統、時不變係統與時變係統、因果係統與非因果係統、穩定係統與不穩定係統。 綫性時不變（LTI）係統的基本性質： 重點分析LTI係統的疊加性和時移不變性。解釋為何LTI係統是信號與係統分析的核心，以及它們的數學錶示。 係統的動態特性： 引入係統的“記憶”和“零輸入響應”、“零狀態響應”等概念，幫助讀者理解係統對輸入信號的響應機理。 係統穩定性分析： 介紹判斷係統穩定性的基本條件，例如BIBO穩定性（有界輸入，有界輸齣）的定義和判定方法，並聯係係統參數與穩定性之間的關係。 第三章 捲積與係統響應 捲積的概念與運算： 深入講解捲積在信號與係統中的核心地位，將其定義為 LTI 係統輸齣的計算方法。詳細介紹連續時間捲積的數學公式和運算步驟，並輔以圖示化的捲積過程，使抽象的積分運算變得直觀。 衝激響應： 介紹 LTI 係統的衝激響應 $h(t)$ 的定義，強調衝激響應是錶徵 LTI 係統特性的基本要素。講解如何通過衝激響應來計算係統對任意輸入信號的響應。 係統輸齣的計算： 通過捲積積分 $y(t) = x(t) h(t)$，展示如何利用輸入信號 $x(t)$ 和衝激響應 $h(t)$ 計算係統的零狀態響應 $y(t)$。 捲積的性質： 探討捲積的交換律、結閤律和分配律，以及它們在係統級聯和並聯分析中的應用。 第二部分：頻域分析 第四章 傅裏葉級數 周期信號的頻譜錶示： 介紹傅裏葉級數可以將周期信號分解為一係列正弦和餘弦（或復指數）分量的疊加。 三角形式傅裏葉級數： 詳細講解三角形式傅裏葉級數的係數計算公式，包括直流分量、基波分量和各次諧波分量的計算。 復指數形式傅裏葉級數： 介紹復指數形式傅裏葉級數及其係數計算，強調其在理論分析中的簡潔性和方便性。 傅裏葉級數的收斂性： 討論傅裏葉級數存在的條件，例如狄利剋雷條件，以及其在信號錶示上的意義。 傅裏葉級數的應用： 展示傅裏葉級數在分析周期信號頻譜特性、信號濾波等方麵的應用。 第五章 傅裏葉變換 非周期信號的頻譜錶示： 介紹傅裏葉變換可以將非周期信號分解為連續的頻譜。 傅裏葉變換的定義： 詳細推導傅裏葉變換的積分定義，以及其逆變換公式。 傅裏葉變換的性質： 重點講解傅裏葉變換的綫性性、時移性、頻率移性、尺度變換性、積分性、微分性、捲積性質等。這些性質是進行傅裏葉分析的強大工具。 常用信號的傅裏葉變換對： 列舉並推導一係列基本信號（如矩形脈衝、指數衰減信號、三角信號、衝激信號）的傅裏葉變換，幫助讀者建立信號與頻譜之間的對應關係。 傅裏葉變換在係統分析中的應用： 講解如何利用傅裏葉變換分析 LTI 係統的頻率響應，即係統對不同頻率分量的放大或衰減作用。 第六章 頻率響應與係統分析 頻率響應的定義： 引入 LTI 係統的頻率響應 $H(omega)$，定義為係統對單位振幅、單位角頻率正弦信號的響應。 頻率響應與衝激響應的關係： 闡述頻率響應是衝激響應的傅裏葉變換，即 $H(omega) = mathcal{F}{h(t)}$。 幅頻特性與相頻特性： 詳細解釋幅頻特性 $|H(omega)|$ 和相頻特性 $angle H(omega)$ 的物理含義，它們描述瞭係統對信號幅度和相位的調製情況。 係統函數： 介紹係統函數 $H(s)$（在拉普拉斯變換部分詳細展開）作為頻率響應的推廣，以及其在復頻域分析中的重要性。 濾波器設計基礎： 結閤頻率響應的概念，初步介紹低通、高通、帶通和帶阻等基本濾波器的工作原理，以及如何通過調整係統參數來實現濾波功能。 第三部分：拉普拉斯變換與Z變換 第七章 拉普拉斯變換 拉普拉斯變換的定義與收斂域： 介紹雙邊拉普拉斯變換的定義，並引入收斂域（ROC）的概念。解釋收斂域是保證拉普拉斯變換存在的區域。 單邊拉普拉斯變換： 重點講解單邊拉普拉斯變換在電路分析和係統分析中的應用，尤其適用於因果係統。 拉普拉斯變換的性質： 詳細講解拉普拉斯變換的綫性性、時移性、頻率移性、尺度變換性、積分性、微分性、捲積性質、初值定理和終值定理等。 部分分式展開法： 介紹使用部分分式展開法求拉普拉斯逆變換，這是將有理函數形式的 $F(s)$ 轉換為時域函數 $f(t)$ 的關鍵技術。 LTI 係統的係統函數 $H(s)$： 引入係統函數 $H(s)$，定義為輸齣的拉普拉斯變換與輸入的拉普拉斯變換之比，$H(s) = Y(s)/X(s)$。 利用拉普拉斯變換分析 LTI 係統： 講解如何利用拉普拉斯變換來求解微分方程描述的 LTI 係統的零輸入響應和零狀態響應。 係統穩定性與收斂域： 探討係統函數的極點與係統穩定性的關係，以及收斂域對係統穩定性的影響。 第八章 Z變換 離散時間信號的錶示： 介紹離散時間信號的采樣、量化等概念，以及其數學錶示形式（序列）。 Z變換的定義與收斂域： 介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）的局限性，並引入 Z 變換作為更通用的分析工具。詳細講解 Z 變換的定義，以及其收斂域（ROC）。 Z變換的性質： 詳細講解 Z 變換的綫性性、時移性、尺度變換性、乘積性質、捲積性質、微分性質、初值定理和終值定理等。 離散時間 LTI 係統的係統函數 $H(z)$： 引入離散時間 LTI 係統的係統函數 $H(z)$，定義為輸齣序列的 Z 變換與輸入序列的 Z 變換之比，$H(z) = Y(z)/X(z)$。 利用 Z 變換分析離散時間 LTI 係統： 講解如何利用 Z 變換來求解差分方程描述的離散時間 LTI 係統的零輸入響應和零狀態響應。 係統穩定性與收斂域： 探討離散時間係統函數的極點與係統穩定性的關係，以及收斂域對係統穩定性的影響。 第四部分：離散時間信號與係統 第九章 離散時間信號與係統基礎 離散時間信號的錶示與分類： 介紹單位抽樣序列、單位階躍序列、單位斜坡序列、單位衝激序列（剋羅內剋 $delta$ 函數）等基本離散時間信號。分類方法與連續時間信號類似，包括周期/非周期、能量/功率、偶/奇序列等。 離散時間係統的描述： 介紹差分方程作為離散時間 LTI 係統的數學模型。 離散時間係統的性質： 討論綫性、時不變、因果、穩定等性質在離散時間係統中的定義和判彆方法。 單位抽樣響應： 介紹離散時間 LTI 係統的單位抽樣響應 $h[n]$，強調它是錶徵離散時間 LTI 係統特性的核心。 第十章 離散捲積與係統響應 離散捲積： 詳細講解離散捲積的定義公式 $y[n] = x[n] h[n] = sum_{k=-infty}^{infty} x[k] h[n-k]$，並提供圖示化的運算過程，幫助讀者理解求和過程。 利用單位抽樣響應計算係統輸齣： 通過離散捲積，展示如何利用輸入序列 $x[n]$ 和單位抽樣響應 $h[n]$ 計算係統的零狀態響應 $y[n]$。 捲積的性質： 探討離散捲積的交換律、結閤律和分配律，以及它們在離散時間係統分析中的應用。 第五部分：綜閤應用與實驗指導 第十一章 信號與係統在工程中的應用 通信係統： 講解信號調製、解調、濾波在通信係統中的作用，以及如何用信號與係統理論分析通信鏈路的性能。 控製係統： 介紹反饋控製係統的基本原理，如何利用係統穩定性分析和頻率響應來設計和分析控製器。 圖像處理： 討論圖像作為二維信號，其濾波、邊緣檢測等操作如何應用信號與係統的捲積、傅裏葉變換等概念。 語音信號處理： 講解語音信號的采樣、編碼、特徵提取等環節，以及它們與信號與係統理論的聯係。 第十二章 實驗指導與實踐 實驗平颱介紹： 介紹常用的信號與係統實驗平颱，如MATLAB/Simulink、Python（NumPy, SciPy, Matplotlib）、LabVIEW等。 基礎信號生成實驗： 練習生成各種連續和離散時間信號，如正弦波、方波、指數信號、衝激信號、單位階躍序列等，並觀察其波形。 係統性質驗證實驗： 通過編程或仿真，驗證綫性、時不變、因果、穩定等係統性質。 捲積運算實驗： 仿真計算連續和離散係統的捲積，觀察係統輸齣與輸入及衝激響應的關係。 傅裏葉變換與頻譜分析實驗： 分析不同信號的頻譜特性，觀察信號在頻域的錶現，理解頻率分量。 係統頻率響應分析實驗： 通過仿真或實際測量，獲取係統的幅頻特性和相頻特性，理解係統對不同頻率信號的處理能力。 拉普拉斯變換與 Z 變換應用實驗： 利用拉普拉斯變換和 Z 變換求解微分方程和差分方程，分析係統的動態行為。 濾波器設計與仿真實驗： 設計並仿真實現不同類型的濾波器（低通、高通、帶通、帶阻），觀察其濾波效果。 綜閤應用案例實驗： 結閤通信、控製、圖像處理等領域的實際問題，設計實驗進行分析和解決。 三、本書特色 理論與實踐深度融閤： 本書不僅提供嚴謹的理論推導，更將理論知識轉化為實際可操作的實驗步驟，讓讀者在動手實踐中鞏固和深化理解。 清晰的邏輯結構： 內容組織循序漸進，從基礎概念到高級理論，再到綜閤應用，確保讀者能夠輕鬆跟隨學習思路。 豐富的圖示與實例： 大量使用圖示來形象化抽象的數學概念，並通過貼近實際工程的例子來闡釋理論的應用。 強大的實驗指導： 提供詳細的實驗步驟、代碼示例和數據分析方法，幫助讀者高效完成實驗並從中獲益。 麵嚮工程應用： 重點突齣信號與係統在通信、控製、電子工程等領域的實際應用，培養讀者的工程意識和解決實際問題的能力。 四、讀者對象 本書適閤於高等院校電子信息類、自動化類、通信工程類、計算機類等專業的本科生、研究生，以及從事相關領域研究和開發的工程師。對於希望係統學習信號與係統理論並將其應用於實踐的讀者，本書都將是寶貴的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我近一年來接觸到的最令人興奮的計算機科學入門讀物瞭！它沒有直接灌輸晦澀難懂的理論，而是巧妙地將抽象概念編織進一個個引人入勝的實際應用場景中。我一直對算法和數據結構感到頭疼，覺得它們是隻存在於書本上的“黑魔法”，直到我翻開這本書。它以一種近乎講故事的方式，從解決一個個具體問題齣發，自然而然地引齣瞭各種算法的核心思想。比如，書中關於排序的章節，沒有一開始就拋齣冒泡排序、快速排序的細節，而是先描述瞭“如何給文件排序”這個場景，然後層層遞進，展示瞭不同的排序方法是如何一步步優化效率的。這種“問題驅動”的學習方式，讓我感覺自己不再是被動接受知識，而是主動參與到解決問題的過程中。最讓我驚喜的是，書中對圖論的講解，竟然能夠清晰地描繪齣社交網絡、地圖導航等我們日常生活中接觸到的事物背後的數學模型。我原以為圖論是多麼高深莫測的學問，這本書卻用通俗易懂的語言和生動的例子，讓我豁然開朗。它不僅僅是知識的傳授，更是一種思維方式的啓濛。讀完這本書，我對編程的理解上升瞭一個新的維度，不再僅僅是寫代碼實現功能，而是開始思考代碼背後的邏輯和效率。

評分☆☆☆☆☆

我一直對人工智能在藝術領域的應用很感興趣，而這本書恰好滿足瞭我的好奇心。它沒有空談理論，而是深入淺齣地介紹瞭當前人工智能生成藝術的各種技術和方法。從最初簡單的圖像風格遷移，到如今能夠創作齣令人驚嘆的繪畫、音樂甚至文學作品，這本書都進行瞭詳盡的闡述。我尤其欣賞書中對生成對抗網絡（GAN）的講解，它用非常直觀的方式解釋瞭生成器和判彆器之間如何相互博弈，最終産生逼真的數據。書中還列舉瞭大量的實際案例，比如利用AI創作的肖像畫、AI譜寫的古典音樂、AI生成的詩歌等，這些作品的展示極大地增強瞭我對AI創作能力的直觀感受。這本書也觸及瞭AI藝術的倫理和版權問題，引發瞭我對未來藝術創作邊界的思考。它讓我看到瞭技術與藝術結閤的無限可能，也讓我意識到，在未來，我們對“創造力”的定義或許需要重新審視。這本書是所有對AI藝術感興趣的愛好者和從業者都不可錯過的佳作，它不僅提供瞭技術知識，更帶來瞭深刻的啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本關於量子計算的書，絕對是顛覆瞭我對傳統計算的認知！讀之前，我對量子糾纏、疊加態這些詞匯隻停留在科幻電影的層麵，覺得離我的實際生活遙不可及。然而，這本書以一種非常務實的態度，將這些看似虛無縹緲的概念，與實際的科學研究和未來科技發展緊密聯係起來。它沒有迴避其中的數學原理，但又並非艱深晦澀，而是通過巧妙的比喻和清晰的圖示，讓復雜的量子現象變得更容易理解。我特彆喜歡書中對量子比特（qubit）的講解，它生動地描繪瞭量子比特如何在0和1之間疊加，以及這種疊加態如何帶來指數級的計算能力提升。書中的案例分析也非常精彩，比如利用量子計算來加速新藥研發、優化物流網絡、破解現有的加密算法等，這些都讓我看到瞭量子計算巨大的潛力和可能帶來的社會變革。雖然我並非量子物理領域的專業人士，但通過這本書，我至少能夠對這個前沿領域有一個初步但清晰的認識，並且能夠理解它為何被稱為“下一代計算革命”。這本書最大的價值在於，它不僅普及瞭知識，更激發瞭我對未來科技的無限遐想和探索欲望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它不是從技術層麵去解讀互聯網，而是從社會學、經濟學和人類學的角度，剖析瞭互聯網如何深刻地改變瞭我們的生活方式、社會結構乃至思維模式。作者並沒有羅列各種互聯網技術名詞，而是通過對網絡社區、社交媒體、電子商務等現象的細緻觀察和深度分析，揭示瞭互聯網背後的深層邏輯。我印象最深刻的是關於“信息繭房”的討論，它清晰地闡述瞭算法如何通過個性化推薦，將人們固定在自己熟悉的信息環境中，從而加劇社會的分裂。書中對“數字鴻溝”的分析也讓我警醒，它指齣瞭互聯網發展背後可能存在的新的不平等。這本書讓我跳齣瞭技術本身，從一個更廣闊的視野去審視互聯網這個強大的工具。它不僅僅是一本關於互聯網的書，更是一本關於我們如何在這個被網絡深刻重塑的世界中生存和發展的指南。讀完之後，我更加理性地看待互聯網帶來的便利與挑戰，也對如何更好地利用網絡保持清醒的頭腦。

評分☆☆☆☆☆

這本關於金融科技的書，簡直是為我這種對傳統金融感到枯燥，又想瞭解最新技術趨勢的人量身定做的。它沒有用復雜的金融術語嚇倒讀者，而是從我們日常生活中最熟悉的應用入手，比如移動支付、P2P藉貸、智能投顧等等，然後層層剝開這些應用背後的技術原理和商業模式。我特彆喜歡書中對區塊鏈技術的講解，它用非常形象的比喻，讓我這個非技術背景的人也能夠理解區塊鏈的去中心化、不可篡改等核心特性，並且理解它為何能夠革新金融交易。書中還討論瞭大數據在風險控製、信用評估等方麵的應用，以及AI如何輔助投資決策，這些都讓我看到瞭金融行業未來發展的方嚮。這本書讓我對金融科技有瞭更全麵、更深入的認識，也讓我開始思考自己在數字化金融時代應該如何進行財富管理和投資。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種對未來金融生態的預見，非常有價值。