高等学校教材：信号与系统实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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车进 等 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040257755

商品编码：29692334816

包装：平装

出版时间：2008-12-01

基本信息

书名:高等学校教材：信号与系统实验

：17.70元

售价：12.9元,便宜4.8元,折扣72

作者:车进 等

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787040257755

字数：

页码：211

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

可作为高等院校电气信息类专业信号与系统实验课程的教材，也可供从事信号与系统分析、信号处理的科研与工程技术人员参考。

内容提要

高等学校教材丛书。《信号与系统实验》分为三篇，其主要内容：篇是以信号与系统实验箱为主的基础实验，重点突出信号检测与分析仪表的使用、多种信号的观测、信号的分解与合成、信号通过线性系统发生的变化、线性系统的输入输出关系、信号的采样与恢复等：第二篇是将信号与系统理论课程中的重点、难点及部分练习用MATLAB语言进行形象、直观的可视化计算机模拟和仿真实现；第三篇是以DSP为工具的系统开发、设计、调试实验。附录包括MATLAB基础和IST-B型智能信号测试仪简介。

目录

篇 基千信号与系统实验箱的基础实验
实验一 基本电子测量仪表的工作原理与信号系统实验箱简介
实验二 信号波形的观察与测试
实验三 周期信号的频域分析
实验四 信号合成
实验五 无源滤波器与有源滤波器
实验六 信号通过线性系统
实验七 一阶连续时间系统模拟
实验八 二阶连续时间系统模拟
实验九 信号采样与恢复

第二篇 基于MATLAB语言的信号与系统的仿真实验
实验一 连续时间信号的时域分析
实验二 离散时间信号的时域分析
实验三 离散系统的时域分析
实验四 连续系统的时域分析
实验五 连续时间周期信号的频域分析
实验六 连续时间信号的频域分析
实验七 连续系统的频域分析及连续信号的采样与重构
实验八 连续系统的复频域分析
实验九 离散系统的Z域分析
实验十 状态变量分析

第三篇 基于DSP的信号与系统的仿真实验
一、CCS概述
二、ICETEKDSP教学实验箱简介
实验一 常用指令实验
实验二 模数转换实验
实验三 有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验
实验四 A律压缩解压实验

附录
附录1 MATLAB基础
1.1 MATLAB简介
1.2 MATLAB的开发环境
1.3 MATLAB帮助系统
1.4 数据交换系统
1.5 MATLAB数值计算功能
1.6 MATLAB图形功能
1.7 M文件
1.8 MATLAB程序流程控制
1.9 MATLAB主要命令函数表

附录2 IST-B型智能信号测试仪简介
2.1 主要功能
2.2 主要特点
2.3 主要功能技术指标
2.4 操作方法
2.5 注意事项
英、中文名词对照
参考文献

作者介绍

文摘

ICETEK DSP教学实验箱是由北京瑞泰创新科技有限责任公司于2003年推出的DSP教学产品。它面向广大DSP初学者，提供DSP教学的一体化设备，为DSP教学提供整体解决方案，它还为DSP设备的研制者提供了一个较为完备的测试平台，尤其适用于开设DSP教学课程的学校和各类初学者。
　　1.ICETEK DSP教学实验箱的特点
　　（1）完备性：提供完整的DSP实验环境。硬件上包括DSP仿真器、评估板、信号源、控制模块；软件上提供仿真软件、完全使用手册和实验例程。可以进行与DSP应用相关的大部分实验和测试。
　　（2）易用性：完备的使用说明和实验手册使使用者可以轻松上手、尽快熟悉DSP使用的相关操作，多功能的控制模块提供从图像到声音、从输入到输出多种形象直观的显示、控制手段，使用户的知识得到感性的结果，从而加深对DSP的理解。
　　（3）直观性：提供液晶图像显示、发光二极管阵列显示、电机指示等视觉实验效果，信号源也提供了容易控制、简单明了的测试手段，使实验现象能更加直观、具体、明确地展示出来。

序言

信号与系统实验：探索动态世界的语言 信号与系统是现代工程技术和科学研究的基石，它们如同理解和分析动态世界的“语言”，渗透于通信、控制、图像处理、医学诊断、金融建模乃至人工智能等众多领域。从我们手机里传递的信息，到工厂里自动化生产线的精准调控，再到医疗影像中捕捉的生命迹象，背后无不闪烁着信号与系统的智慧。 本书并非单纯地罗列抽象的理论概念，而是致力于将信号与系统的精妙原理，通过一系列精心设计的实验，转化为可感知、可操作、可验证的实践过程。我们相信，动手实践是掌握复杂科学知识最有效、最深刻的途径。通过亲手搭建电路、编写代码、观察现象、分析数据，读者将能够更直观地理解那些看似高深莫测的数学模型和理论推导，真正体会信号在时域和频域的变换，以及系统如何对信号进行塑造和处理。 为什么选择实验？ 理论学习固然重要，但信号与系统学科的特殊性在于其强大的应用导向。脱离了实际应用场景，再精妙的理论也可能显得空泛。实验的价值在于： 具象化抽象概念： 数字信号的处理、傅里叶变换的分解、滤波器的频率响应……这些概念在书中可能只是数学公式和图形。通过实验，我们可以看到电阻、电容、运算放大器如何构成滤波器，听到不同频率分量被过滤后的声音变化；我们可以用示波器观察信号波形，用频谱分析仪洞察信号的频率成分，从而将抽象的理论与真实的物理现象联系起来。 培养解决问题的能力： 实验并非一成不变的“照本宣科”。在实验过程中，读者会遇到各种预料之外的情况，例如元件参数的偏差、噪声的干扰、调试过程中的错误。这恰恰是培养解决问题能力、分析和诊断能力的大好机会。读者需要运用所学知识，分析故障原因，设计解决方案，不断优化实验结果。 激发创新思维： 在熟悉了基本原理和实验方法之后，读者可以尝试对实验进行扩展和改进，探索更复杂的信号和系统，或者将所学知识应用于新的问题。这种探索和创新的过程，是培养工程师素养和科研能力的关键。 理解理论的局限性与实际的挑战： 现实世界中的信号往往是嘈杂的、非线性的，而理想化的理论模型又存在其适用范围。实验能够帮助我们认识到理论模型的近似性，理解现实世界中信号与系统处理所面临的实际挑战，例如采样率的限制、量化误差、非线性失真等。 本书内容概览 本书的编写旨在覆盖信号与系统实验教学的核心内容，重点突出理论与实践的结合。实验内容的选择，既考虑了信号与系统学科的基础性，也兼顾了其在现代工程中的广泛应用。我们将带领读者从最基本的信号分析入手，逐步深入到复杂的系统建模与设计。 第一部分：信号的表示与分析 在任何信号与系统的分析中，首先要掌握的是如何描述和表示信号。本部分将引导读者通过实验，深刻理解不同类型的信号（如正弦信号、方波、脉冲信号、指数信号）的时域和频域特性。 实验一：信号的发生与测量。 熟悉常用信号发生器和示波器的使用，学会生成不同频率、幅度、相位的周期和非周期信号，并准确测量其幅度和周期。了解数字示波器的高级功能，如触发、存储和光标测量。 实验二：傅里叶级数与傅里叶变换的直观理解。 通过对周期方波、锯齿波等信号的频谱分析，直观地感受傅里叶级数如何将复杂周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加。进一步探讨非周期信号的傅里叶变换，理解其频谱的连续性，并学习如何用频谱分析仪观察信号的频率成分。 实验三：拉普拉斯变换与Z变换的初步探索。 尽管拉普拉斯变换和Z变换在数学上较为抽象，但它们在系统分析中扮演着至关重要的角色。本实验将通过搭建简单的RLC电路，尝试用数值方法模拟其响应，并与拉普拉斯变换预测的结果进行对比，体会变换域分析的优势。对于离散时间系统，Z变换同样是分析其稳定性和动态特性的有力工具，实验将通过数字滤波器的设计与实现，初步感受Z变换的应用。 第二部分：系统的建模与分析 系统是将输入信号转换为输出信号的“加工厂”。理解系统的特性，是预测和控制信号处理过程的关键。本部分将侧重于如何对不同类型的系统进行建模，并分析其对信号的影响。 实验四：线性时不变（LTI）系统的特性辨识。 学习如何通过输入一个已知信号（如冲激信号）来获取一个LTI系统的单位冲激响应（h(t)或h[n]）。理解单位冲激响应是描述LTI系统的全部信息，并学会通过卷积运算，利用单位冲激响应预测系统对任意输入信号的输出。 实验五：卷积运算的实现与应用。 动手实现离散时间信号的卷积运算，无论是通过程序还是硬件电路。理解卷积在信号处理中的重要性，例如在滤波、系统响应计算等方面的应用。 实验六：系统的频率响应分析。 探索系统在不同频率下的行为特征。通过向系统输入不同频率的正弦信号，观察输出信号的幅度变化和相位延迟，从而描绘出系统的频率响应曲线（幅频特性和相频特性）。理解频率响应在设计滤波器、均衡器等系统中的关键作用。 实验七：滤波器设计与实现。 滤波器是信号处理中最常见的系统类型之一，用于去除不需要的频率成分或提取特定频率成分。本部分将指导读者设计和实现多种类型的模拟和数字滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器。通过实验，读者将能够直观地看到滤波器如何“选择”信号的频率。 第三部分：现代信号处理与系统应用 随着计算能力的提升和算法的不断发展，现代信号处理技术在各个领域展现出强大的生命力。本部分将引入一些更先进的信号处理技术和实际应用场景。 实验八：采样定理与混叠现象。 深入理解奈奎斯特采样定理，并亲自演示采样率不足时产生的混叠现象。学习如何通过抗混叠滤波器来避免这一问题，这对于数字信号的采集至关重要。 实验九：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）的应用。 DFT是傅里叶变换在数字信号处理中的核心工具。本实验将通过编程实现DFT和FFT算法，分析真实世界中的信号（如语音信号、振动信号）的频谱特性。理解FFT的计算效率，以及它在谱分析、调制解调等方面的广泛应用。 实验十：自适应信号处理基础。 介绍自适应滤波器（如LMS算法）的基本原理，并通过实验演示其在噪声消除、信号均衡等方面的能力。理解自适应滤波器能够根据环境变化自动调整自身参数的特点。 实验十一：通信系统中的信号与系统（选修/进阶）。 （根据实际情况选择具体实验内容）例如，可以设计一个简单的模拟通信系统，学习幅度调制（AM）和频率调制（FM）的原理与实现。或者，可以探索数字通信中的基带传输和载波调制技术，如ASK, PSK, QAM等，并学习如何用MATLAB/Python等工具进行仿真和分析。 实验环境与工具 为了使实验能够顺利进行，我们将推荐一套集成的实验环境，通常包括： 硬件平台： 信号发生器、示波器、频谱分析仪、数据采集卡（DAQ）、面包板、导线、电阻、电容、电感、运算放大器等基础电子元器件。对于数字信号处理的实验，可能还会涉及FPGA开发板或嵌入式处理平台。 软件平台： 仿真软件： MATLAB/Simulink 是工程领域广泛使用的仿真和原型开发工具，其强大的信号处理工具箱和系统工具箱为信号与系统实验提供了理想的平台。Python语言及其丰富的科学计算库（如NumPy, SciPy, Matplotlib）也是非常优秀的选择，尤其适合进行编程实现和数据分析。 EDA工具： 对于模拟电路设计，可能需要使用SPICE类仿真软件。 嵌入式开发环境： 如果涉及嵌入式系统，则需要相应的IDE和编译器。 学习本书的收益 通过本实验的系统学习，您将能够： 扎实掌握信号与系统的基本理论： 从时域到频域，从时域卷积到变换域分析，全面深入地理解核心概念。 熟练运用实验工具和软件： 掌握使用常用电子仪器进行信号测量和分析，以及运用MATLAB/Python等工具进行信号处理和系统仿真。 培养严谨的科学思维和工程实践能力： 学会分析问题，设计实验，解释结果，并能根据实际情况调整和优化方案。 为进一步学习和研究奠定坚实基础： 为将来深入学习通信原理、控制理论、数字信号处理、模式识别、机器学习等相关领域打下坚实的基础。 信号与系统是连接现实世界与抽象数学世界的桥梁。本书旨在通过动手实践，为您打开这扇通往数字时代奥秘的大门，让您在探索动态世界的过程中，掌握这门至关重要的“语言”。我们鼓励您在实验中不断提问，勇于尝试，享受从理论到实践的每一步蜕变。

评分☆☆☆☆☆

当我开始学习《线性代数及其应用》时，最大的障碍就是那些高维向量和矩阵的几何意义难以把握。这本书的解决方案简直是天才之举。它在引入新的矩阵运算概念时，总是会先从二维或三维的几何变换——比如旋转、投影、伸缩——入手，用图形化的方式展示矩阵乘法究竟意味着对空间坐标做了什么操作。例如，讲解特征值和特征向量时，它没有急于展示特征方程，而是先展示了为什么在某些特定的方向上，向量只会被拉伸而方向不变，这使得特征值不再是代数解的产物，而是几何变换的“核心属性”。此外，这本书对于线性回归、主成分分析（PCA）等现代应用领域的介绍也做得非常到位，它展示了线性代数在数据科学中的核心地位，这让我不再觉得学它只是为了应付考试。它让我明白了，线性代数不是一门独立的数学分支，而是描述和操作多变量系统的通用语言。这本书的排版也十分清晰，公式和文字的留白恰到好处，阅读体验非常舒适，真正做到了理论深度与应用广度的完美平衡。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等数学》真是让我的数学学习之旅变得立体多了。我一直觉得纯理论的数学书读起来枯燥乏味，公式推导也常常让人抓不住重点，但这本书的编排方式完全不一样。它不是那种冷冰冰的公式堆砌，而是真正地把抽象的概念和我们生活中的实际问题紧密地联系起来。比如讲解微积分的时候，作者没有直接抛出复杂的极限定义，而是先用一个实际的场景——比如计算一个不规则形状的面积或者一个物体运动的速度变化——来引出需求，然后再逐步引入对应的数学工具。这种“问题驱动”的学习路径，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动探索解决问题的方法。尤其是一些几何可视化部分，插图非常精美且富有启发性，它们能瞬间将那些看似无解的代数表达转化为清晰的图形，极大地帮助了我的空间想象能力。读完相关章节，再去翻看那些传统的参考书，感觉豁然开朗，那些原本晦涩难懂的定理和证明，现在也能找到一个形象的支撑点了。对于那些和我有一样“数学恐惧症”的同学来说，这本书简直就是一座灯塔，它让你相信，高等数学并非高不可攀的象牙塔，而是可以被理解和掌握的实用工具。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本《C++面向对象程序设计（第三版）》，我最深刻的感受就是“工程化”的彻底性。很多编程教材往往停留在语法讲解和简单的算法实现上，学完后你发现自己会写代码片段，但一面对一个复杂的项目需求就束手无策，不知道如何划分模块、如何设计接口。这本书完全是站在一个软件工程师的角度来编写的。它从一开始就强调SOLID原则、设计模式的实际应用，以及如何使用UML图进行系统建模。它的代码示例非常成熟，每一个类和函数的设计都体现了高度的内聚性和松耦合性。我特别欣赏它在讲解继承和多态时，不是孤立地进行，而是穿插了大量关于“虚函数表（vtable）”底层机制的深入剖析，这让我对C++的运行机制有了前所未有的清晰认识。此外，书中对于异常处理、内存管理（特别是智能指针的合理运用）的章节，简直就是实战宝典，它教会了我如何写出健壮、不容易崩溃的程序。读完这本书，我感觉自己从一个“代码搬运工”蜕变成了一个能进行系统化、结构化设计的初级架构师，这对我的职业发展至关重要。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是这本《电路分析基础》，它完全改变了我对“枯燥”二字的定义。以前我总觉得电路图就是一堆电阻电容的符号，需要用基尔霍夫定律硬套公式，非常抽象。但这本书的叙事方式非常巧妙。它似乎有一个隐藏的主线，那就是“信息的流动与能量的控制”。作者总是先从一个实际的应用场景切入——比如一个简单的收音机如何接收信号，或者一个电源如何稳定输出——然后再反向推导出所需的电路结构和分析方法。在讲解RLC串并联谐振电路时，它用了一个非常形象的比喻，将电路的频率响应比作一个“选择性过滤器”，这比单纯的数学推导要直观得多。而且，它非常注重工具的应用，对使用SPICE仿真软件进行电路分析的步骤讲解得非常详尽，这使得理论学习和实际验证之间架起了一座坚固的桥梁。我尝试着根据书中的步骤搭建了一个简单的有源滤波器，发现书中的理论预测和仿真结果几乎完美吻合，这种即时反馈极大地增强了我的学习兴趣和信心。这本书的价值在于，它不仅教你如何“算”电路，更教你如何“听懂”电路在对你说些什么。

评分☆☆☆☆☆

我最近在整理我的专业书架，发现这本《大学物理实验指导》真是功不可没。很多实验手册总是把操作步骤写得像一份枯燥的SOP（标准作业程序），让你在实验室里像个机器人一样机械地重复操作，完全体会不到科学探索的乐趣。但是这本教材完全颠覆了我的认知。它在介绍每个实验项目之前，都会用一段非常引人入胜的背景介绍，讲解这个实验背后的物理学原理是如何解决当时科学界面临的重大难题的。比如做洛伦兹力实验时，它会追溯到法拉第和麦克斯韦的思考过程，让你明白这个实验的诞生是多么具有历史意义。更重要的是，它对误差分析的部分处理得极其细致和人性化。它不像有些书那样只是简单地给出“系统误差”和“随机误差”的定义，而是通过大量的实例，手把手地教你如何设计实验来最小化误差，如何使用统计学方法来量化你的测量结果的可信度。每次实验结束后，我都会花时间回顾书中的“讨论与拓展”部分，那里常常会提出一些开放性的问题，鼓励我们思考如果改变某个参数，实验结果会如何变化，这种引导式的思考模式，比单纯的记录数据有价值得多。它真正培养了我们作为科研人员应该具备的批判性思维和严谨态度。