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孟桥，董志芳，王琼 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040248890

商品编码：29729429126

包装：平装

出版时间：2008-12-01

基本信息

书名：信号与系统MATLAB实践

定价：20.60元

作者：孟桥,董志芳,王琼

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787040248890

字数：

页码：198

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以信号与系统、数字信号处理等课程相关内容作为应用背景，结合MATLAB工具，介绍如何应用计算机技术解决工程实践中遇到的问题。
　　 全书共分八章。章为MATLAB入门，包括基本计算、作图语句及其帮助系统的使用；第二、三、四、五章则分别以信号分析、系统分析以及系统对信号响应等“信号与系统”课程相关内容为主线，介绍了如何用MATLAB解决相关的问题；第六章结合通信中的调制解调以及采样定理，应用计算机仿真工具对相关内容进行研究和验证。第七章为数字滤波器设计，介绍如何用MATLAB工具设计出各种类型的数字滤波器。第八章结合信号与系统中的框图、系统串并联等部分内容，简单介绍了MALTAB中的图形化仿真工具SIMULINK。
　　本书强调知识的基础性、算法的共通性以及基础知识与实践的结合，内容上力求简单明了，易于掌握，同时也留下了自主探究的空间，强化对学生自主学习能力的培养。
　　 本书可以作为电气信息类专业相关课程的实践指导教材，也可以作为学生在学习信号与系统课程之后，进一步理解相关理论知识、掌握计算机仿真基本方法及了解相关理论在实际工程中应用的自学性读物。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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章 MATLAB简介
§1-1 科学计算、计算机语言与MATLAB
§1-2 MATLAB入门
§1-3 MATLAB中的简单作图语句
§1-4 MATALB的系统帮助
熟悉MATLAB基本操作

第二章 信号分析
§2-1 信号的计算
信号的运算
§2-2 信号的谱分析
信号的谱分析
§2-3 信号的正交变换
信号的正交变换

第三章 二维信号分析
§3-1 图像信号的格式与表示
§3-2 图像的频域分析与处理
§3-3 图像的空间域处理
二维信号的分析与处理

第四章 系统分析
§4-1 系统在MATLAB中的表示
§4-2 系统的频率响应与波特图
系统在MATLAB中的表示和频率特性
§4-3 系统的极零点及稳定性分析
§4-4 线性反馈系统稳定性分析
系统极零点及其稳定性

第五章 系统对信号响应分析
§5-1 系统对激励的响应
系统的响应
§5-2 通过状态方程求系统响应的数值解
§5-3 非线性系统的数值解
状态方程的数值解法

第六章 调制解调与取样定理
§6-1 AM调制与解调
§6-2 脉冲幅度调制
信号调制与解调
§6-3 取样定理
取样定理

第七章 数字滤波器设计
§7-1 数字滤波器简介
§7-2 IIR滤波器设计
§7-3 FIR滤波器设计
滤波器设计

第八章 系统仿真
§8-1 系统仿真工具SIMuuNK简介
SIMULINK模拟仿真
§8-2 SIMULINK进阶
系统仿真综合
附录：MATLAB基本运算符表
索引
参考文献

《信号与系统MATLAB实践》 内容简介： 本书是一本深入探讨信号与系统理论及其在工程实践中应用的专著，特别侧重于利用MATLAB这一强大的工程计算软件进行系统分析、仿真与设计。本书旨在为学习信号与系统理论的学生、研究人员以及工程师提供一个全面、系统且极具操作性的学习平台，使读者能够将抽象的理论概念转化为具体的工程解决方案。 核心内容聚焦： 本书将信号与系统理论的各个核心概念与MATLAB的强大功能紧密结合，通过丰富的实例和详细的代码解析，带领读者一步步掌握信号与系统分析的精髓。 第一部分：信号的表示与分析 连续时间信号与离散时间信号： 本部分将详细介绍各种典型的连续时间信号（如指数信号、正弦信号、矩形脉冲、三角脉冲、冲激信号、阶跃信号等）和离散时间信号（如单位冲激序列、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列等）的数学表示，并展示如何在MATLAB中生成和可视化这些信号。读者将学习如何利用MATLAB的绘图函数（如`plot`、`stem`）精确地绘制信号波形，从而直观地理解信号的特性。 信号的运算： 信号的加法、乘法、尺度变换（时间伸缩与移位）、翻转等基本运算是信号处理的基础。本书将逐一讲解这些运算的数学定义，并演示如何在MATLAB中使用向量和矩阵操作高效地实现这些运算。例如，通过数组操作实现信号的移位和尺度变换，以及利用矩阵运算进行信号的乘法。 傅里叶变换及其应用： 傅里叶变换是分析信号频谱特性的核心工具。本书将从连续时间傅里叶变换（CTFT）、离散时间傅里叶变换（DTFT）到离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）进行系统讲解。读者将学习如何计算和理解信号的频谱，并认识到FFT在实际应用中的高效性。MATLAB强大的傅里叶变换函数（如`fft`、`ifft`、`fftshift`）将是本部分的重点，通过大量实例，读者将学会如何使用这些函数分析信号的频率成分，如识别周期信号的基频和谐波，以及分析非周期信号的频谱分布。此外，还将探讨傅里叶变换在滤波、调制解调等领域的初步应用。 拉普拉斯变换与Z变换： 作为傅里叶变换的延伸，拉普拉斯变换和Z变换在分析连续时间和离散时间系统时具有不可替代的作用。本书将详细介绍这两种变换的定义、性质以及收敛域的概念。特别地，将重点讲解如何在MATLAB中利用符号工具箱（Symbolic Math Toolbox）进行拉普拉斯变换和Z变换的计算，以及如何通过数值计算近似求逆变换。读者将学会利用这些变换分析系统的稳定性、频率响应等关键特性。 第二部分：系统的表示与分析 系统的基本性质： 本部分将深入探讨线性、时不变性（LTI）、因果性、稳定性等系统基本性质的定义和判定方法。通过MATLAB的仿真示例，读者将能够直观地验证一个系统是否满足这些性质。例如，利用MATLAB生成输入信号，施加于系统模型，并观察输出信号，从而判断系统的线性或时不变性。 卷积与系统的时域响应： 卷积是描述LTI系统输入与输出之间关系的数学工具。本书将详细讲解连续时间卷积和离散时间卷积的定义，并重点介绍如何在MATLAB中实现高效的卷积运算。对于连续时间信号，将讲解如何通过数值积分近似计算卷积；对于离散时间信号，将重点讲解MATLAB的`conv`函数在计算卷积和系统响应中的应用。读者将学会利用卷积求解系统的零输入响应和零状态响应，从而完全确定系统的输出。 系统函数与复频域分析： 系统函数（或传递函数）是描述LTI系统在复频域（S域或Z域）特性的数学模型。本书将系统地介绍如何从微分方程或差分方程推导出系统的系统函数，以及如何利用系统函数分析系统的频率响应、阶跃响应、脉冲响应等。MATLAB的控制系统工具箱（Control System Toolbox）将是本部分的重要辅助工具，通过`tf`、`tf2ss`、`pzmap`、`freqs`、`freqz`等函数，读者将能够方便地创建系统模型，绘制零极点图，分析系统的频率响应特性，并理解系统函数与系统性质之间的内在联系。 系统稳定性分析： 系统的稳定性是其能否正常工作的关键。本书将结合系统函数中的零极点位置，详细讲解连续时间和离散时间LTI系统的稳定性判据。通过MATLAB的零极点图绘制和数值分析，读者将能够直观地判断一个系统的稳定性，并理解如何通过调整系统参数来改善系统的稳定性。 第三部分：高级信号处理与系统设计 滤波器设计与实现： 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色，用于去除噪声、提取有用信息或改变信号的频谱特性。本书将介绍各种经典滤波器类型，包括低通、高通、带通、带阻滤波器，以及它们的Butterworth、Chebyshev、Elliptic等设计逼近方法。MATLAB的滤波器设计工具箱（Filter Design Toolbox）将是本部分的核心，读者将学习如何利用`fir1`、`butter`、`cheby1`、`filter`等函数设计和实现FIR和IIR滤波器，并通过仿真分析滤波器的频率响应、幅相特性以及对实际信号的滤波效果。 抽样定理与模/数转换： 抽样定理是连接连续时间信号与离散时间信号的桥梁。本书将深入讲解奈奎斯特抽样定理，并分析过抽样、欠抽样等现象。通过MATLAB仿真，读者将能够直观地理解抽样过程中产生的混叠现象，以及如何选择合适的抽样频率避免混叠。同时，还将介绍模/数转换（ADC）和数/模转换（DAC）的基本原理，以及在MATLAB中模拟这些过程的方法。 调制与解调技术： 信号的调制与解调是通信系统中的基本操作。本书将介绍各种经典的模拟调制技术（如AM、FM、PM）和数字调制技术（如ASK、FSK、PSK）。通过MATLAB的仿真，读者将能够深入理解不同调制方式的原理，并学会如何生成和分析调制信号。同时，还将介绍相应的解调方法，并通过仿真验证解调效果。 MATLAB在通信系统建模中的应用： 除了信号与系统的基础理论，本书还将展示MATLAB在构建更复杂的通信系统模型中的应用。例如，利用MATLAB实现信道建模、噪声添加、误码率分析等。通过这些综合性的实践项目，读者将能够将所学的信号与系统知识融会贯通，并应用于实际的通信系统设计与分析。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 1. 扎实掌握信号与系统理论的核心概念： 从基本信号和系统性质到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等，建立牢固的理论基础。 2. 熟练运用MATLAB进行信号与系统分析： 能够利用MATLAB的强大功能，实现信号的生成、处理、可视化，以及系统的建模、仿真与分析。 3. 理解理论与实践的联系： 将抽象的数学公式与具体的工程应用场景相结合，形成解决实际问题的能力。 4. 掌握滤波器设计与实现的基本方法： 能够根据工程需求，设计和实现满足要求的数字滤波器。 5. 初步了解通信系统中信号与系统的应用： 为进一步学习通信原理、数字信号处理等相关领域打下坚实基础。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每一章都围绕一个核心理论概念，通过大量的MATLAB实例进行深入的讲解和演示。 循序渐进的教学设计： 内容从易到难，由浅入深，逐步引导读者掌握复杂的信号与系统分析技术。 丰富的MATLAB代码示例： 提供清晰、可运行的MATLAB代码，方便读者直接学习、修改和应用。 贴近工程应用的实例： 选取实际工程中常见的信号与系统问题作为案例，增强学习的趣味性和实用性。 强调动手能力培养： 鼓励读者通过实践操作，加深对理论的理解，提升解决实际工程问题的能力。 本书不仅是学习信号与系统理论的优秀教材，更是工程师在实际工作中不可或缺的MATLAB应用指南。无论您是初学者还是有一定基础的研究人员，都能从本书中获益匪浅，将信号与系统的强大能力运用于您的科研与工程实践中。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究嵌入式系统的实时操作系统（RTOS），《实时系统设计与FreeRTOS详解》这本书为我提供了极大的帮助。这本书的结构非常清晰，先用清晰的语言阐述了实时系统的基本概念、时间约束和调度算法的优劣，为后续的具体实现打下了坚实的理论基础。然后，它花了大量的篇幅来剖析FreeRTOS的内核机制，比如任务的创建、删除、状态切换、信号量、消息队列和事件组的内部实现原理。作者对RTOS的上下文切换过程分析得细致入微，甚至涉及到汇编层面的理解，这对于想深入理解底层运行效率的开发者来说非常有价值。更重要的是，书中不仅有理论讲解，还有大量的、可以直接在特定开发板上运行的源码示例，代码注释详尽，风格规范。通过跟随书中的步骤一步步移植和调试，我不仅成功跑起来了第一个多任务应用，还学会了如何使用RTOS的调试工具进行性能分析和死锁排查。这本书真正做到了理论与实践的无缝衔接，是从事嵌入式底层开发人员案头不可或缺的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

我对《现代控制理论及其应用》这本书的评价是：挑战性与启发性并存。如果你只是想应付考试，这本书可能显得过于庞大和艰深，因为它没有满足于讲解经典的经典控制理论，而是将大量的篇幅投入到了非线性系统、鲁棒控制和最优控制这些前沿领域。第一次翻阅时，状态空间法的引入就让我有些吃力，矩阵运算的频繁使用和高维度的抽象思维要求，确实对读者的基础要求较高。但是，一旦你攻克了前几章，后续的收获是巨大的。尤其是关于Lyapunov稳定性的讲解，作者通过几何直观和严格证明相结合的方式，将原本枯燥的稳定性判据讲得栩栩如生，让人茅塞顿开。书中穿插的工程案例分析，如航天器姿态控制、机器人轨迹规划，更是将抽象的控制律与实际的工程需求紧密联系起来，让你深刻体会到数学工具的强大力量。这本书不适合速读，它需要你静下心来，一步一个脚印地去啃，但当你合上书本时，你会发现自己的思维框架已经被彻底重塑了。

评分☆☆☆☆☆

《电路原理与仿真分析》这本书给我的感觉是“老派”但极其“耐用”。它没有过多地追逐最新的芯片技术或时髦的电路设计范式，而是将重点放在了最核心、最基础的基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南/诺顿定理这些“内功”的修炼上。这种扎实的基础训练，对于我这种需要设计高精度模拟前端电路的人来说至关重要。书中的例题设计得非常巧妙，很多看起来简单的电路，通过不同的分析方法求解，总能得出新的感悟。而且，它的仿真部分虽然是基于较早期的软件平台，但提供的仿真思维和验证方法是跨时代的。作者强调的不仅仅是看仿真结果，而是要根据理论预期去“解读”仿真波形，这培养了一种批判性的工程思维。我注意到，许多复杂的电路问题，追根溯源，往往是基础定律的应用出现了偏差，这本书恰恰弥补了我在这一块的知识漏洞。它更像是一本工具箱里的万用表，平时可能不会天天用，但关键时刻，它能帮你测出最本质的真相。

评分☆☆☆☆☆

我最近在赶一个关于语音识别的毕业设计，急需一本能快速上手，但又不失深度的参考书，《语音信号处理与识别技术》这本书简直是为我量身定做的。它的前半部分对语音信号的产生机理、声学特征参数的提取讲解得极为透彻，从基频、共振峰到梅尔倒谱系数（MFCC），每一步的数学推导都非常严谨，而且作者很贴心地加入了大量的MATLAB代码示例，虽然我主要用Python，但那些核心算法的思想是相通的，直接照着思路敲代码就能跑通，极大地加速了我的项目进程。更让我惊喜的是，它对近几年的深度学习在语音识别中的应用也有所涉猎，虽然篇幅不算多，但为我后续的研究方向指明了新的道路。这本书的行文风格非常务实，几乎没有空泛的理论陈述，每一章的结尾都有“实践要点”，这对于项目驱动的学习者来说简直是无价之宝。相比于我之前看过的几本偏理论的教科书，这本书的实用性和时效性明显更胜一筹，它更像是一位经验丰富的工程师在手把手教你如何解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

这本厚厚的《数字图像处理基础》简直是我的救星。我之前学数字信号处理的时候，对图像部分总是感觉云里雾里，傅里叶变换、小波分析这些概念一到图像上就变得抽象难懂。但是这本书，它真的把理论和实际应用结合得太好了。开篇就用非常直观的例子解释了图像在频域和空域中的表现，让我一下子就明白了为什么滤波要那样设计。后面的形态学处理和图像分割章节，更是详细到每一个算法的推导都清晰可见，每一步操作的数学意义都解释得明明白白。作者似乎深知初学者的困境，总能在关键的地方插入一些“过来人”的经验总结，避免了我们走很多弯路。我尤其喜欢它对经典算法如阈值分割、边缘检测的深度剖析，不仅仅是给出了公式，更是深入探讨了它们在不同噪声环境下的鲁棒性。这本书的配图精美且恰到好处，不像有些教材，图只是装饰品，这里的图都是在为理解概念服务。读完后感觉自己对图像处理的理解，已经从“会用工具”上升到了“知道原理”的层次，非常扎实。