信號與係統MATLAB實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孟橋，董誌芳，王瓊 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• MATLAB
• 通信原理
• 數字信號處理
• 控製係統
• 工程數學
• 算法實現
• 仿真
• 本科教材
• 高等教育
• 數值分析

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040248890

商品編碼：29729429126

包裝：平裝

齣版時間：2008-12-01

基本信息

書名：信號與係統MATLAB實踐

定價：20.60元

作者：孟橋,董誌芳,王瓊

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-12-01

ISBN：9787040248890

字數：

頁碼：198

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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本書以信號與係統、數字信號處理等課程相關內容作為應用背景，結閤MATLAB工具，介紹如何應用計算機技術解決工程實踐中遇到的問題。
　　 全書共分八章。章為MATLAB入門，包括基本計算、作圖語句及其幫助係統的使用；第二、三、四、五章則分彆以信號分析、係統分析以及係統對信號響應等“信號與係統”課程相關內容為主綫，介紹瞭如何用MATLAB解決相關的問題；第六章結閤通信中的調製解調以及采樣定理，應用計算機仿真工具對相關內容進行研究和驗證。第七章為數字濾波器設計，介紹如何用MATLAB工具設計齣各種類型的數字濾波器。第八章結閤信號與係統中的框圖、係統串並聯等部分內容，簡單介紹瞭MALTAB中的圖形化仿真工具SIMULINK。
　　本書強調知識的基礎性、算法的共通性以及基礎知識與實踐的結閤，內容上力求簡單明瞭，易於掌握，同時也留下瞭自主探究的空間，強化對學生自主學習能力的培養。
　　 本書可以作為電氣信息類專業相關課程的實踐指導教材，也可以作為學生在學習信號與係統課程之後，進一步理解相關理論知識、掌握計算機仿真基本方法及瞭解相關理論在實際工程中應用的自學性讀物。

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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章 MATLAB簡介
§1-1 科學計算、計算機語言與MATLAB
§1-2 MATLAB入門
§1-3 MATLAB中的簡單作圖語句
§1-4 MATALB的係統幫助
熟悉MATLAB基本操作

第二章 信號分析
§2-1 信號的計算
信號的運算
§2-2 信號的譜分析
信號的譜分析
§2-3 信號的正交變換
信號的正交變換

第三章 二維信號分析
§3-1 圖像信號的格式與錶示
§3-2 圖像的頻域分析與處理
§3-3 圖像的空間域處理
二維信號的分析與處理

第四章 係統分析
§4-1 係統在MATLAB中的錶示
§4-2 係統的頻率響應與波特圖
係統在MATLAB中的錶示和頻率特性
§4-3 係統的極零點及穩定性分析
§4-4 綫性反饋係統穩定性分析
係統極零點及其穩定性

第五章 係統對信號響應分析
§5-1 係統對激勵的響應
係統的響應
§5-2 通過狀態方程求係統響應的數值解
§5-3 非綫性係統的數值解
狀態方程的數值解法

第六章 調製解調與取樣定理
§6-1 AM調製與解調
§6-2 脈衝幅度調製
信號調製與解調
§6-3 取樣定理
取樣定理

第七章 數字濾波器設計
§7-1 數字濾波器簡介
§7-2 IIR濾波器設計
§7-3 FIR濾波器設計
濾波器設計

第八章 係統仿真
§8-1 係統仿真工具SIMuuNK簡介
SIMULINK模擬仿真
§8-2 SIMULINK進階
係統仿真綜閤
附錄：MATLAB基本運算符錶
索引
參考文獻

《信號與係統MATLAB實踐》 內容簡介： 本書是一本深入探討信號與係統理論及其在工程實踐中應用的專著，特彆側重於利用MATLAB這一強大的工程計算軟件進行係統分析、仿真與設計。本書旨在為學習信號與係統理論的學生、研究人員以及工程師提供一個全麵、係統且極具操作性的學習平颱，使讀者能夠將抽象的理論概念轉化為具體的工程解決方案。 核心內容聚焦： 本書將信號與係統理論的各個核心概念與MATLAB的強大功能緊密結閤，通過豐富的實例和詳細的代碼解析，帶領讀者一步步掌握信號與係統分析的精髓。 第一部分：信號的錶示與分析 連續時間信號與離散時間信號： 本部分將詳細介紹各種典型的連續時間信號（如指數信號、正弦信號、矩形脈衝、三角脈衝、衝激信號、階躍信號等）和離散時間信號（如單位衝激序列、單位階躍序列、指數序列、正弦序列等）的數學錶示，並展示如何在MATLAB中生成和可視化這些信號。讀者將學習如何利用MATLAB的繪圖函數（如`plot`、`stem`）精確地繪製信號波形，從而直觀地理解信號的特性。 信號的運算： 信號的加法、乘法、尺度變換（時間伸縮與移位）、翻轉等基本運算是信號處理的基礎。本書將逐一講解這些運算的數學定義，並演示如何在MATLAB中使用嚮量和矩陣操作高效地實現這些運算。例如，通過數組操作實現信號的移位和尺度變換，以及利用矩陣運算進行信號的乘法。 傅裏葉變換及其應用： 傅裏葉變換是分析信號頻譜特性的核心工具。本書將從連續時間傅裏葉變換（CTFT）、離散時間傅裏葉變換（DTFT）到離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）進行係統講解。讀者將學習如何計算和理解信號的頻譜，並認識到FFT在實際應用中的高效性。MATLAB強大的傅裏葉變換函數（如`fft`、`ifft`、`fftshift`）將是本部分的重點，通過大量實例，讀者將學會如何使用這些函數分析信號的頻率成分，如識彆周期信號的基頻和諧波，以及分析非周期信號的頻譜分布。此外，還將探討傅裏葉變換在濾波、調製解調等領域的初步應用。 拉普拉斯變換與Z變換： 作為傅裏葉變換的延伸，拉普拉斯變換和Z變換在分析連續時間和離散時間係統時具有不可替代的作用。本書將詳細介紹這兩種變換的定義、性質以及收斂域的概念。特彆地，將重點講解如何在MATLAB中利用符號工具箱（Symbolic Math Toolbox）進行拉普拉斯變換和Z變換的計算，以及如何通過數值計算近似求逆變換。讀者將學會利用這些變換分析係統的穩定性、頻率響應等關鍵特性。 第二部分：係統的錶示與分析 係統的基本性質： 本部分將深入探討綫性、時不變性（LTI）、因果性、穩定性等係統基本性質的定義和判定方法。通過MATLAB的仿真示例，讀者將能夠直觀地驗證一個係統是否滿足這些性質。例如，利用MATLAB生成輸入信號，施加於係統模型，並觀察輸齣信號，從而判斷係統的綫性或時不變性。 捲積與係統的時域響應： 捲積是描述LTI係統輸入與輸齣之間關係的數學工具。本書將詳細講解連續時間捲積和離散時間捲積的定義，並重點介紹如何在MATLAB中實現高效的捲積運算。對於連續時間信號，將講解如何通過數值積分近似計算捲積；對於離散時間信號，將重點講解MATLAB的`conv`函數在計算捲積和係統響應中的應用。讀者將學會利用捲積求解係統的零輸入響應和零狀態響應，從而完全確定係統的輸齣。 係統函數與復頻域分析： 係統函數（或傳遞函數）是描述LTI係統在復頻域（S域或Z域）特性的數學模型。本書將係統地介紹如何從微分方程或差分方程推導齣係統的係統函數，以及如何利用係統函數分析係統的頻率響應、階躍響應、脈衝響應等。MATLAB的控製係統工具箱（Control System Toolbox）將是本部分的重要輔助工具，通過`tf`、`tf2ss`、`pzmap`、`freqs`、`freqz`等函數，讀者將能夠方便地創建係統模型，繪製零極點圖，分析係統的頻率響應特性，並理解係統函數與係統性質之間的內在聯係。 係統穩定性分析： 係統的穩定性是其能否正常工作的關鍵。本書將結閤係統函數中的零極點位置，詳細講解連續時間和離散時間LTI係統的穩定性判據。通過MATLAB的零極點圖繪製和數值分析，讀者將能夠直觀地判斷一個係統的穩定性，並理解如何通過調整係統參數來改善係統的穩定性。 第三部分：高級信號處理與係統設計 濾波器設計與實現： 濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色，用於去除噪聲、提取有用信息或改變信號的頻譜特性。本書將介紹各種經典濾波器類型，包括低通、高通、帶通、帶阻濾波器，以及它們的Butterworth、Chebyshev、Elliptic等設計逼近方法。MATLAB的濾波器設計工具箱（Filter Design Toolbox）將是本部分的核心，讀者將學習如何利用`fir1`、`butter`、`cheby1`、`filter`等函數設計和實現FIR和IIR濾波器，並通過仿真分析濾波器的頻率響應、幅相特性以及對實際信號的濾波效果。 抽樣定理與模/數轉換： 抽樣定理是連接連續時間信號與離散時間信號的橋梁。本書將深入講解奈奎斯特抽樣定理，並分析過抽樣、欠抽樣等現象。通過MATLAB仿真，讀者將能夠直觀地理解抽樣過程中産生的混疊現象，以及如何選擇閤適的抽樣頻率避免混疊。同時，還將介紹模/數轉換（ADC）和數/模轉換（DAC）的基本原理，以及在MATLAB中模擬這些過程的方法。 調製與解調技術： 信號的調製與解調是通信係統中的基本操作。本書將介紹各種經典的模擬調製技術（如AM、FM、PM）和數字調製技術（如ASK、FSK、PSK）。通過MATLAB的仿真，讀者將能夠深入理解不同調製方式的原理，並學會如何生成和分析調製信號。同時，還將介紹相應的解調方法，並通過仿真驗證解調效果。 MATLAB在通信係統建模中的應用： 除瞭信號與係統的基礎理論，本書還將展示MATLAB在構建更復雜的通信係統模型中的應用。例如，利用MATLAB實現信道建模、噪聲添加、誤碼率分析等。通過這些綜閤性的實踐項目，讀者將能夠將所學的信號與係統知識融會貫通，並應用於實際的通信係統設計與分析。 學習目標： 通過學習本書，讀者將能夠： 1. 紮實掌握信號與係統理論的核心概念： 從基本信號和係統性質到傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等，建立牢固的理論基礎。 2. 熟練運用MATLAB進行信號與係統分析： 能夠利用MATLAB的強大功能，實現信號的生成、處理、可視化，以及係統的建模、仿真與分析。 3. 理解理論與實踐的聯係： 將抽象的數學公式與具體的工程應用場景相結閤，形成解決實際問題的能力。 4. 掌握濾波器設計與實現的基本方法： 能夠根據工程需求，設計和實現滿足要求的數字濾波器。 5. 初步瞭解通信係統中信號與係統的應用： 為進一步學習通信原理、數字信號處理等相關領域打下堅實基礎。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每一章都圍繞一個核心理論概念，通過大量的MATLAB實例進行深入的講解和演示。 循序漸進的教學設計： 內容從易到難，由淺入深，逐步引導讀者掌握復雜的信號與係統分析技術。 豐富的MATLAB代碼示例： 提供清晰、可運行的MATLAB代碼，方便讀者直接學習、修改和應用。 貼近工程應用的實例： 選取實際工程中常見的信號與係統問題作為案例，增強學習的趣味性和實用性。 強調動手能力培養： 鼓勵讀者通過實踐操作，加深對理論的理解，提升解決實際工程問題的能力。 本書不僅是學習信號與係統理論的優秀教材，更是工程師在實際工作中不可或缺的MATLAB應用指南。無論您是初學者還是有一定基礎的研究人員，都能從本書中獲益匪淺，將信號與係統的強大能力運用於您的科研與工程實踐中。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究嵌入式係統的實時操作係統（RTOS），《實時係統設計與FreeRTOS詳解》這本書為我提供瞭極大的幫助。這本書的結構非常清晰，先用清晰的語言闡述瞭實時係統的基本概念、時間約束和調度算法的優劣，為後續的具體實現打下瞭堅實的理論基礎。然後，它花瞭大量的篇幅來剖析FreeRTOS的內核機製，比如任務的創建、刪除、狀態切換、信號量、消息隊列和事件組的內部實現原理。作者對RTOS的上下文切換過程分析得細緻入微，甚至涉及到匯編層麵的理解，這對於想深入理解底層運行效率的開發者來說非常有價值。更重要的是，書中不僅有理論講解，還有大量的、可以直接在特定開發闆上運行的源碼示例，代碼注釋詳盡，風格規範。通過跟隨書中的步驟一步步移植和調試，我不僅成功跑起來瞭第一個多任務應用，還學會瞭如何使用RTOS的調試工具進行性能分析和死鎖排查。這本書真正做到瞭理論與實踐的無縫銜接，是從事嵌入式底層開發人員案頭不可或缺的參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

我最近在趕一個關於語音識彆的畢業設計，急需一本能快速上手，但又不失深度的參考書，《語音信號處理與識彆技術》這本書簡直是為我量身定做的。它的前半部分對語音信號的産生機理、聲學特徵參數的提取講解得極為透徹，從基頻、共振峰到梅爾倒譜係數（MFCC），每一步的數學推導都非常嚴謹，而且作者很貼心地加入瞭大量的MATLAB代碼示例，雖然我主要用Python，但那些核心算法的思想是相通的，直接照著思路敲代碼就能跑通，極大地加速瞭我的項目進程。更讓我驚喜的是，它對近幾年的深度學習在語音識彆中的應用也有所涉獵，雖然篇幅不算多，但為我後續的研究方嚮指明瞭新的道路。這本書的行文風格非常務實，幾乎沒有空泛的理論陳述，每一章的結尾都有“實踐要點”，這對於項目驅動的學習者來說簡直是無價之寶。相比於我之前看過的幾本偏理論的教科書，這本書的實用性和時效性明顯更勝一籌，它更像是一位經驗豐富的工程師在手把手教你如何解決實際問題。

評分☆☆☆☆☆

《電路原理與仿真分析》這本書給我的感覺是“老派”但極其“耐用”。它沒有過多地追逐最新的芯片技術或時髦的電路設計範式，而是將重點放在瞭最核心、最基礎的基爾霍夫定律、疊加定理、戴維南/諾頓定理這些“內功”的修煉上。這種紮實的基礎訓練，對於我這種需要設計高精度模擬前端電路的人來說至關重要。書中的例題設計得非常巧妙，很多看起來簡單的電路，通過不同的分析方法求解，總能得齣新的感悟。而且，它的仿真部分雖然是基於較早期的軟件平颱，但提供的仿真思維和驗證方法是跨時代的。作者強調的不僅僅是看仿真結果，而是要根據理論預期去“解讀”仿真波形，這培養瞭一種批判性的工程思維。我注意到，許多復雜的電路問題，追根溯源，往往是基礎定律的應用齣現瞭偏差，這本書恰恰彌補瞭我在這一塊的知識漏洞。它更像是一本工具箱裏的萬用錶，平時可能不會天天用，但關鍵時刻，它能幫你測齣最本質的真相。

評分☆☆☆☆☆

我對《現代控製理論及其應用》這本書的評價是：挑戰性與啓發性並存。如果你隻是想應付考試，這本書可能顯得過於龐大和艱深，因為它沒有滿足於講解經典的經典控製理論，而是將大量的篇幅投入到瞭非綫性係統、魯棒控製和最優控製這些前沿領域。第一次翻閱時，狀態空間法的引入就讓我有些吃力，矩陣運算的頻繁使用和高維度的抽象思維要求，確實對讀者的基礎要求較高。但是，一旦你攻剋瞭前幾章，後續的收獲是巨大的。尤其是關於Lyapunov穩定性的講解，作者通過幾何直觀和嚴格證明相結閤的方式，將原本枯燥的穩定性判據講得栩栩如生，讓人茅塞頓開。書中穿插的工程案例分析，如航天器姿態控製、機器人軌跡規劃，更是將抽象的控製律與實際的工程需求緊密聯係起來，讓你深刻體會到數學工具的強大力量。這本書不適閤速讀，它需要你靜下心來，一步一個腳印地去啃，但當你閤上書本時，你會發現自己的思維框架已經被徹底重塑瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本厚厚的《數字圖像處理基礎》簡直是我的救星。我之前學數字信號處理的時候，對圖像部分總是感覺雲裏霧裏，傅裏葉變換、小波分析這些概念一到圖像上就變得抽象難懂。但是這本書，它真的把理論和實際應用結閤得太好瞭。開篇就用非常直觀的例子解釋瞭圖像在頻域和空域中的錶現，讓我一下子就明白瞭為什麼濾波要那樣設計。後麵的形態學處理和圖像分割章節，更是詳細到每一個算法的推導都清晰可見，每一步操作的數學意義都解釋得明明白白。作者似乎深知初學者的睏境，總能在關鍵的地方插入一些“過來人”的經驗總結，避免瞭我們走很多彎路。我尤其喜歡它對經典算法如閾值分割、邊緣檢測的深度剖析，不僅僅是給齣瞭公式，更是深入探討瞭它們在不同噪聲環境下的魯棒性。這本書的配圖精美且恰到好處，不像有些教材，圖隻是裝飾品，這裏的圖都是在為理解概念服務。讀完後感覺自己對圖像處理的理解，已經從“會用工具”上升到瞭“知道原理”的層次，非常紮實。