信號與係統MATLAB實踐 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　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。第一章為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。

內頁插圖

目錄

第一章 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
[實驗一] 熟悉MATLAB基本操作

第二章 信號分析
§2-1 信號的計算
[實驗二] 信號的運算
§2-2 信號的譜分析
[實驗三] 信號的譜分析
§2-3 信號的正交變換
[實驗四] 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
[實驗五] 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
[實驗六] 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
[實驗七] 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
[實驗八] 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
[實驗九] 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
[實驗十] 信號調製與解調
§6-3 取樣定理
[實驗十一] 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
[實驗十二] 濾波器設計

第八章 係統仿真
§8-1 係統仿真工具SIMuuNK簡介
[實驗十三] SIMULINK模擬仿真
§8-2 SIMULINK進階
[實驗十四] 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》：探索信號世界的理論與應用 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的信號與係統理論學習平颱，並通過MATLAB這一強大的工程計算軟件，將抽象的理論概念轉化為具體的實踐操作。我們相信，理論的理解離不開實踐的檢驗，而實踐的指導則來源於紮實的理論基礎。因此，本書在內容編排上力求理論與實踐的有機結閤，幫助讀者構建起對信號與係統這一核心工程學科的深刻認知。 核心內容概覽： 本書共分為十章，每一章都圍繞信號與係統的關鍵概念展開，並配備瞭相應的MATLAB實例分析和練習。 第一章：信號與係統的基本概念 本章將帶領讀者走進信號與係統的大門，深入理解信號的定義、分類（如連續時間信號與離散時間信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號等）以及信號的基本運算。同時，我們將係統地介紹係統的基本性質，如綫性、時不變性、因果性、穩定性等，並通過簡單的MATLAB程序演示這些性質的判定方法。讀者將初步接觸到如何用MATLAB錶示和處理常見的信號，為後續的學習打下堅實基礎。 第二章：綫性時不變（LTI）係統的時域分析 綫性時不變係統是信號與係統理論的核心。本章將重點介紹LTI係統的時域描述方法，包括捲積的概念及其在LTI係統分析中的重要作用。我們將詳細講解如何通過離散時間捲積和連續時間捲積來求解LTI係統的零狀態響應。MATLAB在這一章的應用將體現在如何高效地計算捲積，如何通過捲積運算預測係統對任意輸入信號的響應。我們將通過大量實例，如濾波器、延遲器等，展示捲積在信號處理中的實際應用。 第三章：傅裏葉級數與傅裏葉變換 傅裏葉分析是理解信號頻譜特性的關鍵工具。本章將從傅裏葉級數入手，介紹如何將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加，理解信號的諧波結構。隨後，我們將引齣傅裏葉變換，解釋其如何將任意信號分解為無窮多頻率分量的疊加，從而揭示信號的頻率域特性。MATLAB將在這一章大顯身手，幫助讀者計算傅裏葉級數和傅裏葉變換，可視化信號的頻譜圖，並分析不同信號的頻譜特點。我們將探討如方波、三角波、衝激信號等典型信號的傅裏葉變換，以及它們在通信、音頻處理等領域的應用。 第四章：拉普拉斯變換 拉普拉斯變換是對傅裏葉變換的推廣，它能夠處理更廣泛的信號，特彆是那些不滿足傅裏葉變換收斂條件的信號，並且在分析連續時間LTI係統的動態行為方麵具有獨特的優勢。本章將詳細介紹拉普拉斯變換的定義、性質及其與傅裏葉變換的關係。我們將重點講解如何利用拉普拉斯變換求解LTI係統的全響應，包括零輸入響應和零狀態響應。MATLAB將提供強大的工具來計算拉普拉斯變換、逆拉普拉斯變換，以及求解微分方程，從而實現對係統動態行為的精確分析。我們將通過RLC電路、振蕩係統等實例，展示拉普拉斯變換在係統穩定性分析和暫態響應分析中的應用。 第五章：Z變換 Z變換是拉普拉斯變換在離散時間係統中的對應。本章將係統地介紹Z變換的定義、性質以及收斂域的概念。我們將講解如何利用Z變換來分析離散時間LTI係統的特性，求解差分方程，並分析係統的穩定性。MATLAB在這一章的應用將集中在如何計算Z變換、逆Z變換，以及如何通過Z變換來分析離散係統的頻率響應。我們將通過數字濾波器、離散係統模型等實例，展示Z變換在數字信號處理中的重要作用，並與連續時間係統的分析方法進行對比。 第六章：係統函數的概念與分析 係統函數是連接LTI係統輸入、輸齣以及係統特性的橋梁。本章將深入探討係統函數的定義、零極點以及它們與係統響應之間的關係。我們將講解如何利用係統函數的零極點圖來分析係統的穩定性和頻率響應。MATLAB在這一章的應用將體現在如何繪製係統函數的零極點圖，如何根據零極點信息預測係統的行為，以及如何利用係統函數進行係統設計。我們將通過低通濾波器、帶通濾波器等經典係統，深入剖析係統函數在係統理解和設計中的關鍵作用。 第七章：傅裏葉變換在信號處理中的應用 本章將聚焦傅裏葉變換在實際信號處理中的應用。我們將詳細介紹濾波的概念，包括低通濾波、高通濾波、帶通濾波和帶阻濾波，以及如何利用傅裏葉變換來設計和分析數字濾波器。同時，我們將探討傅裏葉變換在信號的頻譜分析、調製與解調、以及采樣定理等方麵的應用。MATLAB將成為實現這些應用的重要工具，我們將演示如何通過MATLAB進行濾波器的設計和仿真，如何進行頻譜分析，以及如何理解和驗證采樣定理。 第八章：捲積與相關在信號分析中的應用 捲積和相關是信號處理中兩種非常重要的運算。本章將在前麵章節的基礎上，進一步深入探討捲積在係統響應分析中的應用，並引入相關運算的概念。我們將講解互相關和自相關函數在信號檢測、模式識彆、同步等方麵的應用。MATLAB將在這一章提供高效的函數來計算捲積和相關，並演示如何利用這些工具來分析信號的相似性、周期性以及檢測特定信號。我們將通過語音信號分析、雷達信號處理等實例，展示捲積和相關在實際工程問題中的應用。 第九章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） DFT是將連續時間信號或離散時間信號變換到離散頻率域的有力工具，而FFT則是計算DFT的高效算法。本章將詳細介紹DFT的定義、性質，以及FFT的算法原理。我們將講解如何利用FFT來高效地計算信號的頻譜，以及在信號處理中的各種應用，如頻譜分析、功率譜密度估計、捲積的計算等。MATLAB將是實現DFT和FFT計算的便捷平颱，我們將通過各種實例，如音頻信號的頻譜分析、圖像的頻率域處理，來展示DFT和FFT的強大能力。 第十章：MATLAB在信號與係統綜閤應用 本章將作為一個綜閤性的應用篇章，將前麵各章所學的理論知識和MATLAB工具進行整閤。我們將通過一係列具有代錶性的工程問題，例如：通信係統的建模與仿真、控製係統的分析與設計、以及更復雜的信號去噪與特徵提取等，來展示信號與係統理論在解決實際工程問題中的威力。讀者將有機會親手實踐，利用MATLAB完成從問題定義、模型建立、理論分析到仿真驗證的全過程，從而加深對信號與係統理論的理解，並提升解決實際工程問題的能力。 本書的特色： 理論與實踐的完美結閤： 每一章的理論講解都緊密圍繞MATLAB的實踐應用，避免瞭純理論的枯燥，也避免瞭脫離理論的空談。 循序漸進的學習路徑： 內容從基礎概念到高級應用，由淺入深，層層遞進，適閤不同層次的讀者。 豐富的MATLAB實例： 大量精心設計的MATLAB代碼示例，附帶詳細的注釋和解釋，讀者可以直接運行和修改，快速掌握MATLAB的編程技巧。 注重工程應用： 強調信號與係統理論在通信、控製、電子工程、計算機科學等領域的實際應用，幫助讀者建立工程視野。 習題與挑戰： 每章都配有適量的習題，幫助讀者鞏固所學知識，並提供一些挑戰性的題目，激發讀者的學習興趣和探索精神。 目標讀者： 本書適閤所有對信號與係統感興趣的讀者，包括但不限於： 電子工程、通信工程、自動化、計算機科學等相關專業的本科生和研究生。 從事信號處理、通信係統、控製係統等領域的研究人員和工程師。 希望通過MATLAB掌握信號與係統理論的學習者。 需要鞏固和提升信號與係統理論知識的在職人員。 通過學習本書，您將能夠： 深刻理解信號與係統的基本概念、原理和分析方法。 熟練掌握使用MATLAB進行信號生成、處理和係統仿真的技能。 能夠運用信號與係統理論解決實際工程問題。 為進一步深入學習更高級的信號處理和係統控製理論奠定堅實的基礎。 我們相信，《信號與係統MATLAB實踐》將成為您探索信號世界、掌握工程技能的得力助手。