基本信息
书名：信号与系统实验教程
定价：30.00元
作者：高平
出版社：江苏大学出版社
出版日期：2014-09-01
ISBN：9787811307771
字数：
页码：232
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
高平编写的《信号与系统实验教程》简要介绍了信号与系统实验必要的理论知识和基本原理，对信号与系统、数字信号处理中典型的分析和设计方法进行了说明，提供了信号与系统、数字信号处理的实验内容、步骤和要求，并针对每个实验涉及的理论知识，给出思考题。
目录
作者介绍
文摘
序言
《信号与系统实验教程》：揭示时域、频域与复数域的奥秘 本书并非一本枯燥乏味的理论手册，而是一次深入信号与系统核心的实践探索之旅。它旨在通过一系列精心设计的实验，帮助读者建立直观的理解，掌握分析与处理各种信号及系统的关键方法。无论您是电子信息、通信工程、自动化，还是控制科学等相关领域的学生，亦或是希望夯实信号与系统基础的从业者，本书都将是您不可或缺的得力助手。 核心理念： 信号与系统是理解现代工程技术，尤其是信息处理、通信、控制等领域的基础。其核心在于研究信号（信息的载体）在不同系统（处理单元）中的行为。本书将围绕以下几个核心理念展开： 信号的本质与表示： 我们将深入探究各种类型信号的内在特征，包括连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号。通过可视化工具和编程实现，读者将能够直观地观察信号在不同数学模型下的形态，并学习如何用数学语言精确地描述它们。 系统的特性与分类： 系统的“输入-输出”关系是理解其功能与行为的关键。本书将引导读者探索系统的基本性质，如线性、时不变性、因果性、稳定性等。这些性质不仅是判断一个系统是否符合工程要求的基石，也是选择恰当分析工具的前提。我们将通过实际构建和测试简单的系统模型，让读者亲身体验这些特性的含义。 时域分析的直观性： 在时域中，我们直接观察信号随时间的变化，以及系统对输入信号的瞬时响应。卷积积分（或求和）是描述线性时不变系统在时域中行为的核心数学工具。本书将通过一系列实验，演示如何计算和理解卷积运算，包括不同信号与系统组合产生的时域输出。读者将能够直观地看到，一个系统的冲激响应如何“塑造”其对任意输入的响应。 频域分析的深刻性： 信号的频谱（或频率分量）蕴含着其携带信息的丰富度，而系统对不同频率分量的衰减或增强作用，则决定了它在频率上的“滤波”特性。本书将聚焦于傅里叶级数、傅里叶变换以及拉普拉斯变换等强大的频域分析工具。读者将通过实验，理解这些变换如何揭示信号的频率结构，以及系统如何改变信号的频率特性。通过观察信号在频域中的变化，我们可以更清晰地识别信号的组成成分，或理解系统为何会产生某些特定的输出。 复数域的强大统一性： 拉普拉斯变换将实变量的信号与系统映射到复数域，这为分析和求解线性常系数微分方程（或差分方程）提供了极大的便利。在复数域中，系统的“传递函数”成为了描述系统特性的简洁而强大的工具。本书将引导读者探索复数域的优势，包括如何利用传递函数分析系统的稳定性、频率响应以及瞬态响应。我们将通过实验，演示如何在复数域中理解和预测系统的行为。 Z变换在离散信号处理中的核心地位： 对于离散时间信号和系统，Z变换扮演着与拉普拉斯变换相似的角色，是分析和处理离散信号与系统的核心数学工具。本书将深入Z变换的原理，以及它在数字信号处理、数字通信和数字控制系统中的应用。读者将通过实验，掌握如何利用Z变换分析离散系统的稳定性、频率响应，以及设计数字滤波器。 实验内容设计理念： 本书的实验内容并非零散的技巧堆砌，而是围绕核心概念，由浅入深，层层递进。每个实验都经过精心设计，力求： 概念驱动： 每个实验都紧密围绕一个或多个核心概念展开，旨在通过实践加深读者对理论的理解。例如，在学习卷积时，我们不会仅仅停留在数学公式的计算，而是通过可视化手段展示不同输入信号与系统冲激响应的叠加过程。 工具驱动： 本书充分利用现代化的仿真工具（如MATLAB/Simulink、Python的SciPy库等），使读者能够高效地进行信号生成、系统建模、数值计算和结果可视化。这些工具不仅降低了实验的复杂性，更重要的是让读者能够专注于信号与系统的核心原理，而非繁琐的数学推导。 结果导向： 每个实验都强调对实验结果的分析和解读。读者需要通过对比仿真结果与理论预测，理解实验现象背后的数学原理，并学会从数据中提取有价值的信息。 工程关联： 许多实验将模拟现实世界中的工程问题，让读者看到信号与系统理论在实际应用中的强大威力。例如，我们会设计一些简单的通信系统或控制系统模型，让读者亲身体验滤波、调制、解调、反馈控制等过程。 循序渐进： 实验的难度和复杂度将随着章节的推进而逐渐增加。从最基础的信号生成与分析，到复杂的系统建模与变换应用，本书将一步步引导读者建立起完整的知识体系。 本书的独特价值： “做中学”的学习模式： 理论知识需要通过实践来巩固。本书提供了一个安全、高效的学习环境，让读者能够在动手实践中，将抽象的数学概念转化为生动的工程理解。 可视化与直观性： 通过丰富的图示和仿真结果，本书将帮助读者建立对信号与系统行为的直观认识，克服传统教材中仅依赖公式推导带来的抽象感。 实际问题解决能力： 通过解决一系列具有代表性的工程问题，本书将培养读者运用信号与系统理论分析和解决实际问题的能力。 工具使用能力的提升： 熟练掌握MATLAB/Simulink等工具是现代工程技术人员必备的技能。本书将成为读者掌握这些工具，并将其应用于信号与系统分析的绝佳平台。 为进阶学习奠定坚实基础： 无论是数字信号处理、通信原理、控制理论，还是机器学习、模式识别等前沿领域，都离不开信号与系统的基础。本书将为读者提供扎实的基础，使其能够更轻松地应对后续的学习和研究。 阅读本书，您将能够： 深刻理解 连续时间与离散时间信号的特性，并能熟练对其进行表示与分析。 掌握 线性时不变系统的关键性质，并能通过实验验证这些性质。 熟练运用 卷积运算，直观理解系统在时域中的响应。 精通 傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换，洞察信号与系统的频域及复数域特性。 学会 利用系统函数分析系统的稳定性、频率响应和瞬态响应。 能够 使用现代仿真工具，独立完成信号与系统的实验项目。 建立 独立分析和解决工程问题的信心。 本书不仅仅是一本实验手册，更是一扇通往更广阔工程世界的窗口。通过本书的实验，您将不仅仅是学习“如何做”，更重要的是理解“为什么这样做”，从而真正掌握信号与系统的精髓，为您的未来学习和职业生涯打下坚实的基础。
这本书的结构设计堪称精妙，如同一个复杂而又严谨的迷宫，每一个章节的设置都环环相扣，充满了匠心独运的布局。作者似乎对故事的走向有着清晰的蓝图，所有的线索都在恰当的时机浮现，又在关键时刻交织在一起，形成一股强大的叙事推力。我非常欣赏作者在叙事视角上的灵活转换，这使得故事的不同侧面得以全面展现，让读者能从多维度的角度去理解事件的来龙去脉。特别是一些关键转折点，处理得非常巧妙，既在意料之外，又在情理之中，充分展现了作者高超的叙事技巧。读完之后，那种意犹未尽的感觉久久不能散去，甚至会让人忍不住去梳理和分析那些埋藏在字里行间的深意。