高等院校精品課程系列教材:信號與系統(tǒng)實踐教程(Matlab版)
定 價:22 元
叢書名:高等院校精品課程系列教材
- 作者:程耕國 ,陳華麗 著
- 出版時間:2010/3/1
- ISBN:9787111296041
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN911.6-33
- 頁碼:173
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《信號與系統(tǒng)實驗教程(Matlab版)》是“信號與系統(tǒng)”課程理論教材的延伸,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用信號與系統(tǒng)的理論和技術(shù)以解決實際問題的能力!缎盘柵c系統(tǒng)實驗教程(Matlab版)》按照“MATLAB的基本知識、信號分析與處理、系統(tǒng)分析與設(shè)計、綜合應(yīng)用”4個層次展開,共有15個實驗。每個實驗包括實驗?zāi)康摹嶒炘砑胺椒、實驗?nèi)容及步驟、思考題和實驗報告要求等內(nèi)容。
《信號與系統(tǒng)實驗教程(Matlab版)》可作為通信工程、電子信息工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)在校本科生學(xué)習(xí)“信號與系統(tǒng)”課程的實驗教材,也可作為研究生學(xué)習(xí)“信號與系統(tǒng)”等相關(guān)課程的輔助教材。
“信號與系統(tǒng)”是電子與通信類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課之一,該課程的任務(wù)是研究信號與系統(tǒng)理論的基本概念和基本分析方法,使學(xué)生初步認(rèn)識如何建立信號與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,如何用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分析方法求解,并對所得的結(jié)果給予物理解釋,賦予物理意義。由于本學(xué)科內(nèi)容的迅速更新與發(fā)展,它所涉及的概念和方法十分廣泛,而且還在不斷擴(kuò)充。通過本課程的學(xué)習(xí),可以激發(fā)起學(xué)生對信號與系統(tǒng)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣和熱情,逐步適應(yīng)這一領(lǐng)域日新月異發(fā)展的需要。
近20年來,隨著MATIAB的推出和日益完善,在歐美大學(xué)里,諸如“應(yīng)用代數(shù)”、“數(shù)理統(tǒng)計”、“自動控制”、“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”、“模擬與數(shù)字通信”、“時間序列分析”、“動態(tài)系統(tǒng)仿真”等課程的教科書中都引入了MATLAB,這幾乎成了20世紀(jì)90年代的教科書與傳統(tǒng)教材的區(qū)別性標(biāo)志。M.ATIAB強(qiáng)大的計算和繪圖功能,使信號與系統(tǒng)中許多復(fù)雜的運(yùn)算變得簡單。把學(xué)生從繁雜的計算中解脫出來,可以使他們把重點(diǎn)放在對結(jié)果的解析上,進(jìn)一步搞清數(shù)學(xué)公式與物理概念的內(nèi)在聯(lián)系,從而加深了對信號與系統(tǒng)的理解。
本書是程耕國主編的《信號與系統(tǒng)》一書的姐妹篇,書中所有的實驗都是按照《信號與系統(tǒng)》教材的順序組織的,都是基于MATLAB編寫的,相當(dāng)于把教材中的所有理論都用MATIAB進(jìn)行了實現(xiàn)。全書分四部分,第一部分介紹MATLAB的基本知識;第二部分是信號分析與處理的實驗,包括連續(xù)信號的時域描述與運(yùn)算、離散信號的時域描述與運(yùn)算、連續(xù)信號的頻域分析、離散信號的頻域分析四個實驗;第三部分是系統(tǒng)分析與設(shè)計的實驗,包括連續(xù)線性時不變系統(tǒng)分析、離散線性時不變系統(tǒng)分析、IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計、FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計四個實驗;第四部分是綜合應(yīng)用,該部分可以作為學(xué)期末的課程設(shè)計,包括信號的自然采樣與恢復(fù)、語音信號的采樣和頻譜分析、超外差接收機(jī)的設(shè)計、FDMA通信系統(tǒng)的設(shè)計、信號混響效果的設(shè)計、語音加密器的設(shè)計、自適應(yīng)數(shù)字陷波器的設(shè)計七個實驗。
全書的實驗按照先基礎(chǔ)性、驗證性實驗,再設(shè)計性實驗,最后綜合性實驗的順序安排,注重設(shè)計性、綜合性實驗,對提高學(xué)生的綜合能力和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神有著十分重要的意義。
本書由程耕國統(tǒng)稿,程耕國、陳華麗編寫。本書的編寫得到了武漢科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院同仁們的大力支持和幫助,在此表示感謝。實驗教學(xué)是一項綜合性的集體活動,因此,編者期望在今后的教學(xué)實踐中,能得到使用本書的師生們的寶貴意見和指導(dǎo),使“信號與系統(tǒng)”實驗教學(xué)的改革不斷深入,使本書日臻完善。
由于編者水平有限,書中難免有錯誤與不妥之處,懇請讀者批評指正。
程耕國,1947年生,男,安徽績溪人。1982年1月畢業(yè)于武漢鋼鐵學(xué)院自動化系,1984年在武漢鋼鐵學(xué)院獲得碩士學(xué)位并留校任教,1997年3月在日本東北大學(xué)獲得博士學(xué)位,武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。中國自動化學(xué)會專家咨詢工作委員會會員、南方九省電工理論學(xué)會常務(wù)理事、湖北自動化學(xué)會理事。近5年來,發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇,獲省級科技進(jìn)步獎6項。出版專著1部,主編并出版教材2部。主要研究領(lǐng)域:工業(yè)自動化、智能材料、故障檢測和數(shù)字信號處理等。
前言
第一部分 MATLAB的基本知識
第二部分 信號分析與處理
實驗一 連續(xù)信號的時域描述與運(yùn)算
實驗二 離散信號的時域描述與運(yùn)算
實驗三 連續(xù)信號的頻域分析
實驗四 離散信號的頻域分析
第三部分 系統(tǒng)分析與設(shè)計
實驗五 連續(xù)線性時不變系統(tǒng)分析
實驗六 離散線性時不變系統(tǒng)分析
實驗七 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計
實驗八 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計
第四部分 綜合應(yīng)用
實驗九 信號的自然采樣與恢復(fù)
實驗十 語音信號的采樣和頻譜分析
實驗十一 超外差接收機(jī)的設(shè)計
實驗十二 FDMA通信系統(tǒng)的設(shè)計
實驗十三 信號混響效果的設(shè)計
實驗十四 語音加密器的設(shè)計
實驗十五 自適應(yīng)數(shù)字陷波器的設(shè)計
附錄
附錄A 武漢科技大學(xué)2009年7月“信號與系統(tǒng)”課程設(shè)計
附錄B 常用的操作、字符和函數(shù)
參考文獻(xiàn)
MATLAB俗稱“矩陣實驗室”,是Matrix Laboratory的縮寫,1984年由美國Math works公司研制開發(fā),是以矩陣計算為基礎(chǔ)的交互式的功能強(qiáng)大的科學(xué)及工程計算軟件。MATLAB的首創(chuàng)者是在數(shù)值線性代數(shù)領(lǐng)域頗有影響的Cleve Moler博士,他也是生產(chǎn)經(jīng)營MATIAB產(chǎn)品的Math Works公司的創(chuàng)始人之一。MATLAB將高性能的數(shù)值計算和可視化集成在一塊,并提供了大量的內(nèi)置函數(shù),從而使其廣泛應(yīng)用于數(shù)學(xué)計算和分析、自動控制、系統(tǒng)仿真、數(shù)字信號處理、圖形圖像分析、數(shù)理統(tǒng)計、人工智能、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、通信工程、金融系統(tǒng)等領(lǐng)域。
MATIAB給用戶帶來的是最直觀、最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。其主要特點(diǎn)如下:
1)語言簡潔緊湊,使用方便靈活,庫函數(shù)極其豐富。
2)運(yùn)算符豐富。
3)既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句(如for循環(huán)、while循環(huán)、break語句和if語句),又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴?br> 4)程序限制不嚴(yán)格,程序設(shè)計自由度大。
5)圖形功能強(qiáng)大。
6)MATIAB缺點(diǎn)是:它和其他高級程序相比,程序的執(zhí)行速度較慢。這是由于MA3、LAB的程序不用編譯等預(yù)處理,也不生成可執(zhí)行文件,程序為解釋執(zhí)行,所以速度較慢。
7)功能強(qiáng)大的工具箱是MAT[AB的另一特色。MATIAB包含兩個部分:核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又分為兩類:功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴(kuò)充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能,可用于多種學(xué)科;學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強(qiáng)的,如control toolbox、signal processing toolbox、communication toolbox等,這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的,所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序,就能直接進(jìn)行高、精、尖的研究。