信號處理MATLAB實驗教程

前言

“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”兩門課程是電氣信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，由于這兩門課程關系密切，很多學校都建立了“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”的課程體系，系統(tǒng)安排這兩門課程的理論教學和實踐教學。本書就是在這樣的大背景下編寫的。作者在兩門課程多年的教學過程中一直感到困惑，究其原因，一是沒有從整體上把握兩門課的體系結(jié)構(gòu)，沒有從信號分析、系統(tǒng)分析與處理的角度去思考課程所涉及的基本理論和基本概念；二是實驗教學無法有效安排，以達到在較少的學時內(nèi)既能夠?qū)靖拍詈屠碚摷由罾斫?，又能夠提高學生的分析設計能力和動手能力的實驗目的；三是目前兩門課程的硬件實驗設備很難真正做到使學生自己動手做綜合設計性實驗，使綜合設計性實驗很難開展。在充分考慮這兩門課程的理論體系結(jié)構(gòu)的基礎上，我們對這兩門課程的實驗進行統(tǒng)籌安排，并依托MATLAB平臺，編寫了這本書。為了提高本書的使用價值，書中把信號與系統(tǒng)實驗和數(shù)字信號處理實驗分開來編排，并有綜合實驗的內(nèi)容，這樣本書既可以在兩個學期開設兩門課程時作為實驗指導書來用，也可以把實驗學時統(tǒng)籌到一起，作為信號分析的綜合實驗用書來使用。

內(nèi)容概要

本書是按照“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”兩門課程整合的思路，在充分考慮其理論體系結(jié)構(gòu)的基礎上，依托于MATLAB平臺編寫的實驗教程。全書分4個部分，分別是MATLAB與Simulink基礎、信號與系統(tǒng)實驗、數(shù)字信號處理實驗、信號分析與處理綜合實驗。每個實驗都包含實驗目的、實驗原理、實驗內(nèi)容與方法、程序設計實驗、實驗預習要求、實驗報告要求、思考題等幾部分，實驗內(nèi)容與方法中給出了實驗程序的M文件程序，既方便學生練習，也有助于學生提高。在實驗的安排和選用上，既可以配合兩門課程的實驗分為兩個學期使用，也可以在學習完兩門課程后統(tǒng)一安排在單獨設課的實驗課程中使用。　　本書既可作為電氣信息、測控技術與儀器等專業(yè)學生學習“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”課程的實驗指導書，也可作為其他專業(yè)師生掌握用MATLAB處理信號分析的參考書。

書籍目錄

第1部分　MATLAB與Simulink基礎　第1章　MATLAB基礎　　1.1 什么是MATLAB　　1.2 MATLAB基本運算與表達式　　　1.2.1 MATLAB計算單元　　　1.2.2 MATLAB計算單元的基本操作　　　1.2.3 多項式表達與基本運算　　1.3 MATLAB的基本繪圖功能　　1.4 M文件與MATLAB函數(shù)　　　1.4.1 M文件編輯器　　　1.4.2 MATLAB語言的語法　　　1.4.3 MATLAB腳本文件與M函數(shù)　　1.5 MATLAB的單元與結(jié)構(gòu)體　　習題1　第2章Simulink基石出　　2.1 Simulink初步　　　2.1.1 Simulink簡介　　　2.1.2 運行Simulink　　2.2 Simulink的基本模塊　　2.3 Simulink建?！　　?.3.1 模塊的創(chuàng)建及操作　　　2.3.2 模型的修飾　　2.4 仿真計算與分析方法　　　2.4.1 連續(xù)系統(tǒng)建?！　　?.4.2 Simulink結(jié)果的分析　　習題2第2部分　信號與系統(tǒng)實驗　實驗1 連續(xù)時間信號的產(chǎn)生與運算　　一、實驗目的　　二、實驗原理　　三、實驗內(nèi)容與方法　　四、程序設計實驗　　五、實驗預習要求　　六、實驗報告要求　　七、思考題　實驗2 離散時間信號的產(chǎn)生與運算　　一、實驗目的　　二、實驗原理　　三、實驗內(nèi)容與方法　　四、程序設計實驗　　五、實驗預習要求　　六、實驗報告要求　　七、思考題　實驗3 連續(xù)LTI系統(tǒng)的時域分析　　一、實驗目的　　二、實驗原理　　三、實驗內(nèi)容與方法　　四、程序設計實驗　　五、實驗預習要求　　六、實驗報告要求　　七、思考題　實驗4 離散LTI系統(tǒng)的時域分析　　一、實驗目的　　二、實驗原理　　三、實驗內(nèi)容與方法　　四、程序設計實驗　　五、實驗預習要求　　六、實驗報告要求　　七、思考題　實驗5 連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析　　一、實驗目的　　二、實驗原理　　三、實驗內(nèi)容與方法　　四、程序設計實驗　　五、實驗預習要求　　六、實驗報告要求　　七、思考題第3部分　數(shù)字信號處理實驗第4部分　信號分析與處理綜合實驗附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

第1部分MATLAB與Simulink基礎第1章MATLAB基礎1.1什么是MATLABMATLAB的全名是MatrixLaboratory，意思是矩陣實驗室。早期的MATLAB是建立在DOS操作系統(tǒng)上的，直到20世紀90年代才發(fā)展成在Windows操作系統(tǒng)上，同時它的功能也大為加強，不但可以進行數(shù)值計算，還具有從事符號解析運算、邏輯運算、數(shù)理統(tǒng)計、控制系統(tǒng)分析、最優(yōu)化運算、金融的分析、數(shù)據(jù)的可視化、動力系統(tǒng)的建模和仿真等功能。MATLAB語言是一種高性能、用于科學和技術計算的計算機語言。它使得計算和圖像一體化，并且編程容易，它所使用的環(huán)境是將問題和解答用大家熟悉的數(shù)學標記來表達。1984年美國MathWorks公司首先推出了MATLAB1.0版，并受到科學技術界的廣泛歡迎。后來在MathWorks公司不斷地更新和充實MATLAB后，如今市場上已經(jīng)達到MATLAB7.1版以上。與MATLAB組合在一起的軟件是Simulink，它是用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件，它支持連續(xù)、離散和非線性系統(tǒng)。Simulink不能獨立運行，必須在MATLAB環(huán)境下運行。MATLAB具有以下特點。1．數(shù)學和計算MATLAB能執(zhí)行矩陣運算、符號運算、公式化簡、線性和非線性方程式求解、高階方程求根、線性規(guī)劃、數(shù)理統(tǒng)計、微分和積分運算、最優(yōu)化運算以及自動控制系統(tǒng)的分析計算等。MATLAB可以說改變了計算數(shù)學的歷史，使得復雜的計算變得容易，使腦力勞動者從大量煩瑣的計算中解放出來，使數(shù)學分析和計算成為輕松愉快而有意義的事情。例如，過去分析高階、多變量自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和參數(shù)選擇往往需要數(shù)天時間，而現(xiàn)在應用MATLAB只需幾分鐘就可完成，大大縮短了分析和設計時間，并且還能提供詳盡的圖表和過渡過程曲線。

編輯推薦

《信號處理MATLAB實驗教程》既可作為電氣信息、測控技術與儀器等專業(yè)學生學習"信號與系統(tǒng)"、"數(shù)字信號處理"課程的實驗指導書，也可作為其他專業(yè)師生掌握用MATLAB處理信號分析的參考書。

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