信號與系統(tǒng)仿真及實驗指導

前言

“信號與系統(tǒng)”課程是一門實用性較強、涉及面較廣的專業(yè)基礎課，是電子、通信、信息等專業(yè)本?？茖W生的必修課程，也是這些專業(yè)碩士研究生入學必考課程。該課程是將學生從電路分析的知識領域引入信號處理與傳輸領域的關鍵課程，對后續(xù)專業(yè)課起著承上啟下的作用。該課程的概念和方法，在無線電技術、通信、自動控制、雷達技術、圖像處理、遙感技術、地震學、海洋學和生物醫(yī)學工程等眾多領域都有廣泛應用。由于該課程核心的基本概念、基本理論和分析方法都非常重要，而且系統(tǒng)性、理論性很強，為此在學習本課程時，開設必要的實驗，對學生加深理解深入掌握基本理論和分析方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，以及使抽象的概念和理論形象化、具體化，對增強學習的興趣有極大的好處，做好本課程的實驗，是學好本課程的重要教學輔助環(huán)節(jié)。在實驗手段和實驗環(huán)節(jié)上，可以做下面幾個改革與嘗試：第一階段，依托實驗室的硬件設備完成一些基本的常規(guī)性實驗；第二階段，大力應用計算機仿真技術，如通過Fina Pro、MATIAB軟件，可以對信號與系統(tǒng)進行設計、分析、計算及調試，可以得到系統(tǒng)特性的可視化測試結果；第三階段，應用計算機仿真和最優(yōu)化設計的結果，進行一些系統(tǒng)設計或校正，開發(fā)一些信號處理的系統(tǒng)，讓學生對本課程的主要內容有深刻理解，同時為學習《通信技術》、《數(shù)字信號處理》等后續(xù)課程打好基礎。本書最大特點是引入MATLAB兩種仿真軟件，通過仿真軟件將信號與系統(tǒng)的基本理論和分析方法進行介紹，并通過實驗內容加以強化。實驗層次上分為三種：基礎性實驗、綜合性實驗和設計研究性實驗，實驗項目合理，內容層次豐富，能夠軟、硬件結合地開展實驗，可以提高實驗的效率，加快實驗的節(jié)奏，保證實驗的可行性和科學性。與同類書相比較是實驗方法多一些，實驗內容完整、層次分明，具備創(chuàng)新性和先進性。相信會受到廣大讀者的歡迎，同時，希望大家能夠提出寶貴意見，使本書能夠繼續(xù)完善。本書由廣州大學資助出版。在此特別鳴謝廣州大學禹奇才副校長、廣州大學教務處趙建華副處長、學校實驗中心唐連章主任，本書從寫作到出版始終得到他們的支持和鼓勵。本書的出版得到了北京理工大學出版社的關懷和幫助，還得到出版社唐爽編輯的細心加工，作者對他們的辛勤工作表示深深謝意。由于作者本人水平有限，書中難免有錯漏，歡迎讀者批評指教。

內容概要

　　本書是根據(jù)電子信息類專業(yè)的“信號與系統(tǒng)”及“信號與系統(tǒng)實驗”兩門課程的教學大綱和基本要求編寫的。全書分為“信號與系統(tǒng)仿真分析”和“信號與系統(tǒng)實驗指導”兩大篇，共六章。本書依托Tina Pro和MATLAB兩種軟件，介紹了基于Tina Pro的電路仿真分析、基于Tina Pro的信號與系統(tǒng)仿真分析、基于MATLAB的信號與系統(tǒng)仿真和處理以及信號與系統(tǒng)的實驗指導。書中內容由淺入深，配有步驟翔實的例子加以驗證和學習，還配有習題或思考題?！　”緯梢宰鳛楦叩仍盒Ｍㄐ藕碗娮宇悓I(yè)的教材，也可作為一般讀者學習和掌握Tina Pro和MATLAB兩種軟件的參考書，還可以供有關技術人員學習參考。

書籍目錄

第一篇　信號與系統(tǒng)仿真分析第一章　基于Tina Pro的電路仿真分析1.1　Tina Pro概述1.2　Tina Pro的界面1.3　應用Tina Pro繪制電路圖的基本方法和步驟1.4　基于Tina Pro的直流分析1.5　基于Tina Pro的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析1.6　基于Tina Pro的動態(tài)電路分析1.7　Tina Pro在模擬電子線路中的應用1.8　Tina Pro在數(shù)字電子線路中的應用習題一第二章　基于Tina Pro的信號與系統(tǒng)仿真分析2.1　常用信號的觀察與測量2.2　信號的簡單時域運算2.3　典型周期信號的頻譜分析（傅里葉分析）2.4　信號的采樣與恢復2.5　信號的分解與合成2.6　連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析2.7　連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域和復頻域分析2.8　模擬濾波器的頻率特性觀測及其設計2.9　調制與解調電路的仿真習題二第三章　基于MATLAB的信號與系統(tǒng)仿真分析3.1　MATLAB軟件的簡介3.2　MATLAB在數(shù)據(jù)分析與處理中的應用3.3　基于MATLAB的信號時域運算和時域變換3.4　基于MATLAB的信號頻域分析3.5　基于MATLAB的聲音信號處理初步3.6　基于MATLAB的圖像信號處理初步3.7　基于MATLAB的系統(tǒng)建模和時域分析3.8　基于MATLAB的連續(xù)LTI系統(tǒng)的頻域和s域分析3.9　基于MATLAB的離散LTI系統(tǒng)的頻域和z域分析3.10　基于Simulink的信號與系統(tǒng)仿真習題三第二篇　信號與系統(tǒng)實驗指導第四章　基礎性實驗實驗一：函數(shù)信號發(fā)生器及常用電信號的觀察與測量實驗二：單片機低頻信號發(fā)生器實驗三：掃頻源實驗四：零輸入響應和零狀態(tài)響應實驗五：電路諧振特性的研究第五章　綜合性實驗實驗六：濾波器的頻響特性測定實驗七：信號的分解與合成實驗八：無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)實驗九：信號的抽樣與恢復實驗十：二階網(wǎng)絡狀態(tài)軌跡的分析實驗十一：AM振幅調制與解調實驗十二：FDM頻分復用傳輸系統(tǒng)第六章　設計性實驗實驗十三：選頻網(wǎng)絡的設計及應用研究實驗十四：用沃爾什函數(shù)合成信號實驗十五：單邊調制信號的實現(xiàn)與解調附錄1：實驗設備和儀器的介紹附錄2：綜合設計性實驗報告的基本格式參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1.5　基于Tina Pro的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析當電路中的激勵信號為正弦電源，且電路已經(jīng)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)時，這時的電路響應也是正弦的，若對這樣的電路進行分析，則稱為正弦穩(wěn)態(tài)電路分析。正弦穩(wěn)態(tài)電路分析的主要方法是相量法。例1.5.1正弦穩(wěn)態(tài)電路的電壓和電流求取。步驟1：繪制如圖1-1-14所示的電路圖。圖1-1-14中的電壓指針、電流表和電壓表均在元件條的儀表類元件庫中。雙擊圖1-l-14中的電壓發(fā)生器“Usin”圖標，打開電壓發(fā)生器的參數(shù)設置表，如圖1-1-15所示。在電壓發(fā)生器的參數(shù)設置表中，點擊“信號”菜單，將信號模式選為正弦信號，幅度為IOV，頻率為50Hz。步驟2：按“功能菜單1視圖1選項”，可以得到如圖1-1-16所示的選項對話框。將選項對話框的“AC用的基本函數(shù)”選為“余弦”，則函數(shù)cos所對應的相量為步驟3：按“功能菜單分析AC分析計算節(jié)點電壓”，將探針移動至所要測試的節(jié)點并單擊鼠標左鍵，這個節(jié)點電壓的計算結果就會顯示在界面上，可以得到如圖1-1-17所示結果。

編輯推薦

《信號與系統(tǒng)仿真及實驗指導》可以作為高等院校通信和電子類專業(yè)的教材，也可作為一般讀者學習和掌握Tina Pro和MATLAB兩種軟件的參考書，還可以供有關技術人員學習參考。

圖書封面

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