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《信號與系統操作、仿真與綜合設計實驗》內容簡介：信號與系統實驗課程是通信電子、信息工程等專業的一門基礎實驗課程。《信號與系統操作、仿真與綜合設計實驗》緊密配合信號與系統課程理論教學，力求通過實驗課程的開設培養讀者的創新思維與工程實踐能力。全書共4章，包括信號與系統的基本操作實驗；MATLAB輔助設計與仿真實驗；LabVIEW虛擬儀器實驗；信號與系統綜合設計實驗。附錄中介紹了信號與系統常用測量儀器的使用；MATLAB的基本操作；LabVIEW的使用方法以及《信號與系統操作、仿真與綜合設計實驗》MATLAB子函數使用情況的速查表。《信號與系統操作、仿真與綜合設計實驗》對實驗基本原理的介紹簡明扼要，涉及的計算機軟件知識通俗易懂。書中提供了大量的典型例題程序和相應的實驗內容、設計課題，適合實驗教學和讀者自學。《信號與系統操作、仿真與綜合設計實驗》可作為大學本科或專科通信工程、電子信息類專業的信號與系統實驗教材，也可作為其他理工科相關專業的教師和學生的參考書。
目次
前言
第1章 信號與系統基本操作實驗 1
1.1 連續時間信號的測量 2
1.1.1 實驗目的 2
1.1.2 實驗原理 2
1.1.3 實驗任務 3
1.1.4 實驗要求及注意事項 4
1.1.5 實驗器材 4
1.1.6 實驗預習 4
1.1.7 實驗報告 4
1.2 系統頻率響應的測量 5
1.2.1 實驗目的 5
1.2.2 實驗原理 5
1.2.3 實驗任務 7
1.2.4 實驗要求及注意事項 10
1.2.5 實驗器材 10
1.2.6 實驗預習 10
1.2.7 實驗報告 10
1.3 矩形脈沖通過一階電路 10
1.3.1 實驗目的 10
1.3.2 實驗原理 11
1.3.3 實驗任務 14
1.3.4 實驗要求與注意事項 16
1.3.5 實驗器材 16
1.3.6 實驗預習 16
1.3.7 實驗報告 16
1.4 二階電路的瞬態響應 16
1.4.1 實驗目的 16
1.4.2 實驗原理 17
1.4.3 實驗任務 19
1.4.4 實驗要求及注意事項 20
1.4.5 實驗器材 20
1.4.6 實驗預習 20
1.4.7 實驗報告 20
1.5 正弦波信號與鋸齒波信號的頻譜 20
1.5.1 實驗目的 20
1.5.2 實驗原理 21
1.5.3 實驗任務 23
1.5.4 實驗要求及注意事項 25
1.5.5 實驗設備 25
1.5.6 實驗預習 26
1.5.7 實驗報告 26
1.6 矩形信號的頻譜分析 26
1.6.1 實驗目的 26
1.6.2 實驗原理 26
1.6.3 實驗任務 28
1.6.4 實驗步驟與要求 29
1.6.5 實驗設備 31
1.6.6 實驗預習及思考題 31
1.6.7 實驗報告 32
1.7 連續時間系統的模擬 32
1.7.1 實驗目的 32
1.7.2 實驗原理 32
1.7.3 實驗任務 35
1.7.4 實驗要求及注意事項 36
1.7.5 實驗器材 36
1.7.6 實驗預習 36
1.7.7 實驗報告 36
1.8 RC有源濾波器 36
1.8.1 實驗目的 36
1.8.2 實驗原理 36
1.8.3 實驗任務 38
1.8.4 實驗要求及注意事項 40
1.8.5 實驗器材 40
1.8.6 實驗預習 40
1.8.7 實驗報告 41
1.9 二階有源網絡的傳輸特性 41
1.9.1 實驗目的 41
1.9.2 實驗原理 41
1.9.3 實驗任務 43
1.9.4 實驗要求及注意事項 44
1.9.5 實驗儀器 44
1.9.6 實驗預習 44
1.9.7 實驗報告 44
第2章 MATLAB輔助設計與仿真分析實驗 45
2.1 MATLAB的上機操作與實踐 46
2.1.1 實驗目的 46
2.1.2 實驗涉及的MATLAB子函數 46
2.1.3 實驗內容 47
2.1.4 實驗設備 49
2.1.5 實驗預習 49
2.2 連續時間信號的產生 49
2.2.1 實驗目的 49
2.2.2 實驗涉及的MATLAB子函數 50
2.2.3 實驗原理 51
2.2.4 實驗任務 57
2.2.5 實驗預習 57
2.2.6 實驗報告 57
2.3 拉普拉斯變換及其應用 58
2.3.1 實驗目的 58
2.3.2 實驗涉及的MATLAB子函數 58
2.3.3 實驗原理 58
2.3.4 實驗任務 62
2.3.5 實驗預習 62
2.3.6 實驗報告 62
2.4 連續時間系統的沖激響應與階躍響應 63
2.4.1 實驗目的 63
2.4.2 實驗涉及的MATLAB子函數 63
2.4.3 實驗原理 64
2.4.4 實驗任務 67
2.4.5 實驗預習 67
2.4.6 實驗報告 67
2.5 卷積的應用 67
2.5.1 實驗目的 67
2.5.2 實驗涉及的MATLAB子函數 67
2.5.3 實驗原理 68
2.5.4 實驗任務 72
2.5.5 實驗預習 73
2.5.6 實驗報告 73
2.6 連續時間信號的傅里葉分析 73
2.6.1 實驗目的 73
2.6.2 實驗涉及的MATLAB子函數 73
2.6.3 實驗原理 74
2.6.4 實驗任務 79
2.6.5 實驗預習 79
2.6.6 實驗報告 79
2.7 連續系統的零極點分析 79
2.7.1 實驗目的 79
2.7.2 實驗涉及的MATLAB子函數 80
2.7.3 實驗原理 80
2.7.4 實驗任務 87
2.7.5 實驗預習 88
2.7.6 實驗報告 88
2.8 連續系統的頻率響應 88
2.8.1 實驗目的 88
2.8.2 實驗涉及的MATLAB子函數 89
2.8.3 實驗原理 89
2.8.4 實驗任務 96
2.8.5 實驗預習 97
2.8.6 實驗報告 97
2.9 離散時間信號與信號的頻譜分析（FFT） 97
2.9.1 實驗目的 97
2.9.2 實驗涉及的MATLAB子函數 97
2.9.3 實驗原理 98
2.9.4 實驗任務 103
2.9.5 實驗預習 104
2.9.6 實驗報告 104
2.10 信號的調制與解調 104
2.10.1 實驗目的 104
2.10.2 實驗涉及的MATLAB子函數 104
2.10.3 實驗原理 104
2.10.4 實驗任務 109
2.10.5 實驗預習 109
2.10.6 實驗報告 109
2.11 信號的時域抽樣與重建 109
2.11.1 實驗目的 109
2.11.2 實驗原理 109
2.11.3 實驗任務 115
2.11.4 實驗預習 115
2.11.5 實驗報告 115
2.12 z變換及其應用 115
2.12.1 實驗目的 115
2.12.2 實驗涉及的MATLAB子函數 115
2.12.3 實驗原理 116
2.12.4 實驗任務 122
2.12.5 實驗預習 123
2.12.6 實驗報告 123
2.13 離散系統的零極點分析 123
2.13.1 實驗目的 123
2.13.2 實驗涉及的MATLAB子函數 123
2.13.3 實驗原理 124
2.13.4 實驗任務 130
2.13.5 實驗預習 130
2.13.6 實驗報告 130
2.14 離散系統的頻率響應 130
2.14.1 實驗目的 130
2.14.2 實驗涉及的MATLAB子函數 131
2.14.3 實驗原理 131
2.14.4 實驗任務 138
2.14.5 實驗預習 138
2.14.6 實驗報告 138
2.15 IIR數字濾波器的設計 139
2.15.1 實驗目的 139
2.15.2 實驗涉及的MATLAB子函數 139
2.15.3 實驗原理 141
2.15.4 實驗任務 149
2.15.5 實驗預習 150
2.15.6 實驗報告 150
2.16 用窗函數法設計FIR數字濾波器 150
2.16.1 實驗目的 150
2.16.2 實驗涉及的MATLAB子函數 150
2.16.3 實驗原理 152
2.16.4 實驗任務 161
2.16.5 實驗預習 162
2.16.6 實驗報告 162
第3章 LabVIEW虛擬儀器實驗 163
3.1 信號的產生與測量 164
3.1.1 實驗目的 164
3.1.2 實驗原理 164
3.1.3 實驗任務 167
3.1.4 實驗設備 167
3.1.5 實驗預習 167
3.2 常用信號及其頻譜測量 168
3.2.1 實驗目的 168
3.2.2 實驗原理 168
3.2.3 實驗任務 171
3.2.4 實驗設備 171
3.2.5 實驗預習 171
3.3 信號的卷積運算 171
3.3.1 實驗目的 171
3.3.2 實驗原理 172
3.3.3 實驗任務 175
3.3.4 實驗設備 175
3.3.5 實驗預習 175
3.4 信號的尺度變換 176
3.4.1 實驗目的 176
3.4.2 實驗原理 176
3.4.3 實驗任務 177
3.4.4 實驗設備 177
3.4.5 實驗預習 177
3.5 信號相乘及其頻譜 177
3.5.1 實驗目的 177
3.5.2 實驗原理 178
3.5.3 實驗任務 179
3.5.4 實驗設備 179
3.5.5 實驗預習 179
3.6 相位對信號合成的影響 179
3.6.1 實驗目的 179
3.6.2 實驗原理 179
3.6.3 實驗任務 180
3.6.4 實驗設備 181
3.6.5 實驗預習 181
3.7 抽樣頻率與信號頻譜的混疊 181
3.7.1 實驗目的 181
3.7.2 實驗原理 181
3.7.3 實驗任務 183
3.7.4 實驗設備 184
3.7.5 實驗預習 184
3.8 信號通過IIR數字濾波器 184
3.8.1 實驗目的 184
3.8.2 實驗原理 185
3.8.3 實驗任務 188
3.8.4 實驗設備 188
3.8.5 實驗預習 188
3.9 FIR數字濾波器的設計 188
3.9.1 實驗目的 188
3.9.2 實驗原理 188
3.9.3 實驗任務 191
3.9.4 實驗設備 191
3.9.5 實驗預習 191
第4章 信號與系統綜合設計實驗 192
4.1 非周期虛擬信號發生器的設計 193
4.1.1 設計目的 193
4.1.2 設計原理 193
4.1.3 設計任務 193
4.1.4 設計報告要求 194
4.2 用MathScript實現信號的采集與譜分析 194
4.2.1 設計目的 194
4.2.2 設計原理 194
4.2.3 設計任務 196
4.2.4 設計報告要求 196
4.3 基於FDATool的數字濾波器設計 196
4.3.1 設計目的 196
4.3.2 設計原理 196
4.3.3 設計任務 200
4.3.4 設計報告要求 201
4.4 基於LabVIEW的濾波特性測試系統 201
4.4.1 設計目的 201
4.4.2 設計原理 201
4.4.3 設計任務 203
4.4.4 設計報告要求 203
4.5 信號的自相關、互相關和功率譜研究 203
4.5.1 設計目的 203
4.5.2 設計原理 203
4.5.3 設計任務 204
4.5.4 設計報告要求 205
4.6 聲音信號的采樣與處理 205
4.6.1 設計目的 205
4.6.2 實驗涉及的MATLAB子函數 206
4.6.3 設計原理 206
4.6.4 設計任務 206
4.6.5 設計報告要求 208
附錄 209
附錄A 信號與系統常用測量儀器的使用 210
A.1 信號發生器 210
A.2 交流毫伏表 216
A.3 選頻電平表 218
A.4 示波器 227
附錄B MATLAB的基本操作與使用方法 238
B.1 MATLAB的工作環境 238
B.2 MATLAB的基本語法 239
附錄C LabVIEW的使用方法 249
C.1 為什麼要使用LabVIEW 249
C.2 LabVIEW的基本編程環境 250
C.3 控件屬性 254
C.4 數據類型 255
C.5 程序結構 256
附錄D 本書MATLAB子函數使用情況速查表 260
參考文獻 262
第1章 信號與系統基本操作實驗 1
1.1 連續時間信號的測量 2
1.1.1 實驗目的 2
1.1.2 實驗原理 2
1.1.3 實驗任務 3
1.1.4 實驗要求及注意事項 4
1.1.5 實驗器材 4
1.1.6 實驗預習 4
1.1.7 實驗報告 4
1.2 系統頻率響應的測量 5
1.2.1 實驗目的 5
1.2.2 實驗原理 5
1.2.3 實驗任務 7
1.2.4 實驗要求及注意事項 10
1.2.5 實驗器材 10
1.2.6 實驗預習 10
1.2.7 實驗報告 10
1.3 矩形脈沖通過一階電路 10
1.3.1 實驗目的 10
1.3.2 實驗原理 11
1.3.3 實驗任務 14
1.3.4 實驗要求與注意事項 16
1.3.5 實驗器材 16
1.3.6 實驗預習 16
1.3.7 實驗報告 16
1.4 二階電路的瞬態響應 16
1.4.1 實驗目的 16
1.4.2 實驗原理 17
1.4.3 實驗任務 19
1.4.4 實驗要求及注意事項 20
1.4.5 實驗器材 20
1.4.6 實驗預習 20
1.4.7 實驗報告 20
1.5 正弦波信號與鋸齒波信號的頻譜 20
1.5.1 實驗目的 20
1.5.2 實驗原理 21
1.5.3 實驗任務 23
1.5.4 實驗要求及注意事項 25
1.5.5 實驗設備 25
1.5.6 實驗預習 26
1.5.7 實驗報告 26
1.6 矩形信號的頻譜分析 26
1.6.1 實驗目的 26
1.6.2 實驗原理 26
1.6.3 實驗任務 28
1.6.4 實驗步驟與要求 29
1.6.5 實驗設備 31
1.6.6 實驗預習及思考題 31
1.6.7 實驗報告 32
1.7 連續時間系統的模擬 32
1.7.1 實驗目的 32
1.7.2 實驗原理 32
1.7.3 實驗任務 35
1.7.4 實驗要求及注意事項 36
1.7.5 實驗器材 36
1.7.6 實驗預習 36
1.7.7 實驗報告 36
1.8 RC有源濾波器 36
1.8.1 實驗目的 36
1.8.2 實驗原理 36
1.8.3 實驗任務 38
1.8.4 實驗要求及注意事項 40
1.8.5 實驗器材 40
1.8.6 實驗預習 40
1.8.7 實驗報告 41
1.9 二階有源網絡的傳輸特性 41
1.9.1 實驗目的 41
1.9.2 實驗原理 41
1.9.3 實驗任務 43
1.9.4 實驗要求及注意事項 44
1.9.5 實驗儀器 44
1.9.6 實驗預習 44
1.9.7 實驗報告 44
第2章 MATLAB輔助設計與仿真分析實驗 45
2.1 MATLAB的上機操作與實踐 46
2.1.1 實驗目的 46
2.1.2 實驗涉及的MATLAB子函數 46
2.1.3 實驗內容 47
2.1.4 實驗設備 49
2.1.5 實驗預習 49
2.2 連續時間信號的產生 49
2.2.1 實驗目的 49
2.2.2 實驗涉及的MATLAB子函數 50
2.2.3 實驗原理 51
2.2.4 實驗任務 57
2.2.5 實驗預習 57
2.2.6 實驗報告 57
2.3 拉普拉斯變換及其應用 58
2.3.1 實驗目的 58
2.3.2 實驗涉及的MATLAB子函數 58
2.3.3 實驗原理 58
2.3.4 實驗任務 62
2.3.5 實驗預習 62
2.3.6 實驗報告 62
2.4 連續時間系統的沖激響應與階躍響應 63
2.4.1 實驗目的 63
2.4.2 實驗涉及的MATLAB子函數 63
2.4.3 實驗原理 64
2.4.4 實驗任務 67
2.4.5 實驗預習 67
2.4.6 實驗報告 67
2.5 卷積的應用 67
2.5.1 實驗目的 67
2.5.2 實驗涉及的MATLAB子函數 67
2.5.3 實驗原理 68
2.5.4 實驗任務 72
2.5.5 實驗預習 73
2.5.6 實驗報告 73
2.6 連續時間信號的傅里葉分析 73
2.6.1 實驗目的 73
2.6.2 實驗涉及的MATLAB子函數 73
2.6.3 實驗原理 74
2.6.4 實驗任務 79
2.6.5 實驗預習 79
2.6.6 實驗報告 79
2.7 連續系統的零極點分析 79
2.7.1 實驗目的 79
2.7.2 實驗涉及的MATLAB子函數 80
2.7.3 實驗原理 80
2.7.4 實驗任務 87
2.7.5 實驗預習 88
2.7.6 實驗報告 88
2.8 連續系統的頻率響應 88
2.8.1 實驗目的 88
2.8.2 實驗涉及的MATLAB子函數 89
2.8.3 實驗原理 89
2.8.4 實驗任務 96
2.8.5 實驗預習 97
2.8.6 實驗報告 97
2.9 離散時間信號與信號的頻譜分析（FFT） 97
2.9.1 實驗目的 97
2.9.2 實驗涉及的MATLAB子函數 97
2.9.3 實驗原理 98
2.9.4 實驗任務 103
2.9.5 實驗預習 104
2.9.6 實驗報告 104
2.10 信號的調制與解調 104
2.10.1 實驗目的 104
2.10.2 實驗涉及的MATLAB子函數 104
2.10.3 實驗原理 104
2.10.4 實驗任務 109
2.10.5 實驗預習 109
2.10.6 實驗報告 109
2.11 信號的時域抽樣與重建 109
2.11.1 實驗目的 109
2.11.2 實驗原理 109
2.11.3 實驗任務 115
2.11.4 實驗預習 115
2.11.5 實驗報告 115
2.12 z變換及其應用 115
2.12.1 實驗目的 115
2.12.2 實驗涉及的MATLAB子函數 115
2.12.3 實驗原理 116
2.12.4 實驗任務 122
2.12.5 實驗預習 123
2.12.6 實驗報告 123
2.13 離散系統的零極點分析 123
2.13.1 實驗目的 123
2.13.2 實驗涉及的MATLAB子函數 123
2.13.3 實驗原理 124
2.13.4 實驗任務 130
2.13.5 實驗預習 130
2.13.6 實驗報告 130
2.14 離散系統的頻率響應 130
2.14.1 實驗目的 130
2.14.2 實驗涉及的MATLAB子函數 131
2.14.3 實驗原理 131
2.14.4 實驗任務 138
2.14.5 實驗預習 138
2.14.6 實驗報告 138
2.15 IIR數字濾波器的設計 139
2.15.1 實驗目的 139
2.15.2 實驗涉及的MATLAB子函數 139
2.15.3 實驗原理 141
2.15.4 實驗任務 149
2.15.5 實驗預習 150
2.15.6 實驗報告 150
2.16 用窗函數法設計FIR數字濾波器 150
2.16.1 實驗目的 150
2.16.2 實驗涉及的MATLAB子函數 150
2.16.3 實驗原理 152
2.16.4 實驗任務 161
2.16.5 實驗預習 162
2.16.6 實驗報告 162
第3章 LabVIEW虛擬儀器實驗 163
3.1 信號的產生與測量 164
3.1.1 實驗目的 164
3.1.2 實驗原理 164
3.1.3 實驗任務 167
3.1.4 實驗設備 167
3.1.5 實驗預習 167
3.2 常用信號及其頻譜測量 168
3.2.1 實驗目的 168
3.2.2 實驗原理 168
3.2.3 實驗任務 171
3.2.4 實驗設備 171
3.2.5 實驗預習 171
3.3 信號的卷積運算 171
3.3.1 實驗目的 171
3.3.2 實驗原理 172
3.3.3 實驗任務 175
3.3.4 實驗設備 175
3.3.5 實驗預習 175
3.4 信號的尺度變換 176
3.4.1 實驗目的 176
3.4.2 實驗原理 176
3.4.3 實驗任務 177
3.4.4 實驗設備 177
3.4.5 實驗預習 177
3.5 信號相乘及其頻譜 177
3.5.1 實驗目的 177
3.5.2 實驗原理 178
3.5.3 實驗任務 179
3.5.4 實驗設備 179
3.5.5 實驗預習 179
3.6 相位對信號合成的影響 179
3.6.1 實驗目的 179
3.6.2 實驗原理 179
3.6.3 實驗任務 180
3.6.4 實驗設備 181
3.6.5 實驗預習 181
3.7 抽樣頻率與信號頻譜的混疊 181
3.7.1 實驗目的 181
3.7.2 實驗原理 181
3.7.3 實驗任務 183
3.7.4 實驗設備 184
3.7.5 實驗預習 184
3.8 信號通過IIR數字濾波器 184
3.8.1 實驗目的 184
3.8.2 實驗原理 185
3.8.3 實驗任務 188
3.8.4 實驗設備 188
3.8.5 實驗預習 188
3.9 FIR數字濾波器的設計 188
3.9.1 實驗目的 188
3.9.2 實驗原理 188
3.9.3 實驗任務 191
3.9.4 實驗設備 191
3.9.5 實驗預習 191
第4章 信號與系統綜合設計實驗 192
4.1 非周期虛擬信號發生器的設計 193
4.1.1 設計目的 193
4.1.2 設計原理 193
4.1.3 設計任務 193
4.1.4 設計報告要求 194
4.2 用MathScript實現信號的采集與譜分析 194
4.2.1 設計目的 194
4.2.2 設計原理 194
4.2.3 設計任務 196
4.2.4 設計報告要求 196
4.3 基於FDATool的數字濾波器設計 196
4.3.1 設計目的 196
4.3.2 設計原理 196
4.3.3 設計任務 200
4.3.4 設計報告要求 201
4.4 基於LabVIEW的濾波特性測試系統 201
4.4.1 設計目的 201
4.4.2 設計原理 201
4.4.3 設計任務 203
4.4.4 設計報告要求 203
4.5 信號的自相關、互相關和功率譜研究 203
4.5.1 設計目的 203
4.5.2 設計原理 203
4.5.3 設計任務 204
4.5.4 設計報告要求 205
4.6 聲音信號的采樣與處理 205
4.6.1 設計目的 205
4.6.2 實驗涉及的MATLAB子函數 206
4.6.3 設計原理 206
4.6.4 設計任務 206
4.6.5 設計報告要求 208
附錄 209
附錄A 信號與系統常用測量儀器的使用 210
A.1 信號發生器 210
A.2 交流毫伏表 216
A.3 選頻電平表 218
A.4 示波器 227
附錄B MATLAB的基本操作與使用方法 238
B.1 MATLAB的工作環境 238
B.2 MATLAB的基本語法 239
附錄C LabVIEW的使用方法 249
C.1 為什麼要使用LabVIEW 249
C.2 LabVIEW的基本編程環境 250
C.3 控件屬性 254
C.4 數據類型 255
C.5 程序結構 256
附錄D 本書MATLAB子函數使用情況速查表 260
參考文獻 262
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