信號與系統(tǒng)實驗教程（高等學校教材）

第一部分 MATLAB應用基礎
第1章 MATLAB基礎 2
1.1 MATLAB簡介 2
1.2 MATLAB的系統(tǒng)配置需求 6
1.2.1 一般系統(tǒng)配置需求 6
1.2.2 支持的操作系統(tǒng)平臺 7
1.2.3 Windows平臺的系統(tǒng)配置需求 7
1.2.4 圖形適配器（顯卡） 7
1.2.5 其他需求和推薦配置 7
1.3 MATLAB的安裝 8
第2章 MATLAB的應用開發(fā)環(huán)境 16
2.1 命令窗口 16
2.1.1 命令的編輯 16
2.1.2 中斷正在執(zhí)行的命令 17
2.1.3 FORMAT命令 17
2.1.4 續(xù)行符 18
2.2 M文件簡介 18
2.3 當前工作目錄與搜索路徑 19
2.3.1 設置MATLAB的當前工作目錄 19
2.3.2 設置MATLAB的搜索路徑 2
2.3.3 設置當前工作目錄及搜索路徑的必要性 2
2.3.4 設置當前工作目錄與設置搜索路徑的區(qū)別 21
2.3.5 在搜索路徑目錄中查看文件 21
2.4 M文件的編輯與運行 21
2.4.1 M文件的建立及保存 21
2.4.2 M文件的編輯和查看 22
2.4.3 M文件的運行 22
2.5 工作空間 24
2.5.1 Workspace瀏覽器 25
2.5.2 保存和載入Workspace 26
2.6 在線幫助 27
2.6.1 help命令 27
2.6.2 lookfor命令 28
2.6.3 MATLAB幫助窗口 28
2.6.4 MATLAB幫助服務臺 29
2.6.5 MATLAB Help窗口 29
2.6.6 MATLAB示例和演示 29
2.6.7 doc命令 29
2.6.8 PDF格式的在線幫助 3
2.6.9 MathWorks網(wǎng)站 3
2.7 數(shù)據(jù)的輸入/輸出 3
2.7.1 將數(shù)據(jù)輸入MATLAB 3
2.7.2 從MATLAB中輸出數(shù)據(jù) 31
第3章 應用MATLAB解線性代數(shù)問題 32
3.1 MATLAB與線性代數(shù) 32
3.2 矩陣的基本運算 32
3.2.1 矩陣的加法與減法運算 34
3.2.2 向量積與矩陣轉置 35
3.2.3 矩陣乘法 36
3.2.4 矩陣冪次及指數(shù) 37
3.2.5 單位矩陣 4
3.2.6 向量及矩陣的范數(shù) 4
3.3 解線性方程組 41
3.3.1 方陣系統(tǒng) 42
3.3.2 過限制系統(tǒng) 43
3.3.3 限制不足系統(tǒng) 45
3.4 逆矩陣及行列式 45
3.5 矩陣的特征值與特征向量 47
3.6 矩陣的三角分解 48
3.6.1 Cholesky分解 48
3.6.2 LU分解 48
3.6.3 QR分解 49
3.7 矩陣的奇異值分解 49
第4章 應用MATLAB繪圖 52
4.1 二維繪圖 52
4.1.1 二維繪圖示例 52
4.1.2 plot函數(shù) 56
4.1.3 stem函數(shù) 56
4.1.4 figure函數(shù) 57
4.1.5 subplot函數(shù) 58
4.1.6 指定線條顏色、樣式和數(shù)據(jù)點標記符號 58
4.1.7 標題與軸標簽 6
4.1.8 對數(shù)坐標軸的設定 61
4.1.9 軸范圍的設定 62
4.1.1 text函數(shù)和gtext函數(shù) 63
4.1.11 hold函數(shù) 65
4.1.12 grid函數(shù) 65
4.2 三維繪圖 66
4.2.1 三維繪圖示例 66
4.2.2 三維線形圖形 7
4.2.3 三維網(wǎng)格圖形 71
4.2.4 三維表面圖形 72
4.2.5 設定顏色分布 73
4.2.6 設定照明光源 74
4.2.7 在三維網(wǎng)格圖形上作標記點 75
4.2.8 設定透明及隱藏效果 76
4.2.9 設定觀察點 76
4.2.1 制作三維動畫效果 77
第5章 應用MATLAB進行數(shù)值分析與統(tǒng)計 8
5.1 多項式的表示及運算 8
5.1.1 多項式的表示方法 8
5.1.2 roots函數(shù) 8
5.1.3 poly函數(shù) 8
5.1.4 polyval與polyvalm函數(shù) 81
5.1.5 conv與deconv函數(shù) 82
5.1.6 polyder函數(shù) 82
5.1.7 residue函數(shù) 83
5.1.8 polyfit函數(shù) 83
5.2 數(shù)據(jù)分析 84
5.2.1 為列向數(shù)據(jù)繪制數(shù)據(jù)圖表 85
5.2.2 基本分析命令函數(shù) 86
5.2.3 協(xié)方差與相關系數(shù) 88
5.3 回歸分析與曲線擬合 88
5.3.1 歸一化 88
5.3.2 多項式回歸分析 89
5.3.3 線性系數(shù)回歸分析 91
5.3.4 多重回歸分析 92
第6章 MATLAB程序設計 94
6.1 MATLAB中的程序 94
6.1.1 MATLAB腳本程序的基本結構 94
6.1.2 MATLAB函數(shù)程序的基本結構 94
6.1.3 函數(shù)/腳本說明 97
6.1.4 P代碼 98
6.2 參數(shù)與變量 98
6.2.1 參數(shù) 98
6.2.2 局部變量與全局變量 13
6.2.3 特殊數(shù)值 14
6.3 數(shù)據(jù)類型 16
6.4 運算符 17
6.4.1 算術運算符 18
6.4.2 關系運算符 19
6.4.3 邏輯運算符 19
6.4.4 運算符的應用實例 111
6.5 流程控制 112
6.5.1 if語句 112
6.5.2 switch語句 114
6.5.3 while語句 116
6.5.4 for語句 117
第二部分 MATLAB在信號與系統(tǒng)中的應用及實驗
第7章 信號及其運算的MATLAB表示 12
7.1 連續(xù)信號的MATLAB表示 12
7.2 離散信號的MATLAB表示 124
7.3 信號運算的MATLAB實現(xiàn) 125
第8章 時域分析的MATLAB實現(xiàn) 128
8.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應 128
8.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的沖激響應和階躍響應 129
8.3 離散時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應 13
8.4 離散時間系統(tǒng)的沖激響應和階躍響應 131
8.5 卷積的計算 132
第9章 頻域分析的MATLAB實現(xiàn) 134
9.1 周期信號的頻域分析 134
9.2 非周期信號的頻域分析 136
9.3 系統(tǒng)的頻率特性分析 14
9.3.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率特性 14
9.3.2 離散時間系統(tǒng)的頻率特性 141
9.4 連續(xù)時間系統(tǒng)的s域分析 142
9.4.1 利用MATLAB實現(xiàn)部分分式展開 142
9.4.2 利用MATLAB計算H(s)的零極點并分析系統(tǒng)穩(wěn)定性 144
9.4.3 利用MATLAB計算Laplace正反變換 146
9.5 離散時間系統(tǒng)的z域分析 147
9.5.1 利用MATLAB實現(xiàn)z域的部分分式展開式 147
9.5.2 利用MATLAB計算H(z)的零極點與系統(tǒng)穩(wěn)定性 148
9.5.3 利用MATLAB計算z正變換和z反變換 15
第1章 MATLAB實驗內(nèi)容 152
實驗一 信號的產(chǎn)生及時間變量的變換 152
實驗二 離散線性時不變系統(tǒng)分析 153
實驗三 離散時間傅里葉分析 153
實驗四 連續(xù)時間系統(tǒng)分析 154
實驗五 采樣 154
實驗六 零極點分析 155
第11章 MATLAB實驗常見問題解答 156
第三部分 利用虛擬儀器進行信號及頻譜分析實驗
第12章 信號及頻譜分析實驗內(nèi)容 17
實驗一 信號的產(chǎn)生及其頻譜分析 17
實驗二 信號的合成及其頻譜分析 171
實驗三 高通、低通網(wǎng)絡對信號的影響 174
實驗四 信號的抽樣及其恢復 175
第13章 儀器使用說明 177
13.1 虛擬儀器--頻譜分析儀使用說明 177
13.1.1 RVO21P系列虛擬儀器 177
13.1.2 DSO-29xx系列虛擬儀器使用說明 189
13.2 二蹤示波器使用說明 197
13.3 多路電源使用說明 24
附錄 MATLAB實驗參考源程序
實驗一 信號的產(chǎn)生及時間變量的變換 25
實驗二 離散線性時不變系統(tǒng)分析 213
實驗三 離散時間傅里葉分析 216
實驗四 連續(xù)時間系統(tǒng)分析 222
實驗五 采樣 223
實驗六 零極點分析 229
參考文獻 231