信号与系统实验教程（高等学校教材）

第一部分 MATLAB应用基础
第1章 MATLAB基础 2
1.1 MATLAB简介 2
1.2 MATLAB的系统配置需求 6
1.2.1 一般系统配置需求 6
1.2.2 支持的操作系统平台 7
1.2.3 Windows平台的系统配置需求 7
1.2.4 图形适配器（显卡） 7
1.2.5 其他需求和推荐配置 7
1.3 MATLAB的安装 8
第2章 MATLAB的应用开发环境 16
2.1 命令窗口 16
2.1.1 命令的编辑 16
2.1.2 中断正在执行的命令 17
2.1.3 FORMAT命令 17
2.1.4 续行符 18
2.2 M文件简介 18
2.3 当前工作目录与搜索路径 19
2.3.1 设置MATLAB的当前工作目录 19
2.3.2 设置MATLAB的搜索路径 2
2.3.3 设置当前工作目录及搜索路径的必要性 2
2.3.4 设置当前工作目录与设置搜索路径的区别 21
2.3.5 在搜索路径目录中查看文件 21
2.4 M文件的编辑与运行 21
2.4.1 M文件的建立及保存 21
2.4.2 M文件的编辑和查看 22
2.4.3 M文件的运行 22
2.5 工作空间 24
2.5.1 Workspace浏览器 25
2.5.2 保存和载入Workspace 26
2.6 在线帮助 27
2.6.1 help命令 27
2.6.2 lookfor命令 28
2.6.3 MATLAB帮助窗口 28
2.6.4 MATLAB帮助服务台 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格式的在线帮助 3
2.6.9 MathWorks网站 3
2.7 数据的输入/输出 3
2.7.1 将数据输入MATLAB 3
2.7.2 从MATLAB中输出数据 31
第3章 应用MATLAB解线性代数问题 32
3.1 MATLAB与线性代数 32
3.2 矩阵的基本运算 32
3.2.1 矩阵的加法与减法运算 34
3.2.2 向量积与矩阵转置 35
3.2.3 矩阵乘法 36
3.2.4 矩阵幂次及指数 37
3.2.5 单位矩阵 4
3.2.6 向量及矩阵的范数 4
3.3 解线性方程组 41
3.3.1 方阵系统 42
3.3.2 过限制系统 43
3.3.3 限制不足系统 45
3.4 逆矩阵及行列式 45
3.5 矩阵的特征值与特征向量 47
3.6 矩阵的三角分解 48
3.6.1 Cholesky分解 48
3.6.2 LU分解 48
3.6.3 QR分解 49
3.7 矩阵的奇异值分解 49
第4章 应用MATLAB绘图 52
4.1 二维绘图 52
4.1.1 二维绘图示例 52
4.1.2 plot函数 56
4.1.3 stem函数 56
4.1.4 figure函数 57
4.1.5 subplot函数 58
4.1.6 指定线条颜色、样式和数据点标记符号 58
4.1.7 标题与轴标签 6
4.1.8 对数坐标轴的设定 61
4.1.9 轴范围的设定 62
4.1.1 text函数和gtext函数 63
4.1.11 hold函数 65
4.1.12 grid函数 65
4.2 三维绘图 66
4.2.1 三维绘图示例 66
4.2.2 三维线形图形 7
4.2.3 三维网格图形 71
4.2.4 三维表面图形 72
4.2.5 设定颜色分布 73
4.2.6 设定照明光源 74
4.2.7 在三维网格图形上作标记点 75
4.2.8 设定透明及隐藏效果 76
4.2.9 设定观察点 76
4.2.1 制作三维动画效果 77
第5章 应用MATLAB进行数值分析与统计 8
5.1 多项式的表示及运算 8
5.1.1 多项式的表示方法 8
5.1.2 roots函数 8
5.1.3 poly函数 8
5.1.4 polyval与polyvalm函数 81
5.1.5 conv与deconv函数 82
5.1.6 polyder函数 82
5.1.7 residue函数 83
5.1.8 polyfit函数 83
5.2 数据分析 84
5.2.1 为列向数据绘制数据图表 85
5.2.2 基本分析命令函数 86
5.2.3 协方差与相关系数 88
5.3 回归分析与曲线拟合 88
5.3.1 归一化 88
5.3.2 多项式回归分析 89
5.3.3 线性系数回归分析 91
5.3.4 多重回归分析 92
第6章 MATLAB程序设计 94
6.1 MATLAB中的程序 94
6.1.1 MATLAB脚本程序的基本结构 94
6.1.2 MATLAB函数程序的基本结构 94
6.1.3 函数/脚本说明 97
6.1.4 P代码 98
6.2 参数与变量 98
6.2.1 参数 98
6.2.2 局部变量与全局变量 13
6.2.3 特殊数值 14
6.3 数据类型 16
6.4 运算符 17
6.4.1 算术运算符 18
6.4.2 关系运算符 19
6.4.3 逻辑运算符 19
6.4.4 运算符的应用实例 111
6.5 流程控制 112
6.5.1 if语句 112
6.5.2 switch语句 114
6.5.3 while语句 116
6.5.4 for语句 117
第二部分 MATLAB在信号与系统中的应用及实验
第7章 信号及其运算的MATLAB表示 12
7.1 连续信号的MATLAB表示 12
7.2 离散信号的MATLAB表示 124
7.3 信号运算的MATLAB实现 125
第8章 时域分析的MATLAB实现 128
8.1 连续时间系统的零状态响应 128
8.2 连续时间系统的冲激响应和阶跃响应 129
8.3 离散时间系统的零状态响应 13
8.4 离散时间系统的冲激响应和阶跃响应 131
8.5 卷积的计算 132
第9章 频域分析的MATLAB实现 134
9.1 周期信号的频域分析 134
9.2 非周期信号的频域分析 136
9.3 系统的频率特性分析 14
9.3.1 连续时间系统的频率特性 14
9.3.2 离散时间系统的频率特性 141
9.4 连续时间系统的s域分析 142
9.4.1 利用MATLAB实现部分分式展开 142
9.4.2 利用MATLAB计算H(s)的零极点并分析系统稳定性 144
9.4.3 利用MATLAB计算Laplace正反变换 146
9.5 离散时间系统的z域分析 147
9.5.1 利用MATLAB实现z域的部分分式展开式 147
9.5.2 利用MATLAB计算H(z)的零极点与系统稳定性 148
9.5.3 利用MATLAB计算z正变换和z反变换 15
第1章 MATLAB实验内容 152
实验一 信号的产生及时间变量的变换 152
实验二 离散线性时不变系统分析 153
实验三 离散时间傅里叶分析 153
实验四 连续时间系统分析 154
实验五 采样 154
实验六 零极点分析 155
第11章 MATLAB实验常见问题解答 156
第三部分 利用虚拟仪器进行信号及频谱分析实验
第12章 信号及频谱分析实验内容 17
实验一 信号的产生及其频谱分析 17
实验二 信号的合成及其频谱分析 171
实验三 高通、低通网络对信号的影响 174
实验四 信号的抽样及其恢复 175
第13章 仪器使用说明 177
13.1 虚拟仪器--频谱分析仪使用说明 177
13.1.1 RVO21P系列虚拟仪器 177
13.1.2 DSO-29xx系列虚拟仪器使用说明 189
13.2 二踪示波器使用说明 197
13.3 多路电源使用说明 24
附录 MATLAB实验参考源程序
实验一 信号的产生及时间变量的变换 25
实验二 离散线性时不变系统分析 213
实验三 离散时间傅里叶分析 216
实验四 连续时间系统分析 222
实验五 采样 223
实验六 零极点分析 229
参考文献 231