MATLAB在信号系统中的应用教程

"信号系统 MATLAB" 本资源详细讲解了信号系统相关知识，并结合MATLAB软件提供了实践教程和实例。作者包括谷源涛、应启洐和郑君里，出版时间为二○○七年八月十四日。教程内容涵盖信号与系统的理论基础及MATLAB在信号处理中的应用。 首先，教程介绍了信号与系统的基础知识，包括信号的定义、分类和描述方式。信号描述部分阐述了如何用数学语言表达信号，讲解了连续时间信号的各种属性。接着，教程详细讨论了信号的运算，如加减乘除、微积分运算等，并教授如何在MATLAB中绘制信号波形，以直观地展示信号的特性。 在连续时间信号与系统部分，教程深入探讨了时域分析，包括微分方程的建立与求解，零输入响应（ZIR）和零状态响应（ZSR）的概念，以及冲激响应和阶跃响应的计算。此外，还详细解释了卷积这一重要概念及其在MATLAB中的实现。 进一步，教程引入傅里叶变换，不仅讲解了基本的傅里叶变换理论，还讨论了周期信号的傅里叶级数分析，以及卷积定理（卷积特性）。这部分内容对于理解和分析系统的频率响应至关重要。 接下来，教程转向拉普拉斯变换和连续时间系统的s域分析，讲解了拉普拉斯变换的性质、系统函数（网络函数）H(s)的含义，以及零极点分布如何决定系统的时域和频域特性。特别地，教程中还涉及到了二阶谐振系统的s平面分析，帮助学生理解更复杂的系统行为。 最后，教程提供了一个音乐合成实验，介绍了音乐的基本特征、乐音的构成规律、音色、波形包络和音调持续时间。通过MATLAB，学生可以学习如何合成音乐，运用傅里叶级数进行音乐分析，以及基于傅里叶级数实现音乐合成。 MATLAB作为强大的数值计算和可视化工具，在信号处理领域有着广泛的应用。教程中，MATLAB被用来演示和验证信号系统理论，帮助学生更好地理解和掌握概念，提升实际操作技能，促进理论与实践的结合。 这个资源是学习信号系统理论与MATLAB实践的宝贵资料，适合电子工程和信息类专业的学生，以及对信号处理感兴趣的从业者。通过深入学习和实践，读者将能够运用MATLAB解决实际的信号处理问题，增强其在该领域的专业素养。