信號與系統實踐教程 基于美國NI公司的NI ELVIS實現方案
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叢 書 名：高等院校電工電子技術規劃教材
本書以基于虛擬儀器的實驗和硬件實驗為主，并且采用軟件實驗與硬件實驗相對應的方式編寫。對硬件實驗引入虛擬儀器技術，而軟件實驗使用MATLAB與Multisim。本書與實驗室自行開發的實驗系統配套，包含了信號時域、頻域分析實驗、系統分析實驗/綜合實驗，內容涵蓋了“信號與系統”課程的大部分理論知識點。
目錄前言第1章 虛擬儀器技術基礎1 1.1 虛擬儀器及LabVIEW簡介1 1.1.1 基于虛擬儀器的信號與系統實驗簡介1 1.1.2 LabVIEW簡介2 1.1.3 LabVIEW應用程序的構成2 1.1.4 在LabVIEW 2010環境下創建VI3 1.2 NI ELVIS簡介及使用10 1.2.1 NI ELVIS組成及性能11 1.2.2 NI ELVISⅡ的安裝14 1.2.3 NI ELVISⅡ平臺虛擬儀器簡介17 1.2.4 NI ElVISⅡ平臺虛擬儀器使用實例28第2章 Multisim及MATLAB使用簡介34 2.1 Multisim使用簡介34 2.1.1 概述34 2.1.2 基本操作34 2.1.3 用Multisim創建電路圖37 2.1.4 Multisim虛擬仿真儀器的使用40 2.1.5 用Multisim分析信號頻譜47 2.1.6 用Multisim測量系統頻率特性54 2.2 MATLAB使用簡介55 2.2.1 MATLAB概述55 2.2.2 MATLAB的工作環境56 2.2.3 M文件編輯器59 2.2.4 MATLAB的基礎知識60 2.2.5 MATLAB的運算符61 2.2.6 MATLAB的基本變量62 2.2.7 MATLAB控制結構63 2.2.8 MATLAB的數據可視化66 2.2.9 MATLAB的常用函數68第3章 時域分析與信號分析實驗73 3.1 時域分析實驗73 3.1.1 實驗目的73 3.1.2 實驗原理73 3.1.3 實驗儀器76 3.1.4 預習要求76 3.1.5 實驗內容與要求76 3.1.6 思考題和實驗報告要求78 3.1.7 基于NI ELVIS的時域分析實驗78 3.2 卷積積分的數值計算80 3.2.1 實驗目的80 3.2.2 實驗原理80 3.2.3 實驗儀器85 3.2.4 預習要求85 3.2.5 實驗內容85 3.2.6 思考題86 3.2.7 實驗報告要求86 3.3 電信號的合成與分解87 3.3.1 實驗目的87 3.3.2 實驗原理87 3.3.3 預習要求88 3.3.4 實驗儀器89 3.3.5 實驗內容89 3.3.6 實驗報告要求90 3.3.7 思考題91 3.3.8 參考程序介紹及使用91 3.4 周期信號的頻譜分析92 3.4.1 實驗目的92 3.4.2 實驗原理92 3.4.3 預習要求95 3.4.4 實驗內容95 3.4.5 思考題97 3.4.6 實驗報告要求97 3.4.7 用NI ElVIS中的DSA進行頻譜分析實驗97 3.5 用沃爾什函數合成信號98 3.5.1 實驗目的98 3.5.2 實驗原理98 3.5.3 預習要求101 3.5.4 實驗儀器101 3.5.5 實驗內容101 3.5.6 實驗報告要求101第4章 系統分析實驗102 4.1 線性系統頻率特性的測試102 4.1.1 實驗目的102 4.1.2 實驗原理102 4.1.3 實驗內容105 4.1.4 預習要求106 4.1.5 實驗報告要求106 4.1.6 實驗儀器106 4.1.7 用NI ELVIS測試系統頻率特性106 4.2 低通濾波器設計107 4.2.1 實驗目的107 4.2.2 實驗原理107 4.2.3 預習要求108 4.2.4 實驗內容108 4.2.5 思考題110 4.2.6 實驗報告要求110 4.2.7 基于NI ELVIS的濾波器設計110 4.3 連續時間系統模擬111 4.3.1 實驗目的111 4.3.2 實驗原理111 4.3.3 預習要求114 4.3.4 實驗儀器114 4.3.5 實驗內容114 4.3.6 實驗報告要求115 4.3.7 基于NI ELVIS的系統模擬實驗115 4.4 系統的零狀態響應120 4.4.1 實驗目的120 4.4.2 實驗原理120 4.4.3 預習要求122 4.4.4 實驗內容122 4.4.5 實驗報告要求123 4.5 系統的零、極點123 4.5.1 實驗目的123 4.5.2 實驗原理123 4.5.3 預習要求124 4.5.4 實驗內容124 4.5.5 參考程序125 4.5.6 實驗報告要求126 4.6 線性系統3種不同描述方式間的轉換126 4.6.1 實驗目的126 4.6.2 實驗原理及說明126 4.6.3 預習要求130 4.6.4 實驗內容130 4.6.5 實驗報告要求130 4.7 信號通過線性系統130 4.7.1 實驗目的130 4.7.2 實驗原理130 4.7.3 實驗儀器132 4.7.4 實驗內容132 4.7.5 預習要求134 4.7.6 思考題134 4.7.7 實驗報告要求134 4.7.8 基于NI ELVIS的實驗方法134 4.8 采樣定理實驗137 4.8.1 實驗目的137 4.8.2 實驗原理137 4.8.3 實驗儀器139 4.8.4 實驗內容139 4.8.5 預習要求140 4.8.6 思考題140 4.8.7 實驗報告要求140 4.8.8 基于NI ELVIS的采樣定理實驗方法141第5章 基于音頻信號的綜合實驗143 5.1 NI myDAQ簡介143 5.2 聲音信號的采集143 5.2.1 實驗目的143 5.2.2 實驗原理143 5.2.3 實驗步驟144 5.2.4 思考題152 5.3 音頻信號的頻譜分析153 5.3.1 實驗目的153 5.3.2 實驗原理153 5.3.3 實驗內容及步驟153 5.3.4 思考題156 5.4 制作音樂伴奏曲156 5.4.1 實驗目的156 5.4.2 實驗原理156 5.4.3 程序編寫步驟157 5.4.4 思考題161 5.5 在線音效處理實驗161 5.5.1 實驗目的161 5.5.2 實驗原理162 5.5.3 實驗步驟162 5.5.4 實驗報告要求163 5.6 音階聲音模擬164 5.6.1 實驗目的164 5.6.2 實驗原理164 5.6.3 實驗步驟166 5.6.4 思考題166附錄1 常用儀器使用說明167附錄2 MATLAB常用函數及命令179參考文獻182
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