前言
“信号与系统”一直是电子信息、通信工程等电子信息类专业和电气工程、工业自动化、自动控制、计算机、仪器仪表等非电子信息类专业的重要基础课程。本实践教程与理论课程紧密结合,是南京航空航天大学独立设课的“信号与系统实验”课程的配套教材。20世纪80年代,为帮助学生掌握信号与系统的相关理论与概念,南京航空航天大学“信号与系统”课程组开发了多个实验项目,是多年来教学改革与实践的重要成果。部分实验项目最早编入由王凤如、王小扬主编的教材《信号、系统与控制实验教程》。
随着实验室实验条件的改善、实验技术水平的提高,南京航空航天大学电工电子实验中心“信号与系统实验”课程组为适应实验教学的需要,对信号与系统实验项目进行了改进和补充,增加了适应当前技术发展和教学需要的实验案例,2016年出版了《信号与系统实践教程——基于美国NI公司的NI ELVIS实现方案》。该教材最主要的特点是对原来所有硬件实验增加了利用NI(美国国家仪器)公司的NI ELVIS及MyDAQ套件开展实验的具体方案。基于虚拟仪器技术“软件就是仪器”的核心思想,将信号与系统实验与虚拟仪器技术相结合,可以在基于计算机的仪器平台上完成更多的硬件实验和实践项目,弥补了在当时实验条件下许多硬件实践项目无法开展的不足,并使软硬件实验得到很好的结合。
在此基础上,又经过“信号与系统实验”课程教学中的多轮次应用和检验,并随着国内虚拟仪器实验教学套件不断更新,“信号与系统实验”课程组结合课程教学需求,对课程实验内容及开展形式进行了全面改造更新。课程组开发了基于虚拟仪器教学套件的实验电路板,改进了部分原有实验项目,设计了基于MATLAB的音频信号综合分析实验,对部分实验项目增加了采用实验电路开展对真实信号进行分析的实验内容。因此,为更好地适应课程开展需要,对原教材内容进行了重大调整,以上涉及内容均在本书中体现。
本书既有电路设计与测试的实验项目,也有使用Multisim、MATLAB等软件平台开展的实验项目。全书紧密配合“信号与系统”理论课程知识点,每个实验既独立又相互联系,内容由浅入深、循序渐进。最后结合工程实际,通过对音频信号的处理实验,加深学生对理论知识的理解,提高学生应用所学知识解决实际应用问题的能力。
本书第1章、第4章由黄晓晴编写; 第2章、第3章中的实验项目由王小扬编写,其中,基于信号与系统实验装置的实验方案由黄晓晴设计提出并编写。根据实验方案,翟会对2.1~2.4节内容进行了修改和补充,对实验方案进行了调整。竺琼对3.1、3.7、3.8节内容进行了修改和补充,对实验方案进行了调整。彭珍妮对书中有关Multisim及MATLAB应用的内容进行了补充和校对。全书由黄晓晴统稿。
由于编者水平有限,时间仓促,书中不免有许多错误和不足之处,欢迎读者批评指正。
编者
2025年11月
