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出版者:中国计量出版社

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页数:0

译者:

出版时间:1998-05-01

价格:10.0

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isbn号码:9781550268683

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• 示波器
• 模拟电路
• 电子测量
• 仪器仪表
• 电路分析
• 信号处理
• 电子技术
• 模拟技术
• 实验指导
• 教学参考

电子测量技术与数字信号处理的深度探索 书籍名称：电子测量技术与数字信号处理的深度探索 内容简介： 本书是一部全面而深入探讨现代电子测量原理、方法以及数字信号处理核心技术的专业著作。全书旨在为电子工程、自动化、通信工程、物理学以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级学生提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导。 第一部分：现代电子测量学的基石 本部分首先回顾了经典电子测量学的基本概念，重点阐述了测量系统中的关键要素：传感器、信号调理、数据采集与处理。 第一章：测量系统导论与误差分析 本章详细介绍了测量系统的架构、分类及其在不同工程领域中的应用场景。深入探讨了测量的基本特性，包括灵敏度、分辨率、动态范围和带宽。尤为重要的是，本章花费大量篇幅讲解了系统误差与随机误差的来源、量化与抑制方法。通过引入诸如卡尔曼滤波、最小二乘法等先进的统计学工具，指导读者如何对测量数据进行严谨的可靠性评估和不确定度分析，确保实验结果的科学性和可重复性。我们着重分析了环境因素（如温度、电磁干扰）对高精度测量的影响，并提供了具体的屏蔽和接地技术方案。 第二章：模拟信号调理与前端设计 信号调理电路是连接物理世界与数字世界的桥梁。本章聚焦于前置放大器、滤波器和衰减器的设计与优化。详细分析了低噪声放大器（LNA）的选择标准，特别是在处理微弱信号（如生物电信号或射频前端信号）时的噪声匹配问题。关于滤波器部分，不仅涵盖了传统的巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器的设计公式与特性对比，还深入探讨了有源滤波器（如Sallen-Key拓扑）的非线性失真问题及其解决方案。针对高频信号，本章还讨论了阻抗匹配、传输线效应以及如何有效抑制共模噪声。 第三章：数据采集系统（DAS）的原理与实践 本章是连接模拟与数字世界的关键环节。详细剖析了模数转换器（ADC）的各项关键指标，包括有效位数（ENOB）、积分非线性（INL）和微分非线性（DN L）。通过对比和分析逐次逼近型、Sigma-Delta型、流水线型ADC的优缺点及其适用场景，帮助读者进行合理的硬件选型。此外，本章深入讲解了采样定理的实际意义，并讨论了欠采样、过采样技术在频谱混叠抑制中的应用。针对高速数据传输，还探讨了并行与串行接口（如LVDS、PCIe）的数据完整性问题。 第二部分：数字信号处理的理论与应用 在成功采集到离散数据后，如何有效地从噪声中提取有用信息是数字信号处理（DSP）的核心任务。 第四章：离散时间信号与Z变换 本章从数学上严谨地建立离散时间信号分析的基础。系统地介绍了Z变换，包括单边Z变换和双边Z变换的性质、收敛域的确定。通过Z域分析，读者可以直观地理解数字滤波器的稳定性和因果性。此外，本章还详细分析了脉冲响应、阶跃响应以及系统函数在Z平面上的极点和零点分布对系统特性的决定性影响。 第五章：快速傅里叶变换（FFT）及其算法优化 傅里叶分析是信号处理的灵魂。本章集中探讨离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现——快速傅里叶变换（FFT）。详细讲解了FFT的原理，包括蝶形运算、数据重排算法（如按位反转）。在算法优化方面，本章不仅比较了Cooley-Tukey、Winograd等不同FFT算法的适用条件，还重点讨论了FFT在实际应用中必须面对的窗口函数效应（如栅栏效应、泄露效应）及其对频谱分析精度的影响，并提供了汉宁窗、海明窗等常用窗口函数的选择指南。 第六章：数字滤波器设计与实现 本部分是DSP应用的核心。我们将FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器设计方法进行了并重且深入的讲解。 对于FIR滤波器，详细阐述了窗函数法和频率采样法的原理，并重点讲解了利用线性相位特性进行群延迟校正的技术。对于IIR滤波器，则深入分析了双线性变换法，指导读者如何将连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）精确地映射到离散时间系统，并讨论了由此可能引入的双曲失真问题。 此外，本章专门设立章节讲解了自适应滤波器的基础，包括LMS算法（最小均方误差算法）的工作原理及其在噪声消除、回声消除中的应用。 第七章：高级信号处理技术 本章面向前沿应用，介绍了超越传统傅里叶分析的高级工具。详细讲解了短时傅里叶变换（STFT）的局限性与小波变换（Wavelet Transform）的优势，特别是其在非平稳信号分析中的卓越能力。通过具体案例演示了小波的分解、重构过程以及在信号去噪、特征提取中的实际操作流程。同时，还引入了谱估计技术，如周期图法、Welch平均法和最大熵谱估计（MEM），以应对低信噪比环境下的频谱分辨率挑战。 第八章：系统辨识与参数估计 在实际工程中，我们往往需要从输入输出数据中反推出系统的内在模型。本章系统地介绍了经典的时间序列分析方法，如AR、MA、ARMA模型的建立。重点讲解了Yule-Walker方程、Levinson算法等用于自回归（AR）模型参数估计的方法。最后，将这些理论应用于实际的系统辨识问题，包括如何确定模型的阶数和评估辨识结果的准确性。 总结与展望： 本书不仅提供了丰富的理论推导，更强调了从原理到实践的转化。书中配有大量经过精心设计的例题和思考题，结合主流的编程环境（如MATLAB/Python的科学计算库），引导读者亲手实现各类算法，真正掌握电子测量与数字信号处理技术的精髓。通过对这些基础和前沿技术的深度掌握，读者将能独立设计和优化复杂的现代电子测量系统。

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作为一个对电子工程领域充满好奇的学生，我在寻找一本能系统性介绍模拟示波器原理、操作和应用的书籍时，偶然发现了《模拟示波器》。虽然我还没来得及深入阅读，但仅从书名和初步浏览的章节目录，我就已经对它充满了期待。我尤其关注书中对于示波器核心组件如显像管（CRT）或者现代数字显示屏的工作原理的讲解，以及如何通过调节各种旋钮和开关来精确地观察和测量不同类型的电信号。我希望这本书能够以清晰易懂的方式，逐步引导我理解垂直偏转、水平偏转、触发和同步等关键概念。此外，我对于书中可能包含的实际操作指南和案例分析非常感兴趣，比如如何使用示波器来诊断电路故障、测量音频信号的波形、观察数字信号的时序等等。一本好的示波器书籍，不仅要讲解理论，更要教会读者如何将其应用于解决实际问题。我希望《模拟示波器》能够提供丰富的图示和实例，让我能够更好地将理论知识与实践相结合，从而快速上手，成为一名合格的电子测量爱好者。这本书的出现，无疑为我学习示波器这门重要的测量工具打开了一扇新的大门，我迫不及待地想要开始我的阅读之旅。

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当我拿到《模拟示波器》这本书时，我脑海中浮现的，是那些曾经在实验室里，对着笨重的示波器屏幕，尝试理解那些跳跃的波形的日子。这本书的名字本身就带有一种复古而又经典的魅力，让我回想起模拟电子时代工程师们的严谨与智慧。我希望这本书不仅仅是关于操作指南，更重要的是能够深入挖掘模拟示波器背后的科学原理。例如，它如何将不可见的电信号转化为可见的光点，这其中涉及到怎样的物理学定律？不同类型的扫描方式，例如锯齿波扫描，又是如何实现的？我希望书中能详细解释“灵敏度”、“带宽”等参数的含义，以及它们如何影响我们对信号的观察。此外，我非常期待书中关于“衰减器”和“放大器”的讲解，理解它们在信号处理中的作用，以及如何避免引入测量误差。对于我这样一个怀旧且对技术本质充满好奇的人来说，《模拟示波器》这本书，有望成为我重新认识和理解这一经典仪器的一面镜子，让我看到技术发展的脉络，感悟其中蕴含的深刻智慧。

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说实话，拿到《模拟示波器》这本书，我首先是被它沉甸甸的质感和封面设计所吸引。虽然我并非专业人士，但对电子产品一直抱有浓厚的兴趣，特别是那些能够“看见”电信号的神奇设备——示波器。在接触到这本书之前，我对示波器的了解仅停留在“它能显示波形”的模糊概念。我希望这本书能够填补我的知识空白，从最基础的原理讲起，比如电流是如何在屏幕上形成一条可见的轨迹，不同类型的示波器（如双踪、存储式）又有什么区别。我特别期待书中关于“触发”功能的详细阐述，因为我总觉得这是示波器最精妙也最难理解的部分之一。如何让屏幕上的波形稳定下来，不至于像脱缰的野马一样跳跃，这背后一定有许多巧妙的设计。此外，我希望书中能提供一些进阶的应用技巧，比如如何利用示波器测量信号的幅值、周期、频率，甚至一些更复杂的参数，像是上升时间和下降时间。如果还能附带一些实际电路的测量案例，那就更完美了。这本书的出现，仿佛为我打开了一个微观世界的窗口，让我有机会一窥电子信号的真实面貌，感受科技的魅力。

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作为一个在电子技术领域摸爬滚打多年的工程师，我对于《模拟示波器》这本书的期待，更多的是一种“温故而知新”的渴望。尽管我早已熟悉了数字示波器的操作，但对于许多基础的模拟电路和信号处理的理解，仍然离不开对模拟示波器工作原理的深刻认识。我希望这本书能够深入剖析模拟示波器在信号采集、显示、测量等各个环节的物理基础，例如电子枪的加速和偏转原理，荧光屏的激发机制，以及不同带宽和采样率对测量结果的影响。我尤其关注书中对于各种信号失真（如瞬态响应、幅度响应）的成因和分析方法的讲解，这对于理解和优化电路设计至关重要。同时，我希望书中能提供一些关于如何选择合适示波器型号、以及针对不同应用场景（如射频、低频、电源）的测量策略和技巧。对于许多资深工程师而言，一本能够系统性梳理模拟示波器核心技术，并提供前沿应用洞察的书籍，是宝贵的参考资料。我期待《模拟示波器》能够达到这样的高度，成为我工作中的得力助手。

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读完《模拟示波器》这本书的目录，我立刻被它所涵盖的知识广度和深度所吸引。作为一名对信号分析和电路诊断感兴趣的爱好者，我一直在寻找一本能够全面解析示波器强大功能的书籍。我希望这本书能够从最基础的电学概念出发，循序渐进地讲解示波器的核心部件及其工作原理。特别是对于“时间基准”和“触发系统”的深入剖析，我希望能得到清晰易懂的解释，理解它们是如何协同工作，从而在屏幕上呈现出稳定、清晰的波形。书中关于不同类型信号（如正弦波、方波、脉冲波）的显示特点和测量方法的介绍，也让我倍感期待。我希望能够学习到如何利用示波器的各种测量功能，例如光标和自动测量，来快速准确地获取信号的电压、时间等关键参数。此外，如果书中能够包含一些实际的电路故障排除案例，通过示波器来定位问题，那将极大地提升我对示波器实用性的认识。总而言之，《模拟示波器》这本书，在我看来，是通往理解和掌握这一强大测量工具的必经之路。

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