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出版者:华南理工大学出版社

作者:吴运昌 编

出品人:

页数:414

译者:

出版时间:2005-1

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562312536

丛书系列:

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数字信号处理：从理论到实践 本书旨在全面阐述数字信号处理（DSP）的核心概念、基本理论与工程应用。它不仅涵盖了离散时间信号与系统、Z变换、离散傅里叶变换（DFT）等基础知识，更深入探讨了数字滤波器设计（FIR与IIR）、快速傅里叶变换（FFT）算法、自适应滤波以及现代谱分析技术。本书的结构设计兼顾理论的严谨性与工程实践的可操作性，力求为读者构建一个坚实且全面的DSP知识体系。 第一部分：离散时间信号与系统基础 本部分是理解整个数字信号处理领域大厦的基石。我们从连续时间信号的采样理论出发，重点阐述了奈奎斯特-香农采样定理的物理意义及其在实际系统中的应用限制。随后，引入离散时间信号的数学描述，包括序列的表示、基本操作（移位、翻转、周期性）。 离散时间系统的分析是本部分的核心。我们详细讨论了系统的基本性质，如线性、时不变性（LTI）、因果性和稳定性。LTI系统的核心在于其卷积和的特性。我们不仅推导了离散时间系统的冲激响应和系统的频率响应，还引入了Z变换作为分析离散时间系统的强大工具。Z变换的定义、基本性质、常用函数的Z变换对，以及利用Z变换求解差分方程和分析系统稳定性的方法被详尽阐述。本书特别强调了零点和极点在系统稳定性判断和频率响应特性中的决定性作用。 第二部分：离散傅里叶变换与快速算法 傅里叶分析是信号处理的灵魂。本部分聚焦于信号在频域的表示。我们从傅里叶级数（FS）和傅里叶变换（FT）的离散化过渡到离散时间傅里叶变换（DTFT），最终引出离散傅里叶变换（DFT）及其周期性、共轭对称性等关键特性。DFT是连接时域离散信号与频域离散频谱的桥梁，其$N$点计算的复杂度是制约实时处理的关键因素。 为了解决DFT计算量巨大的问题，本部分投入大量篇幅介绍快速傅里叶变换（FFT）算法。我们详细剖析了最常见的按时间抽取（Decimation-In-Time, DIT）和按频率抽取（Decimation-In-Frequency, DIF）的蝶形运算结构、数据重排（Bit Reversal）过程以及计算优化策略。此外，对于DFT/FFT频谱分析中常见的栅栏效应（Picket-Fence Effect）和频谱泄漏（Spectral Leakage）问题，本书提供了系统的分析，并介绍了相应的窗口函数（如汉宁窗、海明窗）的选取与应用原则。 第三部分：数字滤波器设计 数字滤波器是DSP应用中最常见的组件，用于实现信号的选频操作。本部分将数字滤波器分为两大类进行深入研究：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。 对于FIR滤波器，其固有的线性相位特性是其在许多对相位要求严格的应用中不可替代的优势。我们详细介绍了设计FIR滤波器的主要方法，包括窗函数法（讲解了不同窗口函数在通带/阻带纹波与过渡带宽度之间的权衡）和频率采样法。 对于IIR滤波器，其设计目标是在保证稳定性的前提下，尽可能地利用模拟滤波器成熟的设计方法。本书系统地介绍了双线性变换法（Bilinear Transformation），重点分析了该方法引入的频率预畸变（Prewarping）技术，以确保离散系统频率响应的准确性。同时，我们也对比了脉冲响应不变法。在IIR滤波器设计中，我们讲解了如何从巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）等经典模拟原型滤波器向数字滤波器进行映射和转化，并讨论了量化误差对IIR滤波器结构选择的影响。 第四部分：自适应滤波与谱估计 随着计算能力的提升，自适应滤波技术在通信、控制和噪声消除领域显示出巨大的潜力。本部分聚焦于如何让滤波器参数根据输入信号的统计特性自动进行调整。 我们详细介绍了维纳滤波器的理论基础，推导了正规方程组。随后，引入了在线学习的最小均方误差（LMS）算法。LMS算法因其简单性和鲁棒性而被广泛应用，本书将分析其收敛性能、步长选择对性能的影响，并将其应用于回声消除、信道均衡等经典场景。 在谱估计方面，本书超越了基于FFT的经典谱分析方法（Periodogram），引入了更高分辨率的参数化模型。我们讨论了自回归（AR）模型的基本结构，并介绍了极大熵法（Maximum Entropy Method, MEM）的基本原理，展示了它在短数据序列谱分析中的优越性。 第五部分：多相滤波与子带编码 在现代通信和音频处理中，为了实现高效的系统结构和灵活的信号处理，多相分解和子带编码是核心技术。本部分讲解了如何利用全通滤波器和多相网络将抽取或内插操作分解为更易于实现的并行结构。这为理解频分复用（FDM）系统中的正交镜像滤波器组（QMF）打下基础，QMF在次采样和高效的过采样系统中起着至关重要的作用，特别是在图像和音频压缩标准中。 全书的特点在于紧密结合MATLAB/Python编程实例，为每一项核心算法提供可运行的代码和仿真结果，确保读者不仅理解理论，还能在工程环境中快速实现和验证所学知识。

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作为一名电子工程专业的学生，我阅读过不少关于模拟电路的书籍，但《模拟电子线路基础》这本书带给我的感受是独特的。它最大的亮点在于其内容的深度和广度恰到好处。作者并没有选择面面俱到，而是专注于最核心、最基础的模拟电路知识，并且将这些知识讲解得淋漓尽致。例如，书中对晶体管非线性特性的分析，不仅仅停留在静态工作点的选择，还深入探讨了小信号模型下的放大作用，以及在大信号输入时可能出现的饱和和截止现象。这种对元器件工作原理的细致入微的剖析，让我对模拟电路的理解上升到了一个新的高度。另外，书中对一些经典模拟电路的讲解，如差分放大器、多级放大器，都做了非常详尽的分析。作者通过不同分析方法（如节点电压法、网孔电流法）的比较，帮助读者选择最适合的分析工具。而且，书中对各种电路的优缺点、适用范围以及改进方法都有详细的论述，这对于我将来进行电路设计非常有指导意义。

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这本《模拟电子线路基础》虽然封面设计朴实无华，但我翻开它时，立刻被一股扎实的学术气息所吸引。初学者可能需要一点时间来适应其严谨的语言风格，但一旦你沉浸其中，便会发现作者在概念的阐述上是多么的循序渐进。书中对基本元器件，比如电阻、电容、电感，甚至是二极管和三极管的特性讲解，绝非流于表面。作者并没有简单地告诉你“它是什么”，而是深入剖析了“它为什么会这样”，例如，对于半导体材料的PN结，不仅详细介绍了其形成机理，还通过图示和公式推导，清晰地展示了其单向导电的本质。更令我惊喜的是，书中关于放大电路的分析。它没有一开始就抛出复杂的模型，而是从最简单的共射放大电路入手，逐步引入直流偏置、交流信号的放大过程，再到不同组态（共集电极、共基极）的特性比较。这种由浅入深的讲解方式，极大地降低了理解门槛，让我这个之前对模拟电路有些畏惧的读者，也能逐步建立起清晰的知识体系。而且，书中的例题设计得非常贴合实际，不仅仅是数值的计算，更包含了对电路工作状态的分析和判断，这对于培养解决实际问题的能力至关重要。即使是对一些看似简单的电路，作者也能挖掘出其背后的深刻原理，让我反复品味，受益匪浅。

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说实话，拿到《模拟电子线路基础》这本书的时候，我并没有抱太大的期望，总觉得这种偏理论的书籍可能会枯燥乏味。然而，事实给了我一个大大的惊喜！它并非那种堆砌公式、干巴巴的教材，而是通过一个个生动的实例，将抽象的模拟电路概念变得鲜活起来。书中对各种典型应用电路的讲解，简直是为我量身定做的。例如，在滤波器章节，作者并没有直接罗列巴特沃斯、切比雪夫等高深理论，而是先从RC低通、高通滤波器的基本原理讲起，再逐步过渡到更复杂的LC滤波器和有源滤波器。最让我印象深刻的是，书中还穿插了一些关于电路设计的实用技巧和注意事项，这些是很多理论书籍中难以找到的宝贵经验。比如，在讲解运算放大器时，作者不仅介绍了其理想模型，还详细分析了实际运放的各种非理想特性，如输入失调电压、温漂、有限的开环增益等，并给出了如何在实际电路中克服这些问题的建议。这种“理论与实践相结合”的写作风格，让我觉得这本书不仅仅是在“教”知识，更是在“授”方法，让我能够真正地将学到的东西应用到实际的电子设计中去。

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《模拟电子线路基础》这本书，在我看来，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导着读者走进模拟电子的殿堂。我特别喜欢书中对于各个章节的引入方式，往往会先提出一个实际应用场景或者一个普遍存在的问题，然后引出相关的电路原理和分析方法。比如，在讲解反馈电路时，作者并没有直接给出反馈的定义和类型，而是先从“为什么我们需要反馈”这个根本问题入手，探讨了反馈对电路性能的影响，如提高稳定性、降低失真等。这种“问题导向”的学习模式，极大地激发了我探究其背后原理的兴趣。书中对不同类型的反馈（串联、并联、电压、电流）的讲解，也层次分明，通过详细的图示和数学推导，清晰地展示了它们的工作机理和对电路性能的影响。我尤其欣赏书中关于振荡器章节的讲解，作者从正弦波振荡的条件出发，逐一分析了RC振荡器、LC振荡器以及晶体管振荡电路的构成和工作原理，并对它们的频率稳定性、起振条件等进行了深入的讨论。这让我对如何设计一个稳定的振荡器有了更深刻的理解。

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总的来说，《模拟电子线路基础》这本书的价值，在于它能够帮助读者建立起扎实的模拟电子功底。它不是那种一眼就能看完的书，而是需要你静下心来，反复琢磨，细细品味。书中对每一个概念的解释都力求严谨，每一个公式的推导都清晰可见。我特别喜欢书中对于各种实际电路的“模型化”处理。例如，在分析滤波电路时，作者会先给出理想滤波器的特性曲线，然后再逐步引入实际电路的非理想因素，从而解释为什么实际电路的性能会与理想情况有所差异。这种“从理想到现实”的分析方法，让我在理解复杂电路时更加得心应手。书中关于噪声分析的部分，也是我之前接触过的其他书籍所没有的。作者详细讲解了各种噪声的来源（如热噪声、散粒噪声），以及它们对模拟电路性能的影响，并给出了一些抑制噪声的实用方法。这对于任何一个从事模拟电路设计的工程师来说，都是至关重要的知识。总而言之，这本书是学习模拟电子的必备宝典，如果你想真正掌握模拟电子电路的精髓，这本书绝对不容错过。

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