数字设计基础与应用学习与实验指导

数字设计基础与应用学习与实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学
作者:关宇
出品人:
页数:292
译者:
出版时间:2007-4
价格:25.00元
装帧:平装
isbn号码:9787302144120
丛书系列:
图书标签:
  • 数电
  • 数字设计
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具体描述

<div class=bbcontent>本书是《数字设计基础与应用》的配套教材,内容分为上、下两篇。上篇介绍《数字设计基础与应用》各章的学习要点、学习要求以及习题、自测题的参考解答; 下篇介绍数字设计课程的配套实验,包括数字设计实验基础、基本实验、综合实验与课题设计等三部分内容。<br> 本书既可作为电子、信息、雷达、通信、测控、计算机、电力系统及自动化和机电一体化等专业的数字电路学习与实验指导教材,也可作为相关专业学生考研和参加全国大学生电子设计竞赛的参考用书。</div>

现代电子系统中的信号处理与控制:原理、方法与实践 本书全面探讨了现代电子系统设计中至关重要的两个核心领域:数字信号处理(DSP)与自动控制理论。这不是一本关于基本数字逻辑或电路原理的教材,而是专注于如何利用先进的数学工具和算法,对复杂的物理信号进行高效处理,并构建稳定、精确的反馈控制系统。全书旨在为电子工程、通信工程、自动化以及相关交叉学科的高年级本科生、研究生及专业工程师提供一个深入且实用的学习路径。 第一部分:高级数字信号处理的理论基础与实现 本部分深入剖析了数字信号处理从理论建模到实际实现的全过程,重点关注了信号的频域分析、滤波器设计的高级技巧以及高效的算法实现。 第1章:离散时间系统与Z变换的深度解析 本章超越了传统的傅里叶变换在离散系统中的应用,重点讨论了双边Z变换的收敛域分析、逆变换的求解技巧(如部分分式展开的复杂情况),以及系统函数的零极点分布如何决定系统的稳定性和瞬态响应特性。我们详细阐述了离散卷积的矩阵表示法,并引入了状态空间表示在离散时间系统分析中的重要性,为后续的控制理论学习打下坚实基础。 第2章:快速傅里叶变换(FFT)的优化算法与应用 本章不再停留于FFT的基本蝶形结构,而是深入探讨了不同基数的FFT算法(如混合基、三重混合基)的效率比较与实现复杂度。讨论了窗口函数对谱泄漏的影响,并对比了Hann、Hamming、Blackman-Harris等窗口函数的适用场景。实践层面,本章详细介绍了周期谱估计(DFT)与非周期谱估计(FFT)的内在区别,以及在处理非平稳信号时采用短时傅里叶变换(STFT)和小波变换的初步概念。 第3章:无限脉冲响应(IIR)与有限脉冲响应(FIR)滤波器的精细设计 本章对比了IIR和FIR滤波器的固有优势与局限性。在IIR设计方面,我们将重点放在双线性变换法的推导过程,以及如何通过预畸变技术补偿模拟到数字转换带来的频率轴变形。对于FIR设计,我们将详细讲解频率采样法和最小二乘法,特别是如何利用Parks-McClellan算法(Equiripple设计)来优化滤波器的过渡带宽度和最小通带/阻带衰减,实现最优的幅度响应。 第4章:自适应滤波与谱估计技术 本章介绍了信号处理的前沿技术——自适应滤波。核心内容是维纳滤波的推导及其在噪声消除中的应用。我们将详细分析最小均方(LMS)算法和归一化LMS(NLMS)算法的收敛速度、步长选择对性能的影响,以及它们在回声消除和信道均衡中的实际案例。在谱估计方面,本章将对比经典的周期图法与高分辨谱估计方法(如Pisarenko法、子空间法),后者在低信噪比环境下的优越性将得到深入论证。 第二部分:现代自动控制系统的理论与设计 本部分聚焦于控制工程的核心——如何设计控制器使系统达到期望的性能指标(如稳定性、快速性、无差拍性)。 第5章:经典控制理论的复习与现代控制的过渡 本章快速回顾了传递函数、框图代数、梅森增益公式等经典工具,但核心在于引入状态空间法。我们将讲解如何将高阶常微分方程系统转换为标准的一阶状态方程,并讨论可控性和可观测性的充要条件(行列式判据),这是设计现代控制器和观测器的前提。 第6章:状态反馈控制器的设计与极点配置 本章是现代控制设计的基石。我们将详细推导极点配置(Pole Placement)的设计方法,利用Ackermann公式实现系统反馈增益矩阵$K$的求解,并讨论当系统不可完全控时,如何利用限制性极点配置来优化设计。此外,本章还将引入输出反馈控制的局限性及设计思路。 第7章:状态观测器的设计与闭环估计 在实际应用中,系统的状态往往无法直接测量。本章专注于状态观测器的设计,包括全阶观测器和降阶观测器(Luenberger Observer)。我们将利用对偶原理,论证观测器的极点配置与主系统极点配置之间的关系,并探讨卡尔曼滤波作为最优线性无偏估计器在状态估计中的核心地位及其在随机系统中的应用。 第8章:线性二次型调节器(LQR)与最优控制 本章引入了最优控制的概念,目标是寻找一个反馈增益 $K$,使得一个由二次型性能指标函数(代价函数)最小化。我们将详细推导代数黎卡提方程(ARE)的求解过程,并展示LQR设计相较于纯粹极点配置在控制能量消耗和系统鲁棒性方面的优势。此外,本章还将介绍H-无穷控制的基本思想,作为对LQR在处理外部扰动和模型不确定性时的补充。 综合实践与案例分析 全书的最后一部分将重点放在理论指导下的系统集成与调试。通过具体的工程案例,如高精度电机伺服系统(涉及电流环、速度环的串联控制)和数字通信中的信道均衡器设计(DSP与控制的结合),展示如何根据实际物理约束(如执行器饱和、传感器噪声)来选择合适的DSP算法和控制器结构,最终实现稳健、高性能的电子和自动化系统。 本书的特点在于其对数学推导的严谨性与对工程实践的贴近性相结合,旨在培养读者独立分析复杂信号、并设计复杂控制策略的能力。

作者简介

目录信息

第1章 软件过程规范1.1软件过程1.1.1过程1.1.2软件过程的分类和组成1.1.3软件过程定义的层次性1.2过程规范1.2.1什么是过程规范1.2.2过程规范的内容和示例1.2.3过程规范的影响和作用1.3软件生命周期的过程需求1.3.1软件工程过程1.3.2软件支持过程1.3.3软件管理过程1.3.4软件组织过程1.3.5客户供应商过程1.4软件生命周期标准1.4.1ISO/IEC标准体系1.4.2IEEE标准体系1.4.3标准体系的全貌图1.5软件过程建模1.5.1软件过程模型1.5.2基于UML的过程建模1.5.3基于IDEF3的过程建模1.5.4基于Agent的软件过程建模1.5.5基于SOA的软件过程模型1.6小结1.7习题第2章 软件过程成熟度2.1过程成熟度标准2.1.1软件过程不成熟的特点2.1.2软件过程成熟的标准2.2能力成熟度模型概述2.2.1CMM介绍2.2.2系统工程能力模型2.2.3集成化产品开发模型2.2.4CMMI的建立和目标2.3过程成熟度级别2.3.1成熟度等级的行为特征2.3.2理解成熟度等级2.3.3成熟度等级的过程特征2.3.4CMMI过程域2.3.5CMM和CMMI过程域的比较分析2.4软件过程的可视性2.5过程能力和性能预测2.6软件过程框架2.6.1软件过程环境和过程框架2.6.2软件过程文化2.6.3PSP/TSP和CMM组成的软件过程框架2.7小结2.8习题第3章 软件过程的组织管理3.1组织过程焦点3.1.1组织过程焦点的基础3.1.2组织过程焦点的活动3.1.3软件过程焦点的评估3.2组织过程定义3.2.1软件过程定义基础3.2.2剪裁标准软件过程的指南和准则3.3PSP过程框架和成熟度模型3.3.1PSP原则和思想3.3.2PSP过程框架3.3.3PSP成熟度模型3.4PSP设计与实践3.4.1PSP0/PSP0.1——个体度量过程3.4.2PSP1/PSP1.1——个体计划过程3.4.3PSP2/PSP2.1——个体质量管理过程3.4.4PSP3——个体循环过程3.5TSP的结构和启动过程3.5.1TSP的原则和思想3.5.2TSP结构3.5.3TSP启动过程3.6TSP工作流程3.6.1策略和计划3.6.2需求3.6.3设计和实现3.6.4测试和后期维护3.7小结3.8习题第4章 软件过程的需求管理4.1需求管理的模型和流程4.1.1软件需求工程概述4.1.2需求过程系统模型4.2需求开发4.2.1需求获取的过程和方法4.2.2基于用例的需求获取和分析4.2.3需求定义4.3需求管理4.3.1需求确认4.3.2需求跟踪4.3.3需求变更控制4.4小结4.5习题第5章 软件过程的技术管理5.1软件过程的技术架构5.1.1过程技术架构的层次和内容5.1.2软件过程资源的管理5.2软件过程的问题分析和决策方法5.2.1过程问题解决的系统方法5.2.2原因分析和缺陷分析5.2.3决策分析与决定5.3软件过程的技术路线5.3.1软件项目过程的技术解决流程5.3.2技术解决计划的建立和实施5.3.3开发设计5.3.4编程和单元测试5.3.5验证、确认与测试5.4知识传递5.5软件过程管理工具5.5.1需求管理工具5.5.2面向对象的分析设计工具5.5.3配置管理和变更管理工具5.6小结5.7习题第6章 软件过程的项目管理6.1软件配置管理6.1.1配置管理过程6.1.2基线控制6.1.3版本控制6.1.4变更控制6.2项目估算和资源管理6.2.1规模度量6.2.2成本估算6.2.3资源管理6.3项目风险评估6.3.1风险识别6.3.2风险分析和评估6.4制定项目计划6.4.1工作分解结构表(WBS)6.4.2日程和人员安排6.5项目跟踪和监督6.5.1项目跟踪的重要性6.5.2项目过程的跟踪和控制6.6小结6.7习题第7章 软件过程的质量管理7.1质量管理概述7.2软件质量方针和计划7.2.1软件质量方针7.2.2质量计划7.3软件评审过程和方法7.3.1角色和责任7.3.2软件评审过程7.3.3软件评审方法7.4缺陷分析和预防7.4.1缺陷分析7.4.2鱼骨图7.4.3缺陷预防7.5质量度量7.5.1度量要素7.5.2基于缺陷的质量度量7.6PSP过程质量管理7.6.1过程质量度量7.6.2缺陷移除和预防7.7小结7.8习题第8章 软件过程的集成管理8.1集成项目管理8.1.1项目过程的集成管理8.1.2集成管理流程8.2集成项目的合成计划8.2.1合成项目计划8.2.2合成项目计划的管理8.2.3合成项目计划的实施8.2.4组间协调8.3产品集成的过程管理8.3.1软件产品工程8.3.2产品集成的管理流程8.3.3软件产品工程的实践8.4集成产品开发模式8.4.1IPD产生的背景8.4.2产品及周期优化方法8.4.3IPD核心思想8.4.4IPD的过程框架模式8.5IPD方法应用和实践8.5.1IPD的方法体系8.5.2IPD的方法启动和建立8.5.3市场过程管理8.5.4流程重整8.5.5产品重整8.5.6新产品开发8.6小结8.7习题第9章 软件过程的评估和改进9.1过程模型的剪裁9.1.1软件开发组织的类型9.1.2CMMI表示方法9.1.3模型剪裁的用途9.1.4连续式表示模型的剪裁9.2软件过程度量9.2.1过程度量的内容9.2.2过程度量的流程9.2.3过程度量的方法9.2.4过程度量技术9.2.5过程能力度量9.2.6软件过程生产率的度量9.3过程评估参考模型9.3.1ISO/IEC 15504评估模型9.3.2Bootstrap评估模型9.3.3Trillium评估模型9.3.4CMM/CMMI评估体系9.4过程评估9.4.1软件过程评估的目标和期望9.4.2软件过程评估的内容和范围9.4.3软件过程评估的方式和类型9.4.4软件过程评估的方法9.5过程改进的模型和方法9.5.1质量改进范例9.5.2过程改进的IDEAL模型9.5.3过程改进的Raytheon方法9.5.4过程改进的6 Sigma方法9.6组织和技术革新9.7软件过程改进的实施9.7.1过程改进的原则和策略9.7.2过程改进的组织支持9.7.3软件过程改进计划9.7.4过程改进的具体实施步骤9.7.5软件过程改进的自动化实现9.8小结9.9习题第10章 软件过程的管理实践10.1IBMRational业务驱动开发的过程管理10.1.1RUP的迭代过程10.1.2提高过程的适应性 10.1.3需求开发和质量改进10.1.4架构设计和组件复用10.1.5跨团队协作10.1.6过程实施的最佳实践10.2微软公司的软件开发过程模式 10.2.1MSF的过程模型10.2.2MSF的团队模型10.2.3MSF过程模型的特点和原则10.2.4MSF过程模型的应用10.3敏捷模型的软件过程管理10.3.1敏捷方法的过程模型10.3.2敏捷过程的最佳实践10.4面向构件的软件过程10.4.1面向构件软件过程的思想10.4.2面向构件软件过程的阶段划分10.5软件过程的自定义体系10.5.1过程模式的对比分析10.5.2自我定义的理想管理过程10.6小结10.7习题附录A 软件过程规范示例A.1总则A.2项目管理过程规范A.2.1项目立项与计划A.2.2项目实施A.2.3项目结束A.3开发过程规范A.3.1过程总述A.3.2需求分析阶段A.3.3系统架构设计阶段A.3.4细化设计阶段A.3.5编码和单元测试A.3.6系统集成与集成测试A.3.7系统测试A.3.8验收测试与安装A.3.9维护A.4需求变更管理过程规范A.4.1过程总述A.4.2过程规范A.5配置管理过程规范A.5.1配置管理的目标A.5.2配置管理过程规范A.6附件附录B CMMI术语附录C参考文献
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读后感

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用户评价

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这本《数字设计基础与应用学习与实验指导》简直是为我量身定做的!我一直对数字设计领域充满好奇,但又苦于找不到一本能真正带我入门的书。市面上很多书要么理论过于晦涩,要么实践过于肤浅,很难找到一个恰到好处的切入点。翻开这本书,首先吸引我的是它详实的目录,从最基础的逻辑门,到复杂的电路设计,再到具体的应用场景,层层递进,非常有条理。我尤其关注到它在“基础”部分花了很大的篇幅,这对我这种完全的初学者来说太重要了,扎实的基础是后续学习的关键。而且,它不仅仅是理论的堆砌,还配有大量的插图和图示,这些视觉化的元素让抽象的概念变得直观易懂,我可以用最短的时间理解那些复杂的逻辑关系。书中“实验指导”的部分更是让我眼前一亮,详细的操作步骤,清晰的实验目标,甚至还提供了可能遇到的问题及解决方案,这让我觉得学习不再是枯燥的理论记忆,而是充满探索和实践的乐趣。我尝试着看了几页关于集成电路的讲解,感觉作者的语言非常通俗易懂,没有过多的专业术语,即使是对门外汉也能快速领会。这本书的出现,让我觉得我终于找到了那个能够带领我走进数字设计世界,并且能够一步步踏实前行的引路人。

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这本书的外观设计就透着一股严谨和专业的气息,封面颜色稳重,字体清晰,给人一种值得信赖的感觉。翻开书页,首先映入眼帘的是非常清晰的目录结构,让我对整本书的内容有了大致的了解,也方便我根据自己的学习需求进行重点阅读。我特别欣赏的是书中对于“基础”概念的阐述,我认为这是学习任何一门技术的核心。它似乎从最基础的逻辑门电路讲起,循序渐进地深入到更复杂的数字系统设计,这种由浅入深的讲解方式,对于巩固理论知识非常有帮助。而且,我注意到书中大量的图表和流程图,这对于理解复杂的电路结构和逻辑关系起到了至关重要的作用,能够帮助我更快地把握精髓。更让我感到惊喜的是,“实验指导”部分的内容。它不仅仅是列出实验项目,更像是提供了完整的解决方案,包括实验目的、所需器材、操作步骤,甚至是预期的实验结果和分析方法,这对于我这种需要动手实践的学习者来说,是非常有价值的。我希望能通过这些实验,将理论知识转化为实际操作能力,并且能够理解其中的原理。我期待书中在“应用”部分,能够提供一些与时俱进的案例,展示数字设计在现代科技发展中的实际作用,例如在人工智能、物联网等新兴领域。总之,这本书给我一种扎实、全面、实用的学习体验,是我深入学习数字设计的理想伙伴。

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不得不说,这本书的设计感真的蛮强的。封面那种简约的风格,加上一些科技感的元素,一下子就能抓住眼球。而且,它的版式设计也很好,章节的划分清晰,重点突出的也很到位,阅读起来不会觉得压抑。我最看重的是书中的“应用”部分,因为我希望学到的知识不仅仅停留在理论层面,而是能够真正应用到实际的项目中去。从我目前的浏览来看,这本书在“应用”这块的内容组织得相当有层次,似乎涵盖了从概念验证到产品实现的各个环节,并且给出了很多值得借鉴的设计思路和案例分析。我很想看看书中是如何讲解如何将基础的数字设计原理转化为解决实际问题的方案的,比如在某个具体的硬件开发项目中,应该如何应用这些知识来优化设计、提升性能。如果书中能够包含一些典型的项目案例,并详细拆解其设计过程,那对我的帮助就太大了。另外,我个人对“实验指导”部分也很期待,希望能够通过动手实践,加深对理论知识的理解,并且能够锻炼我的实际操作能力。总而言之,这本书给我的感觉是既有深度又有广度,理论与实践结合得非常完美,是一本非常值得我深入研读的参考书。

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一本翻开就能让人眼前一亮的教材,封面设计简洁大气,色彩搭配也很舒服,一看就是精心打磨过的。迫不及待地翻阅起来,书页的纸质不错,触感细腻,印刷清晰,字迹不晕染,这一点在学习过程中很重要,毕竟要长时间阅读,良好的阅读体验能大大提升学习的乐趣和效率。内容方面,虽然我还没深入研究,但从目录和章节标题来看,它似乎对数字设计的整个流程都有所涵盖,从基础概念的引入,到实际应用的展开,再到实验环节的指导,结构非常清晰,逻辑性也很强,给人一种循序渐进、系统学习的感觉。感觉这本书在理论讲解和实践操作之间找到了很好的平衡点,既能帮助我们打下坚实的理论基础,又能通过实验环节将知识转化为实际技能,这对于我们这些初学者来说,无疑是非常宝贵的。我特别期待书中关于“应用”部分的具体案例,希望能够看到一些贴近实际项目的设计思路和方法,这样在学习完理论知识后,就能更快地将所学应用到实际的创作中去。而且,书中的实验指导部分,希望能有详细的步骤说明和必要的参考资源,这样我们才能更好地跟着实践,克服学习中的困难。总的来说,这本书给我的第一印象非常好,充满了学习的吸引力,让我对数字设计的探索充满了期待。

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刚拿到这本书,就觉得它是一本很有诚意的作品。书的装订牢固,拿在手里很有质感,而且翻阅起来也很顺畅,不会轻易散架。最让我满意的是,它在理论知识的讲解上,没有故作高深,而是用一种非常平实的语言,将复杂的概念解释得清晰透彻,这对于我这种非科班出身的学习者来说,简直是福音。我特别喜欢书中穿插的那些图文并茂的讲解,每一个概念都有相应的示意图,让抽象的逻辑变得具体可见,大大降低了学习的门槛。而且,它在“实验指导”部分,我认为是它的一大亮点。我通常觉得理论学习很容易流于表面,而实验环节则能真正检验学习成果。书中提供的实验项目,看起来很有代表性,并且步骤也写得很详细,我觉得我可以跟着它一步步来,完成一些小型的数字设计项目,从而积累实践经验。我注意到书中似乎还提到了一些关于“应用”的案例,我非常期待能够看到一些真实世界的数字设计应用,比如在消费电子、通信领域等,了解这些原理是如何被实际应用起来的。这本书给我的感觉就是,它不只是提供知识,更是在引导我如何去学习,如何去实践,让我对数字设计的学习充满了信心。

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