电子技术实验与课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:245

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出版时间:2005-2

价格:24.00元

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isbn号码:9787563620296

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图书标签:

• 电子技术
• 实验
• 课程设计
• 电路分析
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• 数字电子
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• 实践教学
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• 理工科

《数字信号处理基础与应用》图书简介 聚焦理论深度与工程实践的桥梁 本书旨在为读者提供一套全面、深入且紧密联系实际工程应用的数字信号处理（DSP）知识体系。不同于侧重基础实验操作的教材，本书将理论的严谨性与现代DSP技术的前沿发展紧密结合，旨在培养读者解决复杂信号处理问题的能力，而非仅仅停留在电路或基础实验仪器的操作层面。 第一部分：理论基石与数学工具的深耕 本书的理论部分从信号与系统分析的根基出发，但会迅速过渡到数字域的独特挑战与机遇。我们详尽阐述了离散时间信号与系统的基本概念，重点解析了Z变换（Z-Transform）在系统稳定性分析和滤波器设计中的核心作用，并将其与傅里叶变换进行深度对比，揭示了周期延拓和频谱混叠（Aliasing）的本质。 特别地，书中花费大量篇幅构建了离散傅里叶变换（DFT）的完整理论框架。这不仅包括了DFT的数学定义及其性质，更重要的是对快速傅里叶变换（FFT）算法的原理进行了细致剖析。我们不仅介绍了最经典的Cooley-Tukey算法，还探讨了其在不同数据长度下的实现优化策略，包括基2、基4以及混合基FFT的适用场景和性能差异。这部分内容的深度足以支撑读者理解现代频谱分析仪的工作原理，而不仅仅是调用一个库函数。 第二部分：数字滤波器设计——从理论到实现 数字滤波器是DSP技术的灵魂所在。本书对滤波器设计部分进行了系统性的梳理，分为IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）两大类进行深入讲解。 在FIR滤波器部分，我们详细对比了窗函数法（如汉宁窗、海明窗、凯撒窗）的优缺点及其在不同过渡带宽度下的选择标准。随后，我们将重点放在更高效的频率采样法和最优滤波器设计理论，例如Parks-McClellan算法（最小二乘法），阐明如何通过迭代优化来获得具有最佳幅度响应特性的线性相位滤波器。 对于IIR滤波器，本书摒弃了简单地将模拟滤波器（如Butterworth、Chebyshev、椭圆滤波器）直接映射到数字域的传统方法。我们深入探讨了双线性变换（Bilinear Transform）背后的几何意义和频率预畸变（Pre-warping）的必要性，确保滤波器在数字域的性能与模拟原型保持一致。此外，我们还探讨了IIR滤波器的稳定性和量化误差对系统性能的影响。 第三部分：现代谱分析与参数估计 本书超越了传统的基于FFT的周期图法，进入了高分辨率谱分析领域。我们系统介绍了参数化模型，如自回归（AR）模型、滑动平均（MA）模型及其组合的ARMA模型，并详细讲解了如何利用Yule-Walker方程或Burg算法来估计这些模型的系数，从而实现比传统FFT更精细的频率分辨率。这部分内容为雷达信号处理、语音识别中的基频估计等应用奠定了坚实基础。 同时，书中还引入了现代谱估计技术，如最小方差无偏功率谱估计（MVDR，也称为Capon方法）和子空间分解方法（如MUSIC和ESPRIT），阐述它们如何在低信噪比环境下有效分离相近的窄带信号，这是高性能阵列信号处理的关键技术。 第四部分：自适应滤波与复杂系统控制 本书的最后一个重要模块聚焦于自适应信号处理。我们详细介绍了LMS（最小均方误差）算法及其变体（如NLMS），分析了收敛速度、稳态误差与步长选择之间的权衡。这些理论被直接应用于实际工程问题，如回声消除（Acoustic Echo Cancellation）、噪声消除（Noise Cancellation）和信道均衡（Channel Equalization）。读者将学习如何构建一个闭环自适应系统，使滤波器系数能实时跟踪环境变化。 此外，本书还探讨了多速率信号处理的概念，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation）滤波器组的设计，以及它们在软件定义无线电（SDR）和高保真音频系统中的应用，确保读者理解如何在不同采样率之间高效、无损地转换信号。 适用对象与学习目标： 本书适合于电子信息工程、通信工程、控制科学、声学工程等领域的高年级本科生、研究生，以及需要深入理解和应用DSP技术的研发工程师。学完本书，读者将能够： 1. 熟练运用Z变换和FFT进行系统分析。 2. 根据具体应用需求，设计出性能满足指标的FIR和IIR滤波器。 3. 掌握现代谱估计方法，有效处理低信噪比或多径环境下的信号。 4. 理解并实现LMS等自适应算法，解决动态环境下的干扰抑制问题。 5. 具备独立进行复杂信号处理算法设计、仿真验证及系统实现的能力。 本书强调从基础数学原理推导出工程算法的逻辑链条，而非仅仅提供操作指南，确保读者能够真正驾驭数字信号处理这门强大的技术工具。

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我对这本书的评价是，它在实验设计和课程实践部分的组织编排，体现了一种极高的专业水准和对工程实践的深刻洞察。很多电子类书籍在理论上头头是道，但一到动手实践环节就显得捉襟见肘，步骤含糊不清，或者所需材料过于晦涩难寻。然而，这本书的课程设计部分，从最初的需求分析到最终的系统集成，每一步都规划得井井有条。例如，书中提出的“智能环境监测系统”的课程设计项目，其难度设置非常巧妙，它要求学生不仅要掌握微控制器编程，还要涉及到传感器接口电路的设计与噪声抑制技术，这完全模拟了真实工业界面临的挑战。更重要的是，它提供的不仅是“做什么”的指导，更有“为什么这么做”的深入论证。在调试环节，书中特意加入了一章关于常见故障排查的宝典，里面列举了从焊接不良到软件逻辑错误等一系列可能遇到的“坑”，并提供了快速定位和解决问题的思路，这对于初学者来说，简直是救命稻草，大大减少了因调试受挫而产生的挫败感。这种对工程全生命周期的覆盖，使得这本书远超了一般的实验指导手册的范畴。

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从文献引用和参考资料的丰富程度上看，这本书的学术根基是相当扎实的。它在每一个重要的知识点后面，都清晰地标注了可以进一步深入研究的经典文献和权威标准，这为我后续的学术研究提供了极佳的导航图。很多教材为了追求篇幅的简洁会省略这些细节，但《电子技术实验与课程设计》的作者显然是希望读者能够构建一个完整的知识网络，而不是孤立地学习某个孤立的技能点。更值得称赞的是，书中不仅引用了传统的IEEE论文，还包含了部分行业白皮书和标准草案的解读，这使得书中的内容兼具学术的严谨性和行业的实战性。这种多维度的参考体系，让这本书成为了一个极佳的桥梁，连接了高校的理论教学与工业界的前沿实践。对于那些希望未来继续深造或者直接进入高技术行业工作的学生来说，这本书提供的参考线索价值连城，它指引的不是终点，而是下一阶段学习的起点，这一点让它在众多同类书籍中脱颖而出，成为我书架上不可或缺的工具书。

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这本《电子技术实验与课程设计》我真是爱不释手，尤其是它对基础概念的阐述，简直是点石成金。我记得有一次我对某个特定电路的工作原理感到困惑，翻开这本书的对应章节，作者用非常直观的比喻和详尽的图解，一下子就让我茅塞顿开。那种感觉就像是，原本蒙着一层灰尘的玻璃突然被擦亮了，整个世界的逻辑都清晰可见。书中对各种元件特性的讲解，并非那种干巴巴的参数罗列，而是结合实际应用场景进行剖析，让我深刻理解了为什么在设计中要选择特定的电阻或电容。比如，在讲解运算放大器的非线性特性时，它没有止步于理论公式，而是通过一个模拟信号处理的实例，清晰地展示了饱和失真是如何发生的，以及如何通过反馈网络来校正。这种深入浅出的教学方式，极大地激发了我对电子学更深层次探索的兴趣。而且，书中的排版设计也十分考究，关键公式和重要结论都有醒目的标记，即便是快速浏览时也能抓住重点，对于时间紧张的工程师和学生来说，无疑是一个巨大的福音。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，在你学习的每一个关键节点都适时地给予了恰到好处的指引。这本书的价值，绝对体现在它能将复杂的理论转化为可操作的知识体系。

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这本书在对新兴技术的整合方面做得非常到位，显示出作者团队紧跟时代步伐的决心。尽管这是一本偏基础的实验与设计课程用书，但它并没有沉湎于过时的技术细节，而是巧妙地将现代的嵌入式系统和FPGA思维融入到了传统的模拟与数字电路设计中。例如，在数字信号处理的实验模块中，它不再仅仅停留在对理想滤波器的设计与仿真，而是鼓励学生使用FPGA平台来实现有限脉冲响应（FIR）滤波器，这极大地拓宽了学生的视野，使他们能接触到现代硬件加速的理念。这种前瞻性的内容设置，让这本书的适用周期大大延长，不至于在两三年内就变得陈旧。我特别喜欢它在设计实践中对“资源约束”这一工程核心概念的强调。书中多次提醒读者，在设计时必须考虑到功耗、成本和实时性等现实因素，而不是一味追求理论上的完美性能。这种“务实主义”的教学态度，是许多纯理论书籍所缺乏的宝贵财富，它教会我们如何在理想与现实之间找到最佳的平衡点。

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这本书的语言风格非常独特，它仿佛在和一位有志于深入电子领域的朋友进行一次深入而坦诚的对话。我特别欣赏它在描述复杂电路拓扑结构时所采用的类比和幽默感，这使得原本枯燥的理论推导过程变得生动有趣。它不搞那种高高在上的学术腔调，而是非常接地气地解释了为什么某项技术在特定历史背景下被发明出来，以及它在后续发展中是如何被继承和改进的。比如，在讲解反馈理论时，作者引用了经典控制论的例子，将电子系统的稳定性问题与日常生活中遇到的平衡问题联系起来，一下子就拉近了读者与知识的距离。阅读这本书的过程，不是被动地接收信息，而是一种主动的思考和探索。它会时不时地抛出一些开放性的问题，引导读者去思考“如果改变某个参数，系统会有怎样的表现？”这种引导式教学，培养的不仅仅是动手能力，更是批判性思维。在我看来，一本好的技术书籍，应该能点燃读者心中的那团火，《电子技术实验与课程设计》无疑做到了这一点，它让你渴望去验证书中所述的一切，去亲手搭建那个理论上完美的系统。

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