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出版者:

作者:李建勇 编

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:2008-6

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787304040956

丛书系列:

图书标签:

• 机电控制
• 电气工程
• 自动化
• 控制工程
• 机械工程
• 传感器
• 执行器
• PLC
• 单片机
• 控制系统

《现代信号处理与系统分析》内容简介 书籍定位与目标读者 本书《现代信号处理与系统分析》旨在深入剖析信号处理与系统分析领域的理论基础、核心算法及其在工程实践中的应用。本书面向对象是高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、仪器科学与技术等相关专业的高年级本科生、研究生，以及在相关领域从事研发、设计和技术支持工作的工程师和科研人员。本书力求在严谨的数学推导和清晰的物理意义阐释之间找到最佳平衡点，使读者不仅能够掌握必备的理论知识，还能具备利用现代工具解决实际工程问题的能力。 核心内容结构 本书内容围绕信号的表示、变换、分析与滤波展开，共分为七大部分，结构严谨，层层递进。 第一部分：信号与系统的基本概念 本部分奠定了全书的理论基石。首先界定了连续时间信号与离散时间信号的数学模型，并详细介绍了常见的信号类型，如指数信号、正弦信号、脉冲函数和阶跃函数等，强调了它们在物理世界中的对应关系。随后，系统理论被引入，重点阐述了线性时不变（LTI）系统的基本性质，如叠加性、时不变性、因果性和稳定性。通过对卷积积分和卷积和的详尽推导，揭示了LTI系统输入与输出之间的内在联系——卷积这一核心运算。此外，本部分还引入了系统的框图表示法和传递函数概念，为后续的分析工具做好了铺垫。 第二部分：傅里叶分析的深化 傅里叶分析是信号处理的灵魂。本书从连续时间傅里叶变换（CTFT）和傅里叶级数（FS）的定义出发，系统回顾了这些变换的基本性质，如线性性、时移性、频移性、帕塞瓦尔定理等。更重要的是，本书深入探讨了周期信号的频谱特性以及非周期信号的频谱表示。 针对离散时间信号，本书详尽阐述了离散时间傅里叶变换（DTFT）。由于DTFT的收敛性限制，本书顺理成章地引入了离散傅里叶变换（DFT），这是连接理论与数字实现的桥梁。本书详细分析了DFT的性质，并对快速傅里叶变换（FFT）算法的原理进行了概述，强调了其在现代计算中的革命性意义，但不会深入到复杂的蝶形运算细节，而是侧重于其应用条件和计算复杂度分析。 第三部分：拉普拉斯变换与Z变换 为了分析和处理不稳定系统以及处理更复杂的因果性问题，本部分着重介绍了复频域分析工具。 拉普拉斯变换（Laplace Transform, LT）被用于分析连续时间系统的动态特性。本书详细定义了单边和双边拉普拉斯变换，并重点讨论了收敛域（ROC）的概念及其对系统稳定性和因果性的判断作用。通过LT，系统响应、系统稳定性判据以及卷积运算的代数化处理被清晰地展示出来。 Z变换（Z-Transform）是处理离散时间系统的对应工具。与拉普拉斯变换类似，本书强调了Z变换的定义、基本性质，特别是对离散时间系统稳定性的判别，所有分析均围绕ROC展开。通过双向对比LT和Z变换，读者能深刻理解复频域分析方法的普适性。 第四部分：随机信号分析基础 工程实践中，大量信号包含随机性。本部分将视角从确定性信号扩展到随机过程。首先，本书定义了随机变量和随机过程的基本概念，包括均值函数、自相关函数和互相关函数。 重点讨论了宽平稳随机过程（WSS）和窄平稳随机过程（NSS）的特性。通过分析随机过程通过LTI系统的输出统计特性，本书阐释了如何使用功率谱密度（PSD）来表征随机信号的频率分布。Wiener-Khinchin定理作为连接相关函数与功率谱密度的关键，被进行了细致的数学推导与物理意义解释。 第五部分：数字滤波器设计（I）：IIR滤波器 本部分开始进入信号处理的核心应用——滤波。滤波器被分为无限脉冲响应（IIR）和有限脉冲响应（FIR）两大类。 IIR滤波器设计着重于利用模拟滤波器的成熟理论。本书详尽介绍了双线性变换法和脉冲响应不变法，这是将连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器）转化为离散时间滤波器的主要途径。设计流程包括规范化、选择原型、频率变换和系数计算，每一步都配有详细的工程实例说明。同时，本书也讨论了IIR滤波器在量化和溢出方面的潜在数值稳定性问题。 第六部分：数字滤波器设计（II）：FIR滤波器 FIR滤波器因其固有的线性相位特性而在许多对相位失真敏感的应用中占据主导地位。本部分深入研究了FIR滤波器的设计方法。 核心内容聚焦于窗函数法，详细分析了矩形窗、汉宁窗、海明窗等不同窗函数的频谱特性和对滤波器过渡带、阻带衰减的影响。此外，本书还介绍了频率采样法和等波纹法（Parks-McClellan算法的原理性介绍），旨在使读者理解如何获得最优的幅度响应。 第七部分：多速率信号处理与应用初步 作为对前述理论的延伸，本部分介绍了现代通信和数据采集系统中至关重要的多速率技术。 采样定理的严格阐述是本节的起点，包括过采样和欠采样的影响。重点讲解了抽取（Down-sampling）和插入（Up-sampling）的操作，以及在这些操作中保持信号完整性所必需的理想插值滤波器。通过对这些基本操作的理解，本书初步介绍了如子带编码和抽取式滤波等高级概念，为读者进入更专业化的数字信号处理领域打下了坚实的基础。 总结 本书《现代信号处理与系统分析》以严谨的理论推导为骨架，以工程实用性为导向，构建了一个从基础概念到先进应用的完整知识体系。全书配有大量的例题和设计步骤，确保读者能够从理论走向实践，掌握信号的深层结构，并能熟练设计出满足特定性能要求的数字信号处理系统。通过学习本书，读者将具备独立分析和解决复杂信号处理问题的能力。

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我最近翻阅了一本关于认知心理学中“记忆重构”机制的学术专著，这本书的写作风格非常具有实验性和批判性，完全颠覆了我过去对“记忆是录像带”的朴素认知。作者通过一系列精心设计的心理学实验，比如“目击者证词的误导效应”和“虚假记忆植入”研究，清晰地论证了人类记忆的易变性和主观建构性。书中对工作记忆与长期记忆信息编码、提取的神经生理基础描述得非常到位，虽然涉及一些神经科学术语，但作者总能用贴切的比喻进行解释，使得非专业人士也能跟上思路。最让我感到震撼的是，书中探讨了社会文化因素如何潜移默化地影响个体对过去事件的集体叙事，这对于我们理解历史观点的差异，甚至是个人创伤的应对方式，提供了强有力的理论支撑。读完后，我对“我记得”这个陈述持有了前所未有的审慎态度，这是一次对自身心智运作模式的彻底反思和重新校准。

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我最近沉迷于一本深入探讨非线性动力学在复杂系统建模中应用的专业书籍，这本书的深度和广度都令人惊叹。它没有停留在传统的微分方程求解层面，而是大胆地将混沌理论、分岔分析以及庞加莱截面等高阶数学工具引入到对生态系统演变和金融市场波动的模拟中。作者在处理数据噪声和模型不确定性时所展现出的严谨态度，非常值得我这位初入研究领域的新手学习。尤其是在介绍“洛伦兹吸引子”时，书中配有大量高精度的图形化演示，将原本抽象的数学概念具象化，让我能清晰地感受到微小初始条件的巨大差异如何导致系统走向截然不同的状态。全书的逻辑推进非常紧密，每一章的理论构建都以前一章的结论为基石，使得读者在不断接受新知的同时，也能对整体框架保持清晰的把握。对于那些希望从传统线性思维中跳脱出来，探索更真实、更复杂的自然或社会现象的科研工作者来说，这本书无疑是一份极具挑战性但回报丰厚的智力之旅。

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这是一本关于古代航海技术演变及其对全球贸易网络影响的史学巨著。它的叙事节奏非常舒缓，但信息密度极高，仿佛在邀请你慢下来，去品味每一次风向的改变和每一块木板的拼接如何构筑起人类征服海洋的决心。书中对不同文明造船工艺的对比分析尤为精彩，比如从腓尼基的单层船体到维京人的龙骨结构，再到中国宋代福船的密封隔舱技术，每一种创新都被放在其特定的地理和资源背景下进行剖析。我惊喜地发现，书中对导航工具的描述也极其细致，从早期的星象观测到后来的磁罗盘校准误差的处理，每一个细节都透露出早期水手们与自然力量搏斗的智慧。它不仅仅是讲船，更是讲人与人、人与广阔海洋之间的关系重塑，展示了技术进步如何以一种不可逆转的方式，将原本分散的地区紧密地联结起来，奠定了现代全球化的基础。

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这本书聚焦于文艺复兴时期佛罗伦萨的艺术赞助体系及其背后的政治运作，阅读体验堪称一场穿越时空的盛宴。作者并非简单地罗列美第奇家族资助了哪些画家或雕塑家，而是巧妙地将艺术创作的“幕后故事”与城邦的权力斗争、家族的声誉维护紧密结合起来。书中详尽地分析了“委托契约”的具体条款，揭示了艺术家如何在严格的商业和政治框架内寻求创作自由，以及教会和贵族对艺术主题的微妙干预。我特别欣赏作者对“肖像画”功能的研究，它如何从单纯的形象记录演变为一种巩固世俗权力的工具，甚至比军事胜利更持久。阅读过程中，我仿佛能闻到画室里油彩和松节油的味道，感受到艺术家们在面对强大赞助人时的那种既敬畏又渴望表达的复杂心情。这本书对于理解艺术史中“天才”的诞生，不再是孤立的灵感爆发，而是复杂的社会经济结构作用的结果，提供了极其深刻的视角。

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这本关于现代城市规划与可持续发展的著作，简直是为我们这些对未来城市形态充满好奇的普通人量身定做的。作者以一种极其生动且富有洞察力的方式，将那些晦涩的宏观概念，比如“绿色基础设施”和“智慧交通系统”，用日常生活的例子串联起来。我记得书中花了相当大的篇幅来分析丹麦哥本哈根如何通过整合自行车道和公共交通网络，彻底改变了市民的出行习惯，这不仅仅是技术层面的革新，更是一种生活哲学的转变。特别是关于社区参与在城市更新中的作用，书中引用的案例非常扎实，强调了自下而上的需求如何驱动更具人文关怀的规划决策，而不是一味追求效率至上的“铁盒子”建筑群。我个人对其中关于“韧性城市”的讨论印象深刻，它不再仅仅是抵抗灾害，而是指城市在面对气候变化、资源短缺等长期挑战时，保持其核心功能的灵活性和适应性，读完后感觉对我们居住的环境有了更深层次的理解和责任感。它不是一本枯燥的教科书，更像是一位经验丰富的城市设计师，在你耳边娓娓道来未来可居之地的蓝图，激发了人们对美好生活的具体想象。

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