模拟电路基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787111044352

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• 模拟电路
• 电路分析
• 电子技术
• 基础电子学
• 模拟电子
• 电路设计
• 元器件
• 线性电路
• 信号处理
• 高等教育

数字信号处理导论：从理论到实践的深度探索 本书面向对象： 本书旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关领域的本科高年级学生、研究生以及致力于提升数字信号处理（DSP）技能的工程师提供一本全面、深入且实用的学习资源。它要求读者具备一定的线性代数、微积分以及基础电路理论知识。 内容概述： 《数字信号处理导论》并非一本简单的理论堆砌，而是一本将前沿理论与工程实践紧密结合的综合性教材。本书从数字信号处理的底层原理出发，逐步深入到高级应用，旨在培养读者独立分析、设计和实现复杂DSP系统的能力。全书结构严谨，逻辑清晰，覆盖了数字信号处理的几乎所有核心模块。 第一部分：离散时间信号与系统基础 本部分为后续学习奠定坚实的数学基础。我们首先对连续时间信号和离散时间信号进行了详尽的对比和分析，重点阐述了采样理论——特别是著名的香农-奈奎斯特采样定理，并详细讨论了混叠现象的成因、影响及避免措施。 离散时间信号表示： 深入探讨了序列的表示、基本运算（平移、翻转、缩放）以及周期性、能量和功率信号的定义。 线性时不变（LTI）系统： 这是DSP的核心概念之一。我们使用卷积和（Convolution Sum）来描述LTI系统的时域特性，并通过系统函数（Transfer Function）在频域进行分析。系统的因果性、稳定性（BIBO稳定性）的判据被严格推导和论证。 傅里叶分析的基石： 引入了离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质。由于DTFT的连续性，我们随后转向其离散化形式——离散傅里叶变换（DFT）。DFT不仅是理论分析的工具，更是所有实际DSP算法的基础。快速傅里叶变换（FFT）算法的原理、不同实现的效率（如Cooley-Tukey算法）及其在工程中的应用被详细剖析。 第二部分：Z变换与系统分析 Z变换作为离散时间系统的强大分析工具，在本书中占据了核心地位。它如同复变函数在连续时间系统中的拉普拉斯变换一样关键。 单边和双边Z变换： 详细定义了Z变换及其收敛域（Region of Convergence, ROC），并系统性地总结了Z变换的常用性质，如时移、微分（在离散时间域中的对应操作）和卷积性质。 系统函数与零极点分析： 利用Z变换，我们能够将LTI系统的时域差分方程转化为频域的代数方程，即系统函数 $H(z)$。本书着重讲解了零点（Zeros）和极点（Poles）在确定系统频率响应、稳定性和瞬态响应中的决定性作用。通过在Z平面上绘制零极点图，读者可以直观地理解系统的行为。 频率响应与滤波器的初步认识： 结合Z变换和单位圆上的点，推导了系统的频率响应 $H(e^{jomega})$，为后续的滤波器设计打下基础。 第三部分：数字滤波器设计 这是本书应用性最强的部分，分为IIR和FIR两大类滤波器的设计方法。 无限冲激响应（IIR）滤波器设计： 重点讲解了如何利用经典的模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫）通过双线性变换（Bilinear Transformation）转换为数字滤波器。详细讨论了预畸变（Prewarping）技术以补偿频率轴的非线性映射，并分析了IIR滤波器可能存在的量化效应和非线性相位问题。 有限冲激响应（FIR）滤波器设计： FIR滤波器因其精确的线性相位特性而在许多应用中占据主导地位。本书详细介绍了窗函数法（Windowing Method），包括矩形窗、汉宁窗、汉明窗等常见窗函数的选择标准及其对过渡带和阻带衰减的影响。同时，也介绍了更高级的频率采样法和最优等波纹（Parks-McClellan/Remez Exchange）算法的基本思想。 滤波器性能评估： 包含对通带、阻带、过渡带宽度、群延迟和相位的详细性能指标分析。 第四部分：快速傅里叶变换（FFT）及其应用 本部分聚焦于DFT的高效计算及其在频谱分析中的实际应用。 FFT算法详解： 不仅限于基-2 FFT，还探讨了任意长度N的FFT算法实现策略，强调了数据重排（Bit-Reversal）的重要性。 谱分析技术： 区别了参数化（Parametric）和非参数化（Non-parametric）谱估计。在非参数化部分，本书深入探讨了周期图（Periodogram）的方差问题，并重点介绍了改进的谱估计方法，如韦尔奇平均周期图法（Welch's Method）和重叠相加/相减法在实际计算中的优化策略。 第五部分：有限精度效应与DSP硬件实现 数字信号处理算法最终需要部署在实际硬件上，因此量化误差是不可忽视的工程问题。 量化误差分析： 详细分析了定点运算中，系数的量化、信号的量化以及乘法累加（MAC）操作中溢出和截断引入的噪声。 DSP系统实现考量： 讨论了定点（Fixed-Point）与浮点（Floating-Point）表示的优劣，以及在有限字长系统中，如何通过调整运算顺序和数据位宽来控制误差。 本书特色： 1. 理论的严谨性与实践的贴近性并重： 每章的理论推导后，均配有大量的“工程实例分析”模块，展示了如何将数学工具应用于雷达信号处理、音频压缩或通信均衡器设计中。 2. MATLAB/Python辅助教学： 书中包含了大量可供读者验证理论和设计算法的仿真代码示例，使得学习过程可视化、可操作化。 3. 深度剖析算法的局限性： 本书不回避数字处理中的固有难题，如频率泄漏、非线性相位失真等，并提供了应对这些挑战的专业工程解决方案。 通过系统学习本书，读者将能够熟练掌握数字信号处理的理论核心，并具备设计、分析和实现现代DSP系统的综合能力。

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