电路分析实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:吕伟锋//董晓聪

出品人:

页数:161

译者:

出版时间:2010-5

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787030273376

丛书系列:

图书标签:

• 电路分析
• 实验
• 电子技术
• 电路原理
• 高等教育
• 理工科
• 实验教学
• 模拟电路
• 基础实验
• 大学教材

现代信号处理导论 书籍简介 本手册旨在为对信号处理领域感兴趣的工程师、研究人员和高级学生提供一个全面而深入的入门指南。我们聚焦于从基础理论到实际应用的全景式梳理，内容设计力求严谨而又贴近工程实践，确保读者在掌握核心概念的同时，能够应对现实世界中的挑战。 本书的结构经过精心编排，分为四个主要部分，层层递进，构建起坚实的知识体系。 第一部分：信号与系统的基础 本部分是整个信号处理大厦的基石。我们首先从最基本的信号表示和分类入手，区分连续时间信号与离散时间信号，并深入探讨了它们在傅里叶级数、傅里叶变换以及拉普拉斯变换下的特性。着重讲解了周期性、收敛性、共轭对称性等关键属性，这些是后续分析的理论依据。 系统方面，我们详尽阐述了线性时不变（LTI）系统的核心概念。通过对冲积（Convolution）运算的深入剖析，读者将理解输入信号如何通过系统响应（冲激响应）形成输出信号。我们使用了多种可视化工具和具体实例，帮助读者直观地掌握系统的时域和频域特性，如带宽、相位响应和群延迟。本节也引入了系统框图的绘制与简化方法，为设计复杂的信号处理链打下基础。 第二部分：离散时间信号处理的精髓 随着数字技术成为主流，离散时间系统分析变得至关重要。本部分详细介绍了离散时间傅里叶变换（DTFT）及其在有限长序列中的具体实现——离散傅里叶变换（DFT）。我们花费大量篇幅讨论了DFT的周期性、线性卷积与圆周卷积的关系，以及频率分辨率与栅栏效应（Spectral Leakage）等实际问题。 快速傅里叶变换（FFT）作为实现DFT的革命性算法，在本章中占据核心地位。我们不仅介绍了Cooley-Tukey算法的基本原理（如按时间抽取和按频率抽取），还比较了不同FFT算法的优缺点，包括计算复杂度和对输入数据长度的要求。为应对工程中常见的非平稳信号分析需求，我们引入了短时傅里叶变换（STFT），讨论了窗口函数（如汉宁窗、海明窗）的选择对频谱估计精度的影响。 第三部分：数字滤波器设计与实现 滤波器是信号处理中最核心的应用模块之一。本部分全面覆盖了数字滤波器设计理论，从模拟滤波器的原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的特性出发，通过双线性变换（BLT）和脉冲响应不变法，系统地导出IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计流程。设计实例涵盖了低通、高通、带通和带阻等标准滤波器类型的具体参数确定。 对于FIR（有限脉冲响应）滤波器，我们侧重于线性相位特性的实现。详细介绍了窗函数法和频率采样法。特别地，我们深入讲解了Parks-McClellan算法（最小-最大平坦度设计），展示了如何精确控制通带和阻带的纹波幅度，以满足严格的规范要求。设计完成后，本部分还探讨了滤波器的实现结构，如直接形式、级联形式和并行形式，并分析了不同结构在量化噪声和运算速度上的权衡。 第四部分：现代应用与前沿主题 在打下坚实的理论和设计基础后，本书转向当前信号处理领域的热点和高级主题。 1. 自适应滤波： 我们引入了维纳滤波器理论，并重点介绍了最小均方（LMS）算法及其变种（如归一化LMS）。这些算法在噪声消除、回声消除和信道均衡等领域具有不可替代的作用。我们通过MATLAB/Python仿真实例，演示了自适应滤波器在收敛速度和稳态误差上的性能对比。 2. 多速率信号处理： 本章阐述了采样率转换（升采样与降采样）的理论，包括插值与抽取滤波器的设计。这一技术是软件定义无线电（SDR）和高效数据传输的关键技术。我们详细解释了抽取滤波器如何有效抑制镜像频率，以及升采样滤波器如何准确地重建缺失的样本点。 3. 谱估计： 除了传统的基于FFT的周期图法，本书还介绍了高分辨率谱估计方法，如自回归（AR）模型、最大熵谱（MEM）估计，以及子空间法（如MUSIC、ESPRIT）。这些方法在雷达、声呐和高精度频率测量中展现出优越的性能。 附录与实践工具 本书的最后部分提供了必要的数学工具回顾，包括Z变换的详细性质表。更重要的是，我们为读者提供了大量基于Python和SciPy库的仿真代码示例，覆盖了从傅里叶分析到滤波器实现的全部流程。这些实践代码不仅可以作为课堂练习，也是读者进行工程项目开发的快速起点。 本书特色 理论与实践并重： 每章节后的“工程案例分析”部分，将抽象的数学概念与实际的通信、音频处理、控制系统中的应用紧密结合。 强调直觉理解： 尽量避免纯粹的数学推导堆砌，而是通过图示、物理意义的阐述，帮助读者建立对信号处理现象的深刻直觉。 面向未来： 介绍了如小波变换的基本概念，为读者后续深入学习更复杂的非平稳信号分析方法指明了方向。 通过系统学习本书内容，读者将具备扎实的理论基础和强大的工程实践能力，能够自信地分析、设计和实现复杂的数字信号处理系统。

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