数字信号处理实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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管庆，邓建华 等 著

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• 数字信号处理
• 信号处理
• 实验指导
• 通信工程
• 电子工程
• MATLAB
• DSP
• 算法
• 实践
• 高等教育

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040491654

版次：1

商品编码：12330161

包装：平装

开本：16

出版时间：2018-04-01

用纸：胶版纸

页数：139

内容简介

　　本指导书实验内容分为三大模块。模块一为数字信号处理基本平台实验。以ADC板、DAC板、FPGA接口板及时钟板构成的实验平台为基础，完成了信号采集、MATLAB处理以及重建实验，内容包括第一章数据处理平台搭建基础实验和第二章信号滤波。模块二为高级数字信号处理实验，内容包括第三章信号抽取与内插、第四章变换域分析的应用、第五章谱估计、第六章高阶谱与高阶累积量和第七章时频分布五个章节。在该模块中，本书针对每个实验介绍了MATLAB数字信号处理工具箱中的相应函数及经典信号处理算法，以方便读者使用这些函数进行MATLAB编程。模块三为工程实践，内容包括第八章基于DM6437的捕获信号参数估计、第九章双音多频DTMF技术和第十章音频采集与实时网络传输三个章节。该模块以DM6437开发板为实验平台，结合具体案例，引导并帮助学生从分析问题到设计算法再到解决问题，将理论知识与动手实践相结合，提高分析解决问题能力，积累工程项目实践经验。
　　本指导书可作为电子信息类专业高年级本科生教材，也可供科学技术和产业界从事信号处理应用的科研人员和工程技术人员参考。

《电磁波与天线系统基础》 内容梗概 本书旨在为读者构建一个扎实的电磁波与天线系统理论基础，并介绍与之相关的关键工程技术。内容涵盖电磁场的麦克斯韦方程组理论推导与应用，电磁波在不同介质中的传播特性，惠更斯原理与射线理论等经典方法在波传播分析中的运用，以及传播损耗、多径效应等实际传播问题。在此基础上，本书深入探讨了各类天线的基本原理、结构特点、性能参数表征（如方向图、增益、极化、阻抗等）及其设计制造中的关键考量。内容细致，从基础概念的引入到复杂系统的分析，力求为读者提供一个全面且深入的学习体验。 章节详解 第一篇：电磁波传播理论 第一章：麦克斯韦方程组与电磁场理论 本章将从最基础的库仑定律和安培定律出发，系统性地介绍微分形式和积分形式的麦克斯韦方程组。我们将详细讲解方程组中各项物理量的含义，包括电场强度、电位移矢量、磁感应强度、磁场强度、电流密度和电荷密度。通过对各方程的剖析，读者将深刻理解电场、磁场与电荷、电流之间的相互作用关系，以及它们如何动态演变。此外，本章还会介绍电磁场的守恒定律，如能量守恒（坡印廷矢量）和电荷守恒，并阐述电磁波的产生条件。我们将通过经典例题，例如静电场和稳恒磁场的分析，巩固理论知识。 第二章：电磁波的产生与传播 在掌握麦克斯韦方程组的基础上，本章将推导电磁波的波动方程，并详细分析其在均匀无损耗介质中的传播特性。我们将重点讨论电磁波的横电磁（TEM）波性质，解析电场和磁场矢量之间的相互垂直关系，以及它们与传播方向的关系。本章还将深入探讨电磁波在有损耗介质中的传播，分析传播常数、衰减常数和相常数，并解释趋肤效应等现象。同时，我们也将触及电磁波在理想导体和介质边界的反射与折射问题，引入斯涅尔定律的电磁波版本。 第三章：传播路径与环境效应 本章将视角从理论推导转向实际的电磁波传播环境。我们将介绍不同传播模式，如地面波、空间波（包括视线传播和地波绕射）以及天波（电离层反射）。对于每一种传播模式，我们都将详细分析其适用条件、传播距离以及传播特性。在此基础上，本章将重点阐述电磁波在实际环境中遇到的各种效应，包括： 传播损耗： 分析自由空间损耗、大气衰减（吸收与散射）、地面反射损耗、建筑物的穿透损耗以及植被和雨雪等因素造成的衰减。 多径传播： 详细解释电磁波经过不同路径到达接收端的叠加效应，包括镜像效应、相位变化、瑞利衰落和莱斯衰落等，并分析其对信号质量的影响。 电磁干扰（EMI）与电磁兼容（EMC）： 介绍电磁干扰的来源、传播途径和耦合机制，并提出有效的电磁兼容设计原则与方法。 非视距传播（NLOS）： 探讨在视线传播受阻的情况下，电磁波如何通过绕射、散射等机制实现一定距离的传播。 第四章：电磁波的散射与衍射 本章将深入研究电磁波在遇到障碍物时的散射和衍射现象。我们将介绍惠更斯原理，并用其解释波的衍射行为。然后，我们将引入几何光学（GO）和几何衍射理论（GTD），这些方法能够有效地分析电磁波在复杂地形和障碍物表面的传播，特别是在非视距传播场景下。我们将讨论反射波、衍射波和绕射波的叠加效应，以及这些效应如何影响信号的强度和相位。此外，本章还将涉及一些更高级的散射模型，如米氏散射理论，用于分析电磁波与球形粒子的相互作用。 第二篇：天线理论与应用 第五章：天线基本原理与参数 本章将为读者揭示天线的核心功能——将电磁波能量与导行波之间进行转换。我们将从电偶极子和磁偶极子等最基本的天线单元出发，推导其辐射场和辐射阻抗。在此基础上，我们将引入天线设计和评估的关键参数： 辐射方向图： 详细解释总辐射方向图、主瓣、副瓣、零点等概念，并介绍如何通过方向图来描述天线的辐射方向性。 天线增益（Gain）与效率（Efficiency）： 区分增益与指向性函数（Directivity），理解实际增益受损耗因素的影响。 极化（Polarization）： 介绍线极化、圆极化、椭圆极化等不同极化方式，以及天线的极化匹配对接收信号强度的影响。 天线阻抗（Impedance）与驻波比（VSWR）： 讲解天线输入阻抗的匹配对于能量传输效率的重要性，以及驻波比作为衡量匹配程度的指标。 带宽（Bandwidth）： 探讨天线在多大频率范围内能保持其设计性能。 第六章：常见天线类型及其工作原理 本章将介绍多种在通信系统中广泛应用的天线类型，并深入分析它们的工作原理、结构特点和适用场景。 线天线： 重点介绍半波长偶极子天线（二分之一波长偶极子）和全波长偶极子天线，分析其辐射特性和匹配方法。还将讨论其变种，如狄波尔（Dipole）天线。 环形天线： 介绍小尺寸环形天线和共振环形天线，分析其辐射特性和方向图。 单极天线： 介绍 quarter-wave 单极天线，并讲解其与接地平面的关系。 孔径天线： 涵盖矩形波导缝隙天线、矩形孔径天线（如平板天线、喇叭天线）等，分析其辐射机制和方向图特性。 平面天线： 介绍微带天线（Patch Antenna）的基本结构、工作原理，及其在现代无线设备中的广泛应用。 阵列天线： 讲解多个天线单元组成的阵列如何通过组合产生特定方向图，包括均匀直线阵、面阵等，以及相控阵的概念。 第七章：天线设计与制造考量 本章将从工程实践的角度出发，探讨天线设计和制造过程中需要考虑的各种因素。 材料选择： 分析导电材料、介质材料、绝缘材料等在天线设计中的作用，以及不同材料的特性对天线性能的影响。 结构优化： 讨论如何通过调整天线单元的尺寸、形状、间距和排列方式来优化其辐射方向图、阻抗匹配和带宽。 环境影响： 分析温度、湿度、腐蚀等环境因素对天线性能的影响，以及如何进行防护设计。 电磁兼容性（EMC）设计： 探讨天线作为电磁辐射源和接收器的特性，在整个系统中的EMC设计要点。 制造工艺： 介绍天线制造的常用工艺，如蚀刻、注塑、3D打印等，以及它们对天线精度和性能的影响。 第八章：电磁波与天线系统的现代应用 本章将回顾并展望电磁波与天线技术在各个领域的实际应用。 通信系统： 介绍无线通信（手机、Wi-Fi、蓝牙）、卫星通信、雷达系统等中的电磁波传播和天线应用。 遥感技术： 探讨雷达遥感、微波遥感等技术如何利用电磁波与地物的相互作用进行信息获取。 医学成像： 介绍核磁共振（MRI）等利用电磁波原理进行医学诊断的技术。 射频识别（RFID）： 讲解RFID系统中的电磁波耦合和天线通信机制。 新兴技术： 展望5G/6G通信、物联网（IoT）、智能交通系统（ITS）以及未来太空探索等领域对先进电磁波与天线技术的需求。 本书强调理论与实践的结合，通过对这些章节内容的深入学习，读者将能够理解电磁波传播的物理机制，掌握天线的基本原理和设计方法，并能将这些知识应用于实际工程问题中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺出乎我意料的，封面色彩柔和，没有那种让人望而生畏的专业书的刻板印象。翻开后，纸张的质感也很好，摸起来光滑但不反光，字迹清晰，排版也很舒服，长时间阅读不会觉得眼睛疲劳。当然，最吸引我的是它对理论知识的讲解方式，不是那种枯燥的公式堆砌，而是用了很多生动的比喻和实际的例子来解释抽象的概念，比如在讲到傅里叶变换时，作者竟然会引用到声音的频谱分析，让我一下子就理解了傅里叶变换在现实生活中的应用价值，这对于我这种对理论基础不太扎实的读者来说，简直是福音。而且，书中的图示也非常精美，线条流畅，色彩搭配也很到位，很多时候一张图就能胜过千言万语，让我对一些复杂的信号处理流程有了直观的认识。我特别喜欢其中关于滤波器设计的部分，作者从不同的应用场景出发，一步步引导读者理解不同滤波器的特性和适用范围，讲解得非常细致，一点也不含糊。总的来说，这本书在视觉呈现和理论阐释上都做得相当出色，让人有主动深入学习的欲望，而不是被动地接受信息。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的电子信息工程专业的学生，平时接触了不少数字信号处理相关的课程，但总感觉理论和实践之间存在一道难以逾越的鸿沟。这本书的出现，很大程度上填补了这一空缺。它的内容编排逻辑非常清晰，从最基础的概念讲起，循序渐进地深入到更复杂的算法和应用。我最看重的是它在讲解算法时，不仅仅给出了数学公式，更重要的是详细阐述了算法的原理和推导过程，让我能够知其然，更知其所以然。而且，书中对于一些关键算法的实现细节也有非常深入的探讨，比如在讲到自适应滤波时，作者会详细分析不同自适应算法的收敛性能和适用场景，并给出相应的工程实践建议。这对于我将来从事相关领域的研发工作非常有帮助。我特别喜欢书中关于噪声抑制和信号恢复的章节，作者通过结合实际信号的例子，讲解了多种有效的处理方法，并提供了可供参考的实现思路，这让我对如何利用数字信号处理技术解决实际工程问题有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科学技术充满好奇心的爱好者，虽然没有接受过专业的信号处理训练，但一直对声音、图像等信号的背后原理非常感兴趣。这本书的语言风格非常友好，它用通俗易懂的语言解释了许多专业术语，让我即使在没有深厚数学背景的情况下，也能大致理解其中的奥秘。书中的插图和图表非常生动形象，将抽象的概念可视化，极大地降低了理解难度。我尤其喜欢书中关于数字滤波在音频处理中的应用的讲解，比如如何去除背景噪音，如何增强人声，这些内容都让我觉得非常贴近生活。通过阅读这本书，我不仅了解了数字信号处理的基本原理，还对它在现代科技中的广泛应用有了更深的认识。比如，书中提到的一些关于通信系统和医学影像的处理技术，让我惊叹于数字信号处理的强大力量。这本书让我觉得，原来那些看似神奇的科技，背后都有着如此严谨而巧妙的科学原理。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职的嵌入式工程师，工作需要用到不少数字信号处理的知识，但之前主要依靠零散的学习和经验积累。这本书的出现，为我提供了一个系统梳理和深入学习的机会。它的优点在于内容的实用性和前瞻性，能够很好地将理论知识与实际工程应用联系起来。我特别欣赏书中对算法在资源受限环境下的优化和实现的讨论，这对于我们做嵌入式开发的人来说至关重要。比如，书中提到了一些低功耗、低计算复杂度的算法实现技巧，以及如何在有限的内存空间中进行信号处理，这些内容对我来说非常宝贵。另外，书中还涉及了一些最新的技术趋势，比如在机器学习与信号处理结合的应用方面，也给出了初步的介绍和展望，这有助于我跟上行业发展的步伐。读完这本书，我感觉自己在信号处理方面的知识体系更加完整，也对如何在实际项目中应用这些技术有了更清晰的思路。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触数字信号处理的初学者，我在选择教材时确实有些迷茫，市面上相关的书籍琳琅满目，但很多都过于理论化，或者代码示例陈旧。庆幸的是，我在这本书里找到了答案。这本书最大的亮点在于它的实践导向性，它不仅仅是纸上谈兵，而是非常注重将理论知识与实际操作相结合。书中提供了大量的代码示例，而且这些代码是用当下流行的编程语言编写的，很容易上手。更重要的是，每个实验都设计得非常巧妙，能够很好地验证书本上的理论知识。例如，在学习离散傅里叶变换时，书中提供了一个通过代码实现FFT并可视化结果的实验，通过亲手操作，我才真正体会到频率域分析的强大之处。另外，书中的实验步骤清晰明了，即使是像我这样的新手，也能按照指示一步步完成，并且能理解每一步操作的意义。我尤其欣赏作者在实验设计中考虑到的各种细节，比如对数据预处理的要求、对结果的解读指导等等，这些都极大地降低了实验门槛，让我能够更专注于理解核心概念。