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马学文，李景宏 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030362353

商品编码：29489203387

包装：平装

出版时间：2013-03-01

图书基本信息
图书名称	电子技术实验教程
作者	马学文, 李景宏
定价	26.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030362353
出版日期	2013-03-01
字数
页码
版次	5
装帧	平装
开本	12k
商品重量	0.300Kg

内容简介

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作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《数字信号处理原理与实践》 内容简介 本书是一本系统介绍数字信号处理（DSP）核心理论、关键算法及其在工程实践中应用的专著。数字信号处理作为一项跨越通信、控制、音频、视频、医学成像、雷达、声纳等众多领域的通用技术，其重要性日益凸显。本书旨在为读者构建一个扎实的DSP理论基础，并着重于将这些理论转化为实际的工程解决方案。 全书共分为十五章，结构清晰，循序渐进，既有对经典理论的深入剖析，也有对新兴技术的热点关注。 第一部分：基础理论 第一章：信号与系统概述 本章首先明确了信号的分类（模拟信号与数字信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号等），以及系统的基本概念和分类（线性与非线性，时不变与时变，因果与非因果，稳定与不稳定等）。重点阐述了连续时间信号和离散时间信号的表示方法，以及卷积积分和卷积和这两个核心的系统分析工具。通过引入傅里叶级数和傅里叶变换，为后续章节研究信号的频率特性奠定基础。 第二章：离散时间信号的傅里叶分析 本章是DSP理论的核心。我们深入探讨了离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质，揭示了信号在频率域的分布特性。在此基础上，详细介绍了离散傅里叶变换（DFT），这是在计算机上实现傅里叶分析的唯一途径。我们不仅解释了DFT的定义和计算方法，更重要的是，对计算效率极低的DFT算法进行了优化，全面介绍了快速傅里叶变换（FFT）及其各种变种，如按时间抽取（DIT）和按频率抽取（DIF）的FFT算法，以及它们的实现原理和复杂度分析。 第三章：离散时间系统的分析 本章专注于离散时间系统的时域和频域分析。首先，回顾了线性时不变（LTI）系统的基本性质，并详细阐述了LTI系统的冲激响应在表征系统特性方面的重要性。接着，深入探讨了系统的频率响应，即系统对不同频率正弦信号的增益和相位变化，并通过频率响应分析了系统的滤波特性。此外，本章还引入了Z变换，这是一种强大的数学工具，用于分析离散时间系统，特别是用于判断系统的稳定性和因果性，以及求解差分方程。 第四章：数字滤波器的基本原理 本章将理论分析转向实践应用，重点介绍数字滤波器的基本概念和设计思想。我们区分了两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并分析了它们各自的优缺点、适用场景。对于IIR滤波器，我们探讨了如何利用模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫）进行设计，并介绍了双线性变换等经典设计方法。对于FIR滤波器，我们详细介绍了窗函数法和频率采样法等设计技术，强调了FIR滤波器固有的线性相位特性在某些应用中的优势。 第二部分：关键算法与技术 第五章：有限冲激响应（FIR）滤波器设计 本章对FIR滤波器设计进行了更为深入和详细的介绍。我们详细阐述了窗函数法的基本原理，分析了不同窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）的特性及其对滤波器性能的影响，包括阻带衰减和过渡带宽的权衡。在此基础上，我们引入了更高级的设计方法，如最优逼近法（Parks-McClellan算法），该算法能够设计出在特定频率范围内具有最优幅度响应的FIR滤波器，尤其适用于需要精确控制幅度响应的应用。 第六章：无限冲激响应（IIR）滤波器设计 本章系统地讲解了IIR滤波器的设计。我们从分析模拟滤波器原型（巴特沃斯、切比雪夫I型、切比雪夫II型、椭圆滤波器）的幅度响应特性入手，然后详细介绍了将这些模拟原型转换为数字滤波器的主要方法，特别是双线性变换法。我们分析了双线性变换在频域映射过程中可能产生的频率畸变问题，并提出了预畸变的方法来解决。此外，本章还简要介绍了其他设计方法，如脉冲响应不变法。 第七章：采样理论与重构 本章聚焦于模拟信号到数字信号转换的关键环节——采样。我们深入阐述了奈奎斯特-香农采样定理，解释了采样频率与信号最高频率之间的关系，以及欠采样会导致的混叠现象。详细介绍了理想采样和实际采样过程中的信号频谱变化。随后，我们探讨了数字信号重构为模拟信号的过程，重点介绍了零阶保持器、一阶保持器等重构滤波器的原理及其对重构信号质量的影响，并分析了它们在不同应用中的优劣。 第八章：自适应滤波器 本章介绍了自适应滤波器的概念及其在动态环境下的应用。自适应滤波器能够根据输入的信号特性实时调整其滤波器的系数，以达到最佳的性能指标。我们详细介绍了两种最经典的自适应算法：最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法，分析了它们的收敛速度、计算复杂度以及在噪声消除、均衡和预测等方面的应用。 第九章：功率谱估计 本章探讨了如何从含有噪声的观测信号中估计信号的功率谱密度。我们首先介绍了经典谱估计方法，如周期图法及其改进方法（Welch法），分析了它们的优缺点，包括方差和分辨率的权衡。随后，我们引入了现代谱估计方法，如模型法（AR模型、MA模型、ARMA模型）和多分辨率谱估计方法，强调了这些方法在提高谱估计精度和分辨率方面的优势。 第三部分：应用实践与进阶 第十章：多速率信号处理 本章介绍了多速率信号处理技术，即在信号处理过程中改变采样率的技术。我们详细解释了降采样（抽取）和升采样（插值）的原理和实现方法，以及它们在信号压缩、多通道处理等方面的作用。重点介绍了抽取和插值滤波器在保持信号保真度方面的关键作用，并介绍了多带滤波器组（如QMF滤波器组）在实现高效信号分解与合成中的应用。 第十一章：短时傅里叶变换（STFT）与时频分析 本章引入了时频分析的概念，以克服傅里叶变换无法描述信号随时间变化的局限性。我们详细介绍了短时傅里叶变换（STFT），通过引入一个固定长度的窗函数来分析信号在不同时间段的频率内容，并讨论了窗函数长度对时频分辨率的权衡。在此基础上，我们简要介绍了其他更先进的时频分析方法，如Wigner-Ville分布和Cohen类分布，为分析非平稳信号提供了更多工具。 第十二章：二维信号处理基础 本章将DSP理论扩展到二维信号的处理，这在图像处理领域尤为重要。我们介绍了二维离散傅里叶变换（2D-DFT）及其性质，以及二维卷积的概念。重点阐述了二维滤波器的设计原理，包括二维FIR和IIR滤波器的设计方法，以及它们在图像平滑、边缘检测等方面的应用。 第十三章：DSP在通信系统中的应用 本章将DSP理论与现代通信系统紧密结合。我们探讨了DSP在调制解调、信道编码与解码、均衡、功率谱估计（用于频谱监测和分析）等方面的关键作用。通过具体的通信系统案例，如OFDM（正交频分复用）技术，详细展示了DSP算法如何在高效、可靠的无线通信中发挥核心作用。 第十四章：DSP在音频与语音处理中的应用 本章聚焦于DSP在音频和语音信号处理领域的广泛应用。我们深入讲解了音频信号的采样、量化、编码（如MP3、AAC）和解码过程。在语音处理方面，我们介绍了语音信号的参数化表示（如MFCC），语音识别、语音合成、回声消除和噪声抑制等关键技术，并分析了DSP在其中扮演的角色。 第十五章：DSP在现代科技中的前沿应用 本章对DSP在一些新兴和前沿技术中的应用进行了概览。包括数字图像处理（滤波、增强、复原、压缩）、医学信号处理（ECG、EEG分析）、雷达与声纳信号处理、传感器网络中的数据融合与压缩，以及人工智能与机器学习中特征提取等。本章旨在激发读者对DSP未来发展的思考。 本书在理论阐述上力求严谨，同时注重与实际工程的结合，通过丰富的实例和图示，帮助读者理解抽象的理论概念。书中涵盖的算法和技术，无论是基础的傅里叶分析，还是高级的自适应滤波与时频分析，都将在现代工程实践中发挥重要作用。本书适合高等院校电子信息、通信工程、计算机科学、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关领域工程技术人员阅读参考。掌握本书内容，将为读者在数字信号处理领域深入研究或实际开发打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的价值远超其定价，尤其是它在“测量与仪器”这一章中对现代示波器操作的精妙剖析。现在的电子实验往往依赖于昂贵的测试设备，但很多教程只停留在“按这个按钮，看那个波形”的层面。然而，这本书深入探讨了探头衰减比对测量结果的影响、阻抗匹配在探头选择中的重要性，甚至讲解了带宽限制如何“欺骗”观察者的眼睛。它不仅告诉你如何读懂屏幕上的信息，更重要的是，它教会你如何质疑屏幕上的信息，如何在复杂的电磁环境中分离出真实的信号和引入的噪声。作者引用了几个经典的“陷阱”案例，比如接地环路干扰如何导致看似正常的方波出现奇怪的毛刺，并给出了实际的解决方案——调整探头补偿、更换测试点等。这种将理论知识与复杂、真实世界的实验环境无缝对接的能力，是很多纯理论书籍望尘莫及的。它真正培养的，是那种对测量结果保持审慎态度的工程师精神，而不是盲目相信仪器读数的初学者心态。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧的角度来看，这本书的出版质量绝对是上乘之作。纸张的选择非常考究，不像有些教材那样使用那种反光严重的铜版纸，它采用了略带磨砂质感的米白色纸张，这极大地减轻了长时间阅读时眼睛的疲劳感，对于需要对着屏幕和实际电路板交替学习的我来说，这一点至关重要。此外，书中大量的原理图和波形示意图，无论是线条的粗细还是颜色的区分度，都达到了专业印刷的水准，完全没有出现墨迹模糊或者线条粘连的情况，确保了电路连接关系的准确无误。而且，这本书的装订方式非常牢固，我经常需要把它平摊放在实验台上，或者带着它在不同的实验室之间奔波，即便是高强度的使用，书脊也没有出现任何松动或脱页的迹象，这体现了出版社对学术资料的尊重。这种对物理形态的重视，使得它不仅仅是一份知识的载体，更像是一件值得收藏和反复研习的工具书，而不是读完一遍就可以束之高阁的快消品。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个紧张的项目截止日期前夕找到这本手册的，当时急需快速掌握某一块特定模块的调试技巧，说实话，抱着试一试的心态翻开了这本书。我原以为它会像其他教材一样，把所有内容都按部就班地铺陈开来，结果我惊喜地发现，它的索引系统设计得极其人性化。当我需要查找特定IC的工作原理和典型应用电路时，我能迅速定位到相关章节，而且相关的图示和参数表格排列得井井有条，注释清晰到几乎不需要二次思考。最让我印象深刻的是关于“噪声抑制”那一章，市面上很多书只是泛泛而谈，但这本却深入到了PCB布局的细节，甚至讨论了地线回流路径对高频信号完整性的影响，配有多个对比鲜明的实例图，简直就是一本高级调试的实战手册。这种详尽到“发指”的工程细节展示，让这本书超越了单纯的理论指导，更像是一本放在工作台上的“电子急救箱”。我利用书中的一个快捷排故流程图，仅仅用了半小时，就找到了困扰我两天的电源纹波问题。这种立竿见影的效果，在电子学习的旅程中是极其宝贵的精神鼓励。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是艺术品，那种深邃的蓝色调，配上银色的字体，光是看着就让人联想到精密仪器的光泽和电路板上的复杂纹理，拿在手里沉甸甸的质感也让人觉得分量十足。我本以为这只是一本普通的入门读物，没想到翻开扉页后，那种严谨的学术气息和对基础知识的深度挖掘，立刻就抓住了我的注意力。作者显然在教学方法上下了很大功夫，他没有一上来就抛出那些令人望而生畏的公式和复杂的理论，而是用了一种非常生活化的比喻，将抽象的电子元件行为具象化。比如，在讲解电阻的作用时，他居然拿出了自来水管的水流阻力来做比方，那种清晰度让人瞬间茅塞顿开。再往后看，即便是涉及到晶体管的开关特性，叙述也保持了极高的流畅性，仿佛一位经验丰富的老工程师在耳边慢条斯理地为你解惑。对于那些初次接触电子学，尤其是对模拟电路感到头疼的自学者来说，这本书的叙事逻辑简直是福音，它构建了一个坚实的知识地基，让你在后续学习更深层次的内容时，不会感到基础不牢的恐慌。这种注重构建直觉理解而非死记硬背的教学理念，是真正的高水平教材所具备的标志。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解数字逻辑部分时的叙事风格，简直是教科书级别的范本，它巧妙地将历史发展脉络融入到技术讲解中，让你在理解“是什么”的同时，也能明白“为什么是这样”。作者并没有直接跳到最新的CMOS技术，而是先花篇幅回顾了TTL家族的演变，从早期的低功耗系列到高速系列，每一步的改进和权衡都解释得清清楚楚。通过这种纵向的对比，你才能真正理解为什么现代设计会偏爱某些特定的逻辑门电路结构。更令人叫绝的是，它在处理时序逻辑设计时，加入了大量的状态图和卡诺图的化简实例，而且每一个步骤的推导都遵循严格的数学逻辑，清晰到不需要你在草稿纸上重新演算一遍，就能跟上作者的思路。它教会的不仅仅是如何画出电路图，更是如何以工程师的思维去优化一个系统，如何权衡速度、功耗和面积这三个永恒的矛盾。对于想要系统性地提升数字系统设计能力的读者来说，这本书提供的思维框架，比单纯的知识点堆砌要宝贵得多。