測試技術與信號處理(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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範雲霄，隋秀華 著

圖書標籤:

• 測試技術
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 雷達
• 導航
• 電磁兼容
• 信息處理
• 高等教育
• 教材

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 中國質檢齣版社(原中國計量齣版社)

ISBN：9787502625269

商品編碼：29728468649

包裝：平裝

齣版時間：2006-11-01

基本信息

書名：測試技術與信號處理(第二版)

定價：28.00元

作者：範雲霄,隋秀華

齣版社：中國質檢齣版社(原中國計量齣版社)

齣版日期：2006-11-01

ISBN：9787502625269

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以信號流為主綫，詳細地介紹瞭動態測試中的基本內容。全書共分為十章，主要內容為：信號的描述；測試裝置的基本特性；信號的獲取和交換；信號的記錄、乾擾及其抑製；信號的分析與處理；計算機測試技術與係統；機械振動的測試以及溫度的測試。每章的後還附有思考題和習題。
本書可作為高等學校機械設計製造和儀器儀錶類等專業的本科教材，也可作為相關專業的研究生以及從事機械工程動態測試的工程技術人員的參考書。

目錄

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緒論
章 信號的描述
節 概述
第二節 周期信號的頻譜
第三節 非周期信號的頻譜
第四節 傅裏葉變換的性質及應用
思考題
習題
第二章 測試裝置的基本特性
節 概述
第二節 靜態特性
第三節 動態特性
第四節 常見裝置的特性
第五節 不失真測試條件
第六節 動態特性之間的關係
第七節 測試係統的負載效應
思考題
習題
第三章 信號的獲取
節 概述
第二節 參數型傳感器
第三節 發電型傳感器
第四節 光電型的傳感器
第五節 其他類型的傳感器
習題
第四章 信號的變換
節 電橋
第二節 濾波器
第三節 調製器與解調器
第四節 模擬與數字信號轉換器
思考題
習題
第五章 信號的顯示和記錄
節 概述
第二節 信號的顯示
第三節 信號的顯性記錄
第四節 信號的隱性記錄
思考題
習題
第六章 信號的乾擾及其抑製
節 概述
第二節 乾擾源
第三節 乾擾耦閤
第四節 電磁屏蔽
第五節 接地
習題
第七章 信號的分析與處理
節 概述
第二節 信號的統計特徵
第三節 相關分析
第四節 譜分析
第五節 數字信號處理概論
思考題
習題
第八章 計算機測試技術與係統
節 概述
第二節 計算機測試係統中的輸入和輸齣通道
第三節 計算機測試係統中的接口和總綫技術
第四節 計算機測試係統
第九章 機械振動的測試
節 概述
第二節 單自由度係統的受迫振動
第三節 振動的激勵
第四節 振動的測量及測振儀器
第五節 機械係統動態參數的確定
習題
第十章 溫度的測試
節 溫度測試的基本概念
第二節 常用測溫方法
第三節 熱電阻測溫
第四節 熱電偶測溫
第五節 輻射式測溫
參考書目

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字信號變換與現代通信》 本書旨在為讀者提供一個深入理解數字信號變換原理及其在現代通信係統中關鍵應用的全麵視角。 在信息爆炸的時代，信號無處不在，從我們日常使用的手機、電腦，到高精度的科學儀器、復雜的工業控製係統，都離不開對信號的采集、處理和傳輸。而數字信號處理（DSP）技術，作為現代電子信息技術的核心基石，更是扮演著至關重要的角色。本書緊密圍繞數字信號變換這一核心概念，層層深入，係統闡述瞭數字信號處理的理論基礎、核心算法以及在現代通信領域中的廣泛應用。 第一篇：數字信號變換的基礎理論 本篇將帶領讀者走進數字信號處理的理論殿堂，建立堅實的數學和工程基礎。 第一章：信號與係統基礎迴顧 在深入探討數字信號變換之前，我們首先需要對信號和係統的基本概念有一個清晰的認識。本章將迴顧連續時間信號與離散時間信號的定義、分類（如周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等）。同時，也將梳理綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如疊加性、時不變性，以及其輸入輸齣關係的核心描述——捲積。理解這些基礎概念，是後續學習傅裏葉變換、Z變換等核心內容的前提。我們將強調信號的離散化過程——采樣，以及采樣定理在避免混疊失真中的關鍵作用，為後續的數字信號處理奠定基礎。 第二章：傅裏葉變換及其在信號分析中的應用 傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的強大工具。本章將詳細介紹連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）的定義、性質及其之間的關係。我們將深入分析傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT）如何將時域信號分解為不同頻率的正弦分量，揭示信號的頻率成分，從而理解信號的帶寬、頻譜泄漏等關鍵概念。特彆地，我們將重點探討離散傅裏葉變換（DFT）——這是實際數字信號處理的核心算法，並介紹其高效實現方法——快速傅裏葉變換（FFT）的原理與優勢。本章還將通過豐富的實例，展示傅裏葉變換在信號濾波、頻譜分析、調製解調等領域的應用，幫助讀者建立理論與實踐的聯係。 第三章：Z變換及其在離散係統分析中的作用 Z變換是分析離散時間係統，尤其是因果性和穩定性，不可或缺的數學工具。本章將係統介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性。我們將詳細闡述Z變換的各種性質，如綫性性、時移性、捲積性質等，並推導它們在離散係統分析中的應用。本章將重點介紹如何利用Z變換來求解綫性常係數差分方程，從而分析係統的零輸入響應和零狀態響應，進而判斷係統的穩定性。此外，我們還將探討Z變換在係統函數、極零點分析中的作用，為設計和分析數字濾波器提供理論依據。 第四章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 本章將聚焦於離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現算法——快速傅裏葉變換（FFT）。我們將深入理解DFT的計算過程，並分析其計算復雜度。隨後，我們將詳細講解幾種常見的FFT算法，如按時間抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按頻率抽取的FFT，闡述其蝶形運算的核心思想以及如何通過分治法顯著降低計算量。通過分析FFT算法的原理，讀者將能更深刻地理解其在實際工程中的效率優勢。本章還將探討DFT在譜分析、信號相關性計算等方麵的應用，並簡要介紹一些實用的FFT技巧和注意事項。 第二篇：數字信號處理核心算法與技術 在掌握瞭基礎理論之後，本篇將深入探討數字信號處理領域的核心算法和關鍵技術。 第五章：數字濾波器設計 濾波器是信號處理中最基本也最重要的組成部分，用於選擇性地提取或抑製特定頻率範圍的信號。本章將全麵介紹數字濾波器的兩大類：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將詳細講解它們的數學模型、衝激響應的特點以及各自的優缺點。在IIR濾波器設計方麵，我們將介紹Butterworth、Chebyshev以及Elliptic等幾種經典模擬濾波器的原型，並通過雙綫性變換、脈衝不變法等方法將其轉換為數字濾波器。對於FIR濾波器，我們將重點介紹窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、凱澤窗等）和頻率采樣法等設計方法，並分析它們在設計不同類型濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）時的適用性。本章將強調濾波器設計中的關鍵指標，如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度等，並結閤MATLAB等工具的仿真示例，展示設計過程。 第六章：數字信號的采樣、量化與重構 將連續的模擬信號轉換為數字信號，需要經過采樣和量化兩個關鍵步驟，而將處理後的數字信號還原為模擬信號則需要重構。本章將深入探討這些過程。我們將詳細闡述采樣定理，並分析過采樣和欠采樣的影響。量化是模擬信號幅度離散化的過程，本章將介紹均勻量化和非均勻量化（如μ律、A律等），分析量化噪聲的産生及其對信號質量的影響。我們將介紹信號數字化過程中常見的編碼方式，以及如何提高量化精度。最後，我們將探討數字信號重構的原理，介紹零階保持器、一階保持器等插值濾波器，並分析不同重構方法的優缺點。 第七章：自適應信號處理 自適應信號處理技術能夠根據輸入信號的統計特性變化，自動調整濾波器的參數，以達到最優的濾波效果。本章將介紹自適應濾波的基本原理，即通過迭代算法不斷更新濾波器係數，使誤差信號的均方值最小。我們將重點介紹兩種經典的自適應算法：最小均方（LMS）算法及其變種（如歸一化LMS、塊LMS等）以及遞歸最小二乘（RLS）算法。本章將深入分析這兩種算法的收斂性、計算復雜度以及適用場景。通過實例，我們將展示自適應信號處理在噪聲消除、信號均衡、迴聲抵消等方麵的強大能力。 第三篇：數字信號處理在現代通信係統中的應用 本篇將把前兩篇所學的理論和算法應用於現代通信係統的實際場景，展現數字信號處理的巨大價值。 第八章：數字通信係統中的信號處理 現代通信係統，無論是有綫還是無綫，都高度依賴於數字信號處理技術。本章將深入剖析數字通信係統中的關鍵信號處理環節。我們將介紹基帶信號的産生，包括信號的編碼（如曼徹斯特編碼、差分編碼等）和成形濾波器的作用。隨後，我們將探討各種數字調製技術，如幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和正交頻分復用（OFDM）等，並分析其在信號頻譜利用率、抗乾擾能力等方麵的差異。在本章中，我們還將重點介紹解調過程中的關鍵技術，如匹配濾波、同步技術（載波同步、定時同步）以及信道估計和均衡技術，以應對多徑衰落、噪聲乾擾等通信挑戰。 第九章：移動通信中的信號處理關鍵技術 移動通信作為數字信號處理應用的典型代錶，其背後蘊含著大量的先進技術。本章將聚焦於移動通信係統，特彆是4G和5G技術中的信號處理應用。我們將詳細講解OFDM技術在LTE和5G中的實現細節，包括其如何通過將高速數據流分割成多個低速數據流，並通過多個子載波並行傳輸，從而有效地對抗頻率選擇性衰落。此外，本章還將介紹MIMO（多輸入多輸齣）技術，分析其如何利用多天綫技術來提高信道容量和傳輸可靠性。我們將深入探討信道編碼（如Turbo碼、LDPC碼）在糾錯方麵的作用，以及其在提高通信質量、降低誤碼率方麵的貢獻。最後，我們將簡要介紹5G時代的一些前沿技術，如波束賦形、邊緣計算等，及其對信號處理提齣的新要求。 第十章：現代數據傳輸與信號壓縮 隨著數據量的爆炸式增長，高效的數據傳輸和信號壓縮成為必然需求。本章將探討與此相關的數字信號處理技術。我們將介紹不同類型的數據傳輸方式，如串行傳輸和並行傳輸，以及它們在速率、功耗等方麵的權衡。在信號壓縮方麵，我們將區分有損壓縮和無損壓縮。我們將介紹幾種經典的信號壓縮算法，例如針對語音信號的綫性預測編碼（LPC）和針對圖像信號的離散餘弦變換（DCT）以及小波變換。本章還將觸及一些現代高效的壓縮標準，如H.264/AVC和HEVC（H.265）等，分析其在視頻壓縮中的關鍵技術。通過本章的學習，讀者將能理解如何在保證一定信息量的同時，最大程度地減少數據量，提高傳輸效率。 第十一章：信號處理在傳感器網絡與物聯網中的應用 傳感器網絡和物聯網（IoT）的興起，使得信號處理技術滲透到更廣泛的領域。本章將探討信號處理在這些新興技術中的應用。我們將介紹傳感器節點的數據采集、預處理和傳輸過程中的信號處理挑戰，例如低功耗的信號處理需求，以及數據的魯棒性和準確性要求。我們將討論如何利用數字信號處理技術來從海量傳感器數據中提取有價值的信息，例如通過模式識彆、異常檢測和數據融閤等方法。本章還將分析信號處理在物聯網設備通信協議、邊緣計算節點數據分析中的作用，以及如何通過智能化信號處理來提升物聯網係統的整體性能和效率。 本書力求在理論深度與工程實踐之間取得平衡，通過清晰的數學推導、豐富的圖示和案例分析，幫助讀者建立完整的知識體係。無論是對信號處理初學者，還是希望深入瞭解現代通信係統實現的工程師，本書都將是寶貴的參考。通過對數字信號變換原理的深刻理解和對核心算法的掌握，讀者將能夠更好地應對未來信息技術領域中的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書在闡述復雜的統計信號處理原理時，展現齣一種罕見的清晰度和嚴謹性。我過去在閱讀其他教材時，常常覺得在概率模型和最優估計理論的交匯處會産生認知上的斷裂，但這本書成功地彌閤瞭這一鴻溝。作者在引入卡爾曼濾波（Kalman Filtering）時，沒有采用過於繁瑣的矩陣推導作為開場，而是通過一個直觀的“預測-更新”循環模型，讓讀者首先建立起對狀態估計本質的理解。隨後，纔逐步引入瞭最小均方誤差（MMSE）準則作為理論基礎，並詳細對比瞭離散時間卡爾曼濾波（DTKF）與擴展卡爾曼濾波（EKF）在處理非綫性係統時的優劣及實施細節。這種教學策略極大地增強瞭學習的連貫性。此外，書中對最大似然估計（MLE）和最大後驗概率估計（MAP）的討論也極為到位，它不僅清晰地區分瞭兩者的適用場景，還結閤實際的參數估計問題，展示瞭如何選擇最閤適的統計框架。對於任何希望在雷達、導航或通信係統中進行精準狀態跟蹤和參數估計的專業人士來說，這本書提供的理論深度和工程化視角是無可替代的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的深度和廣度超齣瞭我最初的預期。起初以為它會集中在傳統的經典濾波理論，但閱讀後發現，作者巧妙地將大量的現代計算方法融入瞭進來。例如，在介紹自適應濾波（如LMS算法）時，它不僅僅停留在標準的收斂性分析上，而是花瞭相當的篇幅去探討瞭多用戶環境下的性能瓶頸，並引入瞭諸如RLS（遞推最小二乘）等更快速收斂的算法作為對比。更讓我眼前一亮的是，書中對非綫性信號處理的介紹，特彆是在小波變換在時頻分析中的應用部分。作者用生動的圖例解釋瞭小波基的選擇如何影響分析結果，以及如何在多分辨率分析框架下，有效地從復雜的混閤信號中分離齣不同尺度的特徵。這對於處理生物醫學信號或地震數據這類具有多尺度特性的復雜數據流來說，提供瞭極具價值的理論支撐和實操指導。坦率地說，很多內容我需要反復研讀，甚至需要藉助外部資源進行輔助理解，但這正說明瞭這本書的價值所在——它提供瞭一個堅實的高起點，驅動讀者去探索更深層次的知識疆域。

評分☆☆☆☆☆

從排版和圖錶的質量來看，這本書無疑是印刷齣版物的典範。色彩的運用恰到好處，尤其是在展示頻譜圖、時頻分布圖和係統框圖時，高分辨率的圖像確保瞭細節的清晰可辨。這在需要精確辨識圖形中細微差異的技術書籍中尤為重要。我注意到，很多技術書籍為瞭追求內容的豐富，往往犧牲瞭圖錶的清晰度，但這本則在這方麵做到瞭完美的平衡。此外，書中在每一章末尾設置的“思考題與擴展閱讀”環節，設計得極其巧妙。這些問題往往不是簡單的概念迴顧，而是引導讀者去思考如何將本章知識應用於尚未提及的特定場景，或者要求讀者對某一經典算法進行性能上的改進性分析。這有效地將知識從被動的接收轉變為主動的探索。例如，其中一個問題引導我去思考如何將頻率域的捲積定理應用於隨機信號的相關性計算，這直接啓發瞭我當前研究中的一個新思路。總而言之，這不僅僅是一本可以查閱的參考書，更像是一位耐心的導師，持續不斷地激發讀者的求知欲和創新精神，讓技術學習過程充滿瞭發現的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常有吸引力，深邃的藍色背景搭配簡潔的白色字體，給人一種專業而又富有深度的感覺。拿到手裏，厚度適中，裝幀質量也很紮實，翻閱起來手感很好，能感覺到作者和齣版社在製作上的用心。我尤其欣賞作者在內容組織上的匠心獨運，雖然我更多關注的是理論基礎和前沿應用，但這本書的排版和章節劃分邏輯非常清晰，即便是復雜的公式推導也能被梳理得井井有條。例如，在介紹傅裏葉分析及其在信號去噪中的應用時，作者並沒有急於拋齣結論，而是循序漸進地從基本概念入手，通過幾個經典的實例，將抽象的數學工具與實際的工程問題緊密結閤起來，讓讀者能深刻理解每一步操作背後的物理意義。這種“由淺入深，層層遞進”的敘述方式，極大地降低瞭初學者的入門門檻，同時也能滿足資深工程師對深入理解的渴求。我個人認為，一本好的技術書籍，不僅要傳授知識，更要培養讀者的思維習慣，這本書在這方麵做得非常齣色，它教會瞭我如何係統性地思考和解決問題，而不是僅僅停留在套用公式的層麵。尤其是在跨學科交叉領域，這種融會貫通的講解方式，無疑為我後續的研究開闢瞭新的視野和方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排簡直是一場知識的盛宴，我尤其對其在數據采集和預處理部分的詳盡論述印象深刻。在當前的數字化時代，高質量的數據是所有後續分析工作的基礎，而這本書恰如其分地強調瞭這一點。作者不僅詳細闡述瞭采樣定理、量化誤差等基礎概念，還深入探討瞭在非理想環境下，如噪聲環境或帶寬受限的情況下，如何設計和實現有效的抗混疊濾波器和抗噪算法。我特彆喜歡其中關於實時係統約束下信號處理的討論，這部分內容在很多理論教材中往往被一筆帶過，但對於實際的嵌入式係統開發來說，卻是至關重要的瓶頸。書中通過幾個具體的硬件平颱案例分析，展示瞭如何在有限的計算資源和功耗限製內，優化信號處理流程，使得算法既精確又高效。這種理論與實踐緊密結閤的風格，讓我仿佛在與一位經驗豐富的係統架構師並肩工作。書中提供的僞代碼和算法流程圖清晰明瞭，即使是初次接觸特定算法的讀者，也能迅速掌握其核心邏輯，並嘗試將其應用於自己的項目中。對於我這種需要快速迭代原型係統的工程師而言，這種可操作性極強的指導簡直是如虎添翼。