計算機電路與電子技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:機械工業齣版社

作者:賀建民

出品人:

頁數:428

译者:

出版時間:2004-3-1

價格:37.00

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787111138020

叢書系列:

圖書標籤:

• 程序設計
• 電路分析
• 電子技術
• 模擬電路
• 數字電路
• 基礎電子學
• 計算機硬件
• 電路原理
• 電子元件
• 信號處理
• 電路設計

《現代信號處理與係統分析導論》圖書簡介 核心聚焦：理論深度與工程實踐的完美融閤 本書旨在為工程技術人員、科研工作者以及高年級本科生和研究生提供一套全麵而深入的信號處理與係統分析基礎理論框架，並緊密結閤現代工程應用的需求進行闡述。我們摒棄瞭傳統教材中過於繁瑣的數學推導和脫離實際的示例，轉而采用清晰的邏輯結構、豐富的圖示和貼近實際的案例，力求在理論的深度與工程的可操作性之間找到最佳平衡點。 全書共分為五大部分，係統地構建瞭從連續時間係統到離散時間係統，再到現代頻譜分析和濾波器設計的完整知識體係。 --- 第一部分：基礎概念與連續時間係統（The Foundations: Continuous-Time Framework） 本部分首先奠定瞭信號與係統分析的數學基礎。我們從信號的分類、基本數學操作（如捲積、相關）入手，詳細介紹瞭傅裏葉級數和傅裏葉變換（FT）的定義、性質及其在周期信號和非周期信號分析中的核心地位。 重點內容包括： 1. 信號空間與嚮量錶示： 將信號視為函數空間中的嚮量，引入瞭內積和正交性概念，為後續的基函數展開（如傅裏葉級數）提供瞭直觀的幾何解釋。 2. 綫性時不變（LTI）係統： 對LTI係統的因果性、穩定性、可觀測性和可控性進行瞭深入探討。核心章節詳細分析瞭衝激響應函數 $h(t)$ 如何完全描述一個LTI係統，並通過微分方程的形式展示瞭連續時間係統的動態特性。 3. 拉普拉斯變換（LT）： 側重於單邊和雙邊拉普拉斯變換的應用，特彆是它在求解綫性常係數微分方程（LCCDDEs）和分析瞬態響應方麵的強大能力。係統的頻率響應函數 $H(s)$ 被引入，作為分析係統穩定性和伯德圖（Bode Plot）繪製的基礎。 強調： 這一部分強調瞭頻域分析的優越性，尤其是在處理調製、濾波等操作時，將復雜的時域捲積轉化為簡便的頻域乘積。 --- 第二部分：離散時間信號與係統（Discrete-Time Domain Essentials） 隨著數字技術在電子工程中的統治地位日益鞏固，離散時間係統的分析成為重中之重。本部分將連續時間的概念無縫過渡到離散時間域。 核心內容包括： 1. 采樣理論與重建： 詳細闡述瞭香農-奈奎斯特（Shannon-Nyquist）采樣定理，深入分析瞭混疊（Aliasing）現象的成因及其對信號恢復的影響。同時，介紹瞭理想采樣和實際采樣過程中的插值技術。 2. Z 變換： Z 變換被係統地引入，作為離散時間係統分析的對偶工具。本書詳盡對比瞭Z變換與拉普拉斯變換的異同點，並著重講解瞭收斂域（ROC）的概念及其對係統穩定性和因果性的判斷作用。 3. 離散時間LTI係統分析： 分析瞭離散係統的差分方程，並利用Z 變換求解係統的單位脈衝響應 $h[n]$。通過傳遞函數 $H(z)$，讀者可以清晰地理解離散係統的零點和極點分布如何決定其動態特性。 實踐導嚮： 在本部分中，我們提供瞭大量的離散係統實例，如IIR和FIR濾波器的基本結構，幫助讀者理解如何將連續係統的概念轉化為可編程的數字算法。 --- 第三部分：傅裏葉變換的數字化：DFT與FFT（The Digital Spectrum Frontier） 本部分深入探討瞭將連續頻譜分析轉化為數字可計算形式的關鍵工具——離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）。 關鍵章節內容： 1. DFT與周期延拓： 詳細解釋瞭DFT的定義，以及它本質上是對無限長信號進行周期化和離散化采樣的結果。討論瞭DFT的周期性、共軛對稱性等關鍵性質。 2. 快速傅裏葉變換（FFT）： 提供瞭Cooley-Tukey算法的原理概述，重點在於理解FFT如何通過分治策略顯著降低計算復雜度，並強調瞭在實際應用中進行FFT操作時需要注意的預處理（如加窗、零填充）問題。 3. 頻譜泄漏與窗函數： 這是一個工程實踐中至關重要的問題。本書詳細分析瞭頻譜泄漏（Spectral Leakage）的來源，並係統對比瞭矩形窗、漢寜窗、海明窗等常見窗函數的性能指標（主瓣寬度與旁瓣衰減），指導讀者根據應用場景選擇閤適的窗函數。 --- 第四部分：數字濾波器設計（Digital Filter Design Methodology） 濾波器是信號處理領域最核心的應用之一。本部分係統地介紹瞭設計滿足特定頻率響應要求的數字濾波器的兩種主要方法。 1. 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： 側重於模擬濾波器的經典設計（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器），然後詳細講解瞭將這些模擬原型轉化為數字濾波器的兩種主要映射技術——雙綫性變換法和脈衝不變量法。重點分析瞭雙綫性變換法引入的頻率壓縮效應。 2. 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： 強調FIR濾波器固有的綫性相位特性，這在數據采集和通信係統中至關重要。詳細介紹瞭窗函數法（WFC）和頻率采樣法，並通過設計實例演示瞭如何精確控製通帶紋波和阻帶衰減。 3. 濾波器性能對比與選擇： 提供瞭IIR與FIR濾波器在計算復雜度、群延遲和穩定性方麵的綜閤對比錶格，為工程師在實際項目中進行技術選型提供決策依據。 --- 第五部分：係統實現與現代擴展（Implementation and Modern Extensions） 最後一部分將理論知識與現代係統實現（如DSP、FPGA）相結閤，並引入瞭更前沿的概念。 1. 有限精度效應： 討論瞭在實際硬件中進行運算時，定點和浮點錶示帶來的量化誤差、溢齣和截斷效應，這是從理想係統轉嚮真實係統的必經之路。 2. 多相與子帶濾波結構： 介紹瞭高效的濾波器結構，如多相分解結構在抽取/插入濾波器中的應用，這對於軟件定義無綫電（SDR）和高效的子帶編碼至關重要。 3. 隨機過程初步： 簡要引入瞭隨機信號的基本概念，包括平穩性、功率譜密度（PSD），為深入學習通信係統中的噪聲分析奠定基礎。 本書的特點在於其清晰的數學脈絡和強烈的工程導嚮。大量的流程圖、方框圖和具體計算步驟貫穿始終，確保讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“如何做”。我們相信，通過本書的學習，讀者將能紮實地掌握信號處理的核心技術，並有能力獨立分析和設計復雜的現代電子係統。

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《微機原理與接口技術》這本書的內容更新速度明顯跟不上技術發展的步伐。它花費瞭過多篇幅來講解8086/8088這類早已被淘汰的CPU架構的寄存器結構和中斷嚮量錶，這部分內容對於現在主流的ARM或x86-64架構的理解幫助甚微。書中關於I/O端口編程的部分，大量使用瞭匯編語言的直接操作指令，試圖通過底層代碼來模擬硬件行為，這使得代碼冗長且難以維護。當我試圖瞭解現代PC如何處理DMA（直接內存訪問）時，書中對早期的8237 DMA控製器的描述，與現代芯片組中集成的復雜總綫仲裁機製相比，顯得過於簡化和脫節。更讓人不解的是，它對並行接口（如LPT）和串行接口（如RS-232）的講解，雖然細緻，但在今天的USB和PCIe時代，這些內容更像是曆史遺跡，對實際的嵌入式係統開發指導性幾乎為零。這本書更像是一本考古學的教材，而不是一本實用的工程技術手冊。

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這本厚重的《模擬電路設計與分析》真把我摺騰壞瞭，尤其是在處理那些復雜的運放反饋電路時。作者似乎默認讀者已經對器件的非綫性特性瞭如指掌，上來就丟瞭一大堆疊加分析和節點電壓法，我感覺自己像是在解一個永無止境的綫性方程組。書裏對晶體管偏置點的講解過於偏嚮於理論推導，很少結閤實際應用場景去解釋為什麼我們需要那種特定的工作點，比如在音頻功放設計中，甲類、乙類、甲乙類的選擇標準和實際的失真考量，書中隻是簡單提瞭一筆，完全不夠係統。我拿著這本書去參考設計一個低噪聲前置放大器時，發現書上給齣的噪聲分析模型過於簡化，忽略瞭在高頻段電磁耦閤對整體信噪比的顯著影響。更讓我頭疼的是，習題部分雖然數量不少，但很多都直接要求計算復雜的S參數矩陣，而這些計算過程在書本正文中幾乎沒有給齣詳細的步驟指導，讓人不得不抱著計算器和查錶去硬啃，閱讀體驗隻能說是一言難盡。

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《數字係統邏輯與設計》這本書的排版簡直是一場災難，字體大小和行間距的處理讓人感覺很不舒服，尤其是那些布爾代數錶達式和卡諾圖，排版得密密麻麻，光是看清楚一個‘異或’門和‘同或’門的區彆都要費好一番功夫。更關鍵的是，它對時序邏輯的設計講解似乎停在瞭上個世紀的水平。書裏花瞭大量的篇幅介紹SR鎖存器、D觸發器這些基礎元件，但對於現代FPGA設計中常用的查找錶（LUT）結構和如何高效利用其資源進行電路實現，幾乎沒有涉及。我去學習Verilog HDL編程時，發現書上介紹的那些組閤邏輯的描述方式，在實際綜閤工具中效率低下且容易齣錯，根本沒有體現齣硬件描述語言的優勢。比如，書中用一大堆‘if-else’來描述一個多路復路器，而不是推薦使用更簡潔的條件賦值語句。總的來說，內容偏嚮於理論上的概念堆砌，缺乏麵嚮工程實踐的指導性，讀完後感覺自己好像掌握瞭一堆古老的知識，對解決現代數字電路問題幫助有限。

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關於《電磁場與電磁波》這本教材，我的感受是它更傾嚮於“物理學”而非“工程應用”。作者對麥剋斯韋方程組的推導非常嚴謹，從法拉第定律到安培定律的修正，每一步都無可指摘。然而，當涉及到實際的傳輸綫理論時，書中的內容似乎陷入瞭無限的微分方程求解中。對於同軸電纜或微帶綫的特性阻抗計算，雖然給齣瞭推導公式，但對於如何在PCB設計軟件中根據介質厚度和走綫寬度來估算這些參數，書中隻字未提。我在嘗試理解天綫輻射模式時，發現書中對波導的模式分析（TE, TM模式）描述得過於數學化，缺乏對不同模式在實際通信鏈路中選擇重要性的直觀解釋。看完這本書，我能背誦齣坡印廷矢量的定義，卻不知道如何計算一個UHF頻段的偶極子天綫的效率和帶寬，這說明它在連接理論基礎與工程實踐的橋梁上做得非常薄弱，對於想從事射頻和微波工程的人來說，它提供的知識深度足夠，但廣度和應用性嚴重不足。

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我本來期待《信號與係統》能幫我徹底搞懂傅裏葉變換的精髓，但這本書的敘事方式實在是太抽象瞭。作者似乎更熱衷於數學證明而不是物理意義的闡釋。對於連續時間傅裏葉級數和傅裏葉變換，書上直接給齣瞭積分公式，然後就跳到瞭收斂性定理，中間的“橋梁”——即信號的周期延拓和頻譜的離散性之間的聯係——解釋得含糊不清。每當我想通過一個實際的音頻濾波器案例來理解拉普拉斯變換的零極點位置對頻率響應的影響時，書中給齣的例子都是一些非常理想化的、沒有實際物理參數的二階係統。而且，書中的係統穩定性分析部分，隻聚焦於S平麵的左半部分，對於Z變換在數字信號處理中的應用，比如IIR濾波器設計中的雙綫性變換，介紹得極其草率，仿佛那隻是一個附加的、不重要的章節。讀完後，我對如何設計一個具有特定衰減斜率的低通濾波器，心裏依然沒有一個清晰的藍圖。

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