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出版者:

作者:李建勇 編

出品人:

頁數:221

译者:

出版時間:2008-6

價格:20.00元

裝幀:

isbn號碼:9787304040956

叢書系列:

圖書標籤:

• 機電控製
• 電氣工程
• 自動化
• 控製工程
• 機械工程
• 傳感器
• 執行器
• PLC
• 單片機
• 控製係統

《現代信號處理與係統分析》內容簡介 書籍定位與目標讀者 本書《現代信號處理與係統分析》旨在深入剖析信號處理與係統分析領域的理論基礎、核心算法及其在工程實踐中的應用。本書麵嚮對象是高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、儀器科學與技術等相關專業的高年級本科生、研究生，以及在相關領域從事研發、設計和技術支持工作的工程師和科研人員。本書力求在嚴謹的數學推導和清晰的物理意義闡釋之間找到最佳平衡點，使讀者不僅能夠掌握必備的理論知識，還能具備利用現代工具解決實際工程問題的能力。 核心內容結構 本書內容圍繞信號的錶示、變換、分析與濾波展開，共分為七大部分，結構嚴謹，層層遞進。 第一部分：信號與係統的基本概念 本部分奠定瞭全書的理論基石。首先界定瞭連續時間信號與離散時間信號的數學模型，並詳細介紹瞭常見的信號類型，如指數信號、正弦信號、脈衝函數和階躍函數等，強調瞭它們在物理世界中的對應關係。隨後，係統理論被引入，重點闡述瞭綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如疊加性、時不變性、因果性和穩定性。通過對捲積積分和捲積和的詳盡推導，揭示瞭LTI係統輸入與輸齣之間的內在聯係——捲積這一核心運算。此外，本部分還引入瞭係統的框圖錶示法和傳遞函數概念，為後續的分析工具做好瞭鋪墊。 第二部分：傅裏葉分析的深化 傅裏葉分析是信號處理的靈魂。本書從連續時間傅裏葉變換（CTFT）和傅裏葉級數（FS）的定義齣發，係統迴顧瞭這些變換的基本性質，如綫性性、時移性、頻移性、帕塞瓦爾定理等。更重要的是，本書深入探討瞭周期信號的頻譜特性以及非周期信號的頻譜錶示。 針對離散時間信號，本書詳盡闡述瞭離散時間傅裏葉變換（DTFT）。由於DTFT的收斂性限製，本書順理成章地引入瞭離散傅裏葉變換（DFT），這是連接理論與數字實現的橋梁。本書詳細分析瞭DFT的性質，並對快速傅裏葉變換（FFT）算法的原理進行瞭概述，強調瞭其在現代計算中的革命性意義，但不會深入到復雜的蝶形運算細節，而是側重於其應用條件和計算復雜度分析。 第三部分：拉普拉斯變換與Z變換 為瞭分析和處理不穩定係統以及處理更復雜的因果性問題，本部分著重介紹瞭復頻域分析工具。 拉普拉斯變換（Laplace Transform, LT）被用於分析連續時間係統的動態特性。本書詳細定義瞭單邊和雙邊拉普拉斯變換，並重點討論瞭收斂域（ROC）的概念及其對係統穩定性和因果性的判斷作用。通過LT，係統響應、係統穩定性判據以及捲積運算的代數化處理被清晰地展示齣來。 Z變換（Z-Transform）是處理離散時間係統的對應工具。與拉普拉斯變換類似，本書強調瞭Z變換的定義、基本性質，特彆是對離散時間係統穩定性的判彆，所有分析均圍繞ROC展開。通過雙嚮對比LT和Z變換，讀者能深刻理解復頻域分析方法的普適性。 第四部分：隨機信號分析基礎 工程實踐中，大量信號包含隨機性。本部分將視角從確定性信號擴展到隨機過程。首先，本書定義瞭隨機變量和隨機過程的基本概念，包括均值函數、自相關函數和互相關函數。 重點討論瞭寬平穩隨機過程（WSS）和窄平穩隨機過程（NSS）的特性。通過分析隨機過程通過LTI係統的輸齣統計特性，本書闡釋瞭如何使用功率譜密度（PSD）來錶徵隨機信號的頻率分布。Wiener-Khinchin定理作為連接相關函數與功率譜密度的關鍵，被進行瞭細緻的數學推導與物理意義解釋。 第五部分：數字濾波器設計（I）：IIR濾波器 本部分開始進入信號處理的核心應用——濾波。濾波器被分為無限脈衝響應（IIR）和有限脈衝響應（FIR）兩大類。 IIR濾波器設計著重於利用模擬濾波器的成熟理論。本書詳盡介紹瞭雙綫性變換法和脈衝響應不變法，這是將連續時間濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫濾波器）轉化為離散時間濾波器的主要途徑。設計流程包括規範化、選擇原型、頻率變換和係數計算，每一步都配有詳細的工程實例說明。同時，本書也討論瞭IIR濾波器在量化和溢齣方麵的潛在數值穩定性問題。 第六部分：數字濾波器設計（II）：FIR濾波器 FIR濾波器因其固有的綫性相位特性而在許多對相位失真敏感的應用中占據主導地位。本部分深入研究瞭FIR濾波器的設計方法。 核心內容聚焦於窗函數法，詳細分析瞭矩形窗、漢寜窗、海明窗等不同窗函數的頻譜特性和對濾波器過渡帶、阻帶衰減的影響。此外，本書還介紹瞭頻率采樣法和等波紋法（Parks-McClellan算法的原理性介紹），旨在使讀者理解如何獲得最優的幅度響應。 第七部分：多速率信號處理與應用初步 作為對前述理論的延伸，本部分介紹瞭現代通信和數據采集係統中至關重要的多速率技術。 采樣定理的嚴格闡述是本節的起點，包括過采樣和欠采樣的影響。重點講解瞭抽取（Down-sampling）和插入（Up-sampling）的操作，以及在這些操作中保持信號完整性所必需的理想插值濾波器。通過對這些基本操作的理解，本書初步介紹瞭如子帶編碼和抽取式濾波等高級概念，為讀者進入更專業化的數字信號處理領域打下瞭堅實的基礎。 總結 本書《現代信號處理與係統分析》以嚴謹的理論推導為骨架，以工程實用性為導嚮，構建瞭一個從基礎概念到先進應用的完整知識體係。全書配有大量的例題和設計步驟，確保讀者能夠從理論走嚮實踐，掌握信號的深層結構，並能熟練設計齣滿足特定性能要求的數字信號處理係統。通過學習本書，讀者將具備獨立分析和解決復雜信號處理問題的能力。

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我最近翻閱瞭一本關於認知心理學中“記憶重構”機製的學術專著，這本書的寫作風格非常具有實驗性和批判性，完全顛覆瞭我過去對“記憶是錄像帶”的樸素認知。作者通過一係列精心設計的心理學實驗，比如“目擊者證詞的誤導效應”和“虛假記憶植入”研究，清晰地論證瞭人類記憶的易變性和主觀建構性。書中對工作記憶與長期記憶信息編碼、提取的神經生理基礎描述得非常到位，雖然涉及一些神經科學術語，但作者總能用貼切的比喻進行解釋，使得非專業人士也能跟上思路。最讓我感到震撼的是，書中探討瞭社會文化因素如何潛移默化地影響個體對過去事件的集體敘事，這對於我們理解曆史觀點的差異，甚至是個人創傷的應對方式，提供瞭強有力的理論支撐。讀完後，我對“我記得”這個陳述持有瞭前所未有的審慎態度，這是一次對自身心智運作模式的徹底反思和重新校準。

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我最近沉迷於一本深入探討非綫性動力學在復雜係統建模中應用的專業書籍，這本書的深度和廣度都令人驚嘆。它沒有停留在傳統的微分方程求解層麵，而是大膽地將混沌理論、分岔分析以及龐加萊截麵等高階數學工具引入到對生態係統演變和金融市場波動的模擬中。作者在處理數據噪聲和模型不確定性時所展現齣的嚴謹態度，非常值得我這位初入研究領域的新手學習。尤其是在介紹“洛倫茲吸引子”時，書中配有大量高精度的圖形化演示，將原本抽象的數學概念具象化，讓我能清晰地感受到微小初始條件的巨大差異如何導緻係統走嚮截然不同的狀態。全書的邏輯推進非常緊密，每一章的理論構建都以前一章的結論為基石，使得讀者在不斷接受新知的同時，也能對整體框架保持清晰的把握。對於那些希望從傳統綫性思維中跳脫齣來，探索更真實、更復雜的自然或社會現象的科研工作者來說，這本書無疑是一份極具挑戰性但迴報豐厚的智力之旅。

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這本書聚焦於文藝復興時期佛羅倫薩的藝術贊助體係及其背後的政治運作，閱讀體驗堪稱一場穿越時空的盛宴。作者並非簡單地羅列美第奇傢族資助瞭哪些畫傢或雕塑傢，而是巧妙地將藝術創作的“幕後故事”與城邦的權力鬥爭、傢族的聲譽維護緊密結閤起來。書中詳盡地分析瞭“委托契約”的具體條款，揭示瞭藝術傢如何在嚴格的商業和政治框架內尋求創作自由，以及教會和貴族對藝術主題的微妙乾預。我特彆欣賞作者對“肖像畫”功能的研究，它如何從單純的形象記錄演變為一種鞏固世俗權力的工具，甚至比軍事勝利更持久。閱讀過程中，我仿佛能聞到畫室裏油彩和鬆節油的味道，感受到藝術傢們在麵對強大贊助人時的那種既敬畏又渴望錶達的復雜心情。這本書對於理解藝術史中“天纔”的誕生，不再是孤立的靈感爆發，而是復雜的社會經濟結構作用的結果，提供瞭極其深刻的視角。

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這本關於現代城市規劃與可持續發展的著作，簡直是為我們這些對未來城市形態充滿好奇的普通人量身定做的。作者以一種極其生動且富有洞察力的方式，將那些晦澀的宏觀概念，比如“綠色基礎設施”和“智慧交通係統”，用日常生活的例子串聯起來。我記得書中花瞭相當大的篇幅來分析丹麥哥本哈根如何通過整閤自行車道和公共交通網絡，徹底改變瞭市民的齣行習慣，這不僅僅是技術層麵的革新，更是一種生活哲學的轉變。特彆是關於社區參與在城市更新中的作用，書中引用的案例非常紮實，強調瞭自下而上的需求如何驅動更具人文關懷的規劃決策，而不是一味追求效率至上的“鐵盒子”建築群。我個人對其中關於“韌性城市”的討論印象深刻，它不再僅僅是抵抗災害，而是指城市在麵對氣候變化、資源短缺等長期挑戰時，保持其核心功能的靈活性和適應性，讀完後感覺對我們居住的環境有瞭更深層次的理解和責任感。它不是一本枯燥的教科書，更像是一位經驗豐富的城市設計師，在你耳邊娓娓道來未來可居之地的藍圖，激發瞭人們對美好生活的具體想象。

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這是一本關於古代航海技術演變及其對全球貿易網絡影響的史學巨著。它的敘事節奏非常舒緩，但信息密度極高，仿佛在邀請你慢下來，去品味每一次風嚮的改變和每一塊木闆的拼接如何構築起人類徵服海洋的決心。書中對不同文明造船工藝的對比分析尤為精彩，比如從腓尼基的單層船體到維京人的龍骨結構，再到中國宋代福船的密封隔艙技術，每一種創新都被放在其特定的地理和資源背景下進行剖析。我驚喜地發現，書中對導航工具的描述也極其細緻，從早期的星象觀測到後來的磁羅盤校準誤差的處理，每一個細節都透露齣早期水手們與自然力量搏鬥的智慧。它不僅僅是講船，更是講人與人、人與廣闊海洋之間的關係重塑，展示瞭技術進步如何以一種不可逆轉的方式，將原本分散的地區緊密地聯結起來，奠定瞭現代全球化的基礎。

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