天线理论与微带天线 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:方大纲

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2006-1

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030163240

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现代数字信号处理：从基础到前沿应用 本书导读：深入理解数字信号处理的核心原理与先进技术，迎接信息时代的数据挑战 在信息爆炸的今天，信号无处不在，从我们日常的通讯、音频娱乐到医疗影像、自动驾驶，无不依赖于对信号的精确捕获、转换、分析与重构。《现代数字信号处理：从基础到前沿应用》正是为了系统、深入地构建读者在这一关键领域所需的理论框架和实践技能而编写的权威著作。本书旨在架起理论基石与工程实践之间的桥梁，确保读者不仅理解“如何做”，更能洞悉“为何要这样做”。 本书的编写严格遵循循序渐进的原则，确保即便是初次接触数字信号处理（DSP）的工程技术人员或高年级学生，也能稳扎稳打地建立起坚实的数学基础和直观的物理理解。我们摒弃了枯燥的纯理论堆砌，而是将数学工具紧密地与信号的实际操作需求相结合。 第一部分：数字信号处理的数学基础与离散系统分析 本部分是理解后续所有复杂算法的根基。我们从连续时间信号的离散化开始，详细探讨采样定理（Nyquist-Shannon）的物理意义、限制及其在实际系统中的应用策略，如抗混叠滤波器的设计。 1. 离散时间信号与系统： 详细阐述离散信号的表示、运算，并引入Z变换。Z变换作为分析离散系统的核心数学工具，本书不仅展示了其代数推导，更深入剖析了其收敛域（ROC）对系统稳定性和因果性的决定性影响。 2. 线性时不变（LTI）系统的分析： 通过卷积和，我们揭示了LTI系统处理输入信号的本质。随后，我们将焦点转向差分方程的求解，引入了脉冲响应的概念。对于IIR和FIR滤波器的区分与特性比较，是本章节的重点之一，旨在帮助读者根据具体应用需求选择合适的系统结构。 3. 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： DFT是连接时域分析与频域洞察的关键桥梁。本书详尽解析了DFT的定义、性质，并着重介绍了FFT算法的原理，包括Cooley-Tukey算法的蝶形运算结构。我们特别关注了FFT在周期延拓、栅栏效应（Picket-Fence Effect）以及零点填充（Zero Padding）等实际操作中的影响与优化方法。 第二部分：数字滤波器设计：从理论到实现 滤波器是DSP技术中最常用、最核心的应用。本部分将数字滤波器设计视为一个优化问题，系统地讲解了IIR和FIR两大类滤波器的设计流程和性能权衡。 1. FIR 滤波器设计： 详细介绍窗函数法（如汉宁窗、海明窗等）在截断无限长理想滤波器时的性能影响，以及如何通过选择合适的窗函数来平衡过渡带宽度和旁瓣衰减。此外，本书还引入了频率采样法和最优等波纹滤波器（Parks-McClellan算法/Remez交换算法）的设计思路，使读者能够设计出具有特定规格的高性能线性相位滤波器。 2. IIR 滤波器设计： 本部分侧重于将经典的模拟滤波器设计（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）转化为数字域的实现。关键技术包括脉冲不变法和双线性变换法。双线性变换因其能有效避免频率混叠而被重点讲解，同时分析了其引入的频率压缩效应及其补偿措施。 3. 滤波器结构与量化效应： 设计完成后，如何高效且稳定地实现是工程的关键。本书对比了直接型、并联型和级联型的滤波器结构，并深入探讨了有限精度运算（如定点运算）对滤波器性能，特别是对IIR滤波器稳定性和噪声的影响，这是实践中极易被忽视却至关重要的环节。 第三部分：自适应滤波与高级主题 随着应用需求的提升，传统的固定系数滤波器已不能满足复杂环境下的需求。本部分聚焦于能够根据输入信号统计特性自动调整参数的自适应滤波技术，并展望了DSP的前沿发展方向。 1. 随机过程与最优滤波： 在讲解自适应算法之前，必须建立对随机信号分析的认知。本章引入了维纳-霍夫方程，这是推导所有自适应滤波器性能的基础。 2. 经典自适应算法： 详细阐述了最小均方（LMS）算法的迭代过程、收敛速度与稳态误差之间的关系。随后，引入了收敛速度更快、对输入信号白化要求更低的归一化LMS（NLMS）算法。我们还简要介绍了基于递归最小二乘（RLS）算法的理论框架，并讨论了其计算复杂度上的权衡。 3. 应用场景分析： 本部分通过具体的工程案例，展示了自适应滤波器在回声消除、噪声抑制和信道均衡中的实际部署与调优技巧。 4. 现代DSP的前沿： 最后，本书简要介绍了多速率信号处理（如抽取与插值）在系统复杂度优化中的作用，以及小波变换（Wavelet Transform）在非平稳信号分析中的独特优势，为读者指明了深入研究的方向。 本书特点： 理论与实践并重： 每一章都配有丰富的例题和详细的MATLAB/Python编程实例，强调算法在真实环境中的行为验证。 直观性强： 运用大量的图示、时域/频域对比图来解释抽象的数学概念，确保概念的清晰传递。 覆盖面广： 不仅涵盖了DSP的核心理论，还拓展到现代自适应系统和前沿分析工具，是构建全面DSP知识体系的理想教材。 适用对象： 电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的高年级本科生、研究生，以及从事信号处理、嵌入式系统开发、通信基带设计和仪器仪表行业的工程师。掌握线性代数和基础微积分的读者可直接上手。

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我尤其欣赏书中对于天线电磁兼容性（EMC）的讨论。在很多天线书籍中，这部分内容往往会被忽略，但这本书却给予了足够的重视。作者分析了天线与其他电子设备之间的电磁干扰问题，以及如何通过天线设计来减少这些干扰。这对于实际工程应用来说，是非常重要的一环，也让我认识到，设计一个优秀的天线，不仅要考虑其自身的性能，还要考虑它在整个系统中的兼容性。

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让我惊喜的是，这本书并没有止步于基础理论，而是对一些更深入的话题也有所涉及。比如，在讲解多层微带天线和宽带天线时，作者会介绍一些高级的设计技术和分析方法，这对于想要进一步深造的读者来说，是非常宝贵的资源。虽然有些地方我可能还需要反复阅读才能完全理解，但能够接触到这些前沿的知识，已经让我感到非常兴奋。

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这本书的结构安排得非常合理，从宏观的理论基础到具体的应用技术，层层递进，逻辑性极强。我尤其喜欢其中关于各种经典天线类型介绍的部分。作者详细地讲解了偶极天线、环形天线、八木天线等等，不仅仅是介绍了它们的结构和工作原理，还深入分析了它们各自的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。这让我对天线家族有了更全面的认识，也明白了为什么在实际工程中需要选择不同类型的天线来满足特定需求。

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这本书刚拿到手的时候，我其实有点忐忑，毕竟“天线理论”这四个字听起来就挺硬核的，生怕自己会看得云里雾里。但翻开第一页，就被作者那种循序渐进的讲解方式吸引住了。他没有一开始就抛出复杂的数学公式，而是从最基础的电磁波概念讲起，用了很多生动形象的比喻，比如把电磁波比作水波，把天线比作一个能够有效地将能量“投掷”出去的装置。这种铺垫做得非常好，让我对后续的内容有了心理准备，也激发了我进一步探索的兴趣。

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总的来说，这本书是一本非常优秀的关于天线理论与微带天线的入门和进阶读物。无论你是对天线科学完全陌生的初学者，还是希望深入了解微带天线设计的专业人士，都能从中获益良多。它不仅仅是一本知识的宝库，更是一次令人愉快的学习之旅。我强烈推荐这本书给所有对天线技术感兴趣的朋友们。

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这本书的语言风格也值得称赞。作者的文笔流畅，条理清晰，即使在讲解复杂的技术问题时，也不会显得晦涩难懂。他善于运用类比和图解，将抽象的概念具象化，让读者更容易接受。而且，作者在叙述中会时不时流露出他对天线科学的热情，这种热情也能够感染读者，让你在学习的过程中感到充满动力。

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让我印象深刻的还有书中对天线性能参数的解读。驻波比、增益、方向图、极化等等，这些术语以前听起来就头大。但在这本书里，作者用非常直观的方式解释了它们的含义，并且会结合图示来帮助理解。比如，在讲方向图的时候，他会用三维的图形来展示天线的辐射强度分布，让你一眼就能看出天线往哪个方向“使劲”最厉害。这种“所见即所得”的讲解方式，大大降低了理解的难度。

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除了理论知识，书中还穿插了一些实际应用案例，这让我觉得这本书非常实用。比如，作者会提到在手机、GPS、雷达等设备中是如何应用不同类型的天线的，以及在这些应用中会遇到哪些挑战，需要如何优化设计。这些案例让枯燥的理论变得生动起来，也让我对天线技术在现代社会中的重要性有了更深刻的认识。感觉这本书就像一个经验丰富的老工程师，在手把手地教你如何看懂、如何设计天线。

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微带天线的部分更是让我眼前一亮。以前总觉得微带天线好像是现代科技的产物，很神秘。这本书则把微带天线的“前世今生”都讲透了。从它诞生之初的简单结构，到后来不断演进，出现了各种贴片天线、缝隙天线、螺旋天线等等，作者都娓娓道来。而且，他在讲解微带天线设计时，还会结合实际的电磁仿真软件操作，虽然书中没有直接给出操作步骤，但通过对参数设置、结果分析的描述，我能感受到那种将理论转化为实际产品的过程，非常有启发性。

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这本书的排版和插图也做得非常用心。大量的公式、图表和示意图穿插在文字中，使得内容的呈现更加直观清晰。很多图表都标注得非常详细，让人一目了然。而且，书的纸张质量也很好，拿在手里很有质感，阅读体验非常舒适。这种细节上的用心，让这本书的整体品质得到了很大的提升。

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