Discrete Time Optical Signal Processing pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Capmany, Jose

出品人:

页数:425

译者:

出版时间:2007-10

价格:$ 118.65

装帧:HRD

isbn号码:9780387243948

丛书系列:

图书标签:

光信号处理
离散时间系统
光通信
信号处理
光学工程
数字信号处理
光纤通信
波分复用
信息处理
光学

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具体描述

"Discrete Time Optical Signal Processing" provides an introduction to the basic principles, enabling technologies, and methods for the analysis and synthesis and applications of optical filters that process signals in the time domain. These structures are finding increasing applications in the fields of broadband optical communications, sensing, radar, microwaves, and avionics. Researchers, engineers, and scientists with diverse backgrounds working in these fields require an updated and modern approach to the subject and this book is aimed at providing this coverage by exploiting the well known techniques of discrete time signal processing and applying them directly to the field of optical filters. In this way, the interested reader is able to understand and master this technology while avoiding the complex formulation of classical optics. Both finite (FIR) and infinite impulse response (IIR) filters working in coherent and incoherent regimes are considered in this subject-focused text.

信号处理的基石：模拟与连续时间系统的深度探索图书名称：Analog and Continuous-Time System Analysis 图书简介：本书旨在为读者提供一个坚实而深入的理论基础，专注于分析和理解模拟（Analog）和连续时间（Continuous-Time）信号与系统的基本原理。在当今数字主导的信号处理领域，理解其背后的连续时间模拟基础至关重要。本书全面覆盖了从基础概念到高级分析方法的整个光谱，特别强调了傅里叶分析、拉普拉斯变换在连续时间系统中的应用，以及系统稳定性、频率响应的严格推导与实践意义。第一部分：连续时间信号的表征与分析本部分首先奠定了连续时间信号处理的数学框架。我们详细探讨了信号的四大基本特性：周期性、能量、功率和确定性。重点分析了三角函数展开与复指数展开在描述任意周期信号（如方波、锯齿波）中的优越性。 1. 傅里叶级数（Fourier Series）的精细解构：本章不仅推导了三角傅里叶级数和复指数傅里叶级数的公式，更深入阐述了其收敛性定理，特别是狄利克雷条件。我们通过大量的实际工程实例，如调制信号（AM/FM）的频谱分析，展示了傅里叶级数如何揭示信号的内在频率构成，以及如何利用傅里叶系数进行信号的滤波和重建。 2. 傅里叶变换（Fourier Transform）的飞跃：从周期信号扩展到非周期信号，傅里叶变换是连接时域与频域的核心工具。本书对狄拉克 $delta$ 函数的傅里叶变换、理想冲激信号的处理进行了严谨的数学论证。我们详细探讨了傅里叶变换的性质，包括线性、时移、频移、微分、积分、卷积定理的证明及其在求解线性常微分方程中的应用。特别关注了采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）在理论上的严格推导，虽然本书侧重连续时间，但采样定理是连接模拟与数字世界的桥梁，故此处进行深入介绍。 3. 信号能量与功率谱密度：引入了帕塞瓦尔定理（Parseval's Theorem），用于量化信号在不同频率上的能量分布。此外，本书详细解释了随机信号的自相关函数和功率谱密度（PSD）的概念，这是分析噪声和随机过程的基础，为后续的滤波设计提供了必要的背景知识。第二部分：连续时间系统的建模与分析本部分将理论分析应用于实际的动态系统建模，核心围绕线性时不变（LTI）系统的基本性质展开。 1. LTI系统的核心特征：我们首先定义了系统的时不变性和线性特性，并证明了LTI系统是唯一能够用卷积积分完全描述的系统。系统的因果性（Causality）和稳定性（Stability）是LTI系统分析的基石，本书对这两种特性的数学判据（如绝对可积性要求）进行了详细论证。 2. 卷积积分（Convolution Integral）的深入应用：卷积积分是分析LTI系统的“瑞士军刀”。本书提供了多种计算卷积积分的方法，包括但不限于代数法、面积法和图形法。通过大量的实例，读者将掌握如何利用系统的冲激响应 $h(t)$ 来预测任何输入信号 $x(t)$ 经过系统后的输出 $y(t)$。 3. 拉普拉斯变换（Laplace Transform）的威力：针对傅里叶变换在处理不稳定信号和某些不收敛情况下的局限性，我们引入了双边和单边拉普拉斯变换。本书详细讲解了收敛域（Region of Convergence, ROC）的概念及其在确定系统因果性、稳定性和唯一性中的关键作用。我们对微分方程的求解过程进行了详细展示，展示了如何利用拉普拉斯域中的代数运算替代时域中的微分运算。 4. 传递函数与系统零极点分析：拉普拉斯变换的S域表示法催生了传递函数 $H(s)$ 的概念。本书深入探讨了系统的零点（Zeros）和极点（Poles）在系统行为中所扮演的角色。极点在S平面上的位置直接决定了系统的瞬态响应（如衰减、振荡的性质）和稳定性。我们详细分析了主导极点（Dominant Poles）对系统响应的贡献，并引入了伯德图（Bode Plot）和根轨迹（Root Locus）的基础概念，作为分析系统频率响应和反馈控制设计的前奏。第三部分：频率响应与滤波器设计基础本部分着重于系统在频域的性能评估，这是所有通信和控制系统的核心指标。 1. 频率响应的定义与计算：通过令 $s=jomega$，我们将传递函数转化为系统的频率响应 $H(jomega)$。本书强调了频率响应的幅频特性（Gain）和相频特性（Phase）对信号失真和群延迟的影响。 2. 理想滤波器与实际滤波器的对比：本章分析了理想低通滤波器（Ideal Low-Pass Filter）的特性，并指出其在时间上的非因果性（需要前馈信息）。随后，我们介绍了常见的近似滤波器类型，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）滤波器的设计目标、阶数选择标准以及它们在通带和阻带特性上的权衡取舍。 3. 系统的串联、并联与反馈结构：本部分最后探讨了LTI系统的组合结构。详细分析了系统的串联（卷积）和并联（叠加）组合，并为后续学习反馈系统奠定了基础，通过分析系统的开环和闭环传递函数，展示了反馈对系统稳定性和性能的调节能力。目标读者：本书适合于电子工程、通信工程、物理学以及应用数学等领域的本科高年级学生、研究生，以及需要回顾或深化连续时间系统理论的工程师和研究人员。本书假设读者具备微积分、线性代数和基础复变函数知识。通过系统的理论推导、丰富的图形化解释和大量的例题，本书旨在培养读者对连续时间系统进行精确建模、分析和预测的能力。