测控仪器设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:韩峻峰 编

出品人:

页数:119

译者:

出版时间:2009-7

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787562448532

丛书系列:

图书标签:

• 测控技术
• 仪器仪表
• 电子设计
• 自动化
• 传感器
• 信号处理
• 电路设计
• 测量原理
• 工业控制
• 嵌入式系统

好的，以下是一份关于《测控仪器设计》之外的图书简介，内容力求详实，力求自然流畅，不含任何AI痕迹： --- 《高级数字信号处理与应用》 图书简介 本书是一本面向工程实践与前沿研究的综合性著作，深入剖析了数字信号处理（DSP）领域的核心理论、关键算法及其在现代工程系统中的具体应用。本书旨在为读者提供一个从基础概念到复杂系统设计的完整知识体系，特别侧重于理论的严谨性与工程实现的可行性。 第一部分：理论基础与数学工具 全书伊始，首先系统回顾了连续时间信号与系统理论，并在此基础上引入了离散时间信号与系统的基本概念。重点阐述了Z变换（Z-transform）及其在分析离散时间系统稳定性、因果性时的重要作用。我们详细介绍了离散傅里叶变换（DFT）的数学推导、快速傅里叶变换（FFT）的实现原理（包括蝶形算法的优化路径），并讨论了周期延拓、栅栏效应（Spectral Leakage）等实际DFT应用中必须面对的问题及应对策略。 在随机信号处理方面，本书构建了概率论和随机过程的基础框架，着重介绍了宽平稳随机过程（WSS）的自相关函数、功率谱密度（PSD）的概念与估计方法。对于线性时不变（LTI）随机系统的分析，我们引入了维纳-霍夫方程，并讨论了最优线性滤波器的设计原则。 第二部分：数字滤波器设计与实现 数字滤波器是信号处理系统的核心组件。《高级数字信号处理与应用》用大量的篇幅专门探讨了滤波器的设计范式。 在无限脉冲响应（IIR）滤波器设计部分，我们详述了模拟原型滤波器的设计（如Butterworth、Chebyshev I/II型）及其到数字域的转换方法——脉冲不变法与双线性变换法（BLT）。BLT的设计细节，包括预畸变（Prewarping）的应用，被详细阐述，并分析了BLT引入的频率压缩现象。 对于有限脉冲响应（FIR）滤波器，本书重点介绍了基于窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗）的设计，强调了窗函数参数选择对过渡带宽和旁瓣衰减的直接影响。此外，还深入探讨了Parks-McClellan算法（最优等波纹滤波器设计），解释了等波纹（Equiripple）特性的数学约束和算法迭代过程，为设计高性能、低阶数的FIR滤波器提供了强有力的工具。 滤波器实现的章节，则涵盖了直接形式、级联形式和并行形式的结构选择，并分析了定点运算对滤波器系数和状态变量量化的影响，指导读者进行量化误差分析和量化噪声整形的设计。 第三部分：自适应滤波与参数估计 本书的进阶部分聚焦于那些系统特性随时间变化的场景，即自适应信号处理。我们详细阐述了最小均方误差（LMS）算法的收敛性分析、步长选择对性能和收敛速度的权衡。在此基础上，引入了归一化LMS（NLMS）算法，以应对输入信号能量变化带来的鲁棒性问题。 更进一步，我们引入了更高效的递归最小二乘（RLS）算法，通过矩阵求逆引理，实现了更快的收敛速度，但同时也讨论了其计算复杂度高和数值稳定性方面的挑战。 在参数估计方面，本书专门探讨了现代谱估计技术。对比了经典周期图法（周期图法固有的高方差问题），详细介绍了子空间法，包括MUltiple SIgnal Classification (MUSIC) 和 Estimation of Signal Parameters via $underline{R}$otational $underline{I}$nvariance $underline{T}$echniques (ESPRIT)。这些高分辨率谱估计方法在雷达、声呐和无线通信中的应用被作为关键案例进行剖析。 第四部分：现代应用与前沿技术 最后，本书将理论知识与当代工程热点相结合，展示了数字信号处理在多个关键领域的实际蓝图。 在通信系统中，我们讨论了信道均衡技术，对比了迫零（ZF）均衡与最小均方误差（MMSE）均衡器的性能差异。对于多输入多输出（MIMO）系统中的预编码和迫秩处理，我们展示了奇异值分解（SVD）在信道容量最大化中的作用。 在图像与视频处理方面，本书解释了二维信号处理的基本概念，包括二维DFT、二维卷积的实现。重点介绍了小波变换（Wavelet Transform）的理论基础——正交性和紧框架，以及其在图像去噪、压缩（如JPEG2000标准中的核心思想）中的优势。 此外，书中还包含了一章关于系统辨识的专门讨论，使用AR（自回归）、MA（滑动平均）和ARMA模型来描述未知系统的动态行为，并通过Levinson-Durbin算法来估计自回归模型的系数，这对于构建高精度数字控制系统的模型基础至关重要。 本书特色： 理论与实践并重： 每一章节均配有详细的推导过程和具体的MATLAB/Python代码示例，便于读者理解并快速实现。 深度剖析： 对核心算法（如FFT、BLT、LMS）的内在工作机制进行了细致入微的分析，而非仅仅停留在公式层面。 面向工程优化： 强调了计算复杂度、定点实现、数值稳定性和实时性约束在实际系统设计中的考量。 本书适合高等院校电子工程、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，以及从事嵌入式DSP开发、无线通信、仪器仪表（除传统测控外，如高精度采集与分析系统）的工程师和研究人员参考使用。通过系统学习，读者将能够独立设计和优化复杂的数字信号处理子系统。 ---

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说实话，一开始我对这种“设计”类的书籍抱有一定程度的保留，因为很多国产教材往往停留在理论层面，对前沿技术和最新规范的跟进速度比较慢。然而，这本书在这方面做得非常出色，它不仅覆盖了经典的传感原理和数据采集技术，还花了相当篇幅去探讨基于嵌入式系统和物联网（IoT）的现代测控方案。书中对新型传感器的选型和接口标准（比如CAN、EtherCAT等工业总线协议）的介绍非常详尽，甚至引用了最新的行业标准草案。这让我感到非常振奋，因为它确保了书中的知识体系是与时俱进的，而不是过时的“古董”。对于我们这些希望在职场上保持竞争力的专业人士来说，一本能提供未来视野的技术参考书是无价之宝。它迫使我跳出了固有的思维框架，去思考未来十年测控领域可能的发展方向。

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我这本书的阅读体验，可以说是高潮迭起，作者的叙述风格充满了激情与洞察力，仿佛一位经验丰富的老工程师正在手把手地教你如何构建一个稳定可靠的测量系统。他不仅仅是在罗列公式和标准，更是在分享那些在实际工程中摸爬滚打才能体会到的“坑”和“窍门”。特别是关于信号完整性和抗干扰设计的那几个章节，作者的讲解简直是教科书级别的清晰，他用了很多生动的比喻来解释那些抽象的电磁兼容（EMC）问题，比如将电磁波想象成“不请自来的访客”，需要设计合理的“门禁系统”来防御。我过去在处理噪声问题上经常感到力不从心，但读完这部分后，思路豁然开朗，立刻动手优化了手头的项目，效果立竿见影。这种理论与实践紧密结合的写作方式，极大地提升了学习的效率和趣味性，让我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在吸收一种解决问题的思维模式。

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我必须强调一下这本书在案例分析部分所下的功夫，这才是它真正区别于其他同类书籍的杀手锏。它提供的不仅仅是几个孤立的电路图或代码片段，而是完整、可复现的“工程故事”。每一个案例都详尽地描述了从初始的设计挑战、遇到的技术瓶颈，到最终如何通过巧妙的工程权衡（Trade-off）找到最优解的全过程。例如，关于高精度温度采集系统中如何补偿热电势漂移的分析，作者不仅给出了数学模型，还配上了实际测试曲线对比，这种透明度让人对设计过程深信不疑。阅读这些案例，就像是参加了一场场精彩的行业技术研讨会，我不仅学到了“怎么做”，更重要的是理解了“为什么这么做”。这对于培养独立解决问题的能力至关重要，毕竟，工程的本质就是解决那些书本上没有标准答案的问题。

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这本书的装帧设计真是深得我心，封面那种低调又不失专业感的蓝色调，搭配着烫金的字体，拿在手里就感觉沉甸甸的，让人对内容充满期待。内页纸张的质感也非常棒，不是那种廉价的、反光的纸张，而是略带哑光的那种，看起来非常舒服，长时间阅读眼睛也不会觉得疲劳。这种对细节的关注，往往能体现出出版方在图书制作上的用心程度。我尤其欣赏它在图文排版上的考量，那些复杂的系统框图和电路原理图，被清晰地分隔在不同的版块，即便是初学者也能迅速抓住重点，不像有些技术书籍，把密密麻麻的文字和图表挤在一起，让人望而生畏。书脊的装订也很牢固，我翻阅了很多次，也没有出现松动的迹象，这对于经常需要查阅资料的读者来说，绝对是一个加分项。整体来说，光是这本书的外在表现，就已经超越了许多同类专业书籍的水准，让人在阅读之前就收获了一种愉悦的体验。

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这本书的结构编排逻辑简直是一门艺术，它遵循着一种非常符合人类认知习惯的流程：从宏观的概念引入，逐步深入到微观的元件选择和具体实施细节，最后再回到系统的集成和测试验证。这种“自上而下”的讲解脉络，使得读者在接触复杂内容时，总能找到一个清晰的参照点。我发现自己可以非常灵活地使用这本书：如果只是想快速回顾某个特定的接口电路设计，可以直接跳转到对应的章节，内容组织得如同一个高效的索引；而如果想系统性地学习一个完整的项目开发流程，从需求分析到最终交付，它又提供了一个完美无缺的路线图。这种高度的模块化设计，让这本书的适用范围大大拓宽，既能作为入门的向导，也能充当资深工程师的案头工具书，显示出作者对目标读者群体有着深刻的理解和精确的定位。

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