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出版者:科学技术文献出版社

作者:常敏慧等著

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-03

价格:33.00

装帧:平装

isbn号码:9787502333737

丛书系列:

图书标签:

• 开关电源
• 电源设计
• 电源维修
• 电子技术
• 电路分析
• SMPS
• 电力电子
• 变压器
• 滤波电路
• 保护电路

好的，这是一份关于一本名为《数字信号处理基础与应用》的图书的详细简介。 --- 图书名称：数字信号处理基础与应用 内容简介 第一部分：离散时间信号与系统基础 本书旨在为读者提供全面、深入的数字信号处理（DSP）理论基础，并结合实际应用案例，帮助工程师和学生建立扎实的理论框架和实践能力。本书的起点是离散时间信号和系统的基本概念，这是理解后续所有DSP技术的前提。 一、离散时间信号与系统 本章深入探讨了连续时间信号到离散时间信号的转换过程，重点讲解了采样定理及其在实际应用中的意义，如混叠现象的成因与避免。我们详细分析了理想采样、零阶保持（ZOH）和一阶保持（FOH）等重构方法。在系统方面，我们引入了线性时不变（LTI）系统的基本性质，如因果性、稳定性、冲激响应和系统函数。通过对差分方程的分析，读者可以掌握如何描述和分析离散时间系统。 二、Z变换及其在系统分析中的应用 Z变换是分析离散时间系统的核心数学工具。本章首先介绍了双边Z变换和单边Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。我们详细推导了常用序列的Z变换及其反变换方法，包括部分分式展开法和留数定理法。随后，我们将Z变换应用于LTI系统的分析，利用系统函数 $H(z)$ 来判断系统的因果性、稳定性和可实现性。通过分析ROC与系统特性的关系，读者能更深刻地理解系统行为。 三、离散时间傅里叶变换（DTFT）与DFT 傅里叶分析是DSP的灵魂。本章从DTFT开始，阐述了如何将离散时间信号从时域转换到频域，理解频率响应和频谱的概念。我们强调了DTFT的周期性和频谱泄露现象。在此基础上，我们引出了离散傅里叶变换（DFT）及其快速傅里叶变换（FFT）算法。FFT是实现高效频谱分析的关键。本章详细介绍了FFT算法的原理，如蝶形运算和时间抽取、频率抽取算法，并讨论了FFT在频谱分析、相关计算和卷积计算中的实际应用。 第二部分：数字滤波器设计 数字滤波是DSP中最常见也是最关键的应用之一。本书将数字滤波器分为两大类：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器，并分别介绍了各自的设计方法。 四、无限脉冲响应（IIR）滤波器设计 IIR滤波器因其在有限阶数下能实现陡峭的过渡带而备受青睐。本章首先回顾了模拟滤波器的设计基础，如巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）滤波器。然后，重点介绍了从模拟滤波器到数字滤波器的双线性变换法（BLT）。我们详细讲解了如何利用BLT将模拟滤波器转换为数字滤波器，并分析了预畸变（Prewarping）的必要性。此外，本章还介绍了脉冲响应不变法，并比较了不同IIR滤波器类型的性能优劣。 五、有限脉冲响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器以其固有的线性相位特性和稳定性而著称。本章详细介绍了FIR滤波器的设计方法，包括直接设计法、频率采样法以及基于窗函数的截断法。我们深入分析了矩形窗、汉宁窗、海明窗等各种窗函数对滤波器性能（如主瓣宽度和旁瓣衰减）的影响。随后，我们介绍了更先进的优化设计方法，如频率采样法和Parks-McClellan算法（最小二乘法），这些方法能更精确地控制滤波器的频率响应特性。 第三部分：自适应滤波与现代DSP技术 本部分将理论与工程实践相结合，介绍了DSP领域的前沿技术和实际应用。 六、现代谱分析方法 传统的基于DFT的谱分析方法存在分辨率和方差的权衡问题。本章介绍了提高谱分析性能的现代方法。我们讲解了周期图法的局限性，并详细介绍了参数化谱估计方法，如自回归（AR）模型、滑动平均（MA）模型以及AR-MA模型（ARMA）。这些方法在处理短序列和低信噪比信号时具有显著优势。此外，我们还介绍了子空间法，如特征分解（MUSIC）算法，用于高分辨率波束形成和信源分离。 七、自适应滤波理论与应用 自适应滤波是DSP中处理非平稳信号和未知系统特性的有力工具。本章详细阐述了自适应滤波的基本原理，包括误差信号、代价函数和自适应滤波器结构。我们重点介绍了LMS（最小均方误差）算法，推导了其收敛性、步长选择对性能的影响，并分析了归一化LMS（NLMS）算法的改进。自适应滤波器的应用实例包括回声消除、噪声消除、均衡器设计和系统辨识等，这些应用在通信和音频处理中至关重要。 八、多相与多速率信号处理 多相滤波器结构是高效实现滤波器组和变采样率系统的基础。本章介绍了多相分解的概念，并将其应用于滤波器组设计。我们详细分析了抽取（Decimation）和插值（Interpolation）操作，以及如何在保持信号完整性的前提下实现高效的变速率信号处理。这些技术在软件定义无线电（SDR）和高效编解码器设计中具有不可替代的作用。 本书特色 本书理论深度与工程实践并重。每章都配有清晰的数学推导和直观的图示解释。通过大量的MATLAB/Python代码示例，读者可以立即验证理论概念，并将其应用于实际信号处理任务中。我们特别强调了从理论到实际代码实现的转化过程，确保读者不仅理解“为什么”，更能掌握“如何做”。本书适合作为高等院校电子信息、通信工程、自动化专业本科生及研究生的教材或参考书，也为从事信号处理、嵌入式系统开发的工程师提供了一本实用的参考手册。 ---

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从排版和易读性的角度来说，我希望这本书的图文结合处理得足够精妙。技术图纸，特别是复杂的电路原理图，如果标注不清或者比例失调，阅读体验会直线下降。我非常看重那种“一图胜千言”的精良插图。比如，在解释磁性元件（变压器或电感）的工作原理时，能不能用动态的B-H曲线图来清晰地展示磁芯的饱和点和工作点？再比如，对于开关波形，如果能清晰地标出上升沿时间、关断延迟等关键参数，并解释它们如何影响开关损耗，阅读理解的效率会大大提高。此外，作为一本工具书，索引和术语表的设计也至关重要。一本好的技术书籍应该像一个可靠的工具箱，你需要什么知识点时，能迅速、准确地找到它。如果它在这些细节上处理得当，那它就不仅仅是一本教材，而是可以被长期珍藏和参考的工具书了。

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这套书的装帧设计倒是挺有意思的，封面那种深沉的工业蓝配上简洁的白色字体，透着一股子专业范儿。我拿到手里沉甸甸的，翻开扉页就能感觉到它内容的扎实。虽然我不是电子工程师出身，但对这个领域一直抱有浓厚的兴趣，尤其是家里那些老旧的电子设备经常出故障，总想自己动手“起死回生”。我期望这本书能提供一些足够详尽的、从基础原理到实际操作的完整脉络。比如，那些关于拓扑结构和器件选型的部分，我希望它能用尽量直观的方式解释清楚，而不是堆砌一堆晦涩难懂的公式。市场上很多技术书籍要么过于学术化，让人望而却步，要么又过于肤浅，几页纸就讲完了，根本无法建立起系统的认知。这本书如果能在理论深度和实际应用之间找到一个完美的平衡点，比如详细介绍几种主流开关电源的典型电路图，并配上不同负载情况下的测试数据对比，那简直就是我的福音了。我现在最头疼的就是如何准确地判断出电源模块内部的故障点，是电容老化了，还是开关管击穿了，这需要一套科学的排查方法论，而不是凭感觉瞎猜。

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我最近在折腾一个低压大电流的电源项目，简直被纹波和噪声折磨得焦头烂额。我希望这本厚厚的书里，能有专门一章集中火力解决“干净电源”的问题。市面上的书大多一笔带过，只会说“滤波很重要”，但到底怎么选合适的电感、怎么布置地线、如何设计一个有效的EMI滤波器，这些实操细节才是决定成败的关键。我尤其关注它对瞬态响应的分析。当负载突然变化时，输出电压的过冲和下冲控制在什么范围内才算合格？书里会不会提供一些基于Spice仿真软件的案例分析，让我们能预先看到不同参数设置对波形的影响？如果能附带一些针对高频开关电源设计中，PCB布局的“禁忌”和“最佳实践”清单，那就太棒了。毕竟，电源设计很多时候是艺术和工程的结合，那些经验性的教训比纯理论的推导有时管用得多。如果这本书能把这些“内行人才知道的诀窍”给披露出来，我会毫不犹豫地给它打五星。

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我个人对电源的能效和小型化设计非常敏感。现在的电子产品都在追求更薄、更轻，这对电源模块提出了极高的要求——如何在保持高效率的同时，把发热和体积降到最低？我翻看了一些同类书籍，往往在讨论效率时，只关注理论上的极限值，却忽略了实际工作温度对器件寿命和效率的衰减影响。我非常希望这本书能深入探讨散热设计。不仅仅是选择散热片那么简单，比如如何利用PCB的铜箔进行热传导，如何通过选择合适的封装来优化热阻路径，或者在轻负载和重负载下效率曲线的变化趋势。如果书中能有关于新型半导体材料（比如SiC或GaN）在开关电源中应用的章节，并对比它们在提高开关速度和降低损耗方面的优势，那无疑是走在了时代前沿。毕竟，电源技术更新换代非常快，一本滞后的书，知识的价值会迅速贬值。

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说实话，对维修这块的内容我期待值最高。很多技术手册都是给设计人员看的，教你如何从零开始搭建一个电路。但对我这种业余爱好者或者一线维修人员来说，拿到一块坏掉的板子，如何在不具备全套专业测试设备的情况下，快速定位问题，才是王道。这本书如果能提供一套系统化的“故障树”分析流程，那就太有价值了。比如，当输入正常但输出完全没有电压时，应该先测哪里？是自激振荡电路的问题，还是反馈回路失效了？书中会不会收录一些常见故障的实际案例，配上实物照片或者维修前后的波形对比图？哪怕是针对几种特定拓扑（如Boost, Flyback）的常见失效模式进行归纳总结，对我来说都是极大的帮助。我可不想拿着万用表在密密麻麻的贴片元件中毫无头绪地乱测。如果它能把“测量”这门手艺也系统化地讲清楚，那就不仅仅是一本设计手册，更是一本实战指南了。

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