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出版者:机械工业出版社

作者:张晋格

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:20.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111145578

丛书系列:

图书标签:

• 控制系统
• CAD
• 自动化
• 电气工程
• 控制工程
• 仿真
• MATLAB
• Simulink
• 系统建模
• 控制设计

好的，以下是一份不包含《控制系统CAD》内容的图书简介，字数在1500字左右，力求详实且自然。 --- 《现代信号处理与数字滤波》 图书简介 引言：通往信息世界的核心桥梁 在当今数字化、网络化的高速发展时代，信息流动的质量直接决定了技术创新的速度与深度。无论是复杂的通信系统、精密的医学影像处理，还是前沿的雷达与声纳技术，其背后的核心驱动力都离不开对信号的精确获取、有效提取与优化重构。本书《现代信号处理与数字滤波》正是一部旨在全面、系统地梳理和剖析这一关键领域理论基础、核心算法及工程应用的权威专著。它不仅是电子工程、通信工程、自动化、仪器仪表等相关专业本科高年级学生及研究生的必备教材，更是渴望深入理解和掌握当代信号处理前沿技术的工程师、科研人员的理想参考手册。 第一部分：连续时间信号的基石与傅里叶分析的深化 本书首先以严谨的数学推导，奠定了整个信号处理领域的理论基础。我们从连续时间信号的经典表示法入手，强调了信号的能量、功率概念及其在不同域（时域、频域）的特性。 重点章节深入探讨了傅里叶分析的精髓。不同于基础课程的初步介绍，本书详尽阐述了傅里叶级数和傅里叶变换的收敛性、性质及其在信号分解中的不可替代性。尤其值得一提的是，我们花费大量篇幅讨论了周期性、周期外信号的频谱特性，并通过大量实例解析了冲激函数、单位阶跃函数等奇异信号在频域中的优雅表达。此外，信号的卷积定理作为连接时域与频域的关键工具，被赋予了充分的讨论，强调了其在系统分析中的中心地位。 为应对实际工程中遇到的非周期信号和瞬态信号分析需求，本书系统介绍了拉普拉斯变换。我们将拉普拉斯变换视为傅里叶变换在复平面的自然延伸，详细解析了单边和双边拉普拉斯变换的定义域、收敛域（ROC）的确定及其在求解微分方程和系统稳定性分析中的应用。通过对极点和零点的深入剖析，读者将能够建立起对LTI系统动态特性的直观理解。 第二部分：离散时间信号与Z变换的构建 现代电子设备几乎无一例外地处理数字信号，因此，将连续信号转化为离散信号的过程——采样——是至关重要的环节。本书对采样理论给予了细致的讲解，重点剖析了奈奎斯特采样定理的严格要求及其在欠采样、过采样场景下的应用与限制。针对采样过程中不可避免的混叠现象，我们提供了多种有效的时域和频域缓解策略。 在离散时间信号领域，本书引入了离散时间傅里叶变换（DTFT），并着重介绍了离散傅里叶变换（DFT）。我们详细解释了DFT与DTFT之间的关系，并强调了DFT作为有限长序列分析工具的工程价值。 随后，本书将Z变换引入，作为离散时间系统分析的核心数学工具。Z变换的收敛域（ROC）分析在离散系统中起着决定性的作用，它直接关联到因果性、稳定性等关键属性。本书通过对比拉普拉斯变换和Z变换，清晰地阐明了它们在描述连续系统和离散系统行为上的异同，为后续数字滤波器的设计奠定了坚实的数学基础。 第三部分：数字滤波器的理论与设计——重中之重 数字滤波是本书的精华与核心应用部分。我们将其分为两大主流方向：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。 FIR 滤波器设计部分，我们强调了其线性相位特性的优越性。详细介绍了窗函数法（包括矩形窗、汉宁窗、汉明窗等）的原理和设计流程，并通过对比不同窗函数对过渡带和阻带衰减的影响，指导读者进行工程选择。同时，本书也覆盖了更为精确的频率采样法和等波纹法（Parks-McClellan/Remez交换算法），使读者能够设计出性能最优的FIR滤波器。 IIR 滤波器设计部分，重点在于如何利用成熟的模拟滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的优秀特性，通过双线性变换法（Bilinear Transformation）或脉冲响应不变法将其映射到数字域。本书详尽地分析了双线性变换引入的频率预畸变现象，并给出了精确的补偿方法。我们不仅讲解了这些经典模拟滤波器的幅频特性、相位特性，还深入探讨了IIR滤波器在有限精度量化下的稳定性和实现复杂度问题。 第四部分：高性能计算与快速傅里叶变换（FFT） 在实际工程应用中，对信号进行快速、高效的频谱分析是刚需。本书专门辟出章节，系统地阐述了快速傅里叶变换（FFT）算法的原理，包括蝶形运算结构、数据重排等关键步骤。我们详细介绍了最常见的基-2 FFT算法，并讨论了不同分组方法的计算效率。此外，针对非2的幂次的序列长度，本书也提供了混合基算法和Chirp-Z变换等通用解决方案，确保读者能够应对各种规模的频谱分析任务。 第五部分：多速率信号处理与滤波器组 随着通信和多媒体技术的发展，对信号进行不同速率采样和处理的需求日益增长。本书引入了多速率信号处理的概念，深入剖析了抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）的数学模型、对频谱的影响以及如何利用半带滤波器来有效抑制抽取或插值引入的伪频谱。 最后，本书展望了滤波器组和小波变换的基础理论。通过分析滤波器组在信号分解与重构中的应用，我们揭示了其在高效编码和信息分离方面的重要价值，为读者理解更高级的信号分析工具铺平了道路。 总结与读者对象 《现代信号处理与数字滤波》力求在理论深度与工程实践之间架起坚实的桥梁。书中包含大量的MATLAB/Python代码示例和仿真结果，旨在帮助读者将抽象的数学概念转化为具体的工程实现。无论您是寻求扎实的理论基础、还是致力于解决实际系统中的滤波难题，本书都将成为您不可或缺的专业指南。掌握了这些工具，您将能够自信地驾驭信息时代的复杂信号流。

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这本书读起来真让人抓心挠肝，仿佛置身于一个充满迷雾的迷宫，每翻开一页，新的挑战就接踵而至。作者的笔触极其细腻，对复杂概念的阐述却又如此直白，让人在惊叹其深度的同时，又感到一种易于亲近的舒畅感。尤其是书中对前沿理论的探讨，简直是为我们这些深耕于实践的工程师们打开了一扇新世界的大门。我原以为我已经对某些基础原理了如指掌，但这本书里那些精妙的论证和创新的视角，让我不得不重新审视过去的一切假设。那种豁然开朗的惊喜感，是很少有技术书籍能给予的。它不满足于停留在教科书的表面，而是深入到问题的本质，用一种近乎哲学的思辨方式，探讨着系统的稳定性和优化路径。那种对知识的敬畏感，贯穿了整个阅读过程。

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这本书的结构组织堪称典范，每一章的逻辑递进都如同精心设计的算法流程，层层深入，环环相扣。我特别欣赏它在介绍前沿算法时，所采用的“问题-动机-方法-局限”的标准讨论框架，这使得任何一个新技术的学习都能迅速进入状态，避免了在理论泥潭中打转。此外，书中那些散落在角落里的“延伸思考”环节，更是点睛之笔，它们引导我们将书中的理论知识，与最新的行业动态、甚至跨学科的应用领域进行关联，极大地拓宽了我的知识边界。它不仅仅是一本工具书，更像是一张通往未来技术制高点的路线图，指引着我们思考下一个十年可能出现的技术范式。

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这本书的排版和插图设计简直是一场视觉盛宴，完全颠覆了我对传统技术著作的刻板印象。色彩的运用极其考究，那些复杂的系统框图和波形图，不再是枯燥的线条组合，而是充满了逻辑美感和动态张力。我特别欣赏作者在引入新概念时，所采用的类比手法，比如将一个复杂的反馈回路比喻成一个精密的管弦乐队指挥，这种生动的描摹，极大地降低了理解门槛。更令人称道的是，书中对历史脉络的梳理，它不仅仅是罗列事实，而是将不同学派的争论和技术演进的里程碑，串联成一条清晰可见的时间轴，让你能感受到整个学科是如何一步步走到今天的。读完之后，我感觉自己不仅掌握了技术知识，更像是参与了一场学术的朝圣之旅。

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老实说，这本书的深度和广度是超乎我预期的，一开始拿到手还有点担心自己是否能啃得动。但随着阅读的深入，我发现作者的叙事节奏把握得极为精准。当涉及到高阶的数学模型推导时，它会慷慨地提供足够的铺垫和背景知识，绝不让读者感到突兀或被抛弃。而在讲解经典案例时，又会毫不吝啬地展示其背后的直觉和工程智慧。这种平衡艺术，是极其难得的。我尤其喜欢它在探讨鲁棒性设计时所采用的对比分析方法，将几种不同的设计哲学并置，让读者自己去权衡利弊，而不是被动接受唯一的标准答案。这本书的价值，在于它培养的是读者的批判性思维，而非简单的知识灌输。

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我必须承认，这本书对我思维模式的重塑起到了至关重要的作用。它没有过多纠缠于那些已经被研究透彻的“标准”算法，而是把大量的篇幅放在了对“不确定性”和“非线性”的应对策略上，这正是我在实际项目中遇到的最大痛点。作者似乎深谙工程实践的无奈与挣扎，他的文字中流露出的，是一种对现实世界复杂性的深刻理解和尊重。很多章节的论述，都带着一种“过来人”的沉稳和洞察力，让人倍感亲切。它像是一位经验丰富的前辈，在你面前徐徐展开他多年积累的看家本领，没有任何保留，只期望你能少走弯路。这种真诚的传道授业解惑，在学术著作中实属罕见。

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