網絡化測控技術原理及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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頁數:225

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出版時間:2010-7

價格:28.50元

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isbn號碼:9787564307431

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圖書標籤:

• 網絡化
• 測控技術
• 測控技術
• 網絡化測控
• 數據采集
• 傳感器
• 單片機
• PLC
• 工業控製
• 自動化
• 通信技術
• 虛擬儀器

《現代信號處理導論：從理論到實踐》 內容簡介： 在這個信息爆炸的時代，我們無時無刻不被海量的數據所包圍。從傳感器采集的物理信號，到通信網絡傳輸的數字信息，再到生物醫學領域的各種生理指標，信號無處不在，它們是理解世界、驅動技術進步的關鍵。然而，原始信號往往是嘈雜的、不完整的，甚至是被扭麯的。如何有效地從這些復雜信號中提取有用的信息，如何對信號進行優化和增強，如何利用信號的特性來解決實際問題？《現代信號處理導論：從理論到實踐》將帶您深入探索信號處理的奧秘，為您構建一套紮實的理論基礎，並引導您將這些理論應用於解決現實世界中的挑戰。 本書並非一本泛泛而談的概覽，而是旨在提供一個深入淺齣的學習路徑，讓您係統地掌握現代信號處理的核心概念、數學工具和關鍵技術。我們從最基礎的信號概念入手，逐步深入到傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換等時間域和頻率域分析的核心工具。您將理解這些變換如何幫助我們理解信號的組成成分，以及如何通過頻譜分析來揭示信號的隱藏特性。 第一部分：信號的數學基礎 在開始信號處理的學習之旅之前，紮實的數學基礎是必不可少的。本書的第一部分將為您係統地梳理和迴顧信號處理所必需的數學工具。 復數與復變函數： 信號的分析往往涉及復數運算，特彆是在頻率域分析中。我們將詳細介紹復數的運算規則、歐拉公式等，並闡述它們在信號錶示和分析中的重要作用。 綫性代數基礎： 嚮量空間、矩陣運算、特徵值分解等概念在信號處理中扮演著至關重要的角色，尤其是在多維信號處理、降維和模式識彆等領域。我們將用簡潔明瞭的方式介紹這些概念，並展示它們如何在信號處理算法中得到應用。 概率論與隨機過程： 現實世界中的許多信號都帶有噪聲，因此理解隨機過程和概率統計的概念對於分析和處理帶噪信號至關重要。我們將介紹隨機變量、概率分布、期望、方差等基本概念，並引入隨機過程的概念，如平穩隨機過程、高斯過程等，為後續的噪聲抑製和信號估計打下基礎。 微積分迴顧： 積分和微分是連續信號分析的基礎，它們在定義傅裏葉變換、拉普拉斯變換等核心工具時不可或缺。我們將對相關微積分知識進行必要的梳理，確保讀者能夠理解後續的推導和應用。 第二部分：時域與頻域信號分析 時域和頻域是描述信號的兩種重要視角，理解它們之間的轉換關係是信號處理的核心。本部分將詳細闡述各種重要的時域和頻域分析方法。 連續時間信號與離散時間信號： 我們將區分連續時間和離散時間信號，並介紹它們的錶示方法和基本性質，如周期性、對稱性等。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 這是信號處理中最基本、最重要的工具之一。我們將深入講解傅裏葉級數如何將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量，並在此基礎上引齣傅裏葉變換，它能將任意非周期信號分解為連續的頻率分量。讀者將學習如何計算和解釋傅裏葉變換，理解信號的頻譜特性。 捲積與相關： 捲積是描述綫性時不變係統（LTI係統）響應的核心運算，它揭示瞭輸入信號如何通過係統産生輸齣信號。相關則用於衡量兩個信號的相似性，在信號檢測、匹配濾波等領域有廣泛應用。我們將詳細介紹捲積和相關運算的數學定義、性質以及計算方法。 拉普拉斯變換與Z變換： 對於更廣泛的係統和信號分析，拉普拉斯變換（用於連續時間係統）和Z變換（用於離散時間係統）提供瞭更強大的工具。它們能夠處理更復雜的係統，並揭示係統的穩定性、瞬態響應等關鍵信息。我們將深入探討它們的定義、性質、收斂域以及它們在係統分析中的應用。 濾波器設計與應用： 濾波器是信號處理中用於去除噪聲、提取特定頻率成分的關鍵工具。我們將介紹各種類型的濾波器，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並講解它們的頻率響應特性。同時，本書將介紹巴特沃斯、切比雪夫等經典濾波器設計方法，並討論數字濾波器的實現。 第三部分：隨機信號處理 現實世界中的信號往往受到噪聲的乾擾，理解和處理隨機信號是信號處理的重要組成部分。 隨機變量與隨機過程的統計特性： 我們將深入研究隨機過程的均值、自相關函數、功率譜密度等統計特性，這些特性描述瞭隨機信號的能量分布和內在規律。 噪聲的建模與分析： 介紹各種常見的噪聲模型，如白噪聲、有色噪聲等，並分析噪聲對信號的影響。 濾波與估計： 重點介紹維納濾波器的原理和設計，它能夠以均方誤差最小為目標，從帶噪信號中估計齣原始信號。我們將討論維納濾波器的時域和頻域實現。 譜估計： 介紹多種譜估計方法，如周期圖法、改進的周期圖法、模型法等，用於從觀測到的隨機信號中估計其功率譜密度。 第四部分：數字信號處理（DSP）基礎 隨著計算能力的飛速發展，數字信號處理已成為現代信號處理的主流。本部分將聚焦於數字信號處理的核心概念和技術。 采樣定理： 深入講解奈奎斯特-香農采樣定理，理解連續信號如何被離散化而不會丟失信息，以及欠采樣和過采樣的概念。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： DFT是數字信號處理中計算頻譜的基礎，而FFT是高效計算DFT的算法。我們將詳細介紹DFT的性質，並深入講解FFT算法的原理、實現和應用，使其成為處理數字信號的強大武器。 數字濾波器設計（IIR與FIR）： 詳細介紹無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器的設計方法、特點和優缺點。我們將討論它們在實現各種濾波功能時的具體應用。 多速率信號處理： 介紹信號的升采樣和降采樣技術，以及它們在通信、音頻處理等領域的應用。 離散餘弦變換（DCT）與小波變換： 介紹DCT在圖像和音頻壓縮中的應用，以及小波變換作為一種更靈活的時頻分析工具，在信號去噪、特徵提取等方麵的優勢。 第五部分：信號處理的應用實例 理論知識最終需要應用於實踐。《現代信號處理導論》的最後一部分將通過一係列典型的應用案例，展示信號處理技術在不同領域的強大威力。 通信係統中的信號處理： 講解在無綫通信、光通信等領域如何利用信號處理技術實現信號的調製解調、信道編碼、均衡等。 音頻信號處理： 探討音頻信號的采集、編碼、壓縮、去噪、語音識彆等技術。 圖像與視頻信號處理： 介紹圖像的增強、復原、邊緣檢測、特徵提取、壓縮編碼等技術。 生物醫學信號處理： 展示在心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生理信號的分析、噪聲去除、特徵提取等方麵的應用。 雷達與聲納係統： 探討如何利用信號處理技術實現目標檢測、距離和速度估計等。 金融信號分析： 介紹如何運用信號處理方法分析股票價格、匯率等金融時間序列數據。 學習目標： 通過學習本書，您將能夠： 深刻理解信號與係統的基本概念，掌握時域和頻域分析方法。 熟練運用傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具。 掌握隨機信號的統計特性描述和分析方法。 理解數字信號處理的核心原理，包括采樣、DFT、FFT等。 掌握數字濾波器的設計與實現。 瞭解信號處理在通信、音頻、圖像、生物醫學等領域的廣泛應用。 具備運用信號處理技術解決實際問題的能力。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 嚴謹的數學推導與豐富的應用實例相結閤，幫助讀者建立完整的知識體係。 由淺入深，循序漸進： 從基礎概念齣發，逐步深入到高級主題，適閤不同層次的讀者。 清晰的數學錶達： 采用清晰易懂的數學語言和圖示，降低學習難度。 豐富的練習題： 每章配有精心設計的練習題，幫助讀者鞏固所學知識。 前沿技術展望： 適當介紹一些前沿的信號處理技術，激發讀者的探索興趣。 《現代信號處理導論：從理論到實踐》是一本麵嚮工程師、研究人員、高校學生以及所有對信號處理感興趣的讀者的權威指南。它將為您打開一扇通往信號處理世界的大門，助您在日益復雜的數字時代駕馭信息洪流，開啓技術創新的無限可能。

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我最近在整理我手頭上關於物聯網（IoT）與邊緣計算結閤的資料，偶然翻到瞭這本《網絡化測控技術原理及應用》。坦白講，這本書的內容更新速度稍微有點跟不上最新的技術浪潮，比如對於5G切片技術在低延遲測控場景下的具體部署案例分析就比較少，更多的是聚焦在傳統的基於Ethernet/IP和Modbus TCP的應用場景。但這並不是說它就過時瞭，恰恰相反，它詳盡闡述的那些經典協議的魯棒性和兼容性，在許多對可靠性要求極高的傳統工業環境中仍然是中流砥柱。閱讀體驗上，我覺得作者的敘事風格偏嚮於平實的工程報告，缺乏一些生動的案例來調和技術細節的枯燥。例如，在講解數據融閤算法時，雖然數學推導很完備，但如果能加入幾個不同行業（比如電力、化工）的實際數據流處理流程圖，讀者可能更容易將抽象的原理與實際應用場景掛鈎。總體而言，它更像是一部嚴謹的“技術詞典”而非“操作指南”，適閤用來查閱特定技術點的規範和原理，而非快速解決眼前的項目難題。

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對於我這種偏嚮於軟件架構和係統集成的人來說，這本書最大的亮點在於它對“可靠性”和“安全性”的重視。作者沒有簡單地將網絡安全視為外掛模塊，而是將其融入到瞭整個測控係統的設計哲學中。例如，在數據傳輸加密和身份驗證機製的章節中，它對比瞭多種加密算法在資源受限的測控節點上的性能開銷，這一點非常實用。但從軟件工程的角度來看，這本書在軟件架構設計模式上的討論相對保守，主要還是圍繞經典的C/S架構展開。對於現代分布式係統常用的一些微服務化、容器化部署在測控係統中的潛力探討不足。如果你是一個係統架構師，希望能設計一個麵嚮未來擴展性的、鬆耦閤的測控平颱，這本書能給你提供堅實的底層安全和通信保障，但它在指導你如何用最新的軟件架構理念去重構一個傳統測控係統方麵，提供的啓發性略顯不足。它更像是守護傳統的堅實壁壘，而非開闢新的軟件前沿。

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這本《網絡化測控技術原理及應用》的圖書，我從頭到尾啃瞭一遍，感覺它在理論深度上做得相當不錯，尤其是在網絡通信協議的底層實現這一塊，講得特彆透徹。作者沒有停留在泛泛而談的層麵，而是深入到瞭數據幀結構、校驗算法以及實時性保證機製這些硬核技術點上。對於那些希望不僅僅是會用現有係統，而是想理解係統“為什麼這麼工作”的工程師來說，這簡直就是一本寶典。我記得裏麵有一章專門分析瞭工業以太網和現場總綫協議之間的性能差異，用大量的圖錶和數學模型來支撐觀點，嚴謹得讓人挑不齣錯來。不過，說實話，如果你隻是想快速上手搭個簡單的測控係統，可能一開始會覺得有點吃力，畢竟它對讀者的基礎知識要求還是挺高的，涉及到的嵌入式係統和實時操作係統（RTOS）的知識點穿插其中，讓人感覺像是在讀一本高階的教科書。總的來說，這是一本適閤有一定經驗，想往深處鑽研的專業人士的參考書，它的價值在於其紮實的理論基礎和對核心技術的解剖分析，讓人看完後對整個測控網絡的脈絡能有一個清晰且深入的認識。

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說實話，我購買這本書的初衷是希望能在我的畢業設計中應用最新的傳感器網絡技術，但閱讀後發現，這本書的側重點似乎更偏嚮於“測控”這個大範疇，而非單純的“網絡化”的最新趨勢。它的優勢在於對“測控”係統中數據采集的精度保證、信號調理和遠程同步機製的描述非常細緻入微，這對於需要高精度測量的應用來說價值巨大。書中關於時間戳同步（如IEEE 1588 PTP）的實現細節，簡直是教科書級彆的講解，從硬件層到軟件層的交互邏輯都勾勒得清清楚楚。然而，對於如何利用現代雲計算平颱（如AWS IoT Core或Azure IoT Hub）進行海量測控數據的集中存儲和可視化分析的部分，著墨不多，更多的是側重於局域網內的高效傳輸。如果能增加一個章節，討論如何安全、高效地將現場數據橋接到雲端，並結閤雲計算的能力進行大數據分析，那麼這本書的實用性和前瞻性會大大增強。它目前更像是一部專注於現場層麵的技術手冊。

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這本書的排版和圖示設計是我個人比較欣賞的一點，綫條清晰，邏輯分明。我特彆喜歡它在介紹不同網絡拓撲結構時所使用的那些流程圖，即便是不太熟悉該領域的讀者，也能大緻把握數據流動的路徑。美中不足的是，感覺作者在“應用”層麵的舉例略顯單薄，很多時候，原理講完瞭就戛然而止，讀者需要自己去腦補如何將這些原理落地到一個具體的、具有業務邏輯的係統中。比如，在介紹遠程控製迴路的閉環時，雖然理論上講清楚瞭反饋延遲對係統穩定性的影響，但缺乏一個具體的工業機器人或自動流水綫的例子來直觀展示“過衝”或“振蕩”是如何發生的，以及在這種情況下，應如何調整網絡參數來優化控製效果。它更像是一本理論基礎知識的構建者，為讀者打下堅實的理論地基，但如果你期待的是一本能直接套用到你具體工業項目中的“工具箱”，可能需要配閤其他更偏實踐操作的書籍一起使用。

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