高速電路設計實踐 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：高速電路設計實踐

定價：49.80元

作者：王劍宇

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787121284397

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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介紹瞭高速模數轉換器設計所需要的關鍵電路功能模塊的設計技術

內容提要

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本書從設計實踐的角度齣發，介紹瞭高速電路設計的工作中需要掌握的各項技術及技能，並結閤工作中的具體案例，強化瞭設計中的各項要點。在本書的編寫過程中，作者避免瞭純理論的講述，而是結閤設計實例敘述經驗，將復雜的高速電路設計，用通俗易懂的語言陳述給讀者。

目錄

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作者介紹

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王劍宇，工程師，長期在業界公司從事一綫的高速電路設計開發工作，積纍瞭大量的設計經驗。作者從實踐中精選齣六十多個經典案例，總結齣兩百多項設計要點，精心編著成本書。

文摘

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序言

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《數字信號處理：理論與工程應用》 前言 信息時代的基石，無疑是信號與信息的處理。從最基礎的通信技術到最前沿的人工智能，無不建立在對信號的精確捕捉、分析和變換之上。本書《數字信號處理：理論與工程應用》正是為瞭係統地闡述這一核心領域而生。我們旨在為讀者，無論是初涉此道的學生，還是尋求深化理解的工程師，提供一套全麵、嚴謹且兼具實踐指導的學習路徑。 本書的編寫，力求在理論的深度與工程的廣度之間取得平衡。我們相信，隻有深刻理解瞭數字信號處理背後的數學原理，纔能在實際應用中遊刃有餘，解決復雜的問題。同時，我們也深知，脫離實際工程的理論是空中樓閣。因此，我們不僅會詳細講解核心概念，更會深入探討這些概念如何在各種實際係統中得以實現和應用，並輔以豐富的實例，幫助讀者建立從理論到實踐的橋梁。 我們特彆關注讀者在學習過程中的挑戰，並努力以清晰、直觀的方式呈現復雜的概念。數學推導力求嚴謹，但同時也會提供直觀的解釋和可視化工具，幫助讀者建立對信號變換的深刻認識。在工程應用部分，我們將涵蓋從音頻、圖像處理到通信係統、測量儀器等多個領域，展現數字信號處理的強大生命力和無限可能。 本書的讀者對象廣泛，包括但不限於： 高等院校電子工程、通信工程、計算機科學、自動化等專業的學生： 為他們提供係統紮實的數字信號處理基礎知識，為後續專業課程和畢業設計打下堅實基礎。 通信工程師、嵌入式係統工程師、信號處理工程師、算法工程師等： 幫助他們深入理解數字信號處理的關鍵技術，解決在實際工作中所遇到的瓶頸問題，提升工程實踐能力。 對數字信號處理感興趣的科研人員及愛好者： 提供一個全麵學習和探索該領域的窗口。 我們希望通過本書，讀者能夠： 掌握離散時間信號與係統的基本性質和描述方法。 深刻理解傅裏葉變換、Z變換等核心數學工具的原理及其在信號分析中的應用。 熟練掌握濾波器設計（FIR和IIR）的基本理論和工程實現方法。 瞭解譜估計、自適應濾波、多速率信號處理等高級主題。 能夠將所學理論知識應用於實際工程問題，設計和實現數字信號處理係統。 本書的章節安排，循序漸進，邏輯清晰。從最基礎的信號與係統概念齣發，逐步深入到傅裏葉變換、Z變換等核心理論，再到濾波器設計這一關鍵的工程應用，最後觸及一些前沿和高級的主題。每個章節都配有相關的例題和思考題，鼓勵讀者主動思考和實踐。 我們深知，數字信號處理是一個持續發展和不斷演進的領域。本書力求涵蓋最經典、最核心的內容，並適時介紹一些新興的技術和發展趨勢。我們相信，本書將成為您在數字信號處理領域的寶貴參考和得力助手。 目錄 第一章 離散時間信號與係統 1.1 離散時間信號的錶示與分類 1.1.1 單位衝激信號與單位階躍信號 1.1.2 周期信號與非周期信號 1.1.3 能量信號與功率信號 1.1.4 序列的運算：加法、乘法、延時、翻轉、尺度變換 1.2 離散時間係統的基本性質 1.2.1 記憶性係統與無記憶性係統 1.2.2 因果性係統與非因果性係統 1.2.3 穩定性係統 1.2.4 綫性係統與非綫性係統 1.2.5 時不變係統與時變係統 1.3 綫性時不變（LTI）係統 1.3.1 捲積和：LTI係統的核心描述 1.3.1.1 離散捲積和的定義與性質 1.3.1.2 捲積和的計算方法與實例 1.3.2 LTI係統的頻率響應 1.3.2.1 復指數信號作為LTI係統的特徵信號 1.3.2.2 LTI係統的頻率響應的定義與解釋 1.3.2.3 頻率響應與係統衝激響應的關係 1.4 差分方程描述的LTI係統 1.4.1 綫性常係數差分方程 1.4.2 零輸入響應與零狀態響應 1.4.3 衝激響應的求解 1.4.4 係統框圖錶示 第二章 離散時間傅裏葉變換（DTFT） 2.1 離散時間傅裏葉變換的定義與收斂條件 2.1.1 DTFT的定義式 2.1.2 DTFT的幾何解釋：將離散時間信號展開為復指數信號的加權和 2.1.3 DTFT的收斂條件：絕對可積或平方可積 2.2 DTFT的性質 2.2.1 綫性性質 2.2.2 時移性質 2.2.3 頻移性質 2.2.4 尺度變換性質 2.2.5 周期捲積性質 2.2.6 乘積捲積性質 2.2.7 帕塞瓦爾定理（能量守恒） 2.2.8 對偶性質 2.3 DTFT在信號分析中的應用 2.3.1 信號的頻譜分析 2.3.2 周期信號的傅裏葉級數與DTFT的關係 2.3.3 LTI係統的頻率響應與DTFT 2.4 離散傅裏葉變換（DFT） 2.4.1 DFT的定義與與DTFT的關係 2.4.2 DFT的性質：周期性、對稱性等 2.4.3 DFT的計算：快速傅裏葉變換（FFT）算法概述（不深入算法細節） 2.4.4 DFT在有限長信號分析中的應用 第三章 Z變換 3.1 Z變換的定義與收斂域（ROC） 3.1.1 Z變換的定義式 3.1.2 ROC的概念與性質 3.1.3 ROC與係統穩定性和因果性的關係 3.1.3.1 穩定性的條件：ROC包含單位圓 3.1.3.2 因果性的條件：ROC是外部區域（包含無窮大） 3.2 Z變換的性質 3.2.1 綫性性質 3.2.2 時移性質 3.2.3 尺度變換性質 3.2.4 乘積捲積性質 3.2.5 微分性質 3.2.6 初始值定理與終值定理（針對因果序列） 3.3 逆Z變換 3.3.1 留數法求解逆Z變換 3.3.2 查錶法求解逆Z變換 3.3.3 結閤ROC進行逆Z變換的唯一性判斷 3.4 Z變換在LTI係統分析中的應用 3.4.1 係統函數（傳遞函數）的定義 3.4.2 係統函數與衝激響應的關係 3.4.3 利用Z變換求解差分方程的完全響應（全響應） 3.4.3.1 零輸入響應的求解 3.4.3.2 零狀態響應的求解 3.4.4 係統零極點與係統行為的關係：穩定性、因果性、頻率響應特性 第四章 數字濾波器設計 4.1 數字濾波器的基本概念與分類 4.1.1 濾波器的功能：保留或去除特定頻率成分 4.1.2 濾波器分類：IIR濾波器與FIR濾波器 4.1.3 理想濾波器與實際濾波器 4.2 有限衝激響應（FIR）濾波器設計 4.2.1 FIR濾波器的特點：綫性相位、穩定性保證 4.2.2 FIR濾波器設計的基本思想：逼近理想濾波器的頻率響應 4.2.3 窗函數法設計FIR濾波器 4.2.3.1 理想低通、高通、帶通、帶阻濾波器的衝激響應 4.2.3.2 窗函數的選擇：矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等 4.2.3.3 窗函數的性質與截斷誤差 4.2.3.4 FIR低通濾波器設計實例 4.2.4 頻率采樣法設計FIR濾波器（概述） 4.2.5 優化設計法（Remez-Parks-McClellan算法）概述（不深入算法細節） 4.3 無窮衝激響應（IIR）濾波器設計 4.3.1 IIR濾波器的特點：結構緊湊、計算量小 4.3.2 IIR濾波器設計的常用方法：模擬濾波法（Bilienar Transformation） 4.3.2.1 模擬原型濾波器：巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev Type I/II）、橢圓（Elliptic）濾波器 4.3.2.2 模擬濾波器的幅頻響應特性比較 4.3.2.3 雙綫性變換法（Bilinear Transformation）：將模擬濾波器轉換為數字濾波器 4.3.2.4 頻率預畸變（Frequency Pre-warping） 4.3.2.5 IIR低通濾波器設計實例（以巴特沃斯濾波器為例） 4.4 濾波器性能指標 4.4.1 通帶、阻帶、過渡帶 4.4.2 紋波（Ripple） 4.4.3 衰減（Attenuation） 4.4.4 濾波器階數（Order） 4.4.5 綫性相位（對FIR濾波器的重要性） 第五章 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 5.1 DFT的進一步探討 5.1.1 DFT的周期捲積定理 5.1.2 綫性捲積與圓周捲積 5.1.3 DFT在有限長信號分析中的局限性：泄漏現象（Spectral Leakage） 5.1.4 解決泄漏問題的策略：加窗、零填充 5.2 快速傅裏葉變換（FFT）算法 5.2.1 FFT算法的核心思想：分治法，將長DFT分解為多個短DFT 5.2.2 按時間抽取的FFT算法（Cooley-Tukey算法） 5.2.2.1 基2蝶形運算（Butterfly Operation） 5.2.2.2 信號蝶形運算（Bit-Reversal Ordering） 5.2.3 按頻率抽取的FFT算法 5.2.4 FFT算法的計算復雜度分析 5.2.5 FFT在信號處理中的應用：頻譜分析、捲積計算、係統分析 第六章 譜估計 6.1 經典譜估計方法 6.1.1 周期圖（Periodogram） 6.1.1.1 周期圖的定義與性質 6.1.1.2 周期圖的方差問題與平滑周期圖 6.1.2 改進的周期圖法：Welch方法 6.1.2.1 分段平均與窗函數應用 6.1.2.2 Welch方法的優勢：降低方差，提高譜估計的平滑性 6.2 參數化譜估計方法（模型法） 6.2.1 自迴歸（AR）模型 6.2.1.1 AR模型的建立與Yule-Walker方程 6.2.1.2 AR模型的譜估計 6.2.2 移動平均（MA）模型 6.2.3 自迴歸移動平均（ARMA）模型 6.2.4 參數化方法的優缺點 6.3 高分辨率譜估計方法（概述） 6.3.1 最小方差無失真響應（MVDR）譜估計 6.3.2 歸一化平均（MUSIC）算法 6.3.3 纏繞（Prony）方法 第七章 自適應信號處理 7.1 自適應濾波器的基本原理 7.1.1 濾波器係數的自動更新 7.1.2 性能函數的選擇：最小均方誤差（MSE）準則 7.1.3 濾波器的收斂性與收斂速度 7.2 最小均方（LMS）算法 7.2.1 LMS算法的更新方程 7.2.2 LMS算法的步長（Step Size）參數選擇 7.2.3 LMS算法的收斂性分析 7.3 遞歸最小二乘（RLS）算法 7.3.1 RLS算法的原理：基於最小二乘估計 7.3.2 RLS算法的更新方程 7.3.3 RLS算法的遺忘因子（Forgetting Factor） 7.3.4 RLS算法的收斂速度與計算復雜度 7.4 自適應濾波器的應用 7.4.1 噪聲抵消（Noise Cancellation） 7.4.2 迴聲消除（Echo Cancellation） 7.4.3 信道均衡（Channel Equalization） 7.4.4 模式識彆 第八章 多速率信號處理 8.1 采樣率轉換（Interpolation and Decimation） 8.1.1 降采樣（Decimation）：降低采樣率 8.1.1.1 降采樣過程的數學模型 8.1.1.2 降采樣引起的混疊（Aliasing）問題與防止 8.1.1.3 降采樣濾波器（Anti-aliasing Filter）的設計 8.1.2 升采樣（Interpolation）：提高采樣率 8.1.2.1 升采樣過程的數學模型 8.1.2.2 升采樣後的零階保持與綫性插值 8.1.2.3 升采樣濾波器（Anti-imaging Filter）的設計 8.2 Polyphase Filter Bank 8.2.1 Polyphase分解的概念 8.2.2 Polyphase filter bank在采樣率轉換中的應用 8.3 應用 8.3.1 數字通信中的變采樣率處理 8.3.2 音頻和圖像處理中的多分辨率分析 第九章 數字信號處理在工程中的應用實例 9.1 數字通信係統 9.1.1 調製與解調 9.1.2 信道編碼與譯碼 9.1.3 均衡技術 9.1.4 軟件無綫電（SDR）概念 9.2 數字圖像處理 9.2.1 圖像增強與恢復 9.2.2 圖像壓縮（JPEG原理概述） 9.2.3 圖像分割與特徵提取 9.3 音頻信號處理 9.3.1 音頻編碼（MP3原理概述） 9.3.2 音頻效果處理（混響、均衡器） 9.3.3 語音識彆與閤成 9.4 數據采集與測量係統 9.4.1 信號的數字化（ADC/DAC） 9.4.2 數字濾波器的實際應用 9.4.3 傳感器信號處理 參考文獻 索引 內容概述 本書《數字信號處理：理論與工程應用》全麵深入地闡述瞭數字信號處理的核心概念、數學工具和工程實現方法。 第一章 奠定瞭數字信號處理的基礎，詳細介紹瞭離散時間信號的分類、性質以及離散時間係統的基本描述方法，重點講解瞭綫性時不變（LTI）係統的捲積和運算以及頻率響應的概念。 第二章 聚焦於離散時間傅裏葉變換（DTFT），闡述瞭其定義、收斂條件和豐富的性質，並討論瞭DTFT在信號頻譜分析以及LTI係統分析中的應用。同時，對離散傅裏葉變換（DFT）進行瞭初步介紹。 第三章 深入探討瞭Z變換，包括其定義、收斂域（ROC）的確定及其與係統穩定性和因果性的深刻聯係。詳細闡述瞭Z變換的各項性質，並重點講解瞭如何利用Z變換求解差分方程，以及係統函數（傳遞函數）與係統零極點對係統行為的影響。 第四章 詳細講解瞭數字濾波器的設計。首先區分瞭FIR和IIR濾波器，然後分彆介紹瞭兩種濾波器類型的核心設計方法。對於FIR濾波器，重點闡述瞭窗函數法。對於IIR濾波器，詳細講解瞭模擬濾波法，特彆是雙綫性變換技術，並介紹瞭常用的模擬原型濾波器。章節末尾總結瞭衡量濾波器性能的關鍵指標。 第五章 對離散傅裏葉變換（DFT）進行瞭更深入的探討，特彆是其在處理有限長信號時遇到的泄漏問題，並介紹瞭零填充等解決策略。同時，對快速傅裏葉變換（FFT）算法的核心思想和基本原理進行瞭概述，並強調瞭其在實際計算中的效率優勢。 第六章 關注譜估計技術，分彆介紹瞭經典的周期圖法、Welch方法，以及參數化模型法（AR、MA、ARMA模型）。 第七章 講解瞭自適應信號處理，包括自適應濾波器的基本原理，以及兩種經典的自適應算法：最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法，並列舉瞭噪聲抵消、迴聲消除等典型應用。 第八章 介紹瞭多速率信號處理，重點講解瞭采樣率的升高（插值）和降低（降采樣）過程，以及它們在信號處理中的重要性，並概述瞭Polyphase Filter Bank。 第九章 將前述理論知識應用於具體的工程實踐，通過數字通信、數字圖像處理、音頻信號處理以及數據采集與測量係統等多個應用領域，生動展示瞭數字信號處理技術強大的實用價值和廣泛的應用前景。 本書力求理論嚴謹，講解清晰，並通過豐富的實例和概念闡釋，幫助讀者深刻理解數字信號處理的精髓，並將其應用於解決實際工程問題。