信號(hào)處理

前言

　　本書是（瑞士）阿爾高高等學(xué)院通信技術(shù)教授Manin Meyer博士在多年從事教學(xué)工作的過程中對(duì)教案歷經(jīng)多次修改之后編撰而成的。按高等學(xué)院水平論述了模擬和數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)以及在通信技術(shù)、調(diào)節(jié)技術(shù)和測量技術(shù)方面的應(yīng)用所需要的模擬和數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)，重點(diǎn)闡述數(shù)字信號(hào)概念?！　⌒盘?hào)處理主要研究信號(hào)以及由系統(tǒng)執(zhí)行的算法（例如濾波），的數(shù)學(xué)表示法。本書為入門性質(zhì)的著作，主要闡述信號(hào)處理的經(jīng)典理論?！　榱四軌蚣由罾斫?，書中提供了大量的提示和示例。因此，本書的重點(diǎn)是傳授堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，使人們能夠獨(dú)立地熟悉信號(hào)處理新的特殊領(lǐng)域?！　兄饕U述以下三個(gè)方面的內(nèi)容，讀者既可以從頭到尾逐個(gè)章節(jié)通讀，也可以并行地對(duì)模擬部分和數(shù)字部分對(duì)照著閱讀：　　·系統(tǒng)理論概念和信號(hào)處理的方法概述　　·模擬信號(hào)、系統(tǒng)和濾波器　　·數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)和濾波器　　本書可供通信和電氣專業(yè)的技術(shù)人員使用，同時(shí)也可作為高校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書。　　本書由西門子電氣傳動(dòng)有限公司馬曉軍、肖暉、熊其求翻譯，熊其求校對(duì)、統(tǒng)稿?！　¤b于譯者的專業(yè)與外語水平有限，書中的差錯(cuò)在所難免，懇請(qǐng)讀者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

本書介紹了有關(guān)信號(hào)處理經(jīng)典理論的基本知識(shí)，重點(diǎn)闡述數(shù)字信號(hào)概念，主要內(nèi)容包括系統(tǒng)理論概念和信號(hào)處理的方法概述，模擬信號(hào)、系統(tǒng)和濾波器，數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)和濾波器。為了避免對(duì)今后長時(shí)間還會(huì)存在的基本概念在理解上有失偏頗而造成一葉障目，本書放棄了一些細(xì)目。    為了能夠使用信號(hào)處理程序(例如，MATLAB學(xué)生版)加深理解，書中提供了大量的提示和示例。因此，本書也為那些希望能夠把理論與計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合的讀者提供了一個(gè)很好的示范。本書是作者在對(duì)多年用于教學(xué)的教案歷經(jīng)多次修改之后編寫而成的。

書籍目錄

譯者序原書序第1章緒論  1．1  系統(tǒng)理論概念  1．2　信號(hào)處理方法概述第2章模擬信號(hào)  2．1  信號(hào)分類    2．1．1連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào)的區(qū)分    2．1．2確定性信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)的區(qū)分    2．1．3能量信號(hào)與功率信號(hào)的區(qū)分　2．2傅里葉級(jí)數(shù)(Fr)      2．2．1引言    2．2．2正弦／余弦表示    2．2．3絕對(duì)值／相位表示    2．2．4復(fù)數(shù)表示    2．2．5功率信號(hào)的帕塞瓦爾(Parseval)定理  2．3傅里葉變換(FT)      2．3．1幅值密度譜的推導(dǎo)    2．3．2卷積    2．3．3采用艿函數(shù)計(jì)算    2．3．4周期性信號(hào)的傅里葉變換    2．3．5傅里葉變換的特性    2，3．6能量信號(hào)的帕塞瓦爾(Parseval)定理    2．3．7若干傅里葉變換對(duì)應(yīng)關(guān)系列表  2．4拉普拉斯變換(LT)　……第3章　模擬系統(tǒng)第4章　模擬濾波器第5章　數(shù)字信號(hào)第6章　數(shù)字系統(tǒng)第7章　數(shù)字濾波器附錄　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　“信號(hào)處理”這個(gè)專業(yè)主要研究信號(hào)的描述以及系統(tǒng)的描述、分析與綜合。信號(hào)是變化的物理量，例如電壓。但是，一條交易行情曲線、一名運(yùn)動(dòng)員的脈搏跳動(dòng)頻率、一套傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速等也都是信號(hào)。信號(hào)是信息和能量的載體?！　∠到y(tǒng)可以理解為技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、生物學(xué)和社會(huì)等領(lǐng)域中的一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)。例如一臺(tái)車輛的車輪懸架裝置、一種生物的消化器官、一臺(tái)數(shù)字濾波器等都屬于系統(tǒng)。系統(tǒng)用來對(duì)信號(hào)并因此也對(duì)信息和能量進(jìn)行處理。　　信息是一種知識(shí)內(nèi)容，這種知識(shí)的物理體現(xiàn)（知識(shí)表示）就是信號(hào)。例如，人體體溫就是一種信號(hào)，并且能夠體現(xiàn)健康狀況?！　榱诉M(jìn)行系統(tǒng)研究，需要使用一個(gè)數(shù)學(xué)模型。已經(jīng)表明，在采用抽象的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行描述時(shí)，許多表面上不同的系統(tǒng)都表現(xiàn)為相同的形式。例如，一個(gè)機(jī)械彈簧質(zhì)量摩擦系統(tǒng)就可以采用與一個(gè)阻尼振蕩電路相同的微分方程加以描述。通過這種方式的觀察得出兩個(gè)結(jié)果：第一，很適合將“系統(tǒng)理論”看作是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科（因此與實(shí)際應(yīng)用無關(guān)）。系統(tǒng)理論的巨大優(yōu)勢就在于這種數(shù)學(xué)上的抽象概括。因此不同專業(yè)領(lǐng)域的代表就可以說同一種語言，并且能夠共同地處理一項(xiàng)任務(wù)。第二，可以使相同的知識(shí)內(nèi)容（信息）以不同的方式進(jìn)行物理表示。例如，水壓的變化過程就可以采用光學(xué)方法（顏色）、力學(xué)方法（汞柱的高度）或者也可以采用電壓的形式表示出來。傳感器技術(shù)與測量技術(shù)的任務(wù)是采用一種理想的物理形式把信息（溫度、壓力、力、行程、亮度、速度等）表示出來。現(xiàn)在，可以選擇任何能夠容易傳輸、處理和存儲(chǔ)的信號(hào)類型。這些信號(hào)當(dāng)然指的是電信號(hào)，對(duì)于隨著分量增加的傳輸而言，也包括光學(xué)信號(hào)。由于這個(gè)原因，對(duì)于電氣工程師來說，系統(tǒng)理論具有中心地位。由執(zhí)行器來完成轉(zhuǎn)換的任務(wù)，也就是把一個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種物理形式。例如，揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)。在調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域是利用執(zhí)行器對(duì)物理系統(tǒng)施加作用的。在測量技術(shù)和系統(tǒng)分析方面只是顯示出信號(hào)處理的結(jié)果，如圖1-1所示。

編輯推薦

　　信號(hào)處理主要研究信號(hào)以及由系統(tǒng)執(zhí)行的算法（例如濾波）的數(shù)學(xué)表示法?！缎盘?hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》為入門性質(zhì)的著作。主要闡述信號(hào)處理的經(jīng)典理論。出于以下幾種原因，《信號(hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》將使用一種抽象的“側(cè)重理論”的表示方式：抽象觀察具有更為廣泛的通用性，也就是說可以更為廣泛地應(yīng)用；這樣就可以在前面章節(jié)的基礎(chǔ)上采用類似的方式建立理論。因此理論就變得更為堅(jiān)實(shí)；理論的老化速度要比“實(shí)踐”慢得多。在這里把“實(shí)踐”理解為例如使用一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)施一個(gè)系統(tǒng)。因此，只對(duì)這種實(shí)施以及為此使用的輔助設(shè)備進(jìn)行簡單的討論。在《信號(hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》中沒有對(duì)模擬信號(hào)和系統(tǒng)做過多的敘述，只提供了對(duì)于理解數(shù)字信號(hào)處理所必需的資料。為了避免對(duì)今后長時(shí)間還會(huì)存在的基本概念在理解上有失偏頗而造成一葉障目，《信號(hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》也放棄了一些細(xì)目。但是為了能夠加深理解，書中介紹了大量的提示和示例。因此，《信號(hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》的重點(diǎn)是傳授堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，使讀者能夠獨(dú)立地熟悉信號(hào)處理新的特殊領(lǐng)域?！　　缎盘?hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》按高等學(xué)院水平論述了模擬和數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ).以及在通信技術(shù)、調(diào)節(jié)技術(shù)和測量技術(shù)方面的應(yīng)用所需要的模擬和數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)，重點(diǎn)闡明數(shù)字概念?！缎盘?hào)處理：模擬與數(shù)字信號(hào)、系統(tǒng)及濾波器（原書第3版）》源白干作者在（瑞士）阿爾高高等學(xué)院多年從事教學(xué)工作的經(jīng)歷。

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