信號與係統理論和實訓 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

任利華 等 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 模擬信號處理
• 數字信號處理
• MATLAB
• Simulink
• 通信原理
• 控製係統
• 實訓
• 高等教育

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111340676

商品編碼：29594699300

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：信號與係統理論和實訓

定價：16.00元

作者：任利華 等

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787111340676

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

　　《教育部高等職業教育示範專業規劃教材：信號與係統理論和實訓》在認真總結“信號與係統”課程以往的理論教學與實訓教學的基礎上精心編寫，以培養一綫高級技術應用型專門人纔為目標，更好地體現瞭高等職業技術教育教學的特點。本書結閤高等職業技術教育教學改革的經驗，通過實訓練習，使高職高專學生更好地掌握所學內容，達到提高實踐操作能力的目的。
　　《教育部高等職業教育示範專業規劃教材：信號與係統理論和實訓》全麵介紹瞭信號與係統相關實訓內容，共分為11章，包括實驗設備及Matlab介紹、信號的基本知識、連續信號的時域分析、綫性時不變係統、連續係統的時域分析、連續信號的頻域分析、連續係統的頻域分析、連續係統的復頻域分析、離散係統的時域分析與z域分析、係統特性測量和反饋係統。
　　本書可用做電子信息類和通信類等專業的實訓教材，特彆適閤作為高職高專的教材使用。各院校可根據專業特點、實訓教學時數等具體情況對其內容進行適當調整和增減。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《電子係統設計原理與實踐》 一、 核心理念與目標 《電子係統設計原理與實踐》旨在為讀者提供一套全麵且深入的電子係統設計理論框架和實操指南。本書超越瞭單純的器件介紹和電路分析，著重於培養讀者從宏觀到微觀、從概念到實現的係統性設計思維。我們將係統地闡述電子係統從需求分析、方案選型、原理設計、詳細設計，到仿真驗證、原型製作、測試調試、優化迭代的完整生命周期。 本書的核心理念在於強調“理論指導實踐，實踐驗證理論”的辯證關係。我們堅信，紮實的理論基礎是進行創新性設計的前提，而豐富的實踐經驗則是檢驗和深化理論理解的唯一途徑。因此，本書在講解抽象概念的同時，會融入大量貼近實際的工程案例和實驗指導，幫助讀者將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 本書的目標讀者包括但不限於： 電子工程、通信工程、自動化等專業的在校本科生和研究生：為他們打下堅實的電子係統設計基礎，掌握現代電子工程的設計流程與方法。 初入職場的電子工程師：幫助他們快速掌握實際項目開發所需的關鍵技能，彌閤理論與實際工程的差距。 對電子係統設計感興趣的愛好者和跨領域技術人員：提供係統性的學習路徑，理解電子係統的運作原理並具備初步的設計能力。 二、 內容體係與特色 本書的內容體係圍繞電子係統設計的各個關鍵環節展開，層層遞進，邏輯嚴謹。 第一篇：電子係統設計基礎 第一章：電子係統的概念與發展 本章將首先界定“電子係統”的內涵與外延，區分不同類型的電子係統（如嵌入式係統、通信係統、控製係統、消費電子産品等）。 迴顧電子技術發展的簡史，重點關注其如何驅動信息時代的變革，以及未來可能的發展趨勢，如智能化、集成化、低功耗化等。 介紹電子係統設計的關鍵要素，包括功能性、性能、可靠性、成本、功耗、尺寸、可維護性等，以及這些要素之間的權衡關係。 第二章：係統需求分析與規格定義 詳細講解如何從用戶需求、市場調研、法規標準等多個維度提取係統需求。 介紹需求分析的技術方法，如用例圖、用戶故事、功能矩陣等。 闡述如何將模糊的需求轉化為清晰、可量化、可驗證的係統規格說明書（SRS），包括功能規格、性能規格、接口規格、環境要求、測試要求等。 強調需求分析在項目成功中的關鍵作用，以及需求變更管理的重要性。 第三章：電子係統架構設計 介紹係統架構的定義、重要性以及不同層次的架構（如高層架構、子係統架構、模塊架構）。 講解常見的係統架構模式，如分層架構、麵嚮服務架構（SOA）、微服務架構等，以及它們在電子係統設計中的適用性。 引導讀者掌握如何根據係統需求和約束條件，選擇閤適的架構，並進行模塊劃分和接口定義。 介紹係統架構設計的權衡因素，如模塊的耦閤度、內聚性、可復用性、可擴展性等。 第二篇：核心設計理論與方法 第四章：模擬電路設計基礎 迴顧基本的模擬電路元件（電阻、電容、電感、二極管、三極管、MOSFET等）的伏安特性和工作原理。 深入講解運算放大器（Op-amp）的理想模型、實際特性及其在信號調理、濾波、放大、積分、微分等核心電路中的應用。 介紹濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的設計原理、類型（巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾）及其在不同應用場景下的選擇。 講解電源管理單元（PMU）的設計，包括綫性穩壓器（LDO）和開關穩壓器（SMPS）的工作原理、效率、紋波抑製等。 探討敏感信號的抗乾擾設計，如屏蔽、接地、濾波等技術。 第五章：數字電路設計基礎 介紹數字邏輯的基本概念，如布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯。 深入講解組閤邏輯電路的設計，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器等，及其實現方法（卡諾圖、真值錶）。 講解時序邏輯電路的設計，如觸發器（D、JK、SR、T）、寄存器、計數器、狀態機等，以及它們在數據存儲、序列發生器、控製邏輯中的應用。 介紹時序分析與時序約束，理解時鍾周期、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）等概念，以及避免時序衝突的方法。 講解數字電路設計中的時鍾域問題，以及跨時鍾域（CDC）信號處理技術。 第六章：嵌入式係統設計 介紹嵌入式係統的構成，包括微處理器/微控製器（MCU）、存儲器、輸入/輸齣接口、外設等。 講解嵌入式處理器的選擇原則，包括性能、功耗、成本、開發生態等。 深入分析常見的嵌入式通信接口，如UART, SPI, I2C, USB, Ethernet等，以及它們的工作原理、協議和應用。 介紹實時操作係統（RTOS）的概念、功能、調度算法，以及多任務並發、進程間通信（IPC）等核心概念。 講解嵌入式係統的軟件開發流程，包括交叉編譯、調試、燒錄、固件更新等。 探討嵌入式係統的功耗優化設計，如低功耗模式、動態電壓頻率調整（DVFS）等。 第七章：通信係統基礎 介紹通信係統的基本模型，包括信源、信宿、調製器、解調器、信道、噪聲等。 講解模擬通信與數字通信的區彆與聯係。 介紹數字調製解調技術，如ASK, FSK, PSK, QAM等，理解其原理和性能特點。 講解信道編碼與糾錯碼（如海明碼、捲積碼、LDPC碼）的基本原理，以及它們在提高通信可靠性方麵的作用。 介紹多址技術，如FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA等，理解它們在允許多用戶共享信道時的作用。 簡要介紹現代通信係統（如Wi-Fi, LTE, 5G）的演進與關鍵技術。 第八章：傳感器與測量技術 介紹各類常用傳感器的原理與應用，包括溫度傳感器、壓力傳感器、光傳感器、加速度傳感器、陀螺儀、位置傳感器等。 講解傳感器的靈敏度、精度、綫性度、響應時間等關鍵參數。 介紹信號采集與采樣技術，理解采樣定理（Nyquist-Shannon sampling theorem）。 講解模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）的工作原理、分辨率、采樣率、量化誤差等。 介紹常用測量儀器，如示波器、信號發生器、頻譜分析儀、邏輯分析儀等的使用方法與應用。 第三篇：工程實踐與質量保證 第九章：電子電路仿真與驗證 介紹電路仿真軟件（如SPICE、HSpice、LTspice、Multisim等）的功能與使用。 講解如何建立電路模型，設置仿真參數，並對仿真結果進行分析。 重點介紹瞬態分析、交流分析、直流分析、傅裏葉分析等常用仿真類型。 講解參數掃描、濛特卡洛分析等高級仿真技術，用於評估設計裕度與魯棒性。 強調仿真在早期發現設計缺陷、降低原型製作成本和縮短開發周期中的重要作用。 第十章：PCB設計與製造 講解PCB（Printed Circuit Board）設計流程，包括原理圖繪製、PCB布局、布綫、層疊設計。 介紹PCB設計軟件（如Altium Designer, Eagle, KiCad）的基本操作。 重點講解高速信號布綫、差分信號處理、電源/地平麵設計、信號完整性（SI）與電源完整性（PI）考慮。 介紹PCB製造工藝的基本流程，如鑽孔、開料、蝕刻、電鍍、錶麵處理、焊接掩膜、絲印等。 講解PCB可製造性設計（DFM - Design for Manufacturability）的原則。 第十一章：原型製作與測試調試 介紹原型製作的不同方式，如洞洞闆、萬用闆、定製PCB等。 講解焊接技術（手工焊接、迴流焊、波峰焊）及注意事項。 介紹硬件調試的基本流程與常用方法，如萬用錶測量、示波器探查、邏輯分析儀捕獲。 講解常見硬件故障的判斷與排除，如短路、開路、虛焊、器件損壞等。 介紹固件與硬件聯閤調試的方法。 第十二章：係統集成與性能優化 講解如何將各個子係統進行集成，並進行整體性能的測試與驗證。 介紹係統級性能指標的定義與測量方法。 講解如何根據測試結果，分析係統瓶頸，並進行優化。優化可能涉及硬件選型、電路設計改進、軟件算法調整、係統參數配置等。 探討設計中的權衡與取捨，如何在滿足需求的前提下，兼顧性能、成本、功耗、可靠性等多個維度。 第十三章：可靠性與故障分析 介紹電子係統的可靠性概念，如MTBF（平均無故障時間）、MTTR（平均修復時間）等。 講解失效模式與影響分析（FMEA - Failure Mode and Effects Analysis）的基本方法。 介紹常見電子元器件的失效機理與預防措施。 探討設計中的冗餘技術、容錯技術等提高係統可靠性的方法。 介紹靜電放電（ESD）和電磁乾擾（EMI）對電子係統的影響及防護措施。 四、 實踐導嚮與案例分析 本書的最大特色之一是其強大的實踐導嚮。每一章節都力求在理論講解後，立即通過相關的工程案例或實操指導進行強化。 案例分析：書中將穿插大量來自不同領域的典型電子係統設計案例，從簡單的嵌入式傳感器節點到復雜的通信模塊，甚至是基礎的傢用電器控製電路。每個案例都會深入剖析其需求、架構、關鍵技術選擇、設計難點及解決方案。 實驗項目：針對關鍵章節，我們將設計一係列循序漸進的實驗項目。這些實驗項目將引導讀者親自動手，使用常用的開發闆（如Arduino、STM32）、EDA工具，搭建電路，編寫代碼，進行調試。例如，從簡單的LED閃爍到實現一個溫濕度傳感器的數據采集與顯示，再到設計一個簡單的通信協議。 工具介紹：本書將不迴避介紹當前行業主流的EDA軟件、仿真工具、調試設備等，並提供基礎的使用指導，幫助讀者熟悉這些工具。 五、 總結與展望 《電子係統設計原理與實踐》並非一本枯燥的技術手冊，而是一本引領讀者踏入電子係統設計殿堂的指南。通過係統性的理論學習和豐富的實踐訓練，讀者將能夠： 構建完整的電子係統設計思維：理解從需求到實現的整個流程，掌握各個環節的關鍵技術和方法。 提升解決實際工程問題的能力：將理論知識轉化為解決具體設計挑戰的有效工具。 掌握現代電子設計工具的使用：熟悉常用的仿真、PCB設計、嵌入式開發工具。 培養嚴謹的工程態度：重視細節，關注性能、可靠性，並能在設計中進行有效的權衡。 電子係統設計的世界日新月異，本書將努力反映當前電子工程領域的最新發展趨勢和最佳實踐，為讀者未來的學習和職業發展奠定堅實的基礎。我們相信，通過對本書的學習，讀者將能夠自信地邁齣電子係統設計的每一步。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書在內容組織上非常注重層次感和遞進性，它成功地構建瞭一個從時域到頻域，再到Z域的完整分析框架。特彆值得稱贊的是，作者在引入傅裏葉級數和傅裏葉變換時，花瞭大量的篇幅來討論周期性和收斂性的重要性，這為後續的頻譜分析奠定瞭堅實的數學基礎。很多其他教材往往一筆帶過這些細節，導緻讀者對頻域錶示的理解停留在錶象。而這本書則細緻地剖析瞭信號在不同變換域中的特性對應關係，比如時域中的時移對應頻域中的相位因子變化，這種係統性的對比，極大地加深瞭我對信號變換本質的理解。此外，書後附帶的習題難度梯度設計得非常好，從基礎概念的鞏固，到復雜係統的分析和設計，環環相扣，確保讀者能夠穩紮穩打地掌握每一個知識點，而不是囫圇吞棗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格可以說是獨樹一幟，它不像某些教科書那樣刻闆嚴肅，反而帶有一種循循善誘的親切感。作者似乎非常懂得讀者的睏惑點在哪裏，總能在關鍵的地方加入一些“過來人的經驗之談”或者是一些曆史背景的介紹，讓原本枯燥的定理變得有血有肉。比如，在介紹Z變換時，作者沒有急於拋齣定義，而是先迴顧瞭拉普拉斯變換的局限性，從而自然地引齣瞭Z變換的必要性，這種敘事邏輯讓知識的引入顯得非常順理成章。語言上，它避免瞭過多晦澀難懂的學術術語，即便是需要使用專業詞匯的地方，也會在腳注或括號中給齣清晰的解釋。這種對讀者學習體驗的關注，讓我在長時間閱讀時也能保持較高的專注度，感覺就像有一位經驗豐富的老師在身旁耐心講解一般，非常適閤自我提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當引人注目，那種深邃的藍色調和簡潔的排版，一下子就給我一種專業而又嚴謹的感覺。我翻開目錄時，就被它清晰的脈絡吸引住瞭。作者在章節安排上非常巧妙，從最基礎的連續時間信號與係統的概念入手，逐步深入到傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些核心工具的講解，每一步都銜接得非常自然，沒有那種生硬的跳躍感。特彆是關於綫性時不變係統的分析部分，作者用瞭大量的圖示來輔助說明，即便是初次接觸這些抽象概念的讀者，也能通過視覺化的方式快速把握住關鍵點。比如，在講捲積積分時，書中的插圖詳細描繪瞭信號是如何在時間軸上翻轉、滑動並疊加的過程，這比單純的數學公式來得直觀太多瞭。我個人特彆欣賞它在理論推導過程中的詳略得當，既保證瞭數學的嚴謹性，又避免瞭過度復雜的公式堆砌，使得整個閱讀過程既有挑戰性又不至於讓人望而卻步。對於我們這些需要紮實打好理論基礎的人來說，這種平衡是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和紙張質量來看，這本書也體現瞭齣版方的用心。內頁采用瞭高質量的米黃色紙張，有效地緩解瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞，這對理工科的參考書來說至關重要。更重要的是，書中的數學符號和公式排版極其工整清晰，即便是那些涉及多重積分或復雜指數形式的錶達，也能一目瞭然，這在很大程度上減少瞭閱讀中因辨認不清而産生的錯誤理解。對比我之前收藏的幾本同類書籍，這本書在圖文排版的協調性上做得更齣色，圖錶數據與文字描述總是能精確對應，沒有齣現相互脫節的情況。這種對物理媒介細節的關注，直接提升瞭學習的效率和舒適度，讓我更願意經常拿起它進行翻閱和學習，而不是束之高閣。

評分☆☆☆☆☆

這本書在實踐操作部分的編排上，確實展現齣瞭作者深厚的工程背景。我尤其對後麵的“實訓”章節印象深刻，它不僅僅是理論知識的簡單復述，而是真正做到瞭理論與實踐的無縫對接。書中的每一個實訓項目都緊密圍繞著前一章的理論知識點展開，比如在學習瞭采樣定理後，緊接著就有關於數字信號處理軟件環境下的采樣驗證實驗。這些實驗步驟描述得極其詳盡，從硬件連接到軟件參數設置，都給齣瞭明確的指導，對於自學者來說簡直是福音。我按照書中的指引完成瞭好幾個基於MATLAB的仿真練習，發現自己對係統的穩定性和頻率響應有瞭更深刻的體會，不再是紙上談兵。更難得的是，書中還探討瞭一些實際工程中可能遇到的非理想情況，比如噪聲乾擾下的信號恢復，這使得我們能接觸到更貼近真實世界的工程問題，極大地提升瞭我的問題解決能力。