高速电路设计实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王剑宇 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121284397

商品编码：29639795872

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名：高速电路设计实践

定价：49.80元

作者：王剑宇

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787121284397

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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介绍了高速模数转换器设计所需要的关键电路功能模块的设计技术

内容提要

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本书从设计实践的角度出发，介绍了高速电路设计的工作中需要掌握的各项技术及技能，并结合工作中的具体案例，强化了设计中的各项要点。在本书的编写过程中，作者避免了纯理论的讲述，而是结合设计实例叙述经验，将复杂的高速电路设计，用通俗易懂的语言陈述给读者。

目录

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工具书>百科全书

作者介绍

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王剑宇，工程师，长期在业界公司从事一线的高速电路设计开发工作，积累了大量的设计经验。作者从实践中精选出六十多个经典案例，总结出两百多项设计要点，精心编著成本书。

文摘

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序言

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工具书>百科全书

《数字信号处理：理论与工程应用》 前言 信息时代的基石，无疑是信号与信息的处理。从最基础的通信技术到最前沿的人工智能，无不建立在对信号的精确捕捉、分析和变换之上。本书《数字信号处理：理论与工程应用》正是为了系统地阐述这一核心领域而生。我们旨在为读者，无论是初涉此道的学生，还是寻求深化理解的工程师，提供一套全面、严谨且兼具实践指导的学习路径。 本书的编写，力求在理论的深度与工程的广度之间取得平衡。我们相信，只有深刻理解了数字信号处理背后的数学原理，才能在实际应用中游刃有余，解决复杂的问题。同时，我们也深知，脱离实际工程的理论是空中楼阁。因此，我们不仅会详细讲解核心概念，更会深入探讨这些概念如何在各种实际系统中得以实现和应用，并辅以丰富的实例，帮助读者建立从理论到实践的桥梁。 我们特别关注读者在学习过程中的挑战，并努力以清晰、直观的方式呈现复杂的概念。数学推导力求严谨，但同时也会提供直观的解释和可视化工具，帮助读者建立对信号变换的深刻认识。在工程应用部分，我们将涵盖从音频、图像处理到通信系统、测量仪器等多个领域，展现数字信号处理的强大生命力和无限可能。 本书的读者对象广泛，包括但不限于： 高等院校电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等专业的学生： 为他们提供系统扎实的数字信号处理基础知识，为后续专业课程和毕业设计打下坚实基础。 通信工程师、嵌入式系统工程师、信号处理工程师、算法工程师等： 帮助他们深入理解数字信号处理的关键技术，解决在实际工作中所遇到的瓶颈问题，提升工程实践能力。 对数字信号处理感兴趣的科研人员及爱好者： 提供一个全面学习和探索该领域的窗口。 我们希望通过本书，读者能够： 掌握离散时间信号与系统的基本性质和描述方法。 深刻理解傅里叶变换、Z变换等核心数学工具的原理及其在信号分析中的应用。 熟练掌握滤波器设计（FIR和IIR）的基本理论和工程实现方法。 了解谱估计、自适应滤波、多速率信号处理等高级主题。 能够将所学理论知识应用于实际工程问题，设计和实现数字信号处理系统。 本书的章节安排，循序渐进，逻辑清晰。从最基础的信号与系统概念出发，逐步深入到傅里叶变换、Z变换等核心理论，再到滤波器设计这一关键的工程应用，最后触及一些前沿和高级的主题。每个章节都配有相关的例题和思考题，鼓励读者主动思考和实践。 我们深知，数字信号处理是一个持续发展和不断演进的领域。本书力求涵盖最经典、最核心的内容，并适时介绍一些新兴的技术和发展趋势。我们相信，本书将成为您在数字信号处理领域的宝贵参考和得力助手。 目录 第一章 离散时间信号与系统 1.1 离散时间信号的表示与分类 1.1.1 单位冲激信号与单位阶跃信号 1.1.2 周期信号与非周期信号 1.1.3 能量信号与功率信号 1.1.4 序列的运算：加法、乘法、延时、翻转、尺度变换 1.2 离散时间系统的基本性质 1.2.1 记忆性系统与无记忆性系统 1.2.2 因果性系统与非因果性系统 1.2.3 稳定性系统 1.2.4 线性系统与非线性系统 1.2.5 时不变系统与时变系统 1.3 线性时不变（LTI）系统 1.3.1 卷积和：LTI系统的核心描述 1.3.1.1 离散卷积和的定义与性质 1.3.1.2 卷积和的计算方法与实例 1.3.2 LTI系统的频率响应 1.3.2.1 复指数信号作为LTI系统的特征信号 1.3.2.2 LTI系统的频率响应的定义与解释 1.3.2.3 频率响应与系统冲激响应的关系 1.4 差分方程描述的LTI系统 1.4.1 线性常系数差分方程 1.4.2 零输入响应与零状态响应 1.4.3 冲激响应的求解 1.4.4 系统框图表示 第二章 离散时间傅里叶变换（DTFT） 2.1 离散时间傅里叶变换的定义与收敛条件 2.1.1 DTFT的定义式 2.1.2 DTFT的几何解释：将离散时间信号展开为复指数信号的加权和 2.1.3 DTFT的收敛条件：绝对可积或平方可积 2.2 DTFT的性质 2.2.1 线性性质 2.2.2 时移性质 2.2.3 频移性质 2.2.4 尺度变换性质 2.2.5 周期卷积性质 2.2.6 乘积卷积性质 2.2.7 帕塞瓦尔定理（能量守恒） 2.2.8 对偶性质 2.3 DTFT在信号分析中的应用 2.3.1 信号的频谱分析 2.3.2 周期信号的傅里叶级数与DTFT的关系 2.3.3 LTI系统的频率响应与DTFT 2.4 离散傅里叶变换（DFT） 2.4.1 DFT的定义与与DTFT的关系 2.4.2 DFT的性质：周期性、对称性等 2.4.3 DFT的计算：快速傅里叶变换（FFT）算法概述（不深入算法细节） 2.4.4 DFT在有限长信号分析中的应用 第三章 Z变换 3.1 Z变换的定义与收敛域（ROC） 3.1.1 Z变换的定义式 3.1.2 ROC的概念与性质 3.1.3 ROC与系统稳定性和因果性的关系 3.1.3.1 稳定性的条件：ROC包含单位圆 3.1.3.2 因果性的条件：ROC是外部区域（包含无穷大） 3.2 Z变换的性质 3.2.1 线性性质 3.2.2 时移性质 3.2.3 尺度变换性质 3.2.4 乘积卷积性质 3.2.5 微分性质 3.2.6 初始值定理与终值定理（针对因果序列） 3.3 逆Z变换 3.3.1 留数法求解逆Z变换 3.3.2 查表法求解逆Z变换 3.3.3 结合ROC进行逆Z变换的唯一性判断 3.4 Z变换在LTI系统分析中的应用 3.4.1 系统函数（传递函数）的定义 3.4.2 系统函数与冲激响应的关系 3.4.3 利用Z变换求解差分方程的完全响应（全响应） 3.4.3.1 零输入响应的求解 3.4.3.2 零状态响应的求解 3.4.4 系统零极点与系统行为的关系：稳定性、因果性、频率响应特性 第四章 数字滤波器设计 4.1 数字滤波器的基本概念与分类 4.1.1 滤波器的功能：保留或去除特定频率成分 4.1.2 滤波器分类：IIR滤波器与FIR滤波器 4.1.3 理想滤波器与实际滤波器 4.2 有限冲激响应（FIR）滤波器设计 4.2.1 FIR滤波器的特点：线性相位、稳定性保证 4.2.2 FIR滤波器设计的基本思想：逼近理想滤波器的频率响应 4.2.3 窗函数法设计FIR滤波器 4.2.3.1 理想低通、高通、带通、带阻滤波器的冲激响应 4.2.3.2 窗函数的选择：矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等 4.2.3.3 窗函数的性质与截断误差 4.2.3.4 FIR低通滤波器设计实例 4.2.4 频率采样法设计FIR滤波器（概述） 4.2.5 优化设计法（Remez-Parks-McClellan算法）概述（不深入算法细节） 4.3 无穷冲激响应（IIR）滤波器设计 4.3.1 IIR滤波器的特点：结构紧凑、计算量小 4.3.2 IIR滤波器设计的常用方法：模拟滤波法（Bilienar Transformation） 4.3.2.1 模拟原型滤波器：巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev Type I/II）、椭圆（Elliptic）滤波器 4.3.2.2 模拟滤波器的幅频响应特性比较 4.3.2.3 双线性变换法（Bilinear Transformation）：将模拟滤波器转换为数字滤波器 4.3.2.4 频率预畸变（Frequency Pre-warping） 4.3.2.5 IIR低通滤波器设计实例（以巴特沃斯滤波器为例） 4.4 滤波器性能指标 4.4.1 通带、阻带、过渡带 4.4.2 纹波（Ripple） 4.4.3 衰减（Attenuation） 4.4.4 滤波器阶数（Order） 4.4.5 线性相位（对FIR滤波器的重要性） 第五章 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 5.1 DFT的进一步探讨 5.1.1 DFT的周期卷积定理 5.1.2 线性卷积与圆周卷积 5.1.3 DFT在有限长信号分析中的局限性：泄漏现象（Spectral Leakage） 5.1.4 解决泄漏问题的策略：加窗、零填充 5.2 快速傅里叶变换（FFT）算法 5.2.1 FFT算法的核心思想：分治法，将长DFT分解为多个短DFT 5.2.2 按时间抽取的FFT算法（Cooley-Tukey算法） 5.2.2.1 基2蝶形运算（Butterfly Operation） 5.2.2.2 信号蝶形运算（Bit-Reversal Ordering） 5.2.3 按频率抽取的FFT算法 5.2.4 FFT算法的计算复杂度分析 5.2.5 FFT在信号处理中的应用：频谱分析、卷积计算、系统分析 第六章 谱估计 6.1 经典谱估计方法 6.1.1 周期图（Periodogram） 6.1.1.1 周期图的定义与性质 6.1.1.2 周期图的方差问题与平滑周期图 6.1.2 改进的周期图法：Welch方法 6.1.2.1 分段平均与窗函数应用 6.1.2.2 Welch方法的优势：降低方差，提高谱估计的平滑性 6.2 参数化谱估计方法（模型法） 6.2.1 自回归（AR）模型 6.2.1.1 AR模型的建立与Yule-Walker方程 6.2.1.2 AR模型的谱估计 6.2.2 移动平均（MA）模型 6.2.3 自回归移动平均（ARMA）模型 6.2.4 参数化方法的优缺点 6.3 高分辨率谱估计方法（概述） 6.3.1 最小方差无失真响应（MVDR）谱估计 6.3.2 归一化平均（MUSIC）算法 6.3.3 缠绕（Prony）方法 第七章 自适应信号处理 7.1 自适应滤波器的基本原理 7.1.1 滤波器系数的自动更新 7.1.2 性能函数的选择：最小均方误差（MSE）准则 7.1.3 滤波器的收敛性与收敛速度 7.2 最小均方（LMS）算法 7.2.1 LMS算法的更新方程 7.2.2 LMS算法的步长（Step Size）参数选择 7.2.3 LMS算法的收敛性分析 7.3 递归最小二乘（RLS）算法 7.3.1 RLS算法的原理：基于最小二乘估计 7.3.2 RLS算法的更新方程 7.3.3 RLS算法的遗忘因子（Forgetting Factor） 7.3.4 RLS算法的收敛速度与计算复杂度 7.4 自适应滤波器的应用 7.4.1 噪声抵消（Noise Cancellation） 7.4.2 回声消除（Echo Cancellation） 7.4.3 信道均衡（Channel Equalization） 7.4.4 模式识别 第八章 多速率信号处理 8.1 采样率转换（Interpolation and Decimation） 8.1.1 降采样（Decimation）：降低采样率 8.1.1.1 降采样过程的数学模型 8.1.1.2 降采样引起的混叠（Aliasing）问题与防止 8.1.1.3 降采样滤波器（Anti-aliasing Filter）的设计 8.1.2 升采样（Interpolation）：提高采样率 8.1.2.1 升采样过程的数学模型 8.1.2.2 升采样后的零阶保持与线性插值 8.1.2.3 升采样滤波器（Anti-imaging Filter）的设计 8.2 Polyphase Filter Bank 8.2.1 Polyphase分解的概念 8.2.2 Polyphase filter bank在采样率转换中的应用 8.3 应用 8.3.1 数字通信中的变采样率处理 8.3.2 音频和图像处理中的多分辨率分析 第九章 数字信号处理在工程中的应用实例 9.1 数字通信系统 9.1.1 调制与解调 9.1.2 信道编码与译码 9.1.3 均衡技术 9.1.4 软件无线电（SDR）概念 9.2 数字图像处理 9.2.1 图像增强与恢复 9.2.2 图像压缩（JPEG原理概述） 9.2.3 图像分割与特征提取 9.3 音频信号处理 9.3.1 音频编码（MP3原理概述） 9.3.2 音频效果处理（混响、均衡器） 9.3.3 语音识别与合成 9.4 数据采集与测量系统 9.4.1 信号的数字化（ADC/DAC） 9.4.2 数字滤波器的实际应用 9.4.3 传感器信号处理 参考文献 索引 内容概述 本书《数字信号处理：理论与工程应用》全面深入地阐述了数字信号处理的核心概念、数学工具和工程实现方法。 第一章 奠定了数字信号处理的基础，详细介绍了离散时间信号的分类、性质以及离散时间系统的基本描述方法，重点讲解了线性时不变（LTI）系统的卷积和运算以及频率响应的概念。 第二章 聚焦于离散时间傅里叶变换（DTFT），阐述了其定义、收敛条件和丰富的性质，并讨论了DTFT在信号频谱分析以及LTI系统分析中的应用。同时，对离散傅里叶变换（DFT）进行了初步介绍。 第三章 深入探讨了Z变换，包括其定义、收敛域（ROC）的确定及其与系统稳定性和因果性的深刻联系。详细阐述了Z变换的各项性质，并重点讲解了如何利用Z变换求解差分方程，以及系统函数（传递函数）与系统零极点对系统行为的影响。 第四章 详细讲解了数字滤波器的设计。首先区分了FIR和IIR滤波器，然后分别介绍了两种滤波器类型的核心设计方法。对于FIR滤波器，重点阐述了窗函数法。对于IIR滤波器，详细讲解了模拟滤波法，特别是双线性变换技术，并介绍了常用的模拟原型滤波器。章节末尾总结了衡量滤波器性能的关键指标。 第五章 对离散傅里叶变换（DFT）进行了更深入的探讨，特别是其在处理有限长信号时遇到的泄漏问题，并介绍了零填充等解决策略。同时，对快速傅里叶变换（FFT）算法的核心思想和基本原理进行了概述，并强调了其在实际计算中的效率优势。 第六章 关注谱估计技术，分别介绍了经典的周期图法、Welch方法，以及参数化模型法（AR、MA、ARMA模型）。 第七章 讲解了自适应信号处理，包括自适应滤波器的基本原理，以及两种经典的自适应算法：最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法，并列举了噪声抵消、回声消除等典型应用。 第八章 介绍了多速率信号处理，重点讲解了采样率的升高（插值）和降低（降采样）过程，以及它们在信号处理中的重要性，并概述了Polyphase Filter Bank。 第九章 将前述理论知识应用于具体的工程实践，通过数字通信、数字图像处理、音频信号处理以及数据采集与测量系统等多个应用领域，生动展示了数字信号处理技术强大的实用价值和广泛的应用前景。 本书力求理论严谨，讲解清晰，并通过丰富的实例和概念阐释，帮助读者深刻理解数字信号处理的精髓，并将其应用于解决实际工程问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它对新兴技术的兼容性。虽然基础理论是永恒的，但高速设计领域的发展速度极快。我注意到书中对某些现代接口标准（比如某种PCIe或SerDes架构）背后的设计哲学进行了探讨，而不是仅仅列举出标准参数。比如，它讨论了如何权衡牺牲一定的相位裕度来换取更低的功耗，或者在多层板设计中如何利用相邻层做返回路径优化以减小环路面积。这显示出作者不仅仅是知识的搬运工，更是行业前沿的参与者。更难得的是，书中在介绍这些现代技术时，依然保持着对基本物理原理的尊重和引用，这避免了技术文档常见的“黑箱化”倾向。通过阅读这些内容，我深刻体会到，高速设计的“艺术”并非凭空产生的魔术，而是对经典电磁学和材料科学在特定工程约束下的精妙应用。这本书无疑为那些希望站在技术前沿持续创新的工程师们提供了坚实的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的著作初捧在手，便被其严谨的排版和扎实的理论深度所折服。虽然我尚未完全沉浸其中，但从目录和前几章的浏览来看，它明显不是那种浮光掠影的入门读物。作者在基础理论的阐述上极为细致，对于一些关键概念的推导过程详尽到令人赞叹。例如，在涉及到传输线效应的章节，我注意到作者引入了经典的电磁场理论作为支撑，而非简单地给出结论，这对于希望建立完整知识体系的工程师来说，无疑是极大的福音。这种自底向上的构建方式，使得读者在面对复杂高速信号完整性问题时，能够追溯到最根本的物理原理，而不是仅仅依赖经验公式。此外，书中对测试和测量仪器的介绍也相当到位，提到了很多业界领先的矢量网络分析仪（VNA）的高级应用技巧，这表明作者的视野不仅停留在理论层面，更紧密结合了实际的工程实践。这本书更像是为那些已经具备一定电子学基础，并准备向高速设计领域深耕的专业人士准备的一份重量级参考手册。我期待着深入学习其中关于阻抗匹配网络和串扰分析的高级章节，相信那将是解开许多实际设计难题的金钥匙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格非常“硬核”，几乎没有多余的图形装饰，重点完全聚焦在公式、图表和严谨的文字描述上。这对于习惯了轻量化、视觉驱动型教材的读者来说，可能需要一段适应期。不过，一旦你沉下心来，就会发现这种朴实的呈现方式恰恰保证了信息的密度和准确性。书中对于封装和互连结构对信号完整性影响的讨论，尤为精辟。它不仅仅停留在简单的等效电路模型，而是深入到了三维电磁场仿真所揭示的微妙效应。我记得有一段关于“去嵌入（De-embedding）”技术的讨论，作者详细解释了如何从测量数据中剥离出测试夹具本身对信号的干扰，这对于做高精度S参数测量的工程师来说，简直是雪中送炭。很多时候，我们测出的数据失真，却不清楚是DUT（待测物）的问题还是测试平台的问题，这本书提供了一套科学的解耦思路。总体而言，它要求读者投入专注的时间和精力，但回报是专业知识的深度和精确度的显著提升。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个紧迫的项目需求下接触到这本书的，坦率地说，起初我更偏向于寻找一本能快速解决当下问题的“速查手册”。然而，这本书带给我的却是完全不同的体验。它没有急于抛出那些花哨的“技巧”或“窍门”，而是花费大量篇幅来剖析信号在PCB上的真实传播行为。我特别欣赏书中对于“眼图”这一核心诊断工具的深入讲解。作者没有停留在仅仅教你如何“看”眼图，而是细致地分析了抖动（Jitter）的各个组成部分——随机抖动、确定性抖动——是如何由设计中的特定缺陷（如时钟抖动、串扰、反射）引起的。这种层层剥茧的分析方法，极大地提升了我对系统性故障排查的能力。过去，面对不稳定的信号，我可能只是盲目调整端接电阻；但读了这本书后，我学会了如何通过分析眼图的特定形变来定位问题的根源，比如是电源噪声耦合还是PCB过孔设计不当。这本书与其说是一本工具书，不如说是一本“思维训练手册”，它训练你用系统、量化的方式去看待电子信号的完整性问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一本偏向实践操作的理论书籍，我最看重的是其解决实际工程难题的有效性。这本书在处理“板级设计”与“系统级集成”的交汇点时，展现了极高的洞察力。例如，在设计大面积的电源分配网络（PDN）时，书中不仅仅提供了去耦电容的选择指南，还深入分析了电源平面和地平面之间的寄生电感对高频去耦效果的影响，并给出了基于特定封装材料的电感估算模型。这种从宏观到微观，再回归到系统层面的论述链条非常完整。在阅读过程中，我感觉自己仿佛跟随一位经验丰富的高级工程师，一步步地审视和优化一个复杂的多层PCB设计。它没有提供一步到位的“标准答案”，而是提供了一套严谨的“验证和优化框架”。对于在实际工作中频繁遭遇设计迭代和调试瓶颈的工程师而言，这本书提供的思维框架和工具集，是值得反复研读和珍藏的宝贵财富，它帮助我们将设计过程从“试错”提升到了“预测与验证”的阶段。