高速電路設計實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王劍宇 著

圖書標籤:

• 高速電路
• 電路設計
• PCB設計
• 信號完整性
• 電磁兼容性
• 高速數字電路
• 射頻電路
• 嵌入式係統
• 電子工程
• 電源設計

店鋪： 世紀擺渡人專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121284397

商品編碼：29639795872

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

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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工具書>百科全書

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。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版風格非常“硬核”，幾乎沒有多餘的圖形裝飾，重點完全聚焦在公式、圖錶和嚴謹的文字描述上。這對於習慣瞭輕量化、視覺驅動型教材的讀者來說，可能需要一段適應期。不過，一旦你沉下心來，就會發現這種樸實的呈現方式恰恰保證瞭信息的密度和準確性。書中對於封裝和互連結構對信號完整性影響的討論，尤為精闢。它不僅僅停留在簡單的等效電路模型，而是深入到瞭三維電磁場仿真所揭示的微妙效應。我記得有一段關於“去嵌入（De-embedding）”技術的討論，作者詳細解釋瞭如何從測量數據中剝離齣測試夾具本身對信號的乾擾，這對於做高精度S參數測量的工程師來說，簡直是雪中送炭。很多時候，我們測齣的數據失真，卻不清楚是DUT（待測物）的問題還是測試平颱的問題，這本書提供瞭一套科學的解耦思路。總體而言，它要求讀者投入專注的時間和精力，但迴報是專業知識的深度和精確度的顯著提升。

評分☆☆☆☆☆

作為一本偏嚮實踐操作的理論書籍，我最看重的是其解決實際工程難題的有效性。這本書在處理“闆級設計”與“係統級集成”的交匯點時，展現瞭極高的洞察力。例如，在設計大麵積的電源分配網絡（PDN）時，書中不僅僅提供瞭去耦電容的選擇指南，還深入分析瞭電源平麵和地平麵之間的寄生電感對高頻去耦效果的影響，並給齣瞭基於特定封裝材料的電感估算模型。這種從宏觀到微觀，再迴歸到係統層麵的論述鏈條非常完整。在閱讀過程中，我感覺自己仿佛跟隨一位經驗豐富的高級工程師，一步步地審視和優化一個復雜的多層PCB設計。它沒有提供一步到位的“標準答案”，而是提供瞭一套嚴謹的“驗證和優化框架”。對於在實際工作中頻繁遭遇設計迭代和調試瓶頸的工程師而言，這本書提供的思維框架和工具集，是值得反復研讀和珍藏的寶貴財富，它幫助我們將設計過程從“試錯”提升到瞭“預測與驗證”的階段。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的是它對新興技術的兼容性。雖然基礎理論是永恒的，但高速設計領域的發展速度極快。我注意到書中對某些現代接口標準（比如某種PCIe或SerDes架構）背後的設計哲學進行瞭探討，而不是僅僅列舉齣標準參數。比如，它討論瞭如何權衡犧牲一定的相位裕度來換取更低的功耗，或者在多層闆設計中如何利用相鄰層做返迴路徑優化以減小環路麵積。這顯示齣作者不僅僅是知識的搬運工，更是行業前沿的參與者。更難得的是，書中在介紹這些現代技術時，依然保持著對基本物理原理的尊重和引用，這避免瞭技術文檔常見的“黑箱化”傾嚮。通過閱讀這些內容，我深刻體會到，高速設計的“藝術”並非憑空産生的魔術，而是對經典電磁學和材料科學在特定工程約束下的精妙應用。這本書無疑為那些希望站在技術前沿持續創新的工程師們提供瞭堅實的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的著作初捧在手，便被其嚴謹的排版和紮實的理論深度所摺服。雖然我尚未完全沉浸其中，但從目錄和前幾章的瀏覽來看，它明顯不是那種浮光掠影的入門讀物。作者在基礎理論的闡述上極為細緻，對於一些關鍵概念的推導過程詳盡到令人贊嘆。例如，在涉及到傳輸綫效應的章節，我注意到作者引入瞭經典的電磁場理論作為支撐，而非簡單地給齣結論，這對於希望建立完整知識體係的工程師來說，無疑是極大的福音。這種自底嚮上的構建方式，使得讀者在麵對復雜高速信號完整性問題時，能夠追溯到最根本的物理原理，而不是僅僅依賴經驗公式。此外，書中對測試和測量儀器的介紹也相當到位，提到瞭很多業界領先的矢量網絡分析儀（VNA）的高級應用技巧，這錶明作者的視野不僅停留在理論層麵，更緊密結閤瞭實際的工程實踐。這本書更像是為那些已經具備一定電子學基礎，並準備嚮高速設計領域深耕的專業人士準備的一份重量級參考手冊。我期待著深入學習其中關於阻抗匹配網絡和串擾分析的高級章節，相信那將是解開許多實際設計難題的金鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個緊迫的項目需求下接觸到這本書的，坦率地說，起初我更偏嚮於尋找一本能快速解決當下問題的“速查手冊”。然而，這本書帶給我的卻是完全不同的體驗。它沒有急於拋齣那些花哨的“技巧”或“竅門”，而是花費大量篇幅來剖析信號在PCB上的真實傳播行為。我特彆欣賞書中對於“眼圖”這一核心診斷工具的深入講解。作者沒有停留在僅僅教你如何“看”眼圖，而是細緻地分析瞭抖動（Jitter）的各個組成部分——隨機抖動、確定性抖動——是如何由設計中的特定缺陷（如時鍾抖動、串擾、反射）引起的。這種層層剝繭的分析方法，極大地提升瞭我對係統性故障排查的能力。過去，麵對不穩定的信號，我可能隻是盲目調整端接電阻；但讀瞭這本書後，我學會瞭如何通過分析眼圖的特定形變來定位問題的根源，比如是電源噪聲耦閤還是PCB過孔設計不當。這本書與其說是一本工具書，不如說是一本“思維訓練手冊”，它訓練你用係統、量化的方式去看待電子信號的完整性問題。