模拟电子系统设计指南实践篇.从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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何宾，王中正编著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121327001

商品编码：19787954105

出版时间：2017-10-01

作  者:何宾,王中正 编著 著作 定  价:68 出 版 社:电子工业出版社 出版日期:2017年10月01日 页  数:295 装  帧:平装 ISBN:9787121327001 ●暂无

内容简介

暂无

数字信号处理：原理、算法与应用 在当今信息爆炸的时代，数字信号的处理已成为连接现实世界与数字世界的关键桥梁。从音频、视频的压缩与传输，到通信系统的调制解调，再到医疗成像的分析与识别，数字信号处理（DSP）技术无处不在，深刻地影响着我们的生活和科技的进步。本书旨在全面深入地探讨数字信号处理的核心原理、经典算法及其广泛的应用。 第一部分：数字信号处理基础 本部分将为您构建坚实的DSP理论基础。我们将从最基本的概念入手，系统性地介绍离散时间信号与系统的表示方法，包括序列、傅里叶级数、傅里叶变换等，帮助您理解信号在时间和频率域的特性。 离散时间信号与系统： 详细阐述信号的采样、量化过程，以及如何用数学模型描述离散时间系统。我们将重点介绍线性时不变（LTI）系统，这是DSP分析的基石，并深入理解卷积运算在LTI系统分析中的核心地位。 傅里叶分析： 详细介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）以及快速傅里叶变换（FFT）。我们将揭示傅里叶变换在频域分析中的强大能力，理解信号的频谱构成，并掌握FFT算法如何高效地实现DFT计算，为后续的滤波器设计和频谱分析奠定基础。 Z变换： 引入Z变换及其性质，将其作为分析离散时间系统频率响应和稳定性的一种强大工具。我们将探讨Z变换与DTFT之间的联系，并理解它在系统函数表示、零极点分析以及系统稳定性判断中的重要作用。 第二部分：数字滤波器设计 滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一，用于选择性地保留或去除信号的特定频率成分。本部分将深入讲解两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并介绍各种经典的设计方法。 无限冲激响应（IIR）滤波器： 详细阐述IIR滤波器的原理，包括模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的映射方法（如脉冲不变法、双线性变换法）到数字域。我们将分析IIR滤波器的优点（如高阶数、计算量小）和缺点（如相位失真、稳定性问题），并提供具体的设计步骤和实例。 有限冲激响应（FIR）滤波器： 深入介绍FIR滤波器的原理，强调其线性相位特性带来的优势。我们将讲解多种FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）和频率采样法。通过比较不同窗函数的特性，帮助您选择最适合特定应用的窗函数，并掌握更精确的频率响应逼近方法，如Parks-McClellan算法。 滤波器性能评估： 学习如何评估滤波器的性能，包括通带纹波、阻带衰减、过渡带宽、相位响应等关键指标。我们将提供量化的评估方法和图示，帮助您直观地理解滤波器设计参数与性能之间的关系。 第三部分：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）算法 DFT是将离散时间信号转换到频域的关键工具，而FFT则是实现DFT的高效算法。本部分将深入剖析DFT的性质、应用，并详细介绍几种主流的FFT算法。 DFT的性质与应用： 详细复习DFT的周期性、对称性、线性性质、卷积性质等，并深入探讨其在频谱分析、信号滤波、相关计算、解卷积等方面的广泛应用。 FFT算法： 重点介绍两种经典的FFT算法：按时间抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按频率抽取的FFT。我们将通过详细的算法推导、流程图和伪代码，帮助您理解FFT算法如何通过“分治”策略，将复杂度从O(N^2)降低到O(N log N)。 FFT的应用实例： 通过实际的信号处理场景，展示FFT在音频频谱分析、图像处理中的应用，例如使用FFT进行频谱监测，分析语音信号的基频和泛音，或者在图像压缩中应用二维FFT。 第四部分：自适应信号处理 自适应信号处理是指滤波器能够根据输入信号的统计特性进行自我调整，以达到最佳的性能。本部分将介绍自适应滤波器的基本原理，并深入探讨几种常用的自适应算法。 自适应滤波器的基本原理： 阐述自适应滤波器的核心思想，即通过迭代优化一个代价函数来调整滤波器权值。我们将介绍最小均方误差（LMS）代价函数，以及其在自适应滤波中的重要性。 最小均方（LMS）算法： 详细讲解LMS算法，包括其递推关系、收敛速度和收敛准则。我们将分析LMS算法的优点（简单、计算量小）和缺点（收敛速度慢、对输入信号相关性敏感），并提供实际应用示例。 递推最小二乘（RLS）算法： 介绍RLS算法，它通常比LMS算法具有更快的收敛速度，但计算量也更大。我们将探讨RLS算法的原理及其在各种场景下的应用，例如在信道均衡、噪声消除和回声消除中的应用。 自适应滤波器的应用： 探讨自适应滤波器在通信系统（如均衡器、自适应解码器）、雷达系统（如干扰抑制）、生物医学工程（如心电图去噪）等领域的实际应用。 第五部分：多速率信号处理 多速率信号处理是指在信号处理系统中同时使用不同采样率的技术。这在许多现代通信和数据采集系统中至关重要。本部分将深入探讨多速率信号处理的理论和技术。 采样率变换： 详细介绍信号的升采样（插值）和降采样（抽取）技术。我们将分析这两种操作在数学上的定义，以及它们对信号频谱的影响。 抽取与插值： 深入讲解如何设计抽取器和插值器，以避免混叠和产生不必要的伪影。我们将介绍常用的插值滤波器（如 sinc 滤波器、多相滤波器）的设计方法。 多速率滤波器组： 介绍多速率滤波器组（如QMF滤波器组、DCT滤波器组）的设计原理和应用。我们将探讨滤波器组如何在不同子带中进行信号分析和合成，并重点介绍其在音频编码（如MP3）和图像编码中的应用。 多速率信号处理的应用： 探讨多速率信号处理在数据压缩、软件无线电、多标准通信系统等领域的关键作用。 第六部分：数字信号处理的应用实例与展望 本部分将通过一系列实际的DSP应用案例，帮助读者将理论知识应用于实践，并展望DSP技术未来的发展方向。 音频信号处理： 深入探讨音频信号的频谱分析、语音识别、音乐合成、音频编码与解码（如MP3、AAC）等技术。 图像与视频信号处理： 介绍图像的去噪、增强、边缘检测、特征提取，以及视频的压缩、运动估计、目标跟踪等技术。 通信系统中的DSP： 阐述DSP在调制解调、信道估计、均衡、纠错编码等方面的关键作用。 生物医学信号处理： 探讨DSP在心电图（ECG）、脑电图（EEG）信号的分析与处理，以及医学影像（如CT、MRI）的重构与增强中的应用。 DSP技术的未来发展： 展望DSP在人工智能、机器学习、物联网、5G/6G通信等前沿技术中的发展趋势，以及新型算法和硬件平台带来的机遇与挑战。 本书将理论讲解与实际应用紧密结合，通过丰富的图示、表格和算法示例，帮助读者深刻理解数字信号处理的原理，掌握常用的算法，并能将其应用于解决实际工程问题。无论您是电子工程、通信工程、计算机科学或相关领域的学生，还是希望提升DSP技能的工程师，本书都将是您宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在模拟IC设计领域摸爬滚打了几年，但总觉得在某些方面有所欠缺的工程师。尤其是在面对一些复杂的混合信号系统或者对功耗、噪声有极严苛要求的应用场景时，我常常会感到力不从心。我渴望找到一本能够提供更深层次的“道”与“术”的书籍。所谓“道”，是指系统性的设计理念，比如如何从整体架构出发，合理分配模拟和数字部分的职责，如何进行低功耗设计策略的权衡，以及如何系统地分析和抑制噪声的产生与传播。所谓“术”，则是在具体实现层面，能够讲解一些高级的半导体器件建模技巧，或者针对TI推出的某些旗舰级ADC/DAC、运算放大器、电源管理IC等，提供一些不为人知的优化方法或隐藏特性。我希望这本书不是简单地罗列各种IC的参数，而是能深入剖析这些参数背后的物理原理和设计考量，并能通过一些深入的仿真分析和实际测试案例，展示如何最大限度地发挥器件的潜力，甚至挖掘出一些非传统的应用方式。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在嵌入式系统开发领域工作多年的工程师，最近开始接触到一些需要精密模拟信号处理的项目。我发现自己在模拟电路设计方面存在知识的断层，尤其是对于一些高性能的模拟器件和复杂的模拟系统设计，我感到力不从心。我迫切需要一本能够帮助我快速弥补这一短板的参考书。我期待这本书能够清晰地阐述从最基础的半导体器件（如双极结晶体管、场效应管）的物理特性和等效模型，到如何利用这些分立元件构建基本的模拟电路模块，比如放大器、滤波器。更关键的是，我希望这本书能够深入剖析TI等厂商推出的各类高性能模拟集成电路，包括运算放大器、数据转换器、电源管理芯片等，讲解它们的内部架构、关键性能指标的含义以及如何在实际应用中进行高效的选型和设计。我需要了解在实际的PCB布局、电源去耦、信号完整性等工程实践中，需要注意哪些细节，以避免引入不必要的噪声和失真。如果书中能提供一些实际的工程案例分析，展示如何解决常见的模拟设计难题，那将对我非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻读电子工程硕士的学生，对于模拟电路设计有着浓厚的兴趣，但常常在理论学习和实际动手之间感到困惑。我一直在寻找一本能够帮助我“落地”的教科书。我理想中的书籍，应该能够从最基础的半导体物理概念出发，循序渐进地讲解各种分立元件（如二极管、三极管、MOSFET、JFET）的特性和等效电路模型，然后在此基础上，引导我学习如何搭建简单但功能完整的模拟电路，例如滤波器、振荡器、稳压器等。更吸引我的是，如果这本书能够引入TI等厂商提供的各种模拟集成电路，并详细介绍它们的内部结构、工作原理以及如何根据具体应用需求进行选型和参数配置，那将极大地拓宽我的视野。我希望书中能包含大量的图示、表格和计算示例，能够清晰地解释设计中的每一步。此外，如果能提供一些实际的项目案例，哪怕是简化的版本，让我能够亲手去实现和调试，那将是我学习过程中最大的收获。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初入模拟电路设计的爱好者，我一直在寻找一本能够将理论与实践紧密结合的入门书籍。市面上有很多介绍半导体器件特性的书籍，也有不少深入讲解TI等厂商高性能模拟IC应用的手册，但真正能够将两者有机串联，提供一套完整的设计思路和实操指南的，却屈指可数。我特别希望找到一本能让我从最基础的二极管、三极管工作原理讲起，逐步过渡到更复杂的集成电路，并在设计过程中能够有实际的案例和注意事项可以参考。例如，如何根据具体的信号要求选择合适的晶体管型号，如何理解不同偏置方式对电路性能的影响，以及在实际布线时需要注意哪些可能导致噪声耦合的问题。更重要的是，我希望这本书能教会我如何利用TI等大厂提供的丰富资源，比如数据手册中的典型应用电路、PSpice仿真模型，甚至是一些针对特定应用的评估板使用指南，来加速我的设计进程。如果这本书能做到这一点，那它将成为我设计道路上不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有着多年模拟电子开发经验的工程师，近年来，随着技术的飞速发展，特别是高性能模拟集成电路的不断涌现，我发现自己需要不断更新知识库。我一直在寻找一本能够提供“前沿”视角的书籍。我希望这本书能不仅仅停留在经典的分立元件设计，而是能将重心更多地放在如何高效地利用现代半导体技术，特别是TI等领先厂商推出的集成电路产品。我特别关注那些能够解决复杂系统集成难题的方案，比如在无线通信、传感器网络、医疗电子等领域，需要高度集成、低功耗、高精度且抗干扰能力强的模拟前端。我希望这本书能够深入讲解这些集成电路内部的工作原理，例如多级放大器的频率补偿机制、自动增益控制（AGC）的设计要点、低噪声斩波放大器（Chopper Amplifier）的噪声抑制原理，以及电源管理IC在不同工作模式下的动态功耗优化策略。更重要的是，我希望这本书能提供一些最新的设计技巧和最佳实践，帮助我克服在实际项目中遇到的技术瓶颈，并能做出更具竞争力的产品。