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第一章　采样定理与离散信号 1

§1-1　采样定理一 1

一、连续信号的离散化 1

目录 1

二、正弦信号的采样问题 3

三、采样定理一 7

四、采样定理应用举例 14

§1-2　采样定理二 17

一、采样定理二的直观意义 17

二、采样定理二的证明 20

三、奈魁斯特（Nyquist）频率 21

一、由离散信号恢复成连续信号？（t） 22

§1-3 由离散信号恢复成连续信号 22

二、连续信号？（t）与x（t）的关系 24

§1-4　采样定理三 27

一、采样定理三（重采样定理） 27

二、采样定理三的直观意义 29

§1-5　采样与频混 31

一、频混现象 31

二、消除频混的途径 32

习题 34

第二章　模-数和数-模转换的基本原理 35

§2-1 概述 35

一、模拟信号与数字信号 35

二、转换过程 36

§2-2　量化理论 37

一、量化 37

二、量化误差 39

三、信噪比 41

§2-3　编码 41

一、单极性编码 42

二、双极性编码 48

§2-4　采样和保持电路 51

一、采样-保持电路的工作原理 53

二、二极管开关的采样-保持电路 56

三、采样-保持电路的误差 57

一、电阻网络 61

§3-1　数-模转换器的基本组成 61

第三章　数-模转换器（D/A） 61

二、基准电源UB 62

三、模拟切换开关 62

四、运算放大器 62

§3-2　数-模转换器的特性参数 63

一、传递函数 63

二、输出电压的幅度Umax 64

三、分辨力 65

四、转换时间 66

五、假信号 67

六、精度 68

§3-3　数-模转换器的误差 69

二、增益误差 70

一、偏移误差 70

三、线性误差 71

四、微分线性误差 72

§3-4　并行D/A转换器 74

一、权电阻解码网络 75

二、T型解码网络 79

三、变形权电阻解码网络 82

§3-5 串行D/A转换器 85

一、步进电机的工作原理 86

二、步进电机的控制电路——脉冲分配器 89

习题 93

一、传递函数 96

§4-1　模-数转换器的特性参数 96

第四章　模-数转换器（A/D） 96

二、分辨力 98

三、转换时间 98

四、精度 98

§4-2　模-数转换器的误差 99

一、量化误差 100

二、偏移误差 100

三、增益误差 100

四、线性误差 101

五、微分线性误差 103

六、温度效应 104

§4-3　直接比较型模-数转换器 104

一、逐位比较型模-数转换器 114

二、斜波电压比较型模-数转换器 115

§4-4　间接比较型模-数转换器 124

一、积分比较型U-T电压-数字转换器 125

习题 131

第五章　程序设计逻辑 134

§5-1　程序设计流程 134

§5-2　采集 136

§5-3　文件 139

一、什么是文件 139

二、建立文件 140

三、使用文件 143

一、判别法选取数据 146

§5-4　选取数据 146

二、步长法选取数据 150

三、余数法选取数据 152

§5-5　转置数据 153

§5-6　变维 155

第六章　微型机数据采集系统概述 158

§6-1　数据采集系统的组成 159

一、传感器 159

二、放大器 165

三、模拟多路转换器 167

四、模数和数模转换器板 168

五、微型计算机 170

六、接地 170

一、CPU与D/A的接口 172

§6-2 CPU与D/A及A/D的接口 172

二、CPU与A/D的接口 176

§6-3　数据采集的定时 179

一、软件方法 180

二、实时时钟方法 182

第七章　IBM-PC机的数据采集与处理系统 189

§7-1　模数和数模转换器板 189

一、DT2801模数和数模转换器板的技术性能 190

二、DT2801模数和数模转换器板接口寄存器 190

三、控制DT2801模数和数模转换器板的指令 196

四、DMA方式传送 201

一、程序设计中的共性问题 204

§7-2 BASIC语言的A/D，D/A程序设计 204

二、BASIC A/D程序设计 208

三、BASIC A/D（DMA方式）程序设计 232

四、BASIC D/A程序设计 255

第八章　PDP-11计算机的数据采集与处理系统 273

§8-1　模数和数模转换器板 273

一、DT 1761模数和数模转换器板的技术性能 274

二、DT 1761模数和数模转换器板的接口寄存器 275

三、启动和数据传送的编程方法 281

§8-2 单一语言的A/D，D/A程序设计 282

一、MACRO-11汇编语言的A/D程序设计 283

二、MACRO-11汇编语言的D/A程序设计 292

三、PASCAL语言的A/D程序设计 296

一、PASCAL语言与MACRO-11汇编语言混合编制的A/D程序 301

§8-3 混合语言的A/D程序设计 301

二、FORTRAN语言与MACRO语言混合编制的A/D程序 315

第九章 Z 80计算机的数据采集与处理系统 319

§9-1 Z 80指令与8080A指令 319

一、Z 80指令与8080A指令的兼容性 319

二、Z 80指令与8080A指令的差异点 320

§9-2 模数和数模转换器板 333

一、D＋7A I/O板与CROMEMCO系统兼容 333

§9-3 用单一语言编制的A/D程序 334

一、用汇编语言编制的A/D程序 335

二、用BASIC语言编制的A/D程序 336

三、用FORTRAN语言编制的A/D程序 337

§9-4 用混合语言编制的A/D程序 338

一、用BASIC语言与汇编语言混合编制的A/D程序 339

二、用FORTRAN语言与汇编语言混合编制的A/D程序 343

第十章 付里叶变换 346

§10-1 付里叶变换 347

一、付里叶变换的基本概念 347

二、付里叶变换的性质 353

三、卷积 368

§10-2　离散付里叶变换 372

一、理论推导 373

二、离散付里叶变换举例 381

三、离散付里叶变换的性质 382

习题 390

§11-1 快速付里叶变换的原理 394

第十一章　快速付里叶变换 394

一、变换矩阵的因式分解 395

二、信号流程图 401

§11-2 按时间抽取的FFT算法 410

一、按时间抽取法的信号流程图 414

二、码序翻转 417

三、FFT的FORTRAN程序 419

§11-3　快速付里叶变换的应用 425

一、用快速付里叶变换进行频谱分析 425

二、频谱分析中参数的选取 426

三、用快速付里叶变换计算功率谱和互谱 429

四、用快速付里叶变换计算频率响应函数和相干函数 430

习题 432

第十二章　曲线的平滑、拟合和插值 436

§12-1 离散数据的平滑处理 436

一、平均法 437

二、五点三次平滑法 441

三、样条函数法 446

四、曲线平滑方法的实质 453

五、几种平滑方法的比较 455

§12-2 曲线的拟合处理 459

一、直线拟合的最小二乘法 459

二、曲线拟合的最小二乘法 462

§12-3　插值 468

一、抛物线插值 468

二、牛顿插值 471

§13-1　试验数据采集程序 480

一、功能简介 480

第十三章　应用程序举例 480

二、程序框图 481

三、程序清单 482

四、使用 490

§13-2　标定数据采集与处理程序 490

一、功能简介 490

二、程序框图 492

三、程序清单 492

四、使用 507

二、程序框图 509

三、程序清单 509

一、功能简介 509

§13-3　采集系统稳定性的检查程序 509

四、使用 519

§13-4　快速付里叶变换（FFT）程序 522

一、功能简介 522

二、程序清单 523

三、使用 534

习题 538

附录一 IBM-PC操作命令，BASIC的命令、语句和函数 542

附录二 PDP-11指令系统 552

附录三 Z80指令的寻址方式及指令系统的功能 563

参考文献 618