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目录译者前言编者序言第1章 测量理论和原理1.1 引言 1

1.2　测量理论发展史概要 3

1.3　测量本质和特性——非形式的讨论 4

1.4　测量形式的理论基础 6

1.5　性质概念的形成 7

1.6　一些经验关系系和直接的测量标度 8

1.6.1　目的和范围 8

1.6.2　广延测量 8

1.6.3　匹配标度 9

1.6.4　秩评定标度 10

1.7　间接测量 10

1.8　唯一性：标度类型和意义 12

1.9　测量和其它形式的符号表示 13

1.10　测量、信息和信息机 15

1.10.1　信息 15

1.10.2　信息机 15

1.11　自然科学、社会科学和行为科学中的测量理论 16

1.11.1　自然科学中的测量理论 16

1.11.2　社会科学和行为科学中的测量理论 17

1.12　结论、趋势和发展 18

参考文献 18

附录 19

第2章 测量、模型与系统2.1 引言 22

2.2　信号 23

2.3　建模 24

2.3.1　模型启发创造性 24

2.3.2　语言模型 24

2.3.3　图象模型 24

2.3.4　数学模型 25

2.3.5　物理模型 25

2.4　系统结构 25

2.5　数学模型的建立 26

2.6　测量在系统中的地位 28

2.7.3　信息选择过程模型 29

2.7.2　通用定义模型 29

2.7.1　集论模型 29

2.7　测量接口模型 29

2.8　测量状况的种类 30

2.8.1　系统和测量级之间的相互作用 30

2.8.2　到达系统测量节点的途径 31

参考文献 32

第3章 测量标准化、原理与实践 32

3.1 引言 33

3.2　测量的专门术语 33

3.2.1　测量科学的标准术语 33

3.2.2　测量以及仪器测量性能的术语 35

3.2.3　描述误差术语 36

3.2.4　描述测量方法论的术语 37

3.3　测量科学知识和实践的分类 38

3.4　物理量单位和确定这些单位的标　 准装置 39

3.5　规范标准 48

3.6　国家测量体制 56

3.6.1　国家测量体制概念 56

3.6.2　可溯源性、标定和评价 57

3.7　有关的学术机构和活动 58

参考文献 60

附录 63

第4章　时域和频域中的信号与系统 63

4.1 引言 66

4.2.1　信号的分类 67

4.2　信号 67

4.2.2　频域信号 69

4.2.3　时域信号 76

4.2.4　时域与频域的关系以及它们之间的变换 81

4.2.5　信号的概率特征 82

4.2.6　信号的几何表示 86

4.2.7　典型信号 88

4.3　系统 89

4.3.1　系统的分类 89

4.3.2　建模和线性化 91

4.3.3　时域系统 95

4.3.4　频域系统 101

4.3.5　时域与频域的关系以及它们之间的变换：拉普拉斯变换 107

4.3.6　稳定性 112

4.3.7　近似 114

4.3.8　系统试验 115

4.3.9　典型系统 116

4.3.10　关于最佳化问题的一些评述 117

4.4　通信理论和信息论 126

4.4.1　通信理论 126

4.4.2　信息理论 127

4.4.3　信息论在测量中的应用 130

4.4.4　编码理论 131

4.4.5　调制理论 135

参考文献 140

第5章　离散信号和频谱 140

5.1　引言 141

5.2　离散时间序列 142

5.3　离散傅里叶变换概述 143

5.4　DFT的图解推导法 145

5.4.1　概述 145

5.4.2　采样：假频畸变 145

5.4.3　截尾窗函数及泄漏畸变 146

5.4.4　频域采样 147

5.5.1　引言及举例 149

5.5　DFT的解析推导法 149

5.5.2　DFT的频率分解 151

5.5.3　DFT的计算 153

5.6　基于信号样点的谱分析 155

5.6.1　引言 155

5.6.2　周期图 158

5.7　快速傅里叶变换的算法 163

参考文献 167

第6章 测量误差、概率论和信息论6.1　引言：测量误差的分类 168

6.1.1　概述 168

6.1.2　测量误差的分类 169

6.2　确定性的误差模型 170

6.3　概率误差模型 171

6.3.1　概述 171

6.3.2　离散数字随机变量 173

6.3.3　连续模拟随机变量 174

6.3.4　随机测量误差的特性 176

6.3.5　严重测量误差 179

6.3.6 不完全知道的系统测量误差 179

6.3.7　测量结果的表述 179

6.3.8　间接测量中的系统测量误差的传播 179

6.3.9　间接测量中的随机测量误差的传播 180

6.4.1　概述 182

6.4　信息论的误差模型 182

6.4.2　信息特征 183

6.4.3　信息论的测量误差特性 185

6.4.4　通道容量 187

6.5　例题 187

6.5.1　重复测量误差对测量结果的影响 187

6.5.2　附加测量误差对测量结果的影响 190

6.5.3　系统性测量误差对测量结果的影响 190

6.5.4　随机测量误差对测量结果的影响 190

6.5.5　全部测量结果的构成 190

第7章　模式识别 191

参考文献 191

7.1　引言 192

7.1.1　模式识别的过程 192

7.1.2　易变性 193

7.1.3　特征 194

7.1.4　模式识别的形式化描述 194

7.1.5　模式、特征以及模式识别系统的类型 194

7.1.6　模式识别和标称测量 195

7.1.7　模式识别与测量 196

7.1.8　模式识别与其它学科 196

7.1.9　本章内容 197

7.2.1　引言 198

7.2.2　统计学方法 198

7.2　模式识别技术的综述 198

7.2.3　语言方法 202

7.3　模式识别和图像处理传感器 203

7.3.1　引言 203

7.3.2　机械扫描器 204

7.3.3　电视扫描器 204

7.3.4　飞点扫描器 205

7.3.5　光电阵列 206

7.3.6　用于三维结构的特殊光学扫描器 207

7.3.7　确定内部结构的设备 208

7.4.1　引言 210

7.4　专门处理器 210

7.4.2　获得更高处理速度的一些可用方案 211

7.4.3　并行体系 211

7.5　恢复 213

7.5.1　引言 213

7.5.2　点分布函数 213

7.5.3　逆滤波 214

7.5.4　线性最小二乘滤波（维纳滤波） 214

7.5.5　讨论 215

7.6　增强 215

7.6.1　引言 215

7.6.3　空间灰度处理 216

7.6.2　灰度尺度的变更 216

7.6.4　分割图像处理 217

7.7　发展趋势 218

参考文献 220

第8章　参数估计 220

8.1　引言 226

8.2　精度 228

8.3　精确的估计 231

8.3.1　最大似然估计 231

8.3.2　线性最小二乘法 233

8.3.3　非线性最小二乘法 236

8.3.4　数值极小化 237

8.4.2　离散时间差分方程模型 239

8.4　差分方程或微分方程动力学模型的参数估计 239

8.4.1　引言 239

8.4.3　自回归模型的参数估计 241

8.4.4 由输入-输出观测值估计动力学系统模型的参数 243

8.4.5　试验信号 247

8.4.6　微分方程模型和差分方程模型之间的联系 251

8.4.7　利用周期试验信号估计连续时间系统 254

参考文献 255

第9章　模拟信号的滤波与处理 255

9.1　无源信号的处理 257

9.1.1　引言 257

9.1.2　低通滤波器函数 259

9.1.3　基本的低通滤波器设计 266

9.2　有源信号处理 272

9.2.1　引言 272

9.2.2　采用缓冲器隔离的RLC网络的综合 272

9.2.3 有源反馈 273

9.3　时域分析 279

9.4　计算机辅助设计 280

参考文献 281

第10章 数字信号的滤波与处理10.1　模拟技术的数字形式实现 282

10.1.1　引言 282

10.1.2　模拟滤波器的回顾 282

10.1.3　基本设计技术 284

10.1.4　设计假设的评述 287

10.1.5　低通设计的推广 289

10.2　采样系统的分析方法 289

10.2.1　引言 289

10.2.2　采样 289

10.2.3　卷积 290

10.2.4　Z变换 291

10.3　采用双线性变换的滤波器设计 292

10.4　讨论 293

参考文献 293

第11章　信噪比的改善11.1　引言 294

11.2　噪声和噪声带宽 295

11.3　信号和信噪比 296

11.4　噪声匹配和前置放大器的选择 297

11.5　输入联接、接地和屏蔽 300

11.6　基带（直流）信号的带宽缩减 303

11.7　调幅信号、镇定放大器 305

11.8　信号平均 313

11.8.1　矩形波串平均器 313

11.8.2　多点式信号平均器 315

11.9　相关性 320

11.10　光（脉冲）计数方法 322

11.10.1　引言 322

11.10.2　泊松统计、散射噪声及暗计数 323

11.10.3　脉冲振幅鉴别器 325

11.10.4　测速计和计数器 326

11.10.5　脉冲的堆积 328

11.11　结束语 329

参考文献 331

第12章　信号数据转换 331

12.1　数据采集系统 332

12.1.1 引言 332

12.1.2　基本数据采集系统 332

12.1.3　基本数据分配系统 333

12.2.3　量化器分辨率和误差 334

12.2.2　量化器的传递函数 334

12.2.1　引言 334

12.2　量化理论 334

12.3　采样理论 335

12.3.1 引言 335

12.3.2　孔径时间 335

12.3.3　采样-保持和孔径误差 336

12.3.4　采样数据系统和采样定理 336

12.3.5　频率折叠和假频 337

12.4　数字转换器的编码 338

12.4.1　自然二进制码 338

12.4.2　其它二进制码 339

12.4.3　BCD码 341

12.5　放大器和滤波器 342

12.5.1　运算放大器和数据放大器 342

12.5.2　共模抑制比 343

12.5.3　其它类型的放大器 343

12.5.4　滤波器 343

12.6　建立时间 344

12.6.1　定义 344

12.6.2　放大器特性 344

12.7　D-A变换器 346

12.7.1 引言 346

12.7.2　加权电流源D-A变换器 346

12.7.3 R-2R型D-A变换器 347

12.7.4　乘法和消闪D-A变换器 348

12.8　电压基准电路 350

12.9　A-D变换器 351

12.9.1　计数型A-D变换器 351

12.9.2　逐次逼近型A-D变换器 351

12.9.3　并行（快速）A-D变换器 352

12.10　积分式A-D变换器 353

12.10.1　间接A-D变换 353

12.10.2　双斜坡式A-D变换 353

12.10.3　电荷均衡A-D变换 354

12.11　模拟多路转换器 354

12.11.1　模拟多路转换器的运行 354

12.11.2　模拟多路转换器的特性 355

12.11.3　模拟多路转换器的应用 356

12.12 采样-保持电路 356

12.12.1　采样-保持操作 356

12.12.2　用作数据恢复滤波器的采样-保持电路 357

12.12.3　其它的采样-保持电路 357

12.12.4　采样-保持特性 358

12.13 数据变换器的指标 359

12.13.1 理想的与实际的数据变换器的比较 359

12.13.2 数据变换器误差的特性 359

12.13.3　温度的影响 361

12.14　数据变换器的选择 361

第13章 数据传输 362

参考文献 362

13.1　引言 363

13.1.1　数据通信 363

13.1.2　数据通信的国际标准 363

13.2　终端设备和电路要求 364

13.2.1　引言 364

13.2.2　数据信号传输原理 364

13.2.3　异步或同步传输 364

13.2.4 电报失真 365

13.2.5　数据电路术语 365

13.2.6　数据网的设计 365

13.3.1 引言 366

13.3　数据传输的一般原理 366

13.3.2 码间干扰 367

13.3.3　直流信号传输 367

13.3.4　音频传输（VFT）系统 368

13.3.5　基带信号传输系统 368

13.3.6　数据调制解调器 368

13.3.7　再生中继器 368

13.3.8　时分多路转换 368

13.3.9　非同步多路转换器 369

13.4　基带信号传输 369

13.4.1 引言 369

13.4.2　线路编码 370

13.4.4　基带信号的频谱 371

13.4.3　扰码 371

13.5　相位调制 372

13.5.1　引言 372

13.4.5　典型的基带调制解调器 372

13.5.2 干扰对相位调制的影响 374

13.5.3　相位调制系统的同步和训练步骤 375

13.6　高速或宽带数据传输 375

13.6.1 引言 375

13.6.2　48kbit/s基带系统 375

13.6.3　48kbit/s残留边带传输的调制解调器 376

13.6.4　其它宽带数据技术 376

13.7.2　音频电路的无源特性 377

13.7.3　动态特性 377

13.7　数据电路的传输特性 377

13.7.1　引言 377

13.8　误码检测和校正 379

13.8.1 引言 379

13.8.2　字符奇偶校验位 379

13.8.3　字块奇偶校验 379

13.8.4　最佳数据块大小的确定 380

13.8.5　块错误概率 381

13.8.6　其它类型的误码检测和校正 381

13.9.1 引言 383

13.9　报文转接系统 383

13.9.2 报文保护 384

13.9.3　控制站的功能 384

13.9.4 信息集中器或小容量转接中心 384

13.9.5　通信量的计算 385

13.10　信号载体 385

13.10.1　作为子系统的载体 385

13.10.2　传输载体的种类 385

13.11　模拟信号传输与数字信号传输的比较 388

13.12　接口 390

13.13　过程工业遥测 391

13.14　在易燃易爆环境里的信号传输 392

参考文献 393

第14章　闭环系统14.1　引言 395

14.2　用微分方程确定闭环系统的动态特性 399

14.2.1　拉普拉斯变换 399

14.2.2　具有粘性阻尼或速度反馈的简单位置控制系统的分析 400

14.2.3　阻尼比和无阻尼自然角频率的概念 401

14.2.4　频率响应 402

14.2.5　二阶相关性 403

14.3　传递函数及其应用 404

14.3.1　传递函数的概念 404

14.3.2 传递函数合并的规则 404

14.4　用传递函数估计性能 405

14.5　频率响应 407

14.6　设计规范 410

14.7　力学建模和模型阶的缩减 410

14.8　辨识 410

14.9　补偿 411

14.10　灵敏度分析 413

14.11　反馈仪器 413

14.12　计算机辅助设计 413

14.13　闭环采样数据系统 414

14.13.1　引言 414

14.13.3　采样数据系统的频率响应分析 415

14.13.2　保持电路的采用 415

14.13.4 闭环采样数据系统的时域分析 416

14.13.5　用Z变换分析闭环采样数据系统的稳定性 418

14.13.6　采样数据控制系统的补偿 418

14.14　非线性系统 419

14.14.1　引言 419

14.14.2　研究非线性系统的方法 420

14.14.3　相平面分析 421

14.14.4　描述函数法 422

14.15　结束语 424

参考文献 425

英汉名词对照 427