测试信号处理技术 第2版PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1信息、消息和信号 1

1.2信号分析和信号处理 8

1.3基本的连续信号 14

1.4连续时间信号的运算 24

思考与练习题 27

第2章 信号分析和处理基础 29

2.1系统分析与信号 29

2.1.1连续时间系统的线性非移变特性 29

2.1.2连续信号的时域分解 31

2.1.3卷积法求系统零状态响应与卷积的性质 32

2.2周期信号的频谱分析——傅里叶级数 34

2.2.1正交函数 35

2.2.2三角函数形式的傅里叶级数 36

2.2.3指数形式的傅里叶级数 39

2.2.4信号的重构和吉伯斯现象 48

2.2.5周期信号的功率谱 51

2.3非周期信号频谱分析——傅里叶变换 53

2.3.1傅里叶变换 53

2.3.2典型非周期信号的频谱 56

2.3.3傅里叶变换的性质 60

2.4周期信号的傅里叶变换 79

2.4.1复指数及正弦、余弦信号的傅里叶变换 79

2.4.2一般周期信号的傅里叶变换 80

2.4.3周期信号与单周期脉冲信号频谱间的关系 81

2.5能量谱 82

2.6抽样信号的傅里叶变换 87

2.6.1时域抽样 88

2.6.2频域抽样 91

2.6.3抽样定理 92

2.7拉普拉斯变换 100

2.7.1拉普拉斯变换的定义 100

2.7.2常用信号的拉普拉斯变换与拉普拉斯变换的性质 103

思考与练习题 105

第3章 离散时间序列及其z变换 110

3.1离散时间信号——序列 110

3.1.1序列 110

3.1.2基本序列 111

3.1.3序列的运算 115

3.2序列的z变换 118

3.2.1 z变换的定义 118

3.2.2 z变换的收敛域 119

3.2.3典型离散时间信号（序列）的z变换 125

3.3 z变换的性质 128

3.4 z反变换 135

3.4.1围线积分法 136

3.4.2幂级数展开法 138

3.4.3部分分式展开法 139

思考与练习题 144

第4章 离散时间信号分析 146

4.1序列的傅里叶变换 146

4.2信号的傅里叶变换、拉普拉斯变换与z变换的关系 152

4.3离散傅里叶级数（DFS） 156

4.3.1傅里叶变换在时域和频域中的对偶规律 156

4.3.2离散傅里叶级数DFS 158

4.4离散傅里叶变换（DFT） 162

4.4.1离散傅里叶变换DFT定义式 162

4.4.2离散傅里叶变换DFT与序列傅里叶变换的关系 164

4.5离散傅里叶变换的性质 165

4.6快速傅里叶变换（FFT） 171

4.6.1 DFT直接运算的问题和改进思路 171

4.6.2基2按时间抽取的FFT算法（时析型） 173

4.7 IDFT的快速算法（IFFT） 179

4.8 FFT的软件实现 180

4.9离散傅里叶变换的应用 182

4.9.1用FFT实现快速卷积 183

4.9.2连续时间信号的数字谱分析 189

4.9.3 FFT在动态测试数据处理中的应用 196

4.9.4 FFT在时变信号三维谱图分析中的应用 202

4.10二维与分数傅里叶变换 205

4.10.1二维傅里叶变换 205

4.10.2分数（阶）傅里叶变换 212

思考与练习题 235

第5章 数字滤波基础 240

5.1线性非移变离散系统时域分析 241

5.1.1线性非移变离散系统 241

5.1.2离散系统的数学模型——差分方程的建立 242

5.1.3离散系统时域分析 245

5.2离散系统的z域分析 254

5.2.1差分方程的z变换解法 254

5.2.2离散系统的系统函数 255

5.2.3离散系统的频率响应 259

5.3逆卷积 268

5.3.1时域逆卷积 269

5.3.2基于同态系统的逆卷积 271

5.3.3信号的倒谱分析 275

5.4模拟滤波器的基本概念及其设计方法 277

5.4.1基本概念 278

5.4.2信号通过线性系统无失真传输的条件 280

5.4.3滤波器的理想特性与实际特性 281

5.4.4模拟滤波器的一般设计方法 285

5.5模拟滤波器的设计 289

5.5.1巴特沃思滤波器 289

5.5.2切比雪夫滤波器 297

5.5.3频率变换 307

思考与练习题 312

第6章 数字滤波器 316

6.1数字滤波器的基本原理 316

6.2 IIR数字滤波器设计 320

6.2.1冲激响应不变法 320

6.2.2双线性变换法 328

6.2.3其他类型（高通、带通、带阻）IIR数字滤波器设计 337

6.2.4 IIR滤波器优化设计 344

6.3 FIR数字滤波器设计 347

6.3.1 FIR数字滤波器的基本特征 348

6.3.2窗口法设计FIR数字滤波器 355

6.3.3频率抽样法 361

6.3.4等波纹滤波器设计 370

6.4滤波器设计和分析工具FDATool 375

6.5数字滤波器的实现 382

6.5.1软件实现与硬件实现 383

6.5.2数字滤波器的结构 387

6.5.3有限字长对数字滤波器实现的影响 399

6.5.4数字滤波器类型选择原则 400

思考与练习题 401

第7章 随机信号分析基础 403

7.1随机信号及其在时域的数字特征 403

7.1.1随机信号 403

7.1.2连续随机信号的数字特征 405

7.1.3各态历经连续随机信号的数字特征及其估计 411

7.1.4离散随机信号的数字特征 416

7.1.5各态历经离散随机信号的数字特征的估计 420

7.2随机信号的频域描述 421

7.2.1连续时间随机信号的功率谱分析 421

7.2.2随机序列的功率谱分析 425

7.2.3功率谱估计 430

7.3平稳随机信号通过线性系统的响应分析 436

7.3.1连续平稳随机信号通过线性非时变连续系统 437

7.3.2平稳随机序列通过线性离散系统 440

7.3.3相干检测 443

7.3.4相关辨识 447

7.4确定性信号的相关分析与检测 453

7.4.1确定性信号的相关函数 454

7.4.2信号的相关检测技术 460

7.4.3相关检测在硅谐振式微传感器动力学特性检测中的应用 463

思考与练习题 472

第8章 现代信号处理技术 474

8.1几种重要的信号变换技术 474

8.1.1短时傅里叶变换及时-频域分析 474

8.1.2小波变换基础及小波分析 479

8.1.3分形理论简介 501

8.1.4分形概述 504

8.1.5分形在信号分析及处理中的应用 515

8.1.6沃尔什变换 538

8.1.7希尔伯特变换 554

8.1.8主成分分析法 566

8.2现代滤波技术简介 572

8.2.1维纳滤波 572

8.2.2卡尔曼滤波 579

8.2.3自适应滤波 588

8.2.4粒子滤波器 594

思考与练习题 609

附录4.9.4小节中的参考源程序 610

练习题参考答案 633

参考文献 641