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