信号处理与信号变换500问 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林凌 著

图书标签:

• 信号处理
• 信号变换
• 傅里叶变换
• 数字信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• 数学工具
• 自考
• 考研
• 问答

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121303654

版次：1

商品编码：12018759

包装：平装

丛书名： 职场新生代实用电子技术问答系列

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：532

字数：983100

正文语种：中文

内容简介

　　《职场新生代实用电子技术问答系列》丛书收集了高年级大学生、研究生在实验和课题研究工作中的电路问题，还包括工作不久的工程技术人员在新产品研发或产品维护中遇到的大量问题，并进行了解答。本选题主要是有关信号处理与信号变换电路的基本知识等方面的知识。这些知识的重要性是不言而喻的，实际上，具备信号处理与信号变换电路的全面知识与足够的设计能力决定了测控系统、仪器仪表等任何一个现代化装置与系统的性能甚至成败。

作者简介

　　林凌，女， 博士 教授 博士生导师1978.9-1982.7在合肥工业大学本科学习，获学士学位。1982.9-1984.8在中国煤炭科学院唐山分院工作，任助理工程师，参加了井下激光定向仪的研制工作。1984.9-1987.6在天津大学攻读硕士研究生。1987.7获硕士学位后留校任教至今。讲授"现代传感技术”、"信号与系统”两门主课，主持横向合作项目"脉搏式动脉血氧计的开发”，参加了天津市科委项目"长时间动态心电监测关键技术的研究”。1995.10作为中日交流留学生由国家教委派往日本北海道大学攻读博士学位，1999.12获博士学位后即按计划回国。回国后立即着手指导研究生开展人体组织内光传播的建模与蒙特卡罗法仿真、组织光学特性无损检测、组织化学成分无损检测理论与技术、新生儿脑血氧监护仪等相关研究，已完成3项国家自然科学基金、3项天津市科委基金项目，发表论文300余篇（其中SCI检索100篇、EI检索200篇），申请国家发明专利150多项（其中授权100余项），出版教材和专著22本。

目录

第一单元 信号处理与变换基础理论与基础知识
1．信号处理与变换电路的基本要求是什么？ （2）
2．如何判断线性与非线性处理或变换电路？ （2）
3．如何判断线性电路？ （2）
4．正弦波调幅电路的信号输出幅值与信号输入的幅值成正比，它是线性电路吗？ （3）
5．常用的信号转换电路有哪些种类？各有什么功能？ （3）
6．电压比较电路与运算放大电路有什么区别？电压比较器分哪些种类？ （3）
7．滤波器和电压比较器有哪些应用？ （3）
第二单元 信 号 滤 波
1．常用的滤波方法有哪几种？ （6）
2．典型的模拟滤波器有哪些？其响应特性有什么特点？ （6）
3．如何理解“前级输出阻抗与后级输入电容构成了一个附加的低通滤波器”？ （6）
4．按照通带和阻带的相互位置不同，滤波电路分哪几种？各理想滤波电路的幅频响应
图形是怎样的？ （7）
5．设计有源滤波器有哪些方法？各种设计方法的优缺点是什么？ （8）
6．滤波器按主要构成元件及适用范围如何分类？ （8）
7．巴特沃思滤波器适用于什么场合？它的特点是什么？ （8）
8．如何选择滤波电路的有源器件？ （8）
9．能否利用带通滤波电路组成带阻滤波电路？ （9）
10．三极管放大器中的电容Ce对电路来说有什么作用？ （9）
11．测控电路中常用的RC有源滤波电路有哪些？ （9）
12．关于滤波器归一化的类比设计方法有哪些依据？ （10）
13．滤波器有哪些主要特性指标？ （10）
14．有源滤波器的级数如何选择？ （10）
15．陷波器的作用及特性有哪些？ （11）
16．滤波电路的功能是什么？什么是有源滤波和无源滤波？ （11）
17．有源滤波器的阶数是如何定义的？采用高阶滤波器的目的是什么？ （11）
18．为什么二阶有源滤波器中的第一级电容不接地而接到输出端？ （11）
19．什么是有源屏蔽驱动电路？应用于何种场合？ （11）
20．无源滤波器与有源滤波器的主要区别是什么？ （11）
21．如何设计一个有源滤波器？ （12）
22．模拟滤波器的种类及其特点是什么？ （12）
23．二阶滤波器的传递函数和频率特性及其关系是什么？ （13）
24．如何选择滤波器的阶次？ （13）
25．低通滤波的三种常见逼近方法有何不同？ （14）
26．为什么开关电容滤波器可以实现高精度滤波特性？ （14）
27．为什么说有源滤波器受运放的影响很大？ （14）
28．什么叫滤波器的归一化？以低通滤波器为例，怎样用归一化法确定阶数？ （14）
29．为什么低通和高通滤波电路组成带通和带阻电路时，前者要用串联而后者要用并联？ （15）
30．什么叫做巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器和贝塞尔滤波器？ （15）
31．二阶RC无源低通滤波器（ALF）的性能如何？ （15）
32．什么是滤波器的群时延函数？ （15）
33．什么是频率补偿？ （15）
34．什么是数字滤波？它与模拟滤波相比有哪些优点？ （16）
35．如图15所示的开关电容滤波器是如何工作的？ （16）
36．说明图16电路是何种滤波器，并简叙其工作原理。 （17）
37．在电源滤波电路中（如倒L型滤波电路）并联电容或串联电容起什么作用？ （17）
38．巴特沃思滤波器和切比雪夫滤波器各自的特点和最适合的使用条件是什么？ （17）
39．有源陷波器的双T后接跟随器和电位器有何作用？ （17）
40．运算放大器开环增益特性对无限增益多路反馈滤波电路有何影响？ （18）
41．具有低噪声、低失真差分放大器的双通道滤波器LTC6605-7的性能如何？ （18）
42．当信号和干扰同时存在时，不会发生叠加吗？要如何滤掉干扰？ （19）
43．-650kHz连续时间低通滤波器LTC1565-31的性能如何？ （19）
44．引脚可配置滤波器/ADC驱动器LTC6601-1与LTC6601-2的性能如何？ （20）
45．双通道匹配高频带通/低通滤波器LTC6602的性能如何？ （21）
46．双通道、可调低通滤波器LTC6603的性能如何？ （23）
47．线性相位8阶低通滤波器LTC1069-7的性能如何？ （24）
48．单电源椭圆低通滤波器LTC1069-6的性能如何？ （25）
49．低功率8阶渐进式椭圆低通滤波器LTC1069-1的性能如何？ （26）
50．时钟可调四通道二阶滤波器单元式部件LTC1068的性能如何？ （26）
51．双通道5MHz低通滤波器LT6604-5的性能如何？ （27）
52．非常低噪声、差分放大器和20MHz低通滤波器LT6600-20的性能如何？ （28）
53．极低噪声高频有源RC滤波器单元式部件LT1568的性能如何？ （29）
54．180MHz滤波器单元式部件LT1567的性能如何？ （30）
55．低噪声、低失真差分放大器的双通道滤波器LTC6605-14的性能如何？ （31）
第三单元 信号线性变换
1．要将4～20mA的直流电流转换为0～10V的直流电压，如何设计转换电路？ （34）
2．何实现方波/三角波或正弦波的转换？ （34）
3．什么是? /V转换电路？ （34）
4．为什么需要将输入信号进行转换？有哪些基本的转换方式？ （34）
5．信号变换电路有哪些种类？ （34）
6．信号的线性和非线性变换的区别是什么？ （35）
7．对信号线性转换电路有何要求？ （35）
8．有源滤波电路与运算电路一样吗？为什么？ （35）
9．运放在信号运算方面有哪些应用？ （35）
10．在精密整流电路中运放应怎样接？ （36）
11．I/U转换电路为什么会引起振荡？如何用相位补偿来防止振荡？ （37）
12．怎样设计实用的电压-电流转换电路？ （37）
第四单元 信号运算电路
1．采样/保持电路为什么要使用介质吸附效应小和泄漏电阻大的电容器？ （40）
2．低成本、低功耗、真RMS/DC转换器AD8436的性能如何？ （40）
3．如图2所示的积分电路中，电阻R有什么作用？ （41）
4．如何对微分电路进行改进？ （41）
5．电平移位电路是如何工作的？ （41）
6．如图5所示的不用二极管整流的波峰检测器是如何工作的？ （42）
7．电容微分型倍频电路的工作原理是什么？ （43）
8．什么是信号细分电路？有什么应用？ （43）
9．相位跟踪细分、幅值跟踪细分和脉冲调宽型幅值跟踪细分电路各有什么优缺点？ （44）
10．为什么要采用精密检波电路？ （44）
11．积分器输出波形失真的原因是什么，解决方法有哪些？ （44）
12．理想运放组成的实用微分电路中各元器件有什么作用？ （44）
13．采样/保持（S/H）电路的基本原理是什么，其主要参数有哪些？ （44）
14．如何实现运算关系Uo=0．2Ui1-5Ui2+Ui3？ （45）
15．采样保持电路的主要参数有哪些？ （46）
16．什么叫峰值运算电路？ （46）
17．如图11所示精确的峰值-谷值检测器电路的工作原理是什么？ （46）
18．如果在积分电路输入端有方波，则方波时间起点的变化对积分输出的三角波
有什么影响？在方波和三角波发生电路中有什么影响？ （47）
19．如何改进如图12所示的原理性微分电路？ （47）
20．如何改进如图14所示的原理性积分电路？ （48）
21．精密整流二极管电路原理是什么？ （48）
22．对数运算电路的原理是什么？ （49）
23．指数运算电路的原理是什么？ （51）
24．影响模拟乘法器误差的因素有哪些？ （52）
25．乘除运算电路的工作原理是什么？ （52）
26．乘方和开方运算电路的工作原理是什么？ （53）
27．采样/保持电路的工作原理是什么？其主要元件参数如何选择？ （54）
28．图28所示积分器电路中电阻Rf的作用是什么？ （56）
29．什么是积分电路非线性误差？产生的原因是什么？ （56）
30．绝对值运算电路的工作原理是什么？ （56）
31．峰值运算电路的工作原理是什么？ （57）
32．有效值运算电路的工作原理是什么？ （57）
33．内部调整的集成电路乘法器AD532的性能如何？ （58）
34．集成电路乘法器AD534的性能如何？ （59）
35．精密乘法器AD632的性能如何？ （59）
36．实时模拟计算单元（ACU）AD538的性能如何？ （60）
37．500MHz四象限乘法器AD834的性能如何？ （61）
38．10MHz四象限乘法器/除法器AD734的性能如何？ （62）
39．低成本模拟乘法器AD633的性能如何？ （63）
40．250MHz电压输出四象限乘法器AD835的性能如何？ （64）
41．DC至2．0GHz乘法器ADL5391的性能如何？ （64）
42．14引脚、超快4ns单电源比较器AD8611/AD8612的性能如何？ （65）
43．单电源TTL/CMOS比较器ADCMP609的性能如何？ （65）
44．轨到轨单电源LVDS比较器AD8465的性能如何？ （66）
45．快速单电源TTL/CMOS比较器AD8468的性能如何？ （66）
46．宽范围电流监控器ADL5317的性能如何？ （67）
47．真均方根直流转换器ICAD536A的性能如何？ （68）
48．低电平真均方根直流转换器AD636的性能如何？ （69）
49．高精度、宽带均方根直流转换器AD637的性能如何？ （70）
50．低成本、低功耗、真均方根直流转换器AD736的性能如何？ （71）
51．低成本、低功耗真RMS/DC转换器AD737的性能如何？ （72）
52．LTC1966-精准型微功率 Δ-Σ RMS 至 DC 转换器的性能如何？ （74）
第五单元 模数转换与数模转换
1．Σ-Δ型模数转换器与传统的A/D转换器有什么差别？ （77）
2．I2C接口9通道14位电流DAC MAX5112的性能如何？ （77）
3．A/D前都需要加抗混迭滤波器吗？ （78）
4．A/D转换器工作时的取样频率满足fs≥2fi（max）的要求就可以吗？还是越高越好？ （78）
5．ADC的应用前景如何？ （78）
6．ADC有何新发展？ （78）
7．不同的ADC转换方式各自有何不同特性？ （79）
8．如何选择与确定ADC转换位数？ （79）
9．如何选择A/D转换的采样速率？ （80）
10．A/D转换器的分辨率和精度相同吗？是不是分辨率越高精度就越高？ （80）
11．A/D转换器转换正负电压的方法是什么？ （80）
12．A/D转换器的主要技术指标有哪些？ （80）
13．A/D转换器的转换精度怎样计算？ （81）
14．A/D转换器的转换时间和D/A转换器的转换时间在概念上有什么不同？ （81）
15．A/D转换器如何启动转换？ （81）
16．A/D转换时为什么要有采样保持电路？ （81）
17．最常用的A/D转换器有哪几种？ （81）
18．ADC的动态特性有哪些？ （81）
19．A/D转换器的主要参数有哪些? （82）
20．逐次逼近比较型模数转换器的工作原理是什么？ （82）
21．ADC与数字电路常用的间接缓存模式是什么？ （82）
22．ADC与数字电路常用的简单接口模式是什么？ （83）
23．ADC与数字电路常用的直接缓存模式是什么？ （83）
24．AD转换的控制方法有哪些？ （83）
25．A/D和D/A转换器的功能是什么？ （84）
26．A/D和D/A转换器在现代电子技术中的地位和作用如何？ （84）
27．怎样选择采样频率？ （84）
28．DAC的原理是什么？ （84）
29．D/A转换器的主要参数有哪些？ （84）
30．D/A转换器的输出类型有哪些？ （85）
31．Σ-Δ调制器的结构和基本原理是什么？ （85）
32．如何选择D/A转换器？ （86）
33．怎样才能保证采样时钟具有低的相位噪声？ （86）
34．怎样选择ADC、DAC芯片？ （86）
35．采样速率与转换速率有何区别？ （86）
36．采样型ADC的开关特性参数有哪些？ （87）
37．常见的ADI公司生产ADC的分辨率都有几位？ （87）
38．如何处理ADC中的噪声？ （87）
39．ADC分辨率和精度如何选择？ （87）
40．应用高精度A/D采样时有何注意事项？ （88）
41．选择模数转换器时主要考虑哪些因素？ （88）
42．高速、超高速ADC主要的动态性能参数有哪些？ （89）
43．ADC输出电路有何考虑？ （90）
44．集成A/D和D/A转换器技术有何进展？ （90）
45．集成A/D和D/A转换器的类别是什么？ （90）
46．集成D/A和A/D转换器中的模拟电子开关有哪些基本类型？ （90）
47．集成D/A转换器有哪些基本类型？ （91）
48．几种主要的A/D转换器各应用于哪些场合？为什么？ （91）
49．ADC的分类大致有哪些？ （92）
50．模数转换的基本原理是什么？ （92）
51．如何对ADC进行经济性与性能之间的权衡？ （93）
52．开关树解码方案的原理是什么？有什么优缺点？ （93）
53．有哪些用于A/D转换器的干扰控制方法？ （93）
54．模拟信号通过传感器进入A/D转换器之前要注意哪些问题？ （94）
55．权电流方案的原理是什么？有什么优缺点？ （94）
56．ADC可否由DAC来构成？试采用逐次逼近式ADC来加以说明。 （94）
57．在现代测控系统设计ADC时，应考虑哪些参数，如何选择ADC？ （94）
58．权电容解码方案有什么优点？ （95）
59．权电阻网络集成D/A转换器的基本原理是什么？ （95）
60．权电阻网络型与T型网络型的优劣有哪些？ （95）
61．如何采用Σ-Δ技术提高现有DAC的分辨率? （95）
62．什么是A/D转换器的闩锁现象？如何防止A/D转换器的闩锁现象？ （96）
63．设传感器信号幅值介于2mVpp与1Vpp之间，如何选择ADC？ （96）
64．为什么在有的DAC后面要加一个运放？ （96）
65．什么是A/D转换器的微分非线性度（DNL）和积分非线性度（INL）？ （97）
66．什么是ADC的抖动？ （97）
67．什么是ADC的过驱动问题？如何保护？ （97）
68．影响ADC的SNR的因素有什么？ （97）
69．什么是D/A转换器的线性误差？ （97）
70．权电阻网络集成D/A转换器的基本原理是什么？ （97）
71．为什么有些ADC的输出信号会出现尖峰脉冲？如何消除？ （99）
72．什么是量化误差？A/D转换时的最大量化误差为多少？它有什么特点？ （99）
73．什么是量化噪声? （99）
74．使用A/D转换器时怎样才能获得较高的转换精度？ （99）
75．使用A/D转换器应注意的问题有哪些？ （100）
76．输入模拟信号量程为10V的12位A/D转换器，当输入信号为5V时，A/D转换器的
绝对误差、相对误差各为多少？ （100）
77．为什么并行比较型模数转换器是现今速度最快的模数转换器？ （100）
78．双积分式ADC的两个节拍各起什么作用？ （100）
79．提高ADC转换精度的工程方法有哪些？ （101）
80．如何根据设计来选择合适位数的A/D或D/A芯片？ （101）
81．模数转换器（ADC）的主要类型有几种？各有何特点？ （101）
82．如何利用输入噪声改善在高速应用中ADC性能？ （103）
83．什么是信噪比（SNR）？ （104）
84．如何使运算放大器的噪声性能与ADC相匹配？ （105）
85．高速ADC的前端设计有哪些挑战和权衡因素？ （109）
86．如何在交流/任意基准电压的设计中应用乘法DAC？ （120）
87．如何设计4通道24位模拟数据采集系统？ （124）
88．?-?型ADC和DAC的工作原理是什么？ （130）
89．时钟相位噪声和抖动对采样系统有何影响？ （145）
90．如何选择与开关电容ADC匹配的放大器接口？ （156）
91．如何确定杂散噪声来源是DDS/DAC还是其他器件（例如开关电源）？ （161）
92．如何设计高速高精度ADC的驱动电路？ （164）
93．超低功耗8通道12位ADC MAX19527的性能如何？ （166）
94．8路12位串行LVDS输出ADC MAX1437B的性能如何？ （167）
95．40Msps1．8V ADC MAX1436B的性能如何？ （168）
96．8路10位ADC MAX1434的性能如何？ （170）
97．高动态范围16位100Msps ADC MAX19588的性能如何？ （171）
98．具有-82dBFS的噪声本底MAX19586的性能如何？ （172）
99．2．2Gsps ADC MAX109的性能如何？ （173）
100．4路12位65Msps1．8V ADC MAX1127的性能如何？ （175）
101．高动态范围16位ADC MAX19586的性能如何？ （176）
102．20位1．6Msps全差分SAR ADC MAX11905的性能如何？ （177）
103．18位500ksps SAR ADC MAX11152的性能如何？ （178）
104．14/16位低功耗满摆幅缓冲输出DAC MAX5215/MAX5217的性能如何？ （179）
105．低功耗16/12位缓冲电压输出DAC MAX5138/MAX5139的性能如何？ （180）
106．32路16位电压输出DAC MAX5732?MAX5735的性能如何？ （181）
107．双通道10位165Msps电流输出DAC MAX5854的性能如何？ （183）
108．32通道16位DAC MAX5631/MAX5632/MAX5633的性能如何？ （184）
109．双通道10位80Msps电流输出DAC MAX5853的性能如何？ （185）
110．12位2．3Gsps多奈奎斯特频率DAC MAX19692的性能如何？ （187）
111．数字模拟转换器有哪些类型？ （188）
112．数字模拟转换器的性能参数有哪些？ （188）
113．如何认识模数转换器的输入噪声？ （189）
114．几种最常用的模数转换器的工作原理如何？各有何特点？ （195）
115．如何理解模数转换器的噪声、ENOB和有效分辨率？ （199）
116．为什么电压开关式16位DAC可提供低噪声、快速建立时间和更出色的线性度？ （201）
117．与变压器相比高速放大器用作DAC缓冲器有何优势？ （206）
第六单元 特殊模数转换与数模转换
1．无RTC时间数字转换器MAX35102的性能如何？ （210）
2．带有AFE、RTC和闪存时间数字转换器MAX35103的性能如何？ （211）
3．集成模拟前端的时间数字转换器MAX35101的性能如何？ （212）
4．带有过压保护高精度信号调理器MAX1454的性能如何？ （213）
5．带有12位ADC的微控制器MAXQ7670A的性能如何？ （215）
6．16位数据采集系统MAX11359A的性能如何？ （217）
7．基于16位RISC微控制器的超声测距系统MAXQ7667的性能如何？ （218）
8．低功耗、低噪声、多路传感器信号处理器MAX1464性能如何？ （220）
9．带有10位ADC的微控制器MAXQ7670的性能如何？ （221）
10．低成本、汽车传感器信号调理器MAX1455性能如何？ （223）
11．低成本、高精度传感器信号调理器MAX1452性能如何？ （224）
12．14位2．3Gsps直接RF合成DAC MAX5879的性能如何？ （226）
13．如何使用数字电位器替代机械电位器？ （226）
14．如何应用AD5933设计高精度生物阻抗测量系统？ （230）
15．单电极电容数字转换器AD7147A的性能如何？ （234）
16．双通道电容数字转换器AD7156的性能如何？ （235）
17．超低功耗双通道电容数字转换器AD7150的性能如何？ （236）
18．12位电容数字转换器AD7152/AD7153的性能如何？ （236）
19．16位数据采集系统MAX1358B的性能如何？ （237）
20．24位电容数字转换器AD7747的性能如何？ （239）
21．电容式触摸传感器AD7142和AD7142-1的性能如何？ （239）
22．双通道电容数字转换器AD7745/AD7746的性能如何？ （240）
23．三相计量芯片组ADE7978和ADE7933/ADE7932的性能如何？ （241）
24．6电流通道和1电压通道电能计量IC ADE7816的性能如何？ （242）
25．集成谐波监控的多相多功能电能计量IC ADE7880的性能如何？ （244）
26．带零线电流测量的单相多功能计量ICADE7953的性能如何？ （246）
27．多相、多功能电能计量ICADE7878的性能如何？ （247）
28．单相电能计量的IC ADE5566/ADE5569性能如何？ （247）
29．单相电能计量IC ADE7116/ADE7156/ADE7166/ADE7169/ADE7566/ADE7569
的性能如何？ （250）
30．单相有功和视在功率计量IC ADE7763的性能如何？ （250）
31．三项多功能电能计量IC ADE7758的性能如何？ （253）
32．单相电能计量IC ADE7753的性能如何？ （255）
33．多功能电能计量IC ADE7754的性能如何？ （255）
34．内置故障检测单相电能计量IC ADE7751的性能如何？ （257）
35．80MHz带宽双通道中频接收机AD6673的性能如何？ （258）
36．65MHz带宽四通道中频接收机AD6657A的性能如何？ （259）
37．中频接收机AD6672的性能如何？ （260）
38．中频分集接收机AD6649的性能如何？ （261）
39．双通道中频接收机AD6643的性能如何？ （263）
40．250MHz带宽DPD观测接收机AD6641的性能如何？ （264）
41．双通道中频接收机AD6659的性能如何？ （265）
42．双通道中频接收机AD6642的性能如何？ （266）
43．中频分集接收机AD6655的性能如何？ （268）
44．采用LVDS接口的16位隔离式Σ-Δ型调制器AD7405的性能如何？ （269）
45．16位隔离式Σ-Δ型调制器AD7403的性能如何？ （270）
46．2通道隔离式Σ-Δ型ADE7912/ADE7913的性能如何？ （271）
47．分辨率可变10位至16位R/D转换器AD2S1210的性能如何？ （271）
48．12位R/D转换器AD2S1205的性能如何？ （273）
49．12位R/D转换器AD2S1200的性能如何？ （274）
50．分辨率可变的旋变数字转换器AD2S83的性能如何？ （275）
51．14位双通道自整角机/旋变数字转换器AD2S44的性能如何？ （276）
52．旋变数字转换器AD2S80A/AD2S81A/AD2S82A的性能如何？ （277）
53．14位自整角机数字转换器SDC1740的性能如何？ （278）
54．16位数字I2C温度传感器ADT7420的性能如何？ （279）
55．16位数字SPI温度传感器ADT7320的性能如何？ （279）
56．16位175℃数字SPI温度传感器ADT7312的性能如何？ （280）
57．±0．5℃精度的16位数字SPI温度传感器ADT7311的性能如何？ （281）
58．8通道12位SAR模数转换器AD7291的性能如何？ （282）
59．热电偶放大器AD8494/AD8495/AD8496/AD8497的性能如何？ （283）
60．±0．5℃精度I2C温度传感器ADT7410的性能如何？ （284）
61．16位数字SPI温度传感器ADT7310的性能如何？ （285）
62．引脚可选温度开关ADT6401/ADT6402的性能如何？ （286）
63．温度开关ADT6501/ADT6502/ADT6503/ADT6504的性能如何？ （287）
64．±2℃精度12位数字温度传感器ADT75的性能如何？ （287）
65．SPI/I2C 兼容温度传感器ADT7516/ADT7517/ADT7519的性能如何？ （288）
66．数字温度传感器AD7414的性能如何？ （290）
67．完整温度监控系统AD7314的性能如何？ （291）
68．数字温度传感器和8通道ADC ADT7411的性能如何？ （292）
69．四通道/单通道ADC AD7416/AD7417/AD7418的性能如何？ （293）
70．单通道10位ADC AD7816/AD7817/AD7818的性能如何？ （294）
71．低成本电流输出温度传感器TMP17的性能如何？ （296）
72．兼容型串行数字输出温度计TMP03/TMP04的性能如何？ （296）
73．3V/5V低功耗、同步电压频率转换器AD7740的性能如何？ （297）
74．新型低成本单电源单通道同步VFC AD7741/AD7742的性能如何？ （298）
75．单芯片同步电压频率转换器AD652的性能如何？ （299）
76．低成本的单芯片电压频率转换器AD654的性能如何？ （300）
77．单芯片电压频率（V/F）转换器ADVFC32的性能如何？ （300）
78．低功耗可编程温度控制器TMP01的性能如何？ （301）
79．电压频率和频率电压转换器AD650的性能如何？ （302）
80．集成电路电压频率转换器AD537的性能如何？ （303）
81．非易失性数字电位计AD5124/AD5144/AD5144A的性能如何？ （304）
82．四通道非易失性数字电位计AD5123/AD5143的性能如何？ （305）
83．单通道非易失性数字电位计AD5116的性能如何？ （306）
84．10位4倍过采样SDTV视频解码器ADV7282的性能如何？ （306）
85．10位4倍过采样SDTV视频解码器ADV7281的性能如何？ （308）
86．10位4倍过采样SDTV视频解码器ADV7280的性能如何？ （309）
87．视频解码器和RGB图形数字化器ADV7181C的性能如何？ （311）
88．12位视频解码器和图形数字化器ADV7802的性能如何？ （311）
89．10位视频解码器和图形数字化器ADV7800的性能如何？ （313）
90．10位4倍过采样标清电视视频解码器ADV7180的性能如何？ （315）
91．多格式标清电视视频解码器ADV7188的性能如何？ （316）
92．多格式标清电视视频解码器ADV7184的性能如何？ （316）
93．12位视频解码器和RGB图形数字化器ADV7403的性能如何？ （319）
94．10位视频解码器和RGB图形数字化器ADV7401的性能如何？ （321）
95．标清/高清视频编码器ADV7390/7391/7392/7393的性能如何？ （321）
96．多格式视频编码器ADV7340/ADV7341的性能如何？ （324）
97．多格式视频编码器ADV7344的性能如何？ （325）
98．330MHz、三通道、8位高速视频DAC ADV7125的性能如何？ （326）
99．双通道16位2．8 GSPS数模转换器AD9136的性能如何？ （327）
100．14位5．6 GSPS RF数模转换器AD9119/AD9129的性能如何？ （328）
101．双通道16位1230 MSPS数模转换器AD9146的性能如何？ （329）
102．14位2．5 GSPS RF数模转换器AD9737A/AD9739A的性能如何？ （330）
103．双通道16位1200 MSPS数模转换器AD9122的性能如何？ （331）
104．双通道16位800 MSPS DAC，AD9785/AD9787/AD9788的性能如何？ （332）
105．双路12位数模转换器AD9714/AD9715/AD9716/AD9717的性能如何？ （332）
106．双通道数模转换器AD9114/AD9115/AD9116/AD9117的性能如何？ （333）
107．双通道数模转换器AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747的性能如何？ （334）
108．14位300 MSPS高速数模转换器AD9755的性能如何？ （335）
109．12位300 MSPS高速数模转换器AD9753的性能如何？ （336）
110．10位300 MSPS高速数模转换器AD9751的性能如何？ （336）
111．14位双通道数模转换器AD9763/AD9765/AD9767的性能如何？ （337）
112．14位180MSPS数模转换器和波形发生器AD9102的性能如何？ （338）
113．四通道12位数模转换器和波形发生器AD9106的性能如何？ （339）
114．2．5 GSPS直接数字频率合成器AD9915的性能如何？ （339）
115．3．5GSPS直接数字频率合成器AD9914的性能如何？ （341）
116．11mW功耗完整DDS AD9838的性能如何？ （342）
117．低功耗可编程波形发生器AD9837的性能如何？ （344）
118．低功耗250MSPS直接数字频率合成器AD9913的性能如何？ （345）
119．1gsps正交数字上变频器AD9957的性能如何？ （346）
120．1gsps 14位直接数字频率合成器AD9910的性能如何？ （346）
121．500MSPS直接数字频率合成器AD9911的性能如何？ （347）
122．可编程频率扫描及输出突发波形发生器AD5930的性能如何？ （348）
123．双通道500MSPS直接数字频率合成器AD9958的性能如何？ （349）
124．四通道500MSPS直接数字频率合成器AD9959的性能如何？ （350）
125．12位阻抗转换器网络分析仪AD5934的性能如何？ （351）
126．48位FTW频率合成器AD9956的性能如何？ （352）
127．400MSPS直接数字频率合成器AD9953的性能如何？ （353）
128．400MSPS直接数字频率合成器AD9952的性能如何？ （354）
129．400MSPS 14位直接数字频率合成器AD9951的性能如何？ （355）
130．400MSPS直接数字频率合成器AD9859的性能如何？ （356）
131．400MSPS直接数字频率合成器AD9954的性能如何？ （357）
132．GSPS直接数字频率合成器AD9858的性能如何？ （358）
133．20mW功耗75MHz完整DDS AD9834的性能如何？ （359）
134．低功耗可编程波形发生器AD9833的性能如何？ （360）
135．200MSPS 14位正交数字上变频器AD9857的性能如何？ （361）
136．300MSPS正交完整DDS AD9854的性能如何？ （361）
137．300MSPS完整DDS AD9852的性能如何？ （363）
138．200MHz正交数字上变频器AD9856的性能如何？ （365）
139．180MHz完整DDS频率合成器AD9851的性能如何？ （366）
140．50MHz波形发生器AD9835的性能如何？ （367）
141．CMOS、125MHz完整DDS频率合成器AD9850的性能如何？ （368）
142．25MHZ直接数字频率合成器AD9832的性能如何？ （369）
143．直接数字频率合成器波形发生器AD9831的性能如何？ （370）
144．直接数字频率合成器、波形发生器AD9830的性能如何？ （370）
145．CMOS 200MHz正交数字上变频器AD9856的性能如何？ （371）
146．CMOS 200MSPS、14位正交数字上变频器AD9857的性能如何？ （372）
147．1GSPS正交数字上变频器AD9957的性能如何？ （373）
148．传感器模拟前端（AFE）系统LMP91002的性能如何？ （374）
149．传感器AFE系统LMP91000的性能如何？ （375）
150．用于电源控制和保护应用的模拟前端ADS131E04的性能如何？ （376）
151．用于电源控制和保护应用的16位AFE ADS130E08的性能如何？ （377）
152．双路14位65-MSPS数模转换器AFE7071的性能如何？ （378）
153．射频IQ调制器AFE7070的性能如何？ （379）
154．超宽带RF采样子系统LM15851的性能如何？ （380）
155．双通道250MSPS反馈接收器ADS62PF49的性能如何？ （381）
156．中频接收器ADS58J89和ADS58J88的性能如何？ （381）
157．四路250MSPS接收器ADS58H43的性能如何？ （383）
158．四路250MSPS接收器ADS58H40的性能如何？ （384）
159．双通道IFBTS接收器ADS58C20和ADS58C23的性能如何？ （385）
160．高速ADC?ADS54T04的性能如何？ （386）
161．12位800MSPS2通道反馈和接收器ADS54T02的性能如何？ （387）
162．高速ADC ADS54T01的性能如何？ （388）
163．ADC AFE7225/7222的性能如何？ （388）
164．用于超声波的8通道模拟前端AFE5803的性能如何？ （390）
165．8通道超声波模拟前端AFE5809的性能如何？ （391）
166．超小型集成模拟前端AFE4403的性能如何？ （393）
167．心率监视器和脉动式血氧计的集成模拟前端AFE4400的性能如何？ （394）
168．用于脉动式血氧计的集成模拟前端AFE4490的性能如何？ （395）
169．用于ECG应用的完全低功耗集成模拟前端ADS1299的性能如何？ （397）
170．用于体重计和人体成分分析的集成模拟前端AFE4300的性能如何？ （399）
171．呼吸阻抗与ECG前端ADS1291、ADS1292和ADS1292R的性能如何？ （400）
172．用于生理信号测量的低功耗模拟前端ADS1191/2的性能如何？ （401）
173．集成呼吸阻抗ECG前端的模数转换器ADS1294/6/8/4R/6R/8R的性能如何？ （402）
174．用于模拟监控和控制的集成多通道ADC和DAC AMC7812的性能如何？ （404）
175．用于模拟监控和控制的集成多通道ADC和DAC AMC7891的性能如何？ （405）
176．用于模拟监视和控制的集成多通道ADC和DAC AMC7812B的性能如何？ （406）
177．12位高密度模拟和监控（AMC）SoC IC AMC7832的性能如何？ （408）
178．双路温控数模转换器LMP92066的性能如何？ （409）
179．具有SPI接口的256抽头100k?单通道分压器TPL0501的性能如何？ （410）
180．具有I2C接口的128抽头单通道数字分压器TPL0401的性能如何？ （411）
181．单线制16位DAC161P997的性能如何？ （412）
182．用于4～20mA电流回路应用的DAC7760和DAC8760的性能如何？ （412）
183．单通道16位可编程电流输出DAC7750和DAC8750的性能如何？ （414）
184．电感数字转换器LDC1000的性能如何？ （415）
185．支持8位Rp分辨率的电感数字转换器LDC1051的性能如何？ （416）
186．具有SPI电感数字转换器LDC1041的性能如何？ （417）
187．具有双线/SMBus串行接口的系统硬件监控器AMC80的性能如何？ （418）
188．双通道1MSPS模数转换器ADS8350，ADS7850和ADS7250的性能如何？ （419）
189．双路、2MSPS12位同步采样SARADC ADS7863A的性能如何？ （420）
190．双路12位同步采样SARADC ADS8353、ADS7853和ADS7253的性能如何？ （421）
191．双路同步采样模数转换器ADS7251和ADS7851的性能如何？ （422）
192．高精度增强隔离型???调制器AMC1305的性能如何？ （423）
193．128通道电流输入模数（A/D）转换器DDC1128的性能如何？ （424）
194．256通道模拟前端AFE1256的性能如何？ （425）
195．用于数字化X射线探测器的64通道模拟前端AFE0064的性能如何？ （426）
196．低噪声24位模数转换器ADS1231的性能如何？ （428）
197．集成DDC的12位4GSPS模数转换器ADC12J4000的性能如何？ （428）
198．具有集成升压转换器的压电式触觉驱动器DRV8662的性能如何？ （430）
199．带自动共振控制和模拟增益调整的触觉驱动器DRV2603的性能如何？ （431）
200．ERM和LRA触觉驱动器DRV2605的性能如何？ （432）
201．汽车类可编程传感器信号调节器PGA400-Q1的性能如何？ （433）
202．电压输出可编程传感器调节器PGA309-HT的性能如何？ （434）
203．环境光传感器OPT3001的性能如何？ （435）
204．模拟双极霍尔效应传感器DRV5053的性能如何？ （436）
205．数字锁存霍尔效应传感器DRV5013的性能如何？ （438）
206．具有集成数学引擎的红外热电堆传感器TMP007的性能如何？ （439）
207．14位2．5GSPS RF数模转换器AD9739的性能如何？ （440）
208．1MSPS 12位阻抗转换器网络分析仪AD5933的性能如何？ （440）
第七单元 信号调制与解调
1．DTMF的原理是什么？ （443）
2．包络检波的缺点有哪些？相敏检波电路与其相比又有哪些优点？ （443）
3．包络检波电路与相敏检波电路的区别是什么？ （443）
4．应当怎样选取载波信号的频率？怎样选取调幅信号放大器和滤波器的通频带？ （443）
5．如何提高交流信号检波或整流输出中的直流分量？ （444）
6．编码解码芯片PT2262/PT2272的原理、性能与特点是什么？ （444）
7．常见的遥控有几种类型，它们的原理分别是什么？ （447）
8．超外差式接收机有什么特点？ （447）
9．如何考虑天线增益？ （447）
10．什么是相敏检波？ （448）
11．简述相敏检波电路的选频与鉴相特性 （448）
12．国外一些公司推出兼容IEEE802．15．4标准的ZigBee射频芯片有哪些？ （448）
13．什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的
调制方法有哪几种？ （456）
14．二极管峰值检波原理是什么？ （456）
15．如何进行直接调频？ （457）
16．二极管包络检波器的原理是什么？如何选择器件参数？ （457）
17．锁相环在调制解调电路中有什么作用？ （458）
18．锁相环的工作原理是什么？ （458）
19．如何在调制和解调中应用锁相环？ （459）
20．如何采用锁相环实现频率合成电路？ （460）
21．什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？ （461）
22．什么是调制与解调，常用的调制方法有哪几种？ （461）
23．什么是双边带调幅？ （461）
24．信号调制电路的种类和功用是什么？ （461）
25．为什么调制过程中要用载波信号？ （462）
26．如何计算无线通信距离？ （462）
27．无线通信系统阻抗是50?，而有线电视用75?，是基于什么考虑？ （463）
28．相敏检波电路与包络检波电路在功能与电路构成上最主要的区别是什么？ （463）
29．什么是ZigBee？ （463）
30．微分鉴频电路中二极管、电容C2起什么作用？有什么缺点？ （463）
31．在电路中进行幅值、频率、相位、脉宽调制的基本原理是什么？ （464）
32．在用数字式频率计实现调频信号的解调中，为什么采用测量周期的方法，而不用测量频率的
方法？采用测量周期的方法又有什么不足？ （464）
33．平衡调制器/解调器AD630的性能如何？ （464）
34．同步解调器和可配置模拟滤波器ADA2200的性能如何？ （465）　　
第八单元 信号的非线性处理与变换
1．LM339是什么电路？有何应用？ （468）
2．如图5所示的电路有何作用？为何要将两个三极管串联？ （469）
3．二极管切削器的作用原理是什么？ （470）
4．电压/频率变换电路的基本原理是什么？ （470）
5．恢复型电压/频率变换（V/FC）电路是如何工作的？ （471）
6．频率/电压变换电路的基本原理是什么？ （472）
7．非限幅式钳位电路是怎样工作的？ （473）
8．在比较电路中，集成运放必须处于非线性工作状态吗？ （474）
9．什么是电容的加速作用？ （474）
10．什么是滞后现象？如何解决这一现象？ （474）
11．电压比较器和迟滞电路有什么区别？ （475）
12．如何设计一个窗口比较器具有图15所示的输入/输出特性？ （475）
13．电压比较器的构成基本原理是什么？ （475）
14．能否给出一种隔离效果较好的开关？ （476）
15．理想运放组成的比较器电路中VD1、VD2起什么作用？ （476）
16．常见的比较器输入电路有哪些？ （477）
17．常见的比较器反馈电路有哪几种？ （478）
18．施密特触发器电路有什么特点？ （479）
19．常见的比较器输出钳位电路有哪几种？ （479）
20．双限比较器是如何实现的？ （481）
21．图29是由LM324组成的某种电路，它的功能是什么？ （481）
22．电压比较器是如何检测相位差的？ （481）
23．通用波形整形电路是怎样工作的？ （482）
24．限幅放大器的工作原理是什么？ （482）
25．死区电路的工作原理是什么？ （484）
第九单元 振荡器与信号发生器
1．在基本环形振荡器中，非门的个数为偶数能否振荡？ （487）
2．555定时器的功能及应用是什么? （487）
3．在555电路中，如何产生占空比为50%的方波？ （487）
4．如图4所示的RC桥式正弦波振荡电路中二极管VD1、VD2有何作用？ （488）
5．如何设计大功率脉冲振荡器？ （488）
6．如图6所示的电路能否振荡？ （489）
7．各种反馈式振荡电路的特点是什么？ （489）
8．图7所示电路是如何工作的？ （489）
9．晶振的常用参数有哪些？ （490）
10．无源晶振电路经常出现的问题有哪些？ （490）
11．正弦波振荡电路由什么组成？ （490）
12．自激间歇振荡电路的工作原理是什么? （490）
13．模电、数电中信号发生电路各有哪些？ （491）
14．如何利用迟滞比较器产生方波？ （491）
15．如何利用锁相环实现调制或解调？ （492）
16．如何解决振荡频率不稳定的问题？ （492）
17．如图12所示，如果R2不慎开路，电路输出会怎么样？ （492）
18．如何对LC正弦振荡电路进行稳频？ （493）
19．图14是555定时器构成的多谐振荡器，电路的工作过程如何？ （493）
20．什么是石英晶体的频率稳定度？ （493）
21．如何计算石英晶体的谐振频率？ （494）
22．石英晶体振荡器的特点是什么？其振荡频率主要由什么决定？ （494）
23．石英手表里的典型振荡电路是怎样的？ （494）
24．图18为移相式正弦波振荡电路，简述其工作原理。 （495）
25．在文氏电桥振荡器中，通常采用什么方法进行稳幅? （495）
26．如图20所示电路怎样能产生阶梯波形？ （495）
27．试分析如图21所示的晶振电路经过与非门电路后为何没有输出。 （496）
28．什么是AFC？ （496）
29．正弦振荡电路的振荡条件是什么？ （497）
30．为什么用石英晶体作为振荡回路元件就能大大提高振荡器的频率稳定度？ （497）
31．互补管脉冲电路的原理是什么？它是怎样工作的？ （497）
31．如何判断电路是不是正弦波振荡？ （498）
32．什么叫压控振荡器？试举例说明它的用途。 （498）
33．锯齿波电路是如何工作的？ （498）
34．133MHz方波发生器DS1088E的性能如何？ （499）
35．低功耗频率切换硅振荡器MAX7377的性能如何？ （500）
36．低频双路硅振荡器DS1099的性能如何？ （501）
37．3引脚硅振荡器MAX7375的性能如何？ （502）
38．频率合成器DS1085的性能如何？ （503）
39．全硅振荡器/分频器DS1077的性能如何？ （504）
40．时钟发生器DS1091L的性能如何？ （505）
41．3．3V中心扩频时钟发生器DS1089L的性能如何？ （505）
42．可编程扩频振荡器DS1090的性能如何？ （507）
43．多相扩频振荡器DS1094L的性能如何？ （508）
44．全硅时钟振荡器DS1086L的性能如何？ （508）
45．单芯片振荡器DS1087L的性能如何？ （509）
46．可编程的时钟发生器DS1086的性能如何？ （510）
47．低功耗频率切换硅振荡器MAX7377的性能如何？ （510）
48．3．3V双输出LVPECL时钟振荡器DS4625的性能如何？ （511）
49．106．25MHz/212．5MHz/425MHz时钟振荡器DS4106、DS4212和DS4425的性能如何？ （512）

前言/序言

　　毋庸置疑，“测控电路”是工科院校中开设最多的专业课程之一，学习人数也很多，其原因在于“测控电路”在现代生活中的应用已经到了无所不在的地步：无论是工业、交通运输，还是国防、科研，即使在人们的日常生活中也无处不在，如在冰箱、空调器、自动路灯、电子人体秤、电磁炉、护眼灯中都存在测控电路。可以说，只要用电的地方，就有测控电路的存在。因此，学习并掌握好“测控电路”，必将在参加工作后能够大展拳脚，建功立业。
　　“测控电路”既有很强的理论性，又有很强的实践性。因此，在学习时不仅需要刻苦钻研理论知识，也要努力实践。更为困难的是，测控电路涉及的专业知识面宽，又在迅速发展，这就使得没有一本教科书或参考书能够为读者提供足够的知识、经验及解惑释疑。加上测控电路的深度和广度都是超乎一般人想象的：从理论到实践，从元器件、单元电路、各种系统到测量仪器的理想特性与实际特性，从模拟仿真到实际测试，从核心器件到辅助器材，从实验电路、原理样机到批量生产的工艺，从现在仍然发挥作用的晶体三极管到新近普及的SoC（片上系统集成电路）……其中任何一项知识与能力的缺少必将影响电子工程师的水准与实力。本丛书就是为职场新生代迅速成为电子达人而编写的。
　　编者一直从事“测控电路”的教学和相关科研工作。在教学过程中，深深感受到实践对学好“测控电路”的重要性，“学以致用”在素质教育中的重要性。在引导学生加强实践的同时，收集了大量学生在学习“测控电路”中，特别是在实验中提出的各种问题，也有很多问题是我们课题组的研究生或我们学院的研究生们提出的，还有部分是在网络上BBS中讨论的问题。因此，这些问题的覆盖面广，而且是学生或工作不久的工程技术人员所提出的，这样能够更好地反映学习和应用“测控电路”中所遇到的问题，针对性更强，对读者的帮助更大。
　　在这些问题中，有相当数量的问题是由学生自己给出回答的，只要没有错误，我们尽量保留这些问答，觉得学生（或初学者）的“自问自答”可能更有利于读者明白这些问题。
　　由于这些问题涉及面广，所以在符号、表达式、电路图等方面就难以统一。例如，在相关课程“电路”或“电路原理”中用的符号、表达式与“模拟电子技术”中用得就不一样，在计算机辅助设计、仿真用得又有不同。本书考虑的是：只要能够准确地表示和表达，就不追究符号、表达式、电路图的统一。也许这样能够更好地帮助读者理解和掌握。
　　问题的分类也是一个难有统一标准的事情。例如，精密放大器的PCB布局是算放大器的问题还是PCB布局问题，只好根据编者的理解和侧重把这些问题进行分类。另一个让编者棘手的是有些问题可以从不同的层面和角度来回答，如果都集中在一个问题里回答，这个问题可能就成为一篇大论文了，让读者读起来感到烦闷、枯燥，而细分开来，又会有一定的重叠。本书倾向于后一种方式，读者读起来可能更轻松、信息量也更大一些，看问题的角度也更全面一些。
　　为尽可能穷尽目前学习和应用测控电路可能遇到的问题，本丛书将数以万计的问题进行分类，以方便读者查找和阅读。
　　本丛书是依靠群众的力量完成的，有近200位本科生、120多位研究生贡献了力量，特别是我们课题组的研究生更是直接参与了本书的整理工作，他们是杨雪、张林娜、张盛昭、刘妍、刘洋、贺建满、焦彬、贺文钦、徐思佳、胡雅佳、王怀乐、李泽云、张启蕊、李淑娟、彭瑶和刘红艳，没有他们的辛勤努力是不可能完成本书的编写工作的，在此谨向他们致以深深的谢意！
　　编者
　　作为《职场新生代实用电子技术问答系列》丛书的第四册—《信号处理与信号变换500问》，主要包含传感器的基本知识、传感器器件、传感器的接口电路和传感器应用等方面的知识。这些信号处理与信号变换电路的重要性是不言而喻的，实际上，一个测控电路或测控系统必不可少的一定是信号处理与信号变换电路，信号处理与信号变换电路涉及面宽、其性能与作用决定了测控电路或测控系统的性能，甚至成败。在电子技术上天入地、无所不在的今天，对于一个电子工程师而言，掌握信号处理与信号变换电路的知识和相应的应用能力，其重要性可想而知。虽然职场新生代在校期间已经学习并掌握了信号处理与信号变换电路的基本理论，但对信号处理与信号变换电路的知识和应用还是十分有限的。本分册的目的就是要帮助他们尽快地了解和掌握信号处理与信号变换电路及其应用的实际知识。
　　本书收集了高年级大学生、研究生在实验和课题研究工作中的信号处理与信号变换电路及其应用问题，还包括最新的信号处理与信号变换集成电路的知识，了解这些问题对电子、机电、测控和仪器仪表类专业的大学生掌握信号处理与信号变换电路及其应用的理论，提高实践能力有很大的帮助，同时对从事电子技术相关领域的工程技术人员也有很高的参考价值。
　　本书收集的问题可能从不同的角度和层面提出，因而有不少的问题有相当程度的重叠，但回答问题也有多种角度和不同的层面，这样可能更有助于读者理解和体会这些问题和知识。
　　本书共分8单元，李家星博士编写了第一单元，乔文博士编写了第二单元，王慧泉博士编写了第三单元，赵喆博士编写了第四单元，陈瑞娟博士编写了第五单元，刘近贞博士编写了第六单元，郝丽玲博士编写了第七单元，周梅博士编写了第八单元。全书由林凌教授和李刚教授整理和统稿。
　　编者
　　2016年春于北洋园

信号的奥秘：从理论到实践的深度探索 在这个信息爆炸的时代，信号无处不在，它们是连接我们感知世界与数字世界的桥梁。从通信系统到图像识别，从医疗诊断到工业控制，信号处理与信号变换构成了现代科技的基石。然而，对于许多渴望深入理解这一领域的学习者而言，浩瀚的理论知识与纷繁复杂的应用场景常常令人望而却步。如何系统地掌握信号处理的核心概念？如何巧妙地运用各种信号变换工具解决实际问题？这本《信号的奥秘：从理论到实践的深度探索》将为你拨开迷雾，引领你踏上一段严谨而富有启发性的学习之旅。 本书并非一本简单的操作手册，也不是机械地罗列公式的教科书。它旨在构建一个扎实的理论框架，同时又不失对实际应用的深入剖析。我们相信，真正的理解源于对基础原理的透彻掌握，以及将理论知识灵活应用于解决具体问题的能力。因此，本书将从最基本的信号概念出发，循序渐进地引导读者认识信号的本质，理解其内在的规律，并逐步掌握分析和处理信号的关键技术。 第一部分：信号的基石——理解信号的本质 我们首先从信号的定义入手，探讨离散信号与连续信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等基本分类。理解这些分类有助于我们为后续的分析打下坚实的基础。接着，我们将深入探究信号的时域特性，包括信号的幅度、相位、频率、周期等直观的描述方式。在此基础上，我们将引入信号的数学表示，如单位冲激信号、单位阶跃信号等，它们是信号分析和系统建模的重要工具。 第二部分：信号变换的利器——揭示信号的内在结构 信号变换是理解和分析信号的强大手段，它能够将信号从一个域转换到另一个域，从而揭示其隐藏的结构和特性。本书将系统地介绍几种核心的信号变换方法： 傅里叶变换（Fourier Transform, FT）：作为信号处理中最基本、最重要的变换之一，傅里叶变换能够将一个信号分解成不同频率的正弦和余弦分量的叠加。我们将详细阐述傅里叶变换的原理，理解其在频域中的意义，并探讨其在频谱分析、滤波设计等方面的广泛应用。从连续傅里叶变换到离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法快速傅里叶变换（FFT），我们将步步深入，理解它们之间的联系与区别，以及它们在实际计算中的重要性。 拉普拉斯变换（Laplace Transform, LT）：拉普拉斯变换是对傅里叶变换的推广，它能够处理更广泛的信号，特别是瞬态响应和不稳定系统。我们将探讨拉普拉斯变换的定义、性质及其逆变换，理解它在系统稳定性分析、暂态响应求解等方面的关键作用。 Z变换（Z-Transform, ZT）：Z变换是处理离散时间信号和离散时间系统的有力工具，它与拉普拉斯变换在连续时间系统中扮演的角色类似。我们将深入讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）以及其重要的性质，并演示如何利用Z变换分析离散系统的稳定性、频率响应以及设计数字滤波器。 本书在介绍每一种变换时，不仅会给出严谨的数学推导，更会强调其几何直观和物理意义。例如，在讲解傅里叶变换时，我们会通过图示和实例，让读者直观地理解一个信号在时域中的变化如何对应于其在频域中的能量分布。在讲解Z变换时，我们会强调单位圆在判断离散系统稳定性中的作用。 第三部分：信号处理的实践——从理论到应用的桥梁 理论知识的学习最终是为了应用于实际问题。本书的第三部分将重点关注信号处理的各种实践技术，并将前面介绍的信号变换方法巧妙地融入其中。 系统分析与建模：信号处理的核心目标之一是对系统进行分析和建模。我们将介绍线性时不变（LTI）系统的概念，以及如何利用卷积、差分方程、传递函数等工具来描述和分析系统的行为。我们将演示如何运用拉普拉斯变换和Z变换来分析系统的频率响应、瞬态响应和稳定性。 滤波技术：滤波是信号处理中最常见的操作之一，其目的是去除信号中的噪声或提取特定频率成分。我们将介绍低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等基本滤波器的原理，并深入探讨数字滤波器的设计方法，包括FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计。我们将结合傅里叶变换和Z变换的知识，解释滤波器在频域中的作用以及如何通过调整滤波器参数来达到预期的滤波效果。 采样与重构：将连续时间信号转换为离散时间信号是数字信号处理的第一步。我们将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，理解采样率与信号带宽之间的关系，并探讨采样过程中可能出现的混叠现象及其避免方法。同时，我们也将介绍信号重构的原理，即如何从离散的采样点中恢复原始的连续信号。 相关与卷积：卷积是描述LTI系统输出与输入之间关系的数学运算，而相关运算则用于衡量两个信号之间的相似性。我们将深入理解卷积和相关运算的定义、性质，并探讨它们在信号检测、目标识别、系统识别等方面的应用。 本书的特色与亮点 循序渐进，由浅入深：本书的章节安排遵循逻辑递进的原则，从基础概念到高级技术，层层递进，确保读者能够逐步建立起完整的知识体系。 理论与实践并重：我们不仅提供严谨的数学推导和理论阐述，更注重结合实际工程应用，通过丰富的实例和案例分析，帮助读者理解理论知识的实际意义和应用价值。 可视化与直观性：在讲解复杂的数学概念时，我们将尽量运用图示、波形图等可视化手段，帮助读者更直观地理解信号的变换过程和系统的行为。 精炼的语言，清晰的逻辑：本书力求语言精炼、表达清晰，避免冗余和晦涩的表述，使读者能够高效地吸收知识。 深度与广度的结合：本书在核心概念上进行深度挖掘，同时覆盖了信号处理领域的重要分支，为读者构建一个全面的认知框架。 无论你是希望系统学习信号处理理论的在校学生，还是致力于在工程实践中应用信号处理技术的研发人员，亦或是对信号的奥秘充满好奇的爱好者，本书都将是你不可或缺的参考。我们相信，通过本书的学习，你将能够深刻理解信号的本质，熟练掌握分析和处理信号的各种工具，并能将其灵活应用于解决现实世界中的各种挑战。踏上这段探索信号奥秘的旅程，你将发现一个充满无限可能的世界。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己就像经历了一场彻底的思想洗礼。作为一个初学者，之前接触的信号处理教材，要么过于理论化，要么过于偏重某一特定领域，总是无法形成一个完整的知识体系。而这本书，则以一种“解惑”的姿态，将信号处理和信号变换的核心概念一一剖析，仿佛一位经验丰富的老友，耐心而细致地解答着我心中积压已久的疑问。它不像那种堆砌大量专业术语的百科全书，而是用一种更加贴近实际应用的方式，让理论知识与实际工程紧密结合。我尤其欣赏它在讲解一些经典算法和变换时，所提供的直观解释和可视化演示，这使得原本晦涩难懂的数学原理变得异常清晰。例如，在讨论小波变换时，作者并没有直接抛出复杂的数学公式，而是通过类比和生动的比喻，让我们理解了小波变换在时间和频率上进行多尺度分析的优势，以及它在图像压缩、信号去噪等方面的出色表现。每一次阅读，都像是在和一位博学的老师进行深入的交流，受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，可以说是为我打开了一扇新的大门。长久以来，我在信号处理领域常常感到知识的碎片化，理论与实践之间总有一道难以逾越的鸿沟。这本书以“问答”的形式，将零散的知识点串联起来，形成了一个完整而系统的框架。它的内容覆盖面非常广，从基础的采样定理、滤波器设计，到复杂的自适应滤波、谱估计，再到各种重要的信号变换，如傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等，几乎涵盖了信号处理的各个重要方面。我特别喜欢它在解答每个问题时，都辅以大量的数学推导和工程实例，这使得我不仅理解了“是什么”，更能深刻理解“为什么”和“怎么用”。比如，在讲解维纳滤波时，作者不仅详细推导了最优估计的公式，还分析了不同信噪比环境下维纳滤波器的性能表现，这让我对滤波器的设计有了更直观的认识。这本书的实用性极强，无论是作为入门教材，还是作为进阶参考，都能够提供极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

从这本书中，我获得了一种前所未有的学习体验。作为一名对信号处理充满好奇但又感到些许畏惧的爱好者，我一直渴望一本能够真正“点亮”我思维的书。这本书的“500问”形式，极大地降低了学习的门槛，让我在轻松的阅读中，逐渐掌握了信号处理的核心概念和关键技术。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导。我尤其赞赏作者在处理某些棘手问题时的巧妙思路，例如，在讲解卷积定理时，作者并没有拘泥于抽象的数学公式，而是通过一个非常形象的例子，比如一个扬声器发声的过程，来阐述卷积在系统响应中的作用。这种生动易懂的讲解方式，让我立刻茅塞顿开。这本书不仅解答了我学习过程中遇到的各种疑问，更重要的是，它培养了我独立思考和解决问题的能力，让我对信号处理领域充满了信心和探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

这是一本令人爱不释手的书，它以一种独树一帜的方式，将信号处理和信号变换这两个复杂而迷人的领域呈现在读者面前。我曾尝试阅读过不少相关的书籍，但总觉得难以深入，直到遇到这本书。它的“问答”形式，巧妙地将读者可能遇到的困惑点一一击破，使得学习过程更加高效和有趣。作者在解答问题时，不仅注重理论的严谨性，更强调其在实际应用中的意义。我非常喜欢它对各种信号变换的讲解，比如，作者在介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）时，不仅给出了严格的数学定义，还深入分析了它与连续时间傅里叶变换（CTFT）的区别与联系，以及它在数字信号处理中的重要地位，并通过一些经典的案例，如周期信号的频谱分析，来展示DTFT的应用。每一次翻阅，都能让我对信号处理的理解更加深入一层，仿佛站在了更高的角度，俯瞰整个信号处理的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，着实让我眼前一亮，仿佛在浩瀚的信号处理知识海洋中找到了一盏指路明灯。我一直在信号处理领域摸索，但常常被各种繁杂的理论和抽象的概念搞得头晕脑胀，尤其是在信号变换方面，更是感觉一知半解。这本书的名字，"信号处理与信号变换500问"，简直是为我量身打造的。当我翻开它，首先映入眼帘的是那种循序渐进的讲解方式，每一个问题都环环相扣，从最基础的概念入手，逐步深入到更复杂的应用。我尤其喜欢它解答疑问的详尽程度，不是简单的罗列公式，而是深入剖析了公式背后的物理意义和数学原理，还辅以大量的图示和实例，让那些原本枯燥的数学推导变得生动形象，易于理解。比如，关于傅里叶变换的讲解，作者并没有止步于它的定义和性质，而是深入探讨了它在时域和频域之间的桥梁作用，以及它在信号滤波、频谱分析等实际问题中的应用。每解决一个问题，我都能感觉到自己对信号处理的理解又提升了一个层次，信心也随之增强。这本书不仅解答了我多年的疑惑，更重要的是，它激发了我进一步探索信号处理奥秘的兴趣，让我看到了这个领域无限的可能性。