电路分析与应用 9787030278487 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔延 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030278487

商品编码：29657123620

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名:电路分析与应用

：28.00元

售价：19.0元,便宜9.0元,折扣67

作者:崔延

出版社：科学出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787030278487

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

电路分析课程是学生接触有关电子工程方面知识的**门课程。为了便于学生学习，本书安排了7个单元的内容：电路的基本认识，电阻电路的等效变换，直流电路的分析，运算放大器的基本认识，动态电路分析，正弦稳态电路分析，平衡三相电路。每个单元都包含一个或几个完整具体的工作任务，这些任务都是与该章知识点紧密相关的应用内容，在介绍了相关知识后，每一章都具体分析了这些包含有2-3个实际应用问题或应对策略。这些应用内容有助于学生运用已学到的概念去处理现实生活中所提出的问题。

内容提要

本书系统地讲述了电路中的基本概念、基本理论、基本分析和计算方法。全书共分7个单元，主要内容有电路的基本认识、电阻电路的等效变换、直流电路的分析、运算放大器的基本认识、动态电路设计、正弦稳态电路分析和平衡三相电路分析。每个单元都围绕一些具体的应用内容展开，直到分析其应对策略，是一个完整工作任务的分析，且融入了现代计算机仿真技术的应用，充分体现了当代职业教育的特点。
本书按照循序渐进、理论联系实际的原则进行编写，内容适量、实用，叙述简练，概念清晰，通俗易懂。对于电路的分析求解，步骤清楚，讲解透彻。
本书可作为电子、电气、通信、自动化、计算机、机电等专业的高职高专电路理论教材使用，也可供电力、电信等行业的工程技术人员学习参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

《现代信号处理理论与工程实践》 内容简介 本书深入探讨了现代信号处理的核心理论，并聚焦于其在各类工程领域的实际应用。本书旨在为读者构建一个坚实的理论基础，并提供丰富的工程案例，帮助读者理解信号处理技术如何解决现实世界中的挑战。 第一章：信号与系统的基本概念 本章首先梳理了信号与系统的基础理论，为后续内容打下基石。我们将从信号的分类入手，详细介绍连续时间信号与离散时间信号的定义、特性及其在不同领域的表现形式。例如，在通信系统中，连续时间信号可以是音频或视频信号，而离散时间信号则常见于数字采样后的数据流。我们还会深入分析信号的各种数学表示方法，如傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换，理解这些变换如何揭示信号的频率域特性，这是进行信号分析和处理的关键。 紧接着，本章将系统地阐述系统的基本概念。系统被定义为对输入信号进行某种变换以产生输出信号的实体。我们将区分线性系统与非线性系统、时不变系统与时变系统、因果系统与非因果系统。线性时不变（LTI）系统因其在工程中广泛的应用和优良的数学性质而得到重点阐述。我们将详细介绍LTI系统的冲激响应和卷积积分/和，这是理解LTI系统行为的核心工具。通过分析冲激响应，我们可以完全表征一个LTI系统，并预测其对任意输入信号的响应。此外，本章还将引入系统稳定性、频率响应等重要概念，这些概念直接关系到系统的实际性能和可靠性。 第二章：离散时间信号与系统分析 本章聚焦于离散时间信号与系统的理论，这是现代数字信号处理的基础。我们将详细讲解离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质，探讨其在频域分析中的作用。DTFT能够揭示离散时间信号的频谱信息，为信号的滤波、分析和设计提供理论依据。在此基础上，我们将引入离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法——快速傅里叶变换（FFT）。FFT作为一项革命性的算法，极大地提高了离散傅里叶变换的计算效率，使其在实际工程应用中成为可能。我们将深入分析DFT的性质，并探讨FFT的原理和不同实现方式，以及其在频谱分析、系统辨识等方面的应用。 对于离散时间系统，本章将重点阐述其差分方程的表示和解法。差分方程是描述离散时间LTI系统的核心数学模型。我们将介绍如何通过分析系统的传递函数来理解其动态特性，包括系统的稳定性和频率响应。传递函数是系统输入输出关系的频域表示，对于系统设计和分析至关重要。本章还将深入探讨离散时间系统的状态空间表示，这是一种更通用的系统描述方法，尤其适用于多输入多输出（MIMO）系统和非线性系统。状态空间方法在现代控制理论和信号处理中扮演着越来越重要的角色。 第三章：数字滤波器设计与实现 滤波器是信号处理中最基本也最重要的工具之一。本章将系统介绍数字滤波器的设计原理与实现方法。我们将从滤波器的基本功能出发，区分无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。IIR滤波器利用反馈机制，可以在较低的阶数下实现较高的滤波性能，但其设计和稳定性分析相对复杂。FIR滤波器则不存在稳定性问题，且可以实现线性相位，这在许多应用中至关重要，例如在音频处理和通信系统中。 本章将详细介绍两种主要类型的数字滤波器设计方法。对于IIR滤波器，我们将学习如何从模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）出发，通过双线性变换等方法将其转换为数字滤波器。我们将探讨不同模拟滤波器原型的特性以及它们如何影响数字滤波器的性能，例如通带纹波、阻带衰减和过渡带宽度。对于FIR滤波器，我们将介绍窗函数法、频率采样法以及优化设计法（如Parks-McClellan算法）。窗函数法简单易行，但会带来过渡带的展宽和旁瓣的泄漏。频率采样法和优化设计法则能更精确地控制滤波器的频率响应，实现更优化的设计。 在滤波器实现方面，本章将讨论直接型、规范型和级联型等不同的滤波器结构。我们将分析不同结构在计算复杂度、硬件实现和数值稳定性等方面的优缺点，并给出相应的工程选择建议。此外，本章还将引入自适应滤波器的概念，这类滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波参数，在噪声消除、回声消除和信道均衡等领域有着广泛的应用。 第四章：谱分析与参数估计 谱分析是理解信号频率成分分布的重要手段，而参数估计则是从观测数据中提取模型参数的关键技术。本章将深入探讨各种谱分析方法及其在工程实践中的应用。我们将从经典的周期图法和改良周期图法（如Welch法）开始，介绍它们的基本原理、计算方法以及各自的优缺点。周期图法利用傅里叶变换直接估计信号的功率谱密度，但其方差较大，估计结果不稳定。Welch法通过对信号分段并进行平均，可以有效地降低方差，提高谱估计的精度。 在此基础上，本章将引入现代谱估计算法，如参数化谱估计方法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。这些方法假设信号是由某个线性模型产生的，通过估计模型的参数来得到更精确的谱估计。我们将详细介绍AR模型、MA模型和ARMA模型的建立、参数估计方法（如Yule-Walker方程、最大似然估计）及其在谱分析中的应用。这些模型在语音信号处理、地震勘探、雷达信号分析等领域得到了广泛应用。 本章还将探讨高分辨率谱估计方法，如MUSIC算法和Esprit算法。这些算法基于特征值分解，能够将信号和噪声成分进行分离，从而获得更高的频率分辨率，特别是在信号信噪比较低的情况下。我们将介绍这些算法的基本原理，并分析它们在阵列信号处理、雷达目标识别等方面的应用。 第五章：随机信号处理 本章将深入研究随机信号的特性和处理技术。我们将从随机过程的基本概念出发，介绍其统计描述方法，如均值函数、自相关函数和互相关函数。我们将区分宽平稳随机过程和窄平稳随机过程，并重点分析平稳随机过程的性质，因为它们在许多实际系统中具有普遍性。自相关函数描述了信号在不同时间点的统计相关性，而功率谱密度则是其傅里叶变换，揭示了信号的频率成分分布。 本章将重点介绍最佳线性估计理论，特别是维纳滤波器的设计。维纳滤波器能够在给定噪声和信号的统计特性的前提下，设计出均方误差最小的线性滤波器。我们将详细推导维纳滤波器的公式，并介绍其在平稳和非平稳信号估计中的应用。维纳滤波器的思想是现代信号处理中许多重要算法的基础。 在此基础上，我们将引入卡尔曼滤波器，这是一种更为强大的估计器，尤其适用于非线性和时变系统。卡尔曼滤波器能够根据系统的动态模型和观测数据，提供对系统状态的最佳估计。我们将详细阐述卡尔曼滤波器的递推算法，并探讨其在导航、跟踪、数据融合等领域的广泛应用。本章还将介绍扩展卡尔曼滤波器（EKF）和无迹卡尔曼滤波器（UKF），用于处理非线性系统。 第六章：多速率信号处理 多速率信号处理是处理不同采样率信号的信号处理分支，在通信、音频、图像处理等领域扮演着越来越重要的角色。本章将深入探讨多速率信号处理的基本原理和技术。我们将首先介绍上采样（插值）和下采样（抽取）操作，以及它们对信号频谱的影响。我们将分析采样率转换带来的混叠和失真问题，并介绍相应的解决方案。 本章将重点介绍抽取滤波器和插值滤波器的设计。抽取滤波器用于在降低采样率的同时避免混叠，而插值滤波器则用于在提高采样率的同时生成平滑的信号。我们将讨论如何设计性能优良的抽取和插值滤波器，以最小化失真。 在此基础上，本章将深入研究多相滤波器的概念。多相滤波器是将一个滤波器分解为多个子滤波器，用于高效地实现抽取和插值操作。我们将详细阐述多相滤波器的结构和工作原理，并介绍其在各种多速率应用中的优势，例如在数字通信系统的变带宽滤波器和在音频处理中的采样率转换器。本章还将介绍多速率信号处理在子带编码、变换编码等方面的应用。 第七章：应用案例分析 本章将通过一系列具体的工程案例，将前面各章所学的理论知识付诸实践。我们将展示信号处理技术如何在不同领域解决实际问题。 通信系统中的应用： 讲解数字调制解调技术，如ASK、FSK、PSK、QAM，以及它们在信号处理中的实现。重点介绍信道均衡技术，如决策反馈均衡（DFE）和自适应均衡，如何克服通信信道中的失真。讨论多载波调制技术（如OFDM）及其在无线通信中的应用。 语音与音频信号处理： 介绍语音信号的数字化过程，包括采样、量化和编码。探讨语音识别、语音合成、音频压缩（如MP3）等技术背后的信号处理原理。讲解音频降噪、回声消除等应用。 图像与视频信号处理： 介绍图像的数字化、滤波、边缘检测、特征提取等基本操作。探讨图像压缩技术（如JPEG）和视频压缩技术（如MPEG）的原理。介绍图像增强、图像复原等应用。 生物医学信号处理： 讲解心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的采集和分析。介绍如何利用信号处理技术进行异常检测、特征提取和疾病诊断。 雷达与声纳系统： 探讨雷达信号的发射、接收和处理过程。介绍多普勒效应在目标速度测量中的应用。讲解信号处理在目标检测、跟踪和识别中的作用。 控制系统中的应用： 介绍数字控制器设计，如PID控制器、状态空间控制器等。讲解状态估计在控制系统中的应用，如卡尔曼滤波器用于估计系统状态。 本章通过分析这些具体的应用场景，旨在帮助读者理解信号处理技术不仅仅是抽象的数学理论，更是解决实际工程问题、推动技术进步的重要驱动力。本书力求理论与实践相结合，为读者提供全面而深入的信号处理知识体系。

评分☆☆☆☆☆

最近我参与了一个关于智能家居设备的研发项目，其中涉及到低功耗无线通信模块的设计。我发现，在实际调试过程中，我们团队遇到的最大瓶颈，往往不是通信协议本身，而是如何将整个系统在电池供电下维持在超低功耗状态。这本书中关于直流稳态分析和电源轨稳定性的章节，虽然没有直接提及物联网（IoT）的特定应用，但它对电源纹波、负载瞬态响应以及如何最小化静态功耗的深入讨论，为我们解决实际问题提供了极佳的思维工具。我记得当时我们为了优化一个唤醒电路的待机电流，对照书中的章节，重新审视了我们的电源拓扑结构，发现了之前由于过度依赖集成芯片手册而忽略掉的一个潜在的泄漏路径。那种“回归基础，重构认知”的过程，让我深刻体会到，最前沿的技术突破，往往是建立在对最基础电路原理的透彻理解之上的。这本书就像是一把万能钥匙，能打开通往几乎所有电子工程领域大门的入口，其价值远超书名所限定的“电路分析”本身。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初拿到这本书的时候，是抱着一种“例行公事”的心态去翻阅的。毕竟，电路分析的基础理论，市面上汗牛充栋，我担心它会不会又是一本只有标准例题和标准解法的“教科书”。然而，随着阅读的深入，我发现它的叙事方式非常巧妙，它并没有局限于那些教科书上千篇一律的基尔霍夫定律的机械应用。这本书的魅力在于，它总能将理论与实际工程中的“痛点”结合起来。举个例子，在讨论动态电路的暂态响应时，它不像别处那样只是推导出那个冗长的微分方程，而是花了不少篇幅去探讨为什么在实际PCB设计中，这些暂态过程会对高速数字信号的完整性造成毁灭性的影响。这种将“纯数学”硬生生地拉到“工程实践”面前审视的态度，让我对看似枯燥的数学工具产生了新的敬畏。它让我明白了，每一次的数学推导背后，都对应着工程师在真实世界中必须面对的物理约束和性能指标，这极大地激发了我对学习底层原理的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最成功的地方在于它对“建模”过程的强调。在现实世界中，我们面对的电路往往是充满寄生参数、非线性元件和各种干扰源的“脏”系统。初学者常犯的错误就是直接用最复杂的模型去拟合现实，结果计算量爆炸，反而失去了对系统行为的洞察力。这本书在引入复杂模型之前，花费了大量篇幅讲解如何进行“合理简化”。比如，在分析一个射频前端的LNA（低噪声放大器）时，它会引导读者思考，在特定的工作频率和带宽要求下，哪些寄生电感和电容是可以忽略不计的，哪些必须保留。这种“抓主要矛盾，忽略次要因素”的科学精神，是这本书教给我最重要的“软技能”之一。它教会我，好的工程师不是会计算的机器，而是懂得如何在精度和复杂度之间找到那个最佳平衡点的智慧者。这种方法论的指导，对于我后续参与到大规模系统设计中，避免陷入细节泥潭，起到了决定性的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本《电路分析与应用》我算是读得非常透彻了，虽然书里没有直接提及，但它给我带来的启发却远远超出了书本的范畴。我记得有一次在做一个复杂的嵌入式系统项目时，遇到了一个棘手的电源管理问题，电路的纹波抑制效果远不如预期。当时我翻阅了好几本相关的参考资料，但总觉得理论和实际应用之间总有一层看不见的隔阂。就在我几乎要放弃的时候，我回想起了这本书里关于噪声分析和滤波电路设计的某些基本原则——那种深入到元器件级别的理解，让我猛然间意识到了问题可能出在某个看似微不足道的旁路电容的选择上。这本书虽然没有直接告诉我“用这个型号的电容”，但它构建的分析框架，让我能够像剥洋葱一样，一层层地剥开这个复杂系统的表象，直达问题的核心。那种豁然开朗的感觉，真不是看几篇技术博客能比拟的。它教会我的不是具体的解法，而是“如何思考”一个电路问题，这种思维模式的训练，价值千金，远比记住一堆公式要实用得多。它让我对“系统思维”有了更深刻的理解，即使面对完全陌生的领域，也能迅速找到切入点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计，给我留下了极其深刻的印象。我至今还记得，在讲到交流电路中的功率因数校正那一章时，书中的三相图示简直是艺术品级别的清晰。我之前看过的很多资料，要么是图画得过于简化，让人抓不住重点；要么是信息量过载，各种矢量箭头和相位角挤在一起，看得人眼花缭乱。但这一本处理得恰到好处，每一个向量的旋转、每一个相量图的变化，都仿佛在我的眼前进行着一场精心编排的芭蕾舞。我不是科班出身，对一些抽象概念的理解总是需要更多的视觉辅助。得益于这种极高质量的视觉呈现，我竟然能直观地感受到功率是如何在容性负载和感性负载之间“转移”的。这种直观的感受，比起单纯背诵“视在功率、有功功率、无功功率”的定义要有效得多，它建立了一种更深层次的感性认知，对我后续学习电力电子技术中的变流器设计打下了非常坚实的基础，那种清晰度和逻辑性，至今难以超越。