《信號與動態測量系統》是2014年10月人民郵電出版社出版的圖書，作者是李永新、吳健。
基本介紹
- 中文名：信號與動態測量系統
- 作者：李永新、吳健
- ISBN：9787115364029
- 頁數：362頁
- 定價：58元
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2014年10月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從動態測量的角度系統介紹信號與線性系統的相關理論與知識，闡述信號與線性系統的關係。全書以減小動態測量誤差為基本出發點分析線性時不變系統，明確信號有效頻帶、測量系統工作頻帶的概念，系統地闡明了工程不失真測試條件，為設計和分析動態測控系統奠定必要的理論基礎。
全書共10章，主要內容包括信號與動態測量系統的基本概念、建立測試系統數學模型的方法、線性時不變測試系統的時域分析方法及其動態回響特性的時域描述、基於傅立葉級數和傅立葉變換的信號頻譜分析和測試系統頻域回響分析、基於拉普拉斯變換的線性時不變測試系統復頻域分析，還從數字仿真套用的角度分析了離散時間系統的特性，討論了數字仿真方法，**後介紹了改善測量系統動態特性以及進行動態測量誤差修正的方法等。
本書可作為測控類相關專業的教學用書，也可作為選擇、設計、分析和套用動態測量系統時的參考資料。
圖書目錄
第 1章 概論 1
1.1 引言 1
1.2 信號的表達、分類及其特徵描述 3
1.2.1 信號的表達方法 3
1.2.2 信號的分類 4
1.2.3 信號的特徵描述 11
1.3 信號失真與動態測量誤差 16
1.3.1 理想測量系統與信號相似 16
1.3.2 信號失真及其描述 17
1.3.3 動態測量與動態測量誤差 18
1.4 測量系統的基本構成、分類及其數學模型 20
1.4.1 測量系統的基本功能單元 20
1.4.2 測量系統分類 21
1.4.3 測量系統的數學模型 23
1.5 實際動態測量中的信號 25
習題 26
第 2章 集中參數系統數學建模 27
2.1 引言 27
2.2 線性集中參數電路系統建模 29
2.3 線性集中參數機械系統建模 36
2.4 集中參數熱力系統建模 40
2.5 仿真建模方法 44
2.6 微分運算元與運算元傳遞函式 50
2.7 連續時間系統數學模型表達形式的相互轉換 53
2.7.1 狀態方程模型轉化為輸入輸出方程 53
2.7.2 輸入輸出方程轉化為狀態方程模型 55
2.8 離散時間系統的數學模型與數字仿真 58
2.8.1 線性時不變離散時間系統的數學模型 58
2.8.2 數字仿真引論 61
習題 63
第3章 線性(測量)系統分析方法概論 69
3.1 測量系統分析的基本任務 69
3.2 連續時間系統回響的經典求法 69
3.2.1 系統回響與常微分方程解的對應關係 69
3.2.2 一階系統回響求解 70
3.2.3 高階系統回響求解 71
3.3 離散時間系統回響的求法 73
3.3.1 零輸入回響求解 73
3.3.2 零狀態回響求解 74
3.4 線性時不變系統的基本性質 74
3.4.1 線性時不變連續時間系統的基本性質 74
3.4.2 線性時不變離散時間系統的基本性質 76
3.5 線性時不變測量系統的工程分析方法 77
習題 78
第4章 線性時不變(測量)系統時域分析 80
4.1 時域分析的基本信號 80
4.1.1 單位階躍信號 80
4.1.2 單位衝激信號 81
4.1.3 單位樣值信號 83
4.2 信號的時域分解 84
4.2.1 連續時間信號分解成單位階躍信號的線性組合 84
4.2.2 連續時間信號分解成單位衝激信號的線性組合 86
4.2.3 離散時間信號的時域分解 87
4.3 線性時不變系統零狀態回響的時域求取方法 87
4.3.1 單位樣值回響與卷積和 87
4.3.2 單位衝激回響與卷積積分 92
4.3.3 單位階躍回響與疊加積分 96
4.3.4 單位階躍回響與單位衝激回響的關係 96
4.3.5 連續時間系統串、並聯組合的單位衝激回響 97
4.3.6 離散時間系統串、並聯組合的單位樣值回響 98
4.4 典型一階(測量)系統的時域回響分析 98
4.4.1 典型一階系統的零輸入回響 99
4.4.2 典型一階系統的零狀態回響 99
4.5 求解單位衝激回響的“δ匹配”方法 102
4.6 典型二階系統的時域回響分析 107
4.6.1 典型二階系統的零輸入回響 108
4.6.2 典型二階系統的零狀態回響 110
4.7 線性時不變系統的時域特性 115
4.7.1 時域回響成份辨析 115
4.7.2 回響分析舉例 116
4.7.3 測量系統動態回響特性的時域描述 116
4.7.4 典型系統動態測量誤差的時域估計 119
4.8 信號的相關分析 121
4.8.1 信號的相似性與相關函式 121
4.8.2 自相關函式 124
4.8.3 互相關的計算方法 126
習題 130
第5章 頻域分析方法(傅立葉變換方法) 133
5.1 頻域分析方法的基本信號 133
5.1.1 三角諧波信號 133
5.1.2 虛指數諧波信號 135
5.2 周期信號的諧波分解——傅立葉級數展開 136
5.2.1 三角諧波分解 136
5.2.2 虛指數諧波分解 137
5.2.3 周期信號的離散頻譜 139
5.2.4 周期信號頻譜的求取 143
5.3 非周期信號的諧波分解——傅立葉變換 146
5.3.1 時限信號的諧波分解與傅立葉變換 147
5.3.2 頻譜密度函式及其物理意義 149
5.3.3 幅度譜(密度)與相位譜(圖) 150
5.3.4 非周期信號頻譜的特點 150
5.4 傅立葉變換的基本性質 150
5.4.1 線性性質 150
5.4.2 尺度變換性質 151
5.4.3 時移性質 152
5.4.4 頻移性質 152
5.4.5 像原互易性質(像原對稱性質) 153
5.4.6 時域微、積分性質 154
5.4.7 卷積定理 154
5.4.8 頻域微分和積分性質 155
5.5 典型信號的頻譜(密度) 156
5.5.1 門信號(矩形脈衝信號) 156
5.5.2 反對稱正負矩形脈衝信號 157
5.5.3 單邊指數信號 157
5.5.4 (對稱)雙邊指數信號 158
5.5.5 反對稱雙邊指數信號 159
5.5.6 對稱三角脈衝信號 160
5.5.7 反對稱鋸齒脈衝信號 161
5.5.8 對稱半正弦(半餘弦)信號 161
5.5.9 正矢信號(升餘弦脈衝信號) 162
5.5.10 衝激信號的頻譜 163
5.5.11 直流信號的頻譜 163
5.5.12 階躍信號的頻譜 163
5.5.13 一般周期信號的頻譜密度函式 163
5.6 能量譜和功率譜 165
5.6.1 周期信號的功率譜 165
5.6.2 瞬變信號(能量信號)的能量譜(密度) 169
5.6.3 各態歷經的平穩隨機信號的功率譜(密度) 170
5.6.4 能量譜、功率譜(密度)與自相關函式的關係 171
5.7 信號的有效頻帶 172
5.7.1 周期信號的有效頻帶 172
5.7.2 時限信號的有效頻帶 176
5.7.3 各態歷經的平穩隨機信號的有效頻帶 179
5.8 信號頻譜的數值計算方法與離散傅立葉變換 180
5.8.1 引言 180
5.8.2 香農離散採樣定理與信號恢復 582
5.8.3 周期信號頻譜的數值計算與離散傅立葉級數 185
5.8.4 非周期信號頻譜(密度)的數值計算與離散傅立葉變換 188
5.9 動態測量系統的頻域回響特性 193
5.9.1 線性時不變系統的頻響函式 194
5.9.2 幅頻特性、相頻特性及其對稱性 194
5.9.3 頻響函式的物理意義 195
5.9.4 頻響函式的求取方法及頻響特性圖繪製 196
5.9.5 特殊系統的頻響特性 201
5.9.6 組合系統的頻響特性 205
5.10 測量系統的工作頻帶與工程無失真測量條件 207
5.10.1 工作頻帶的概念與工程無失真測量條件 207
5.10.2 工作頻帶求取 209
5.10.3 頻域失真及動態失真的頻域估計 215
習題 217
第6章 復頻域分析方法(拉普拉斯變換方法) 222
6.1 拉普拉斯變換與信號分解 222
6.1.1 拉普拉斯變換的信號分解含義 222
6.1.2 單邊拉普拉斯變換與雙邊拉普拉斯變換 224
6.1.3 拉普拉斯變換的收斂域 225
6.1.4 拉普拉斯逆變換的積分路徑與信號的復頻域分解方案 226
6.1.5 拉普拉斯變換與傅立葉變換的關係 227
6.2 常用信號的拉普拉斯變換 228
6.3 拉普拉斯變換的基本性質 228
6.3.1 線性性質 228
6.3.2 尺度變換 229
6.3.3 時移特性 229
6.3.4 頻移特性 229
6.3.5 時域微分 230
6.3.6 時域積分 230
6.3.7 復頻域微分 231
6.3.8 卷積定理 231
6.4 拉普拉斯變換的求解方法 231
6.4.1 拉普拉斯正變換的計算 231
6.4.2 拉普拉斯逆變換的計算 232
6.5 利用拉普拉斯變換求解線性時不變系統的時域回響 238
6.5.1 求解原理 238
6.5.2 求解實例 239
6.6 線性時不變系統的傳遞函式 246
6.6.1 傳遞函式的定義與求法 246
6.6.2 傳遞函式的描述——系統的零、極點分布圖 248
6.6.3 系統的極點分布與其穩定性 249
6.6.4 傳遞函式與頻響函式的關係 251
6.6.5 組合系統的傳遞函式 254
習題 255
第7章 動態測量系統綜合分析 259
7.1 高階系統的分解 259
7.2 典型系統分析 260
7.2.1 理想放大系統 260
7.2.2 典型一階系統 261
7.2.3 典型二階系統 261
7.2.4 理想積分系統 265
7.2.5 理想微分系統 267
7.2.6 一階微分系統 269
7.2.7 二階微分系統 269
7.3 線性時不變系統串聯組合的特性分析 271
7.4 系統動態特性實例分析 271
7.5 動態失真情況分析 281
7.6 動態均方根誤差及其求法 286
習題 293
第8章 離散時間系統分析與數字仿真 295
8.1 離散時間系統回響求解 296
8.1.1 “遞推法”求解單位樣值回響 296
8.1.2 “余函式法”求解單位樣值回響 297
8.2 Z變換及其在離散時間系統回響分析方面的套用 297
8.2.1 離散時間信號的指數分解與Z變換 298
8.2.2 Z變換的收斂域 299
8.2.3 Z變換的基本性質 300
8.2.4 Z逆變換的求取 301
8.3 離散傳遞函式與離散頻響函式 305
8.4 數字仿真方法 308
8.4.1 時域回響不變法 308
8.4.2 反向等效法 311
8.4.3 微分方程差分離散化 312
8.4.4 雙線性變換法 314
8.5 離散時間系統的實現方法 319
習題 321
第9章 動態特性補償與動態誤差修正 325
9.1 測量系統的動態特性補償 325
9.1.1 動態特性補償目標 325
9.1.2 模擬補償方法 338
9.1.3 數字補償方法 342
9.2 動態測量誤差修正 344
習題 346
第 10章 動態測量系統辨識概論 348
10.1 引言 348
10.2 諧波激勵式系統辨識 349
10.3 瞬態激勵式系統辨識 356
10.3.1 瞬態激勵下的頻域辨識 356
10.3.2 瞬態激勵下的時域辨識 357
10.4 各態歷經平穩隨機激勵下的系統辨識 358
習題 359
參考文獻 361
