測試與信號分析作為連接理論與實踐的橋梁，在工程中扮演著至關重要的角色。無論是產(chǎn)品設計、質量控制、故障診斷，還是系統(tǒng)優(yōu)化，都離不開準確、高效的測試技術與信號分析能力�！豆こ虦y試與信號分析》旨在為工科專業(yè)的學生和工程技術人員提供一本全面、系統(tǒng)、實用的學習指南。
本書共9章，主要內容包括：緒論，信號分析基礎，工程測試系統(tǒng)的基本特性，連續(xù)時間信號分析，離散時間信號分析，傳感器原理與測量電路，離散傅里葉變換及其快速算法，濾波器，隨機信號分析基礎。每章后附有習題。
本書可作為高等院校機械工程、智能感知工程、電子信息工程、測控技術與儀器等專業(yè)的本科生和研究生教材，也可供機械電子、儀器儀表、自動化等領域的科研人員和工程技術人員參考使用。
第1章 緒論 001
1.1 工程測試與信號分析的發(fā)展情況 001
1.1.1 工程測試與信號分析的國內發(fā)展情況 002
1.1.2 工程測試與信號分析的國外發(fā)展情況 004
1.1.3 工程測試與信號分析的未來發(fā)展趨勢 005
1.1.4 工程測試技術的發(fā)展歷程 006
1.2 工程測試的系統(tǒng)組成及信號分析的過程 011
1.2.1 測試過程和測試系統(tǒng)的組成 011
1.2.2 測試工作的任務 012
1.2.3 信號分析的過程 012
1.3 課程對象和要求 013
1.4 教學目標和基本理念 014
習題 014
第2章 信號分析基礎 015
2.1 工程測試信號分析與處理技術簡介 016
2.2 信號及其分類 016
2.2.1 信號的概念 016
2.2.2 信號的分類 017
2.3 工程測試信號的描述 019
2.4 信號分析中的常用函數(shù) 022
2.5 信號與系統(tǒng) 024
習題 027
第3章 工程測試系統(tǒng)的基本特性 028
3.1 工程測試系統(tǒng)概述 028
3.1.1 線性系統(tǒng)及其微分方程的描述 029
3.1.2 線性系統(tǒng)的特性 030
3.2 工程測試系統(tǒng)的靜態(tài)傳遞特性 032
3.2.1 靜態(tài)傳遞方程與定度曲線 032
3.2.2 靜態(tài)特性的評定指標 032
3.3 工程測試系統(tǒng)的動態(tài)傳遞特性 034
3.3.1 工程測試系統(tǒng)的動態(tài)傳遞特性的頻域描述 035
3.3.2 測試系統(tǒng)動態(tài)傳遞特性的時域描述 039
3.4 工程測試系統(tǒng)不失真條件 041
習題 042
第4章 連續(xù)時間信號分析 043
4.1 信號采集與采樣信號分析 044
4.1.1 信號采集 045
4.1.2 采樣信號分析 046
4.1.3 采樣定理 049
4.2 周期信號分析 052
4.2.1 傅里葉級數(shù)與周期信號的分解 052
4.2.2 周期信號的頻譜 057
4.3 非周期信號分析 060
4.3.1 傅里葉變換 060
4.3.2 非周期信號的頻譜 061
4.3.3 傅里葉變換的主要性質 062
4.3.4 幾種典型信號的頻譜 066
4.4 卷積 068
4.4.1 含有單位脈沖函數(shù)的卷積 070
4.4.2 時域卷積定理 071
4.4.3 頻域卷積定理 073
4.5 調制與解調 075
4.5.1 調制與解調案例分析 075
4.5.2 幅值調制與解調原理 077
4.5.3 角度調制與解調原理 081
習題 082
第5章 離散時間信號分析 084
5.1 信號數(shù)字分析的基本步驟 084
5.2 A/D轉換原理與采樣定理 087
5.3 離散時間系統(tǒng) 090
5.4 離散時間序列 092
5.4.1 離散時間序列的定義 092
5.4.2 離散時間序列的分類 093
5.4.3 離散時間序列的表示 095
5.4.4 離散時間序列的性質 096
5.4.5 離散時間序列的分析方法 097
5.4.6 離散時間序列的應用領域 098
5.5 Z變換與Z反變換 100
5.6 Z變換的性質 102
5.7 離散信號的Z變換 103
5.8 Z變換的收斂域 105
5.9 Z反變換 108
習題 112
第6章 傳感器原理與測量電路 114
6.1 緒論 114
6.2 電阻應變式傳感器 115
6.2.1 電阻應變式傳感器的發(fā)展 115
6.2.2 電阻應變式傳感器的工作原理 115
6.2.3 電阻應變式傳感器的測量電路 120
6.2.4 電阻應變式傳感器的應用 124
本節(jié)習題 128
6.3 電感式傳感器 129
6.3.1 電感式傳感器的工作原理 129
6.3.2 電感式傳感器的應用舉例 134
本節(jié)習題 136
6.4 電容式傳感器 137
6.4.1 電容式傳感器的工作原理 137
6.4.2 電容式傳感器的測量電路 141
6.4.3 電容式傳感器的應用 142
本節(jié)習題 146
6.5 壓電式傳感器 146
6.5.1 壓電式傳感器的工作原理 146
6.5.2 壓電式傳感器的等效電路及其測量電路 150
6.5.3 壓電式傳感器的應用 154
本節(jié)習題 156
6.6 視覺傳感器 156
6.6.1 生物視覺與機器視覺 156
6.6.2 視覺傳感器的分類 157
6.6.3 CCD傳感器的工作原理 158
6.6.4 CMOS傳感器的工作原理 160
6.6.5 視覺傳感器的應用 160
本節(jié)習題 161
6.7 其他類型的傳感器 161
6.7.1 光電式傳感器 161
6.7.2 光纖式傳感器 163
6.7.3 熱電式傳感器 165
6.7.4 柔性傳感器 170
6.7.5 智能傳感器 173
本節(jié)習題 175
第7章 離散傅里葉變換及其快速算法 176
7.1 序列的傅里葉變換 177
7.2 離散傅里葉變換及其性質 178
7.3 快速FFT和IFFT 181
習題 184
第8章 濾波器 185
8.1 濾波器的概念、分類及工作原理 186
8.1.1 濾波器的原理及分類 188
8.1.2 RC濾波器 189
8.1.3 理想濾波器 190
8.1.4 實際濾波器 191
8.1.5 濾波器的階次 192
8.1.6 濾波器的逼近方式 192
8.1.7 微分、積分與積分平均 194
8.1.8 連續(xù)信號分析技術應用實例 196
8.2 模擬濾波器 199
8.2.1 模擬頻譜分析 199
8.2.2 常用模擬濾波器的設計 201
8.3 數(shù)字濾波器 202
8.3.1 數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡結構及其信號流圖 202
8.3.2 IIR數(shù)字濾波器 204
8.3.3 FIR數(shù)字濾波器 206
8.3.4 數(shù)字濾波器舉例設計 208
習題 210
第9章 隨機信號分析基礎 212
9.1 隨機信號的基本概念 212
9.2 隨機信號的時域描述 214
9.2.1 概率密度函數(shù)和概率分布函數(shù) 214
9.2.2 隨機信號的時域數(shù)字特征 215
9.2.3 自相關函數(shù)與自協(xié)方差函數(shù) 216
9.2.4 應用實例：應用相關分析測量汽車車速 217
9.3 隨機信號的頻域描述 218
習題 220
參考文獻 221
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