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目录1

第一章 时域分析1

1.1定义3

1.2微分方程4

1.3齐次方程的解6

1.4非齐次方程的解10

1.4.1特殊情况11

1.4.2更一般的情况14

1.5卷积积分16

1.6冲激函数19

1.7阶跃函数21

1.8冲激响应、阶跃响应和汉函数23

1.9小结30

参考文献30

习题30

第二章 频域分析33

2.1富氏变换34

2.1.1实时间函数35

2.1.2有起因时间函数36

2.1.3对称时间函数38

2.1.4巴塞伐尔定理39

2.2拉氏变换46

2.3拉氏反变换54

2.4应用拉氏变换解微分方程63

2.5转移函数68

2.5.1转移函数的导出68

2.5.2极点和零点72

2.5.3稳态响应74

2.5.4S－平面图83

2.6群时延和相位时延86

2.6.1定义86

2.6.2系统时延和信号畸变92

2.6.3相截畸变93

2.6.4已调信号的时延94

2.7希尔伯特变换98

参考文献100

习题101

第三章 线性系统晌应104

3.1理想低通响应106

3.1.1具有线性相位的矩形幅度响应107

3.1.2冲激响应108

3.1.3阶跃响应109

3.1.4具有线性相位的高斯幅度响应111

3.1.5冲激响应112

3.1.6阶跃响应113

3.1.7小结115

3.1.8佩雷一维纳条件116

3.1.9最小相移函数117

3.1.10可实现的网络120

3.1.11具有矩形幅度响应的最小相移网络122

3.1.12具有线性相位响应的最小相移网络124

3.2数学近似124

3.2.1泰勒近似126

3.2.2契比雪夫近似131

3.2.3最小二乘近似135

3.3可实现的低通响应特性139

3.3.2全极型网络140

3.3.1归一化低通响应140

3.3.3群时延函数141

3.4矩形幅度响应近似143

3.4.1最平（勃脱华兹）近似143

3.4.2等波纹（契比雪夫）近似153

3.4.3勒让德近似159

3.4.4最小二乘近似160

3.5恒群时延近似161

3.5.1最平（贝塞尔）时延近似162

3.5.3最小二乘时延近似166

3.5.2等波纹（契比雪夫）时延近似166

3.6理想时域逼近168

3.6.1高斯响应169

3.6.2等波纹过冲的瞬态响应171

3.6.3具有最小上升时间的单调阶跃响应173

3.7特殊情况175

3.7.1渐变响应175

3.7.3同步响应176

3.7.2特殊的极点配置176

3.7.4柯尔滤波器177

3.8上升时间和噪声带宽180

3.8.1上升时间182

3.8.2噪声带宽188

3.8.3噪声带宽和冲激响应能量间的关系191

参考文献193

习题195

4.1归一化参量197

第四章 频率变换197

4.2低通滤波器199

4.2.1瞬态响应199

4.2.2元件值200

4.2.3低通计算举例201

4.3高通滤波器203

4.3.1常规变换203

4.3.2瞬态响应204

4.3.3低通和高通瞬态响应间的关系204

4.3.4元件值209

4.3.5高通计算举例210

4.3.6低通瞬态特性的保持212

4.3.7新高通变换的应用214

4.4带通滤波器216

4.4.1常规变换216

4.4.2群时延特性220

4.4.3零点一极点的位置221

4.4.4元件值223

4.4.5带通计算举例225

4.5窄带带通滤波器229

4.5.1基本定义229

4.5.2衰减计算举例230

4.5.3极点一零点的位置230

4.5.4群时延特性232

4.5.5群时延计算举例236

4.5.6宽带群时延计算举例237

4.5.7瞬态响应237

4.5.8结点型和网孔型网络的实现240

4.5.9网络设计举例246

4.5.10结点型和网孔型网络的特点250

4.6宽带恒时延带通滤波器252

4.6.1转移函数和最小二乘近似253

4.6.2最优参数表254

4.6.3归一化的衰减和群时延曲线254

46.4元件值259

4.7带阻滤波器262

4.7.1常规变换262

4.7.2带阻计算举例263

4.7.3窄带变换265

参考文献268

习题269

第五章 全通函数271

5.1全通滤波器的应用271

5.1.1时延均衡271

5.1.2脉冲压缩用线性时延的综合272

5.1.3数字系统的时延均衡272

5.1.5逼近技术273

5.1.4分相网络273

5.2全通转移函数274

5.2.1一阶全通函数275

5.2.2一阶全通时延计算举例277

5.2.3具有一阶全通函数的勃脱华兹时延均衡278

5.2.4二阶全通函数281

5.2.5二阶全通的时延计算举例285

5.2.6二阶全通系统的瞬态响应286

5.2.7具有二阶全通函数的勃脱华兹时延均衡288

5.2.8时延均衡对瞬态响应的影响290

5.2.9具有线性相位的勃脱华兹滤波器的瞬态响应294

5.2.10窄带滤波器的均衡296

5.3最小二乘逼近297

5.3.1数值积分298

5.3.2滤波器群时延的均衡299

5.3.3计算用的初值300

5.3.4具有二阶全通函数的勃脱华兹时延均衡301

5.4网络的实现303

5.4.2二阶桥形节304

5.4.1一阶桥形节304

5.4.3一阶桥形等效网络306

5.4.4二阶桥形等效网络307

5.4.5二阶网络损耗的影响308

5.4.6带通时延均衡举例312

参考文献315

习题316

6.1品质因数318

第六章 有限Q元件和预畸318

6.2有耗滤波器的响应319

6.2.1转移函数319

6.2.2瞬态响应320

6.2.3勃脱华兹滤波器的分析322

6.2.4契比雪夫和高斯滤波器的分析342

6.2.5对带通滤波器Q值的要求346

6.2.6说明例348

6.3插入损耗349

6.3.1失配损耗350

6.3.2电阻性损耗351

6.3.3插入损耗曲线352

6.3.4插入损耗的近似公式352

6.3.5最小插入损耗滤波器358

6.3.6各类滤波器插入损耗的比较363

6.4预畸365

6.4.1各类响应品质因数的最小值365

6.4.2插入损耗366

6.4.4预畸滤波器设计举例367

6.4.3插入损耗计算举例367

6.4.5小结368

参考文献369

习题370

第七章 最优线性滤波372

7.1自相关、互相关和功率密度函数374

7.1.1周期函数分析375

7.1.2非周期（瞬变）函数分析378

7.1.3非周期函数计算举例379

7.1.4随机函数分析383

7.1.5自相关函数的特性385

7.1.6互相关函数387

7.1.7卷积和互相关之间的关系388

7.1.8线性系统输出的自相关函数390

7.1.9线性系统的输出功率密度谱391

7.2线性均方估计393

7.2.1维纳一柯罗莫格洛夫滤波393

7.2.2卡尔曼滤波395

7.2.3小结396

7.3匹配滤波397

7.3.1匹配滤波器的导出398

7.3.2矩形脉冲过滤402

7.3.3频域特性405

7.3.4匹配滤波器的综合407

7.3.5矩形冲激响应的综合409

7.3.6梯形冲激响应的综合411

7.3.7匹配滤波和互相关之间的关系414

7.3.8非最优条件418

7.3.9非白噪声输入的频谱423

7.4利用线性调频的脉冲压缩425

7.4.1线性调频信号426

7.4.2线性调频匹配滤波器429

7.4.3压缩的机理434

7.4.4旁瓣抑制438

7.4.5抽头延迟线441

7.4.6最优滤波器的实现443

7.5相位编码波445

7.5.1巴克码449

7.5.2脉冲序列的幅度频谱451

7.5.3旁瓣抑制453

7.6匹配滤波器技术464

7.6.1光信号处理器465

7.6.2声表面波装置466

7.6.3数字滤波器466

7.6.4电荷转移器件467

参考文献468

习题470

第八章 时域综合及调制系统472

8.1逼近给定的函数473

8.1.1矩法474

8.1.2用矩法的矩形脉冲近似476

8.1.3用矩法的三角形函数近似478

8.1.4最小二乘法480

8.1.5规定指数的最小二乘近似480

8.1.6用两个规定指数来逼近矩形脉冲482

8.1.7最优幅度和指数的最小二乘近似484

8.1.8用一项指数来逼近矩形脉冲485

8.1.9用两项指数来逼近矩形脉冲486

8.1.10正交滤波器487

8.2线性时不变系统对已调波的响应488

8.2.1频谱法489

8.2.2用频谱法分析调频波490

8.2.3动态法490

8.2.4准稳态分析494

8.2.5对调幅信号的响应498

8.2.6对调频信号的响应500

8.3线性时变系统对已调波的响应504

8.3.1准稳态响应505

8.3.2一阶系统的准稳态分析506

8.3.3可分系统509

8.3.4可分系统的准稳态分析512

8.3.5用可分系统来逼近不可分系统513

8.3.6小结514

8.4通过时不变系统的平均时延515

8.4.1平均时延的定义515

8.4.2正弦波的平均时延516

8.4.4阶跃函数的平均时延518

8.4.3冲激函数的平均时延518

8.4.5矩形脉冲的平均时延521

8.4.6时延定义小结523

参考文献524

习题526

第九章 数字滤波器528

9.1均匀抽样定理530

9.1.1定理和证明530

9.1.2时间函数的恢复532

9.1.3抽样定理的物理解释533

9.1.4内插函数535

9.2数字滤波器的定义536

9.3差分方程538

9.3.1差分方程计算举例539

9.3.2一阶差分方程的数字滤波器仿真考察用一阶差分方程539

9.4z变换541

9.4.1定义和特性541

9.4.2s平面到z平面的映射550

9.4.3频域特性551

9.4.4z反变换554

9.5z变换在差分方程上的应用556

9.5.1差分方程的经典解法557

9.5.2用z变换求解557

9.5.3系统函数和单位样值响应558

9.5.4系统响应的计算实例560

9.5.5频域函数561

9.6设计方法简介564

9.6.1冲激不变法565

9.6.2冲激不变法举例568

9.6.3双线性z变换571

9.6.4双线性z变换设计举例575

9.6.5非递归滤波器576

9.6.6非递归滤波器计算举例579

9.6.7非递归滤波的富里叶级数法581

9.6.8富里叶级数设计技术的例子583

9.6.9非递归滤波器实现举例586

9.6.10窗函数（权函数）588

9.6.11MTI滤波器设计举例590

9.7数字网络，误差源和FFT591

9.7.1数字网络592

9.7.2滤波器的并联和级联型实现举例596

9.7.3由实际硬件引起的误差598

9.7.4快速富里叶变换600

9.7.5小结603

参考文献603

习题605

习题答案607

索引622