數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Sanjit K. Mitra 著，闊永紅 譯

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 計算機方法
• 算法
• 第四版
• 工程
• 通信
• 電子工程
• 數學
• 自控

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121145971

版次：4

商品編碼：10849454

包裝：平裝

叢書名： 國外電子與通信教材係列

開本：16開

齣版時間：2011-10-01

用紙：膠版紙

頁數：640

字數：1165000

內容簡介

　　《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》是在數字信號領域的經典教材Digital Signal Processing： A Computer-Based Approach， Fourth Edition的基礎上改編而成的，內容涵蓋瞭信號與信號處理、時域中的離散時間信號統、頻域中的離散時間信號、離散時間係統、有限長離散變換、z變換、變換域中的LTI離散時間係統、數字濾波器結構、IIR數字濾波器設計、FIR數字濾波器設計、DSP算法實現等方麵。《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》的特點是，在講解上述內容的同時，給齣瞭大量簡單而實用的例子，並用MATLAB程序進行瞭驗證，同時提供瞭大量的高質量習題和仿真練習。
　　《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》可作為高等院校電子信息類專業本科生或低年級研究生的教材，尤其適用於雙語教學，也可供有關技術、科研管理人員使用，或作為繼續教育的參考書。

目錄

Table of Contents
1 Signals and Signal Processing
1.1 Characterization and Classification of Signals
1.2 Typical Signal Processing Operations
1.3 Examples of Typical Signals
1.4 Typical Signal Processing Applications
1.5 Why Digital Signal Processing?
2 Discrete-Time Signals in the Time Domain
2.1 Time-Domain Representation
2.2 Operations on Sequences
2.3 Operations on Finite-Length Sequences
2.4 Typical Sequences and Sequence Representation
2.5 The Sampling Process
2.6 Correlation of Signals
2.7 Random Signals
2.8 Summary
2.9 Problems
2.10 MATLAB Exercises
3 Discrete-Time Signals in the Frequency Domain
3.1 The Continuous-Time Fourier Transform
3.2 The Discrete-Time Fourier Transform
3.3 Discrete-Time Fourier Transform Theorems
3.4 Energy Density Spectrum of a Discrete-Time Sequence
3.5 Band-Limited Discrete-Time Signals
3.6 DTFT Computation Using MATLAB
3.7 The Unwrapped Phase Function
3.8 Digital Processing of Continuous-Time Signals
3.9 Sampling of Bandpass Signals
3.10 Effect of Sample-and-Hold Operation
3.11 Summary
3.12 Problems
3.13 MATLAB Exercises
4 Discrete-Time Systems
4.1 Discrete-Time System Examples
4.2 Classification of Discrete-Time Systems
4.3 Impulse and Step Responses
4.4 Time-Domain Characterization of LTI Discrete-Time Systems
4.5 Simple Interconnection Schemes
4.6 Finite-Dimensional LTI Discrete-Time Systems
4.7 Classification of LTI Discrete-Time Systems
4.8 Frequency-Domain Representations of LTI Discrete-Time Systems
4.9 Phase and Group Delays
4.10 Summary
4.11 Problems
4.12 MATLAB Exercises
5 Finite-Length Discrete Transforms
5.1 Orthogonal Transforms
5.2 The Discrete Fourier Transform
5.3 Relation Between the DTFT and the DFT and Their Inverses
5.4 Circular Convolution
5.5 Classifications of Finite-Length Sequences
5.6 DFT Symmetry Relations
5.7 Discrete Fourier Transform Theorems
5.8 Fourier-Domain Filtering
5.9 Computation of the DFT of Real Sequences
5.10 Linear Convolution Using the DFT
5.11 Summary
5.12 Problems
5.13 MATLAB Exercises
6 z-Transform
6.1 Definition
6.2 Rational z-Transforms
6.3 Region of Convergence of a Rational z-Transform
6.4 The Inverse z-Transform
6.5 z-Transform Theorems
6.6 Computation of the Convolution Sum of Finite-Length Sequences
6.7 The Transfer Function
6.8 Summary
6.9 Problems
6.10 MATLAB Exercises
7 LTI Discrete-Time Systems in the Transform Domain
7.1 Transfer Function Classification Based on Magnitude Characteristics
7.2 Transfer Function Classification Based on Phase Characteristics
7.3 Types of Linear-Phase FIR Transfer Functions
7.4 Simple Digital Filters
7.5 Inverse Systems
7.6 Summary
7.7 Problems
7.8 MATLAB Exercises
8 Digital Filter Structures
8.1 Block Diagram Representation
8.2 Equivalent Structures
8.3 Basic FIR Digital Filter Structures
8.4 Basic IIR Digital Filter Structures
8.5 Realization of Basic Structures Using MATLAB
8.6 Allpass Filters
8.7 IIR Tapped Cascaded Lattice Structures
8.8 FIR Cascaded Lattice Structures
8.9 Summary
8.10 Problems
8.11 MATLAB Exercises
9 IIR Digital Filter Design
9.1 Preliminary Considerations
9.2 Bilinear TransformationMethod of IIR Filter Design
9.3 Design of Lowpass IIR Digital Filters
9.4 Design of Highpass, Bandpass, and Bandstop IIR Digital Filters
9.5 Spectral Transformations of IIR Filters
9.6 IIR Digital Filter Design Using MATLAB
9.7 Summary
9.8 Problems
9.9 MATLAB Exercises
10 FIR Digital Filter Design
10.1 Preliminary Considerations
10.2 FIR Filter Design Based on Windowed Fourier Series
10.3 Computer-Aided Design of Equiripple Linear-Phase FIR Filters
10.4 Design of Minimum-Phase FIR Filters
10.5 FIR Digital Filter Design Using MATLAB
10.6 Summary
10.7 Problems
10.8 MATLAB Exercises
11 DSP Algorithm Implementation
11.1 Basic Issues
11.2 Structure Simulation and Verification Using MATLAB
11.3 Computation of the Discrete Fourier Transform
11.4 Fast DFT Algorithms Based on Index Mapping
11.5 DFT and IDFT Computation Using MATLAB
11.6 Sliding Discrete Fourier Transform
11.7 DFT Computation over a Narrow Frequency Band
11.8 Summary
11.9 Problems
11.10 MATLAB Exercises
A Analog Lowpass Filter Design
A.1 Analog Filter Specifications
A.2 Butterworth Approximation
A.3 Chebyshev Approximation
A.4 Elliptic Approximation
A.5 Linear-Phase Approximation
A.6 Analog Filter Design Using MATLAB
A.7 Analog Lowpass Filter Design Examples
A.8 A Comparison of the Filter Types
A.9 Anti-Aliasing Filter Design
A.10 Reconstruction Filter Design
B Design of Analog Highpass, Bandpass, and Bandstop Filters
B.1 Analog Highpass Filter Design
B.2 Analog Bandpass Filter Design
B.3 Analog Bandstop Filter Design
Bibliography

前言/序言

《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》 內容概要 本書係統地闡述瞭數字信號處理（DSP）的基本理論、核心算法及其在實際工程中的應用。作為一本深受業界和學界認可的經典教材，它不僅為初學者奠定瞭堅實的理論基礎，也為有經驗的工程師提供瞭深入的技術洞察。本書的英文改編版在保留原著精髓的同時，通過精心挑選和改編的案例，使其更貼近全球讀者的學習需求和工程實踐。 第一部分：基礎理論與數學工具 本書的開篇部分著重於構建數字信號處理的必要數學和概念框架。 緒論： 章節開宗明義，定義瞭信號和係統的基本概念，區分瞭模擬信號與數字信號的特性，並闡述瞭數字信號處理在現代科技中的重要地位和廣泛應用領域，例如通信、音頻、圖像、醫療、金融等。它強調瞭從模擬領域嚮數字領域轉化的必要性和優勢，例如精度高、易於存儲和傳輸、強大的處理能力等。 信號與係統： 這一部分深入探討瞭各種類型的信號，包括周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等，以及它們的數學錶示。對於係統，則重點介紹瞭綫性時不變（LTI）係統的概念，這是DSP理論的核心。LTI係統的關鍵特性，如疊加性和時移不變性，被詳細解釋。本書通過清晰的數學推導和直觀的圖示，講解瞭捲積運算在描述LTI係統對輸入信號響應中的關鍵作用。此外，還介紹瞭係統的其他分類，如因果性、穩定性等，並探討瞭如何通過差分方程和衝激響應來完全錶徵一個LTI係統。 傅裏葉分析： 傅裏葉分析是理解和處理信號頻譜特性的核心工具。本書係統地介紹瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）及其在信號頻譜分析中的作用，然後過渡到離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）。DFT的引入是數字信號處理的基石，它使得在有限時間內對離散信號進行頻譜分析成為可能。本書詳細講解瞭DFT的性質，包括綫性、周期性、時移、頻率偏移、共軛對稱性等，這些性質對於理解和簡化算法至關重要。同時，也初步介紹瞭快速傅裏葉變換（FFT）算法的齣現及其對計算效率的巨大提升，為後續的大規模信號處理奠定瞭基礎。 第二部分：離散時間信號與係統分析 本部分將理論深入到離散時間信號和係統的具體分析方法。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）與Z變換： 繼DFT的介紹後，本書進一步探討瞭DTFT，它提供瞭對無限長離散時間信號的精確頻譜描述。Z變換作為DTFT的一種更通用的數學工具，被引入並詳細闡述。Z變換不僅可以處理收斂的DTFT，還能分析不收斂的信號和係統。本書重點講解瞭Z變換的定義、性質（綫性、時移、捲積、微分等），以及收斂域（ROC）的概念及其重要性。收斂域對於確定係統的因果性和穩定性至關重要。通過Z變換，可以方便地將差分方程轉換為代數方程，從而簡化係統分析。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 這一章節是本書的核心內容之一。在理解瞭DFT的基本概念後，本書深入講解瞭DFT的計算方法，並重點介紹瞭FFT算法。FFT並非一種新的變換，而是通過巧妙的算法設計，極大地加速瞭DFT的計算過程。本書詳細介紹瞭包括按時間抽取的（Cooley-Tukey）和按頻率抽取的等多種FFT算法，並分析瞭它們的計算復雜度，強調瞭FFT在實際應用中的高效性。通過生動的例子和計算流程圖，幫助讀者理解FFT的實現原理。 濾波器設計： 濾波器是DSP中最基本也是最重要的應用之一，用於選擇或去除信號的特定頻率分量。本書詳細介紹瞭兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 IIR濾波器： 介紹瞭幾種經典的IIR濾波器設計方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器。重點講解瞭如何將模擬濾波器設計技術（如原型濾波器設計）通過雙綫性變換等方法轉換為數字濾波器，並分析瞭IIR濾波器的高效性（通常以較低的階數達到相似的濾波性能）和潛在的相位失真問題。 FIR濾波器： 詳細闡述瞭FIR濾波器的設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、漢明窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。FIR濾波器具有綫性相位特性（在某些設計下），穩定性好，並且易於實現，但通常需要較高的階數來達到與IIR濾波器相似的頻率選擇性。本書通過對比分析IIR和FIR濾波器的優缺點，指導讀者根據實際需求選擇閤適的濾波器類型。 第三部分：現代信號處理技術與應用 在打下堅實的基礎後，本書轉嚮更先進和更具應用性的DSP技術。 采樣與量化： 這一章節聚焦於信號從模擬域到數字域轉換的關鍵步驟。詳細闡述瞭奈奎斯特-香農采樣定理，解釋瞭采樣率如何影響信號的重構，以及欠采樣和過采樣的後果，如混疊（aliasing）。本書還深入探討瞭量化過程，即模擬信號幅度的離散化，介紹瞭量化誤差的産生及其影響。量化器、編碼器、數字-量化噪聲、信噪比（SNR）等概念都被詳細解釋，並探討瞭提高量化精度的策略，如增加量化比特數或使用過采樣技術。 數字信號處理在通信係統中的應用： 這一部分展示瞭DSP如何在現代通信係統中發揮核心作用。內容涵蓋瞭調製解調技術（如ASK, FSK, PSK, QAM），如何利用DSP實現高效的基帶和帶通信號的生成與檢測。濾波器在通信係統中的作用，如信道濾波、抗混疊濾波等，也被詳細解析。此外，還涉及瞭數字信道均衡技術，以補償通信信道引入的失真，以及誤差控製編碼和解碼的基本原理，以提高通信的可靠性。 譜分析： 除瞭傅裏葉分析，本書還介紹瞭幾種現代譜分析方法，以更精細地刻畫信號的頻率特性。這包括瞭參數化譜估計方法，如AR、MA、ARMA模型，以及非參數化方法（如 Welch 法）來估計信號的功率譜密度。這些方法在噪聲抑製、信號識彆和係統辨識等領域具有重要應用。 應用實例： 全書穿插瞭大量的實際應用案例，涵蓋音頻信號處理（如語音識彆、音頻壓縮）、圖像處理（如圖像增強、邊緣檢測、圖像壓縮）、通信係統（如數字調製解調、信道編碼）、控製係統以及其他工程領域。這些案例的設置旨在幫助讀者將所學的理論知識與實際問題聯係起來，理解DSP在解決現實世界挑戰中的強大能力。 總結： 《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》以其清晰的邏輯結構、嚴謹的數學推導、豐富的圖錶和貼近實際的案例，為讀者提供瞭一個全麵深入的學習平颱。它不僅僅是一本理論書籍，更是一本指導實踐的工具書，能夠幫助讀者掌握數字信號處理的核心技術，並將其成功應用於各自的專業領域。無論是希望係統學習DSP的在校學生，還是尋求提升專業技能的工程師，都能從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在業界的工程師，我需要不斷更新自己的知識庫，尤其是在信號處理這個快速發展的領域。《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》對我來說，是一本極具價值的參考書。它以一種非常係統和現代化的視角來闡述DSP的理論和實踐。書中的內容組織得非常閤理，從基礎到進階，邏輯清晰，並且緊跟當前的工程實踐。我特彆欣賞它在介紹各種算法時，不僅僅停留在數學推導，而是會著重於其計算復雜度、實現難易程度以及在不同應用場景下的性能錶現。例如，在濾波器設計部分，書中詳細比較瞭FIR和IIR濾波器的優缺點，並提供瞭多種設計方法，這對於工程師在實際項目中選擇最閤適的濾波器至關重要。另外，書中對一些新興的DSP技術也有所涉獵，這讓我能夠快速瞭解行業的前沿動態。總體而言，這本書為我提供瞭一個堅實的理論基礎和豐富的實踐指導，是 DSP 領域工程師不可或缺的參考工具。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》絕對是我近期最滿意的一本教材瞭。初次翻閱時，就被其清晰的結構和循序漸進的講解方式所吸引。作為一名對數字信號處理（DSP）領域有濃厚興趣的初學者，我一直在尋找一本既能打下堅實理論基礎，又能在實踐層麵提供足夠指導的書籍。這本教材恰恰滿足瞭我的需求。它並沒有一開始就拋齣復雜的數學公式，而是從最基礎的概念入手，比如采樣定理、傅裏葉變換的基本原理，並輔以大量的圖示和實際例子，讓抽象的概念變得生動易懂。特彆是關於離散傅裏葉變換（DFT）的介紹，循序漸進地解釋瞭其推導過程和應用場景，讓我第一次真正理解瞭信號的頻域特性。書中對計算機方法的強調，更是讓我看到瞭理論聯係實際的可能性。我非常期待能跟著這本書的指引，學習如何利用MATLAB等工具實現各種DSP算法，將理論知識轉化為實際的應用。整體而言，這本書給我一種“循循善誘”的感覺，仿佛一位經驗豐富的老師在耐心指導，讓我充滿瞭學習的動力和信心。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我對“基於計算機的方法”這個副標題並沒有太在意，以為隻是普通的教材都會提及的編程應用。但當我深入閱讀《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》後，我纔意識到它在這方麵下瞭多大的功夫。這本書將理論知識與實際的計算實現緊密地結閤起來，不僅僅是簡單地羅列算法，而是真正地教授讀者如何用計算機去思考和解決DSP問題。它提供瞭豐富的代碼示例，並且解釋瞭為什麼選擇特定的算法和實現方式，這對於培養我獨立解決問題的能力至關重要。我尤其喜歡書中關於FFT的章節，它不僅僅介紹瞭算法本身，還深入探討瞭計算效率、捨入誤差等實際工程中必須考慮的問題。書中提供的各種優化技巧和實際應用案例，讓我感覺自己不再是紙上談兵，而是能夠真正將DSP技術應用到實際項目中。這種“教我如何思考”而非“告訴我答案”的教學方式，是我在這本書中最受啓發的部分。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，讓我對數字信號處理的學習熱情重新燃起。之前接觸過一些DSP的書籍，但總感覺過於理論化，缺乏實際操作的指導。《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》則完全不同。它以一種極其友好的方式，將復雜的DSP概念分解成易於理解的部分，並且在每一個環節都強調瞭“計算機方法”的重要性。我非常喜歡書中提供的豐富的例題和練習，它們不僅鞏固瞭理論知識，還讓我能夠親手實踐，通過編寫代碼來驗證自己的理解。特彆是關於信號的頻譜分析和濾波部分，書中的講解和配套的代碼示例，讓我能夠非常直觀地看到不同算法和參數對信號處理結果的影響。這種“動手實踐”的學習方式，大大提高瞭我的學習效率和興趣。這本書的語言風格也很吸引人，不會讓人覺得枯燥乏味，而是充滿瞭一種探索和發現的樂趣。我迫不及待地想繼續深入學習，期待它能帶領我掌握更多實用的DSP技術。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻讀通信工程專業碩士的學生，之前對數字信號處理有過一些基礎學習，但總覺得不夠深入和係統。《數字信號處理：基於計算機的方法（第4版）（英文改編版）》的齣現，可以說是我學習道路上的一個重要裏程碑。這本書的深度和廣度都令我印象深刻。它不僅涵蓋瞭DSP的核心理論，如Z變換、濾波器設計、譜估計等，還特彆關注瞭如何在實際計算環境中實現這些算法。書中大量的僞代碼和算法流程圖，對於理解復雜的計算過程非常有幫助，也為我後續的編程實踐提供瞭直接的參考。我尤其贊賞其對一些經典算法的詳盡分析，例如FFT的各種實現方式以及它們的優缺點，這讓我能更深刻地理解算法背後的數學原理以及它們在不同應用中的適用性。此外，書中還涉及瞭一些更高級的主題，比如自適應濾波和多速率信號處理，這為我後續的深入研究提供瞭方嚮。這本書的英文改編版，語言流暢，術語準確，對於提高我的專業英語閱讀能力也大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

很好，很便宜而且是正版

評分☆☆☆☆☆

正版的書哦~~~我是混積分的哦~~

評分☆☆☆☆☆

經典之作，簡化後還可以

評分☆☆☆☆☆

很好，很便宜而且是正版

評分☆☆☆☆☆

書很好，是正版書，隻可惜沒有課後答案

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

本來想買中文的書，看到封麵也就買瞭，結果到瞭發現英文原版的，既然是英文書，弄個中文的封麵，也太keng die瞭吧，當然主要怪自己沒有看仔細，但我覺得既然是英文書，至少你彆在封麵上弄那麼大的中文字，弄小一點也好啊.

評分☆☆☆☆☆

經典之作，簡化後還可以

評分☆☆☆☆☆

本來想買中文的書，看到封麵也就買瞭，結果到瞭發現英文原版的，既然是英文書，弄個中文的封麵，也太keng die瞭吧，當然主要怪自己沒有看仔細，但我覺得既然是英文書，至少你彆在封麵上弄那麼大的中文字，弄小一點也好啊.