离散信号处理与应用/普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹继华，孟庆国，杨旭 著

图书标签:

• 离散信号处理
• 数字信号处理
• 信号与系统
• 工程应用
• 通信工程
• 电子工程
• 模式识别
• 图像处理
• 滤波算法
• 傅里叶变换

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111428770

版次：1

商品编码：11315555

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电气电子类工程应用型"十二五"规划教材

开本：16开

出版时间：2013-09-01

页数：284

内容简介

　　《离散信号处理与应用/普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材》根据实际工程应用并结合具体实例，详细介绍了数字信号处理的基本理论和相关技术。全书共分九章，分别是离散时间信号和离散时间系统、离散时间信号的频域分析（包括离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT））、快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器结构、无限冲激响应滤波器的设计、有限冲激响应滤波器的设计、上机实验、数字信号处理的实践应用和课程设计。
　　为了使读者掌握数字信号处理两大系统（频谱分析系统和滤波器系统）的设计和仿真技术，给出了用MATLAB语言编程的上机实验指导和课程设计指导；为了加强学生动手能力的培养，在实践应用部分给出了两个实际应用系统，并要求用硬件实现。
　　《离散信号处理与应用/普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材》可作为高等院校通信与电子信息类专业本科生教材，也可作为从事数字信号处理的科技人员的参考书。

目录

前言
第1章 离散时间信号和离散时间系统
1.1 引言
1.2 离散时间信号——序列
1.3 序列的复数项级数表示
1.4 离散时间系统
1.5 系统的差分方程和状态空间
1.6 连续时间信号的采样
习题

第2章 离散时间傅里叶变换和离散傅里叶变换
2.1 引言
2.2 离散时间傅里叶变换
2.3 对傅里叶变换采样
2.4 离散傅里叶变换
2.5 离散傅里叶变换的性质
2.6 循环卷积与线性卷积的关系
2.7 利用离散傅里叶变换对信号进行频谱分析
习题

第3章 快速傅里叶变换
3.1 引言
3.2 按时间抽取的快速傅里叶变换算法
3.3 按时间抽取的快速傅里叶变换的数学表示
3.4 按频率抽取的快速傅里叶变换算法
3.5 按频率抽取的快速傅里叶变换算法的数学表示
3.6 组合数的快速傅里叶变换算法
3.7 基4和分裂基快速傅里叶变换算法
3.8 线性调频z变换算法
习题

第4章 数字滤波器的基本结构
4.1 引言
4.2 无限冲激响应系统的基本网络结构
4.3 有限冲激响应系统的基本网络结构
4.4 线性相位有限冲激响应系统的网络结构
4.5 有限冲激响应系统的频率抽样结构
4.6 格形滤波器
习题

第5章 无限冲激响应数字滤波器的设计
5.1 概述
5.2 模拟滤波器的设计
5.3 设计无限冲激响应数字滤波器的冲激响应不变法
5.4 设计无限冲激响应数字滤波器的双线性变换法
5.5 数字高通、带通、带阻滤波器的设计
5.6 无限冲激响应滤波器的频域直接设计法
习题

第6章 有限冲激响应滤波器的设计
6.1 概述
6.2 线性相位有限冲激响应数字滤波器的条件、特点
6.3 窗函数法设计线性相位有限冲激响应数字滤波器
6.4 有限冲激响应数字滤波器的频率抽样设计法
6.5 设计有限冲激响应数字滤波器的等波纹逼近法
习题

第7章 离散信号处理实验
7.1 实验1离散时间信号分析
7.2 实验2离散时间系统分析
7.3 实验3用FFT进行谱分析
7.4 实验4利用FFT实现快速卷积
7.5 实验5IIR数字滤波器的设计
7.6 实验6FIR数字滤波器的设计
7.7 实验7重抽样及频谱分析

第8章 数字信号处理的实践应用
8.1 数据通信的时钟恢复系统设计与制作
8.2 基于SOC的FFT频谱分析仪的设计与制作

第9章 课程设计
9.1 课程设计的目的
9.2 课程设计的任务和步骤
9.3 课程设计的原理及设计方案
9.4 课程设计总结
参考文献

前言/序言

离散信号处理与应用：揭示数字世界的语言 我们身处的现代世界，无时无刻不被海量的信息所包裹。从手机屏幕上闪烁的图像、流淌的音乐，到医学影像的诊断、工业生产的控制，再到通信网络的连接、传感器数据的分析，这一切的背后，都离不开一个核心的概念——信号。而这些信号，在经过采样、量化等过程后，便成为了我们所称的“离散信号”。《离散信号处理与应用》这本书，正是深入探讨这一关键领域，并揭示其如何驱动我们数字世界运转的权威指南。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场引人入胜的探索之旅，它将带领读者穿越信号的海洋，理解离散信号的本质，掌握其处理的精妙方法，并最终领略其在现实世界中无处不在的应用。它旨在为电气工程、电子信息工程、通信工程、自动化以及相关领域的学子和工程师提供坚实的理论基础和实用的技术指导，助其成为驾驭数字信号的专家。 核心内容梳理： 本书的体系结构严谨且逻辑清晰，从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的理论和实际应用。 第一部分：离散信号的基石——理解信号的本质 在深入探讨处理技术之前，我们首先需要建立对离散信号的深刻理解。这部分内容将为读者打下坚实的基础。 信号的起源与分类： 我们将追溯信号的定义，理解连续信号与离散信号的区别，以及它们各自的特点。例如，连续信号如同平滑流动的河水，而离散信号则像是被切割成一个个水滴。我们将讨论离散信号的形成过程，即采样，并解释奈奎斯特采样定理这一关键原理，它告诉我们如何才能在不丢失原始信息的情况下，将连续信号转化为离散信号。 离散信号的数学描述： 为了精确地分析和处理离散信号，数学语言是必不可少的。本书将介绍描述离散信号的基本数学工具，包括序列、卷积、傅里叶变换等。我们将深入理解离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）的原理，它们是将时域信号转换为频域表示的关键，从而帮助我们分析信号的频率成分。 离散系统： 信号的意义在于其所承载的信息，而处理信号的载体则是离散系统。我们将学习如何描述和分类离散系统，例如线性时不变（LTI）系统，这是信号处理中最常见也最重要的系统模型。通过理解系统的冲激响应和卷积运算，我们可以预测系统对任意输入信号的输出。 第二部分：离散信号的处理利器——算法与技术 掌握了离散信号的本质，我们便可以开始学习如何对其进行有效的处理。这部分是本书的核心技术篇章。 数字滤波器的设计与实现： 滤波是信号处理中最基本也最重要的操作之一，它能够去除信号中的噪声，提取感兴趣的频率成分。本书将详细介绍两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将学习它们的原理、设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凯元滤波器等）以及如何在实际中实现它们。读者将了解到如何根据具体的应用需求，选择和设计最适合的滤波器。 傅里叶变换及其在信号分析中的应用： 傅里叶变换将信号从时域转换到频域，揭示了信号的频率组成，这对于理解信号的特性至关重要。本书将深入探讨离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法——快速傅里叶变换（FFT）。FFT以其高效的计算能力，极大地推动了数字信号处理的发展。我们将学习如何利用FFT进行频谱分析，识别信号的谐波成分，以及进行其他频率相关的分析。 Z变换： Z变换是离散时间信号处理中的一个强大数学工具，它将离散时间序列转换为复变量z的函数，为分析离散系统和设计滤波器提供了另一种视角。本书将详细介绍Z变换的性质、逆Z变换以及如何利用Z变换来分析系统的稳定性、频率响应等。 采样理论的深入探讨： 在第一部分我们已经接触了采样定理，在这一部分，我们将更深入地探讨过采样、欠采样、混叠等现象，以及如何通过抗混叠滤波器来解决这些问题，确保信号的准确还原。 第三部分：离散信号的广阔天地——现实世界的应用 理论的价值在于其应用。本书的第三部分将带领读者走进离散信号处理的广阔应用领域，展示其在各个行业的实际价值。 通信系统： 在现代通信系统中，离散信号处理无处不在。从数字电视、手机通信到无线网络，信号的调制、解调、编码、解码等关键环节都离不开离散信号处理技术。本书将介绍数字通信中的一些基本概念，例如ASK、FSK、PSK等调制方式，以及如何利用滤波器和FFT来优化信号的传输和接收。 音频与图像处理： 我们每天接触的音频和图像，本质上都是由离散信号组成的。本书将探讨如何利用离散信号处理技术来提升音频的质量（如降噪、回声消除），压缩音频文件（如MP3），以及处理图像（如边缘检测、图像增强、图像压缩）。读者将了解到JPEG、MPEG等压缩标准的背后原理。 生物医学工程： 在医疗领域，离散信号处理的应用同样至关重要。心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的采集和分析，医学影像（如CT、MRI）的重构和处理，都离不开精密的离散信号处理算法。本书将介绍一些生物医学信号的特点以及相关的处理方法。 自动控制系统： 在工业自动化和机器人领域，传感器采集到的信息需要经过离散信号处理后才能被控制器用于决策和执行。数字PID控制器、状态空间分析等都与离散信号处理密切相关。 其他前沿应用： 除了上述经典应用，本书还将简要介绍离散信号处理在人工智能、机器学习、大数据分析等新兴领域中的作用，展示其不断拓展的生命力。 学习本书的收获： 通过系统学习《离散信号处理与应用》，读者将能够： 建立扎实的理论基础： 深刻理解离散信号和离散系统的基本原理、数学描述和分析方法。 掌握核心的处理技术： 熟练掌握数字滤波器的设计与实现、傅里叶变换及其快速算法的应用、Z变换的运用等。 领略广泛的应用前景： 认识离散信号处理在通信、音频、图像、生物医学、控制等众多领域的实际应用，并能够将其应用于解决实际问题。 培养解决问题的能力： 学习如何分析和处理实际的信号数据，为进一步的专业学习和职业发展打下坚实基础。 本书特色： 本书在内容安排和教学方法上，充分考虑了电气电子类工程应用型人才的培养需求，注重理论与实践相结合。 理论严谨，深入浅出： 在保证理论严谨性的同时，力求表达清晰易懂，避免过于晦涩的数学推导，侧重于概念的理解和方法的掌握。 例题丰富，贴近实际： 大量精心设计的例题，覆盖了理论知识的各个方面，并且贴近工程实际，帮助读者巩固所学知识，并了解其在实际中的应用。 案例分析，启发思维： 通过对实际应用的案例分析，帮助读者理解离散信号处理的强大威力，激发学习兴趣，并培养分析和解决工程问题的能力。 强调工程应用： 紧密结合“十二五”规划教材的定位，始终围绕工程应用展开，旨在培养具备实际动手能力和解决工程问题能力的专业人才。 总之，《离散信号处理与应用》不仅仅是一本书，它更是通往理解和掌握数字世界奥秘的一把钥匙。它将点燃你对信号处理的热情，为你打开一扇通往广阔技术领域的大门，让你能够在这个信息爆炸的时代，自信地驾驭数字信号，创造无限可能。无论你是初涉此领域的研究生，还是希望提升专业技能的工程师，本书都将是你不可或缺的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《离散信号处理与应用》后，感觉它确实是一本扎实的教材。书中对信号处理的基本原理进行了非常细致的推导，从采样定理的由来，到各种变换的性质，都讲解得非常到位。我特别喜欢它在讲解某个概念时，会先从基本定义讲起，然后逐步深入，分析其数学推导过程，最后再给出实际应用中的意义。这种循序渐进的学习方式，对于我这样基础相对薄弱的学习者来说非常有帮助。有时候，一些概念，比如数字滤波器的设计，光看公式很容易感到茫然，但书中通过一些图示和简单的例子，就把复杂的设计流程变得清晰易懂。我还在书中看到了关于误差分析和系统稳定性的讨论，这对于我们进行实际系统设计时非常重要，能够帮助我们规避一些潜在的问题。当然，理论性强有时也意味着需要投入大量的时间去理解和消化，但我觉得为了打下坚实的基础，这是值得的。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我首先注意到的是它的目录结构，感觉非常系统化，涵盖了从基础的采样和量化，到高级的滤波器设计和谱分析等一系列重要的主题。我尤其关注了关于“应用”的部分，虽然书名中带有“应用”，但它更像是在为应用“打基础”。书中并没有直接给出某个具体行业的应用案例，比如具体的通信系统设计或者医疗器械的信号处理，而是侧重于讲解实现这些应用所必需的理论知识和方法。例如，在讲解自相关函数和互相关函数时，它就为理解信号的周期性、随机性和它们之间的关系奠定了基础，而这些是很多高级应用的前提。我个人认为，这本书的价值在于它为读者提供了一个学习信号处理的“路线图”，让你知道需要掌握哪些关键技能，理解哪些核心概念，才能最终走向实际的应用。如果你是那种喜欢刨根问底，想把每个知识点都弄明白的人，这本书会非常适合你。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是一本非常“老派”的教材，它回归到了信号处理最核心的数学基础。在我看来，它的最大优点在于其严谨性和完整性。它没有追求花哨的图表或者时髦的应用案例，而是沉下心来，把离散信号处理的每一个重要概念都梳理得井井有条。我印象特别深刻的是关于线性时不变系统（LTI）的讲解，从冲激响应的定义到卷积定理的证明，再到它在系统分析中的广泛应用，都讲解得非常透彻。这本书让我明白了，很多看似复杂的工程问题，背后往往都有着清晰的数学原理支撑。我发现书中对于各种变换的性质分析非常详细，比如傅里叶变换的移位性质、尺度性质等，这些都是理解和应用信号处理工具的关键。虽然它可能不像一些“速成”类的书籍那样立竿见影，但它提供了一个非常坚实的理论基础，让你可以举一反三，解决更多未知的信号处理难题。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始对这本书的期望是能更侧重于实际应用，例如介绍一些现成的算法库或者编程技巧。但读完之后，我发现它更多的是在讲解信号处理的“内功心法”。书中花了大量的篇幅在数学推导和理论分析上，对于如何从零开始设计一个信号处理系统，如何理解各种算法的优劣，有着非常深入的阐述。这可能对于一些想快速上手解决工程问题的同学来说，会觉得有点“不够接地气”。然而，从长远来看，这种深入的理解对于工程师来说是至关重要的。它让我们知道为什么某个算法有效，它的局限性在哪里，而不是仅仅把它当成一个“黑箱”使用。比如，关于随机信号的处理部分，书中对各种统计量的计算和分析进行了详细介绍，这对于理解噪声的影响和进行系统优化非常有指导意义。总的来说，这本书更适合那些想在信号处理领域深入研究，或者需要理解底层原理的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来非常学术，一看就知道是面向高校教学的，尤其是电气电子工程类专业。我当初选这本书，主要是因为它的名字里提到了“应用型”，这让我觉得它不只是枯燥的理论堆砌，而是会结合实际工程问题来讲解离散信号处理的知识。毕竟，对于我们这些未来的工程师来说，理论学得再好，最终还是要落地到实际项目中去。我一直对通信系统、图像处理等领域非常感兴趣，而离散信号处理正是这些领域的基础。我期待这本书能清晰地阐述傅里叶变换、Z变换、卷积、滤波等核心概念，并且能提供一些实际的案例分析，比如如何利用这些工具去设计一个简单的滤波器，或者如何分析一段离散的音频信号。如果书中能包含一些代码示例，那就更完美了，这样我们可以直接动手实践，加深对理论的理解。我对书中会涉及到哪些具体的应用场景有些好奇，是音频、视频、还是控制系统？希望它能覆盖到我们专业领域内最常用的一些方面。