數字信號處理（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙健，王賓，馬苗 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• 數學
• 傅裏葉變換
• 濾波
• 係統分析

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302277217

版次：1

商品編碼：12064868

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-11-01

用紙：膠版紙

頁數：246

字數：387000

正文語種：中文

內容簡介

　　《數字信號處理（第2版）》係統地介紹瞭數字信號處理的基本理論和算法，並簡單介紹瞭新的數字信號處理應用。《數字信號處理（第2版）》主要內容包括離散時間信號和離散時間係統、離散傅裏葉變換和係統頻率響應、Z變換及係統函數、係統的網絡結構、有限長序列的離散傅裏葉變換、快速傅裏葉變換（FFT）算法、數字濾波器設計和數字信號處理的應用。
　　《數字信號處理（第2版）》的重點放在基本理論和基本概念上，強調對基本理論中的物理概念的透徹理解。同時盡量反映數字信號處理的新發展；每章後附本章要點，有利於讀者抓住重點。精選的習題便於讀者檢驗所學內容。
　　《數字信號處理（第2版）》可作為大學本科院校電子、通信和計算機等相關專業教材和參考書，也可作為工程技術人員的自學參考書。

作者簡介

　　趙健，男，西北大學信息科學與技術學院教授，博士，2站博士後，中國密碼學會教育工作委員會委員，《Internet of Things》執行主編，《計算機工程》編委。承擔國傢、省部級項目20餘項，已發錶論文83篇，齣版專著1本、教材4本。主要研究方嚮為信號處理、信息安全、物聯網等。
　　
　　王賓，男，西北大學信息科學與技術學院講師，博士，主要研究方嚮為信號處理等。
　　
　　馬苗，女，陝西師範大學計算機科學學院副教授，博士，博士後，主要研究方嚮為信號處理、圖像處理等。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 數字信號處理的基本概念
1．2 數字信號處理的應用
1．3 數字信號處理的研究內容
1．4 MATLAB在信號處理中的應用簡介

第2章 離散時間信號和離散時間係統
2．1 離散時間信號——序列
2．1．1 序列的定義
2．1．2 常用的基本序列
2．1．3 序列的基本運算
2．2 離散時間係統
2．2．1 係統定義
2．2．2 綫性離散時間係統
2．2．3 時不變離散時間係統
2．2．4 綫性時不變離散係統
2．2．5 離散捲積的計算
2．2．6 離散捲積的運算規律
2．3 係統的穩定性和因果性
2．3．1 穩定性
2．3．2 因果性
2．4 離散時間信號和係統的頻域錶示
2．4．1 綫性時不變係統對復指數序列-的響應
2．4．2 頻率響應
2．4．3 序列的離散時間傅裏葉變換
2．4．4 描述係統輸入和輸齣關係的頻域方法
2．5 序列的離散時間傅裏葉變換的性質
2．6 連續時間信號的采樣
2．6．1 采樣的基本概念
2．6．2 采樣過程中頻譜的變化
2．6．3 低通信號采樣定理
2．6．4 信號恢復
2．6．5 窄帶信號采樣定理
2．7 Z變換
2．7．1 Z變換的定義和收斂域
2．7．2 Z變換的性質和定理
2．8 係統函數
2．8．1 係統函數定義
2．8．2 通過係統函數描述係統特性
2．8．3 通過係統函數估算頻率響應
2．9 係統的網絡結構
2．9．1 信號流圖的錶示
2．9．2 信號流圖的轉置定理
2．9．3 無限衝激響應（IIR）係統的網絡結構
2．9．4 有限衝激響應（FIR）係統的網絡結構
2．9．5 方框圖的錶示
2．9．6 方框圖的等效
2．9．7 無限衝激響應（IIR）係統的方框圖結構
2．9．8 有限衝激響應（FIR）係統的方框圖結構
2．10 離散時間信號與係統的MATLAB錶示
2．10．1 離散時間信號的錶示和運算
2．10．2 離散時間信號的頻域變換
2．10．3 離散時間係統的錶示
2．10．4 離散時間係統的輸入輸齣關係
2．10．5 離散時間係統的網絡結構
習題

第3章 離散傅裏葉變換
3．1 離散傅裏葉級數
3．1．1 有限長序列的離散頻域錶示
3．1．2 DFS的性質
3．2 離散傅裏葉變換
3．2．1 離散傅裏葉變換的定義
3．2．2 DFT的性質
3．2．3 有限長序列的綫性捲積和圓周捲積
3．2．4 X（是）與Z變換x（Z）、序列傅裏葉變換X（Ejw）之間的關係
3．3 頻域采樣理論
3．4 頻率分辨率與DFT參數的選擇
3．5 離散傅裏葉變換的MATLAB實現
習題

第4章 快速傅裏葉變換
4．1 DFT的運算特點
4．2 基2-FFT算法
4．2．1 按時間抽取基2-FFT算法
4．2．2 按頻率抽取基2-FFT算法
4．3 IDFT的快速算法
4．4 基4-FFT算法
4．5 實序列的FFT算法
4．6 FFT的程序設計流程
4．7 FFT的MATLAB實現
習題

第5章 數字濾波器設計
5．1 數字濾波器的基本概念
5．2 IIR數字濾波器設計
5．2．1 模擬濾波器設計
5．2．2 衝激響應不變法
5．2．3 雙綫性映射法
5．2．4 IIR數字濾波器的頻率變換設計法（高通、帶通和帶阻數字濾波器設計）
5．2．5 IIR數字濾波器的直接設計法
5．3 FIR數字濾波器設計
5．3．1 FIR數字濾波器的綫性相位特性
5．3．2 窗函數設計法
5．3．3 頻率采樣設計法
5．3．4 切比雪夫逼近設計法
5．4 IIR數字濾波器與FIR數字濾波器比較
5．5 數字濾波器設計的MATLAB實現
5．5．1 IIR數字濾波器的MATLAB實現
5．5．2 FIR數字濾波器的MATLAB實現
習題

第6章 數字信號處理應用
6．1 靜態數字圖像數據壓縮技術
6．1．1 JPEG壓縮概述
6．1．2 離散餘弦變換
6．1．3 量化
6．1．4 Z字形排列
6．1．5 DPCM編碼
6．1．6 RLE編碼
6．1．7 熵編碼
6．1．8 JPEG文件格式
6．1．9 JPEG編碼器MATLAB實現
6．2 心電信號處理技術
6．2．1 心電信號概述
6．2．2 心電信號特點
6．2．3 心電信號去噪
6．3 語音信號處理技術
6．3．1 語音信號處理概述
6．3．2 語音信號中的時域特徵
6．3．3 語音信號中的頻域特徵
6．3．4 語音信號識彆
6．4 無綫通信調製技術
6．4．1 無綫通信概述
6．4．2 OFDM基本原理
6．4．3 OFDM係統結構
6．4．4 OFDM技術特點
6．5 數字信號處理的硬件實現
6．5．1 數字信號處理硬件平颱
6．5．2 基於FPGA的數字信號處理實現
6．5．3 基於DSP的數字信號處理實現
附錄A 模擬器濾波器設計參數錶
附錄B 切比雪夫濾波器設計參數錶
附錄C MATLAB主要命令函數錶
參考文獻

前言/序言

　　本書第1版自2006年齣版以來，已經印刷一萬多冊，被二十餘所大學選為教材，以本書第1版為主體的教學成果“通過教材建設推進教學改革——以信號處理係列教材建設為例”獲得西北大學2011年教學成果二等奬。通過大量的教學實踐，許多老師和同學對本教材提齣瞭很多寶貴的建議和意見。本著與時俱進的原則，作者完成瞭第2版的編寫。第2版與第1版相比，更加注重基本概念的闡述和應用實現的介紹。數字信號處理應用與實現的介紹是為瞭提高學生的學習興趣，讓同學們知道這門課程的重要性和廣泛的應用前景，而基本概念的重點闡述是為瞭讓同學們把基礎打好，為以後其他相關課程的學習有充分的知識儲備。
　　作為一部“通用高等教育教材”，本書是作者在多年從事數字信號處理的教學和研究過程中編寫而成。本書的內容就深度和廣度而言，適閤於高年級電子信息、通信、計算機、自動控製等專業本科生的學期48～60學時的課程教學。本書假定讀者已經具備瞭連續時間信號與係統的基礎知識，不要求讀者預先掌握離散傅裏葉變換等內容。
　　全書共6章，第1章首先介紹數字信號處理的基本概念，數字信號處理的應用，數字信號處理的研究內容。接著第2章全麵敘述數字信號處理的一些具體概念及定義，包括離散時間序列的定義，離散捲積的計算，係統的穩定性和因果性，離散時間信號和係統的頻域錶示，連續時間信號的采樣，Z變換，係統函數，係統的信號流圖，無限衝激響應（IIR）係統的網絡結構和有限衝激響應（FIR）係統的網絡結構等。
　　第3章和第4章是有關離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）的介紹，根據作者的體會，這兩章內容是學習數字信號處理中的一個難點。作者在敘述時重點放在對基本原理的概念理解，並通過數學公式和圖形相結閤的方法，從定性和定量兩方麵清晰地錶述DFT物理概念，有利於讀者掌握DFT這一重點內容。FFT的內容重點放在FFT算法的基本原理和思路上，除瞭經典的基2-FFT算法外，本書還介紹瞭應用廣泛的基4-FFT算法和實序列FFT算法。

《光影的魔法：數字藝術的創造與解析》 內容梗概： 《光影的魔法：數字藝術的創造與解析》是一部深度探索數字藝術創作過程、核心技術及其美學意義的著作。本書並非機械地羅列工具或參數，而是旨在揭示數字媒介如何成為藝術傢錶達思想、傳遞情感的強大載體，並剖析其背後精密的計算原理與視覺呈現的奧秘。從像素的誕生到三維空間的構建，從色彩的編碼到動態的流暢，本書將引領讀者穿越數字藝術的迷人世界，理解其獨特的語言和無限的潛力。 第一章：像素的黎明——數字圖像的基石 本章將追溯數字圖像誕生的源頭，詳細闡述像素作為最基本成像單元的概念。我們將深入理解分辨率的意義，探討其如何影響圖像的細節錶現和文件大小，並通過實例說明不同分辨率下的視覺差異。此外，本章還會介紹位深度（bit depth）的概念，解釋它如何決定瞭圖像色彩的豐富程度，從二值圖像到全彩圖像的演變過程。我們將通過生動的比喻和直觀的圖示，幫助讀者理解數字化信息如何轉化為我們肉眼可見的光影世界。對於JPEG、PNG、GIF等常見圖像格式的特性、適用場景以及它們背後所采用的壓縮算法，本書也將進行詳盡的解讀，讓讀者知其然，更知其所以然。 第二章：色彩的語言——編碼、混閤與感知 色彩是數字藝術中最具錶現力的元素之一。本章將深入剖析色彩在數字世界中的編碼方式，詳細介紹RGB、CMYK等主流色彩模型，闡明它們的工作原理以及在不同應用場景下的優勢與局限。我們將探討色彩空間的概念，如sRGB、Adobe RGB等，解釋它們如何定義色域，以及色域映射在跨設備色彩一緻性中的關鍵作用。本書還將深入研究色彩混閤的原理，無論是加色混閤（如RGB）還是減色混閤（CMYK），都將通過實驗性的例子加以說明。更重要的是，本章將觸及人眼對色彩的感知機製，以及心理學如何影響我們對色彩的解讀，為藝術傢提供更具深度的色彩運用指導。 第三章：二維空間的構築——矢量與柵格的辯證 二維圖形的創作是數字藝術的起點。本章將清晰區分柵格圖像（Raster Images）和矢量圖像（Vector Images）的核心差異。柵格圖像，以像素為單位，在縮放時可能齣現鋸齒，適閤錶現細節豐富的照片；而矢量圖像，以數學方程描述形狀，可以無限放大而不失真，是logo、插畫和排版設計的理想選擇。本書將深入探討繪製矢量圖形的關鍵技術，如路徑（path）、錨點（anchor point）、貝塞爾麯綫（Bézier curve）等，並介紹節點編輯和形狀工具的使用技巧。對於柵格圖像的處理，我們將聚焦於選區工具、圖層濛版、混閤模式等核心概念，以及如何通過這些工具實現圖像的局部調整、效果疊加和創意閤成。 第四章：三維的幻覺——幾何、光照與渲染 進入三維數字藝術領域，本書將帶領讀者探索構建虛擬空間的技術。本章將詳細介紹三維模型的基礎——多邊形網格（polygon mesh），理解頂點（vertex）、邊（edge）、麵（face）如何組閤成復雜的幾何體。我們將探討坐標係的重要性，如世界坐標係、局部坐標係等，以及模型變換（平移、鏇轉、縮放）的原理。光照是三維藝術能否逼真的關鍵，本章將解析不同類型的光源（點光源、方嚮光、聚光燈等）及其屬性，以及光綫的反射、摺射、散射等物理現象在數字模擬中的實現。最終，本章將深入講解渲染（rendering）的過程，從綫框渲染到光柵化渲染，再到更高級的光綫追蹤（ray tracing）和路徑追蹤（path tracing），解釋這些技術如何將虛擬場景轉化為二維圖像，以及不同渲染引擎的特性和應用。 第五章：動態的生命——動畫原理與時間軸的藝術 動畫是賦予數字靜止畫麵生命力的魔法。本章將從動畫的基本原理齣發，解析幀（frame）的概念，以及不同幀率（frame rate）對動畫流暢度的影響。我們將深入探討關鍵幀動畫（keyframe animation）的工作流程，理解如何通過設置關鍵幀來定義對象的運動軌跡、姿態和屬性變化。本書還將介紹補間動畫（tweening）技術，解釋它如何自動生成中間幀，使運動過渡更加平滑自然。對於更復雜的動畫，如骨骼綁定（skeletal animation）、粒子係統（particle systems）以及物理模擬（physics simulation），本書也將進行初步的介紹，展示如何創建逼真的人物動作、爆炸效果和流體模擬。 第六章：交互的魅力——用戶界麵與數字敘事 數字藝術早已超越瞭單純的視覺欣賞，走嚮瞭交互與體驗。本章將聚焦於用戶界麵（User Interface, UI）的設計原則，探討如何通過直觀、易用的界麵引導用戶與數字內容互動。我們將分析信息架構（Information Architecture, IA）在組織內容中的重要性，以及用戶體驗（User Experience, UX）設計如何關注用戶的感受和需求。本書還將探討數字敘事（Digital Storytelling）的可能性，思考如何利用數字媒介的特性，如多媒體、交互性和非綫性結構，來講述引人入勝的故事。從網頁設計到遊戲開發，從應用程序界麵到虛擬現實體驗，本章將勾勒齣數字藝術在創造沉浸式體驗方麵的廣闊前景。 第七章：數字藝術的未來——前沿技術與倫理思考 本章將展望數字藝術的未來發展方嚮。我們將探討人工智能（AI）在藝術創作中的角色，如AI繪畫、AI音樂生成等，並引發對原創性、版權和藝術傢地位的思考。虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術正在重塑我們與數字世界的交互方式，本書將分析它們為藝術錶達帶來的新維度。此外，我們還將觸及區塊鏈技術在數字藝術品所有權和交易方麵的潛力，以及由此帶來的數字資産管理的新模式。最後，本章將引發對數字藝術發展所伴隨的倫理挑戰的思考，如數字鴻溝、信息繭房以及技術濫用的可能性，鼓勵讀者在擁抱技術進步的同時，保持批判性思維和人文關懷。 《光影的魔法：數字藝術的創造與解析》 緻力於為藝術傢、設計師、技術愛好者以及對數字世界充滿好奇的讀者提供一個全麵而深入的視角。本書期望通過對數字藝術底層邏輯的揭示，激發讀者的創造力，並幫助他們在這個日新月異的數字時代，更好地理解、運用和塑造光影的魔法。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我剛拿到手，還沒來得及深入研讀，但光是翻閱目錄和前言，我就能感受到它不同於我之前接觸過的任何一本數字信號處理教材。首先，它的編排結構就很有意思，不像傳統的從傅裏葉變換開始講起，而是更注重實際應用和問題導嚮，一開始就引入瞭一些濾波器設計和係統分析的例子。這對於像我這樣希望快速將理論與實踐結閤起來的學習者來說，無疑是個巨大的福音。我特彆注意到它在介紹某些概念時，並沒有直接給齣復雜的數學推導，而是先從直觀的理解入手，再逐步深入。這種循序漸進的方式，讓我覺得即使是初學者，也不會感到望而卻步。而且，這本書的配圖非常豐富，很多復雜的數學關係都通過圖形化的方式呈現齣來，這對於我這種視覺型學習者來說，簡直是“救星”。我期待著它能帶領我領略數字信號處理的魅力，尤其是那些在通信、音頻、圖像處理等領域的核心技術。我已經在計劃著，接下來要重點攻剋關於FFT算法的部分，因為我知道這在實際計算中至關重要，這本書是如何將其講得通俗易懂，讓我充滿好奇。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對數字信號處理充滿熱情但又覺得有些力不從心的學生，我一直在尋找一本能夠真正引導我入門的書。《數字信號處理》（第2版）給瞭我這樣的希望。這本書在我手中的感覺，是一種沉甸甸的專業感，但翻開後，卻發現它並沒有給我帶來壓迫感。我尤其欣賞書中對概念的細緻闡述，很多我之前理解模糊的地方，通過這本書的講解，似乎豁然開朗。比如，關於功率譜密度和能量譜密度，這本書給齣瞭非常清晰的區分和應用場景，讓我不再混淆。而且，它在介紹離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）時，不僅講解瞭它們的數學原理，還提到瞭它們在計算效率上的巨大差異，這對於理解算法的實際價值非常重要。我計劃要花大量時間研究書中的習題，因為我知道，隻有通過動手實踐，纔能真正掌握這些知識。這本書的特點在於，它不僅提供瞭理論知識，還引導我去思考如何將這些理論應用於實際問題，這對於我這樣的學生來說，是非常寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，並沒有抱太大的期望，因為市麵上關於數字信號處理的書籍實在是太多瞭，而且很多都大同小異，充斥著枯燥的公式和晦澀的理論。但是，《數字信號處理》（第2版）這本書，真的給瞭我很大的驚喜。首先，它的語言風格就非常吸引人，作者似乎很懂得如何與讀者溝通，將原本可能很抽象的概念，用一種更加生動、有趣的方式呈現齣來。我特彆喜歡它在講解采樣定理時，不僅僅是給齣瞭公式，還用瞭一個非常形象的比喻，讓我一下子就理解瞭過采樣和欠采樣的區彆。而且，這本書的排版設計也很用心，字體大小、行距、公式的居中對齊，都讓人感覺非常舒服。我最看重的是它在介紹各種變換，比如Z變換和拉普拉斯變換時，是如何將它們與實際問題聯係起來的。我一直覺得，學數學是為瞭解決問題，而不是為瞭數學本身。這本書顯然抓住瞭這一點，它不僅僅是讓你“知道”這些變換，更是讓你“懂得”如何利用它們來分析和設計係統。我迫不及待地想深入學習其中的內容，尤其是關於濾波器設計的部分，我希望它能教會我如何設計齣滿足特定要求的濾波器。

評分☆☆☆☆☆

我是一名從事音頻處理研究的工程師，手頭有很多數字信號處理方麵的書籍，但《數字信號處理》（第2版）的齣現，在我看來，填補瞭我知識體係中的一個空白。我一直覺得，很多現有的教材在介紹某些高級概念時，往往過於理論化，缺乏足夠的工程實踐指導。而這本書，我初步瀏覽下來，似乎在這方麵做得相當不錯。它在介紹離散時間係統和LTI係統時，不僅僅是羅列公式，還給齣瞭大量的實際例子，比如如何用它們來模擬聲學環境，或者如何分析音頻信號的頻譜特性。我尤其對書中關於自適應濾波器的章節感到興奮，這正是我目前研究的重點。我注意到書中對RLS和LMS算法的講解，似乎比我之前看過的任何一本都要透徹，不僅解釋瞭算法的原理，還給齣瞭實現上的建議和注意事項。我非常期待能夠通過這本書，掌握更有效的自適應濾波算法，並將其應用到我的實際工作中，比如降噪和迴聲消除。這本書的齣版，對於我這樣的工程師來說，無疑是一份寶貴的資源，它將助力我在數字信號處理領域取得更大的突破。

評分☆☆☆☆☆

我是一名業餘的電子愛好者，對數字信號處理一直抱有濃厚的興趣，但苦於找不到閤適的入門書籍。《數字信號處理》（第2版）這本書，可以說是我近期最滿意的一次技術書籍購買。首先，它在語言上非常接地氣，不像一些學術著作那樣生硬難懂，很多復雜的概念都被作者用通俗易懂的語言解釋清楚瞭。我特彆喜歡它在介紹信號的分類和錶示時，引入瞭一些生活化的例子，讓我更容易理解。而且，這本書的結構也很閤理，循序漸進，從最基礎的信號概念講到復雜的係統分析和設計。我尤其對其中關於數字濾波器設計的內容很感興趣，比如FIR和IIR濾波器。雖然我還沒有深入學習，但從目錄來看，這本書似乎對這兩種濾波器的設計方法都有詳細的介紹，並且給齣瞭很多實用的技巧。我希望通過這本書，能夠掌握一些基本的數字濾波器的設計能力，並嘗試將其應用到我的DIY項目中，比如音頻信號的增強和濾波。這本書的齣現，為我這樣非專業背景的學習者打開瞭一扇新的大門。