數字信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

史林 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 頻譜分析
• 圖像處理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030201089

版次：31

商品編碼：12301790

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育"十一五"規劃教材

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

頁數：456

正文語種：中文

內容簡介

　　本書係統講述瞭數字信號處理的基本原理、分析方法和處理技術。全書內容由五部分組成：信號和信號處理概論及模擬信號的數字化處理方法；離散時間信號——序列與離散時間係統的基本概念和時域、頻域分析；序列離散傅裏葉變換的概念、性質和應用及其快速算法；數字濾波器的基本概念與理論，數字濾波器的設計、算法結構和誤差分析；多采樣速率數字信號處理的基本理論、高效算法結構和應用舉例。書中結閤各章的重點內容，列舉典型例子介紹相應的Matlab信號處理工具箱函數，並給齣用Matlab闡述問題和求解計算或設計的程序及結果。各章配有理論練習題和Matlab上機實驗題。

目錄

前言

第1章 信號和信號處理
1.1 引言
1.2 信號及其分類
1.3 信號處理的基本概念
1.4 數字信號處理的實現方法
1.5 數字信號處理的主要特點
1.6 模擬信號的數字處理方法
1.6.1 模擬信號的數字處理原理框圖
1.6.2 采樣定理
1.6.3 采樣內插恢復
1.7 習題

第2章 離散時間信號和係統的時域分析
2.1 引言
2.2 離散時間信號——序列
2.2.1 常用的典型序列
2.2.2 任意序列的錶示
2.2.3 序列的基本運算
2.3 離散時間係統
2.3.1 綫性係統
2.3.2 時不變係統
2.4 離散時間LTI係統的時域分析
2.4.1 係統的單位脈衝響應
2.4.2 係統輸齣與輸入之間的關係
2.4.3 係統的因果性和穩定性
2.4.4 數字濾波器的分類
2.5 離散時間LTI係統的差分方程描述
2.5.1 綫性常係數差分方程
2.5.2 綫性常係數差分方程的求解
2.6 習題

第3章 離散時間信號和係統的頻域分析
3.1 引言
3.2 序列的離散時間傅裏葉變換
3.2.1 序列的離散時間傅裏葉變換的定義
3.2.2 序列的離散時間傅裏葉變換的性質
3.3 基本序列的離散時間傅裏葉變換
3.3.1 基本序列離散時間傅裏葉變換的求解
3.3.2 基本序列離散時間傅裏葉變換的列錶
3.4 序列的Z變換
3.4.1 序列的z變換的定義及收斂域
3.4.2 序列特性與收斂域的關係
3.4.3 常見序列的Z變換
3.4.4 序列的Z變換與DTFT的關係
3.4.5 逆Z變換
3.4.6 Z變換的性質和定理
3.5 離散時間LTI係統的頻域分析
3.5.1 差分方程的Z變換解
3.5.2 離散時間LTI係統的頻率響應
3.5.3 餘弦型信號通過離散時間LTI係統的響應
3.5.4 離散時間LTI係統的穩態響應和暫態響應
3.5.5 離散時間LTI係統的相位延遲和群延遲
3.6 離散時間LTI係統的z域分析
3.6.1 離散時間LTI係統的係統函數
3.6.2 離散時間LTI係統的差分方程與係統函數
3.6.3 係統函數的極點分布與係統因果性和穩定性的關係
3.6.4 係統函數的零極點分布對係統頻率響應特性的影響
3.7 梳狀濾波器、全通濾波器和最小相位係統
3.7.1 梳狀濾波器
3.7.2 全通濾波器
3.7.3 最小相位係統
3.8 習題

第4章 離散傅裏葉變換
4.1 引言
4.2 周期序列的離散傅裏葉級數及性質
4.2.1 周期序列的離散傅裏葉級數
4.2.2 DFS的性質
4.3 離散傅裏葉變換
4.3.1 離散傅裏葉變換的定義
4.3.2 離散傅裏葉變換的矩陣錶示
4.3.3 離散傅裏葉變換與z變換及離散時間傅裏葉變換之間的關係
4.4 離散傅裏葉變換的隱含周期性和性質
4.4.1 離散傅裏葉變換的隱含周期性
4.4.2 離散傅裏葉變換的性質和定理
4.4.3 離散傅裏葉變換性質列錶
4.5 離散傅裏葉變換的應用
4.5.1 利用DFT計算序列的綫性捲積
4.5.2 利用DFT對連續時間信號進行頻譜分析
4.5.3 利用DFT對序列進行頻譜分析
4.5.4 利用DFT對周期性序列進行頻譜分析
4.6 習題

第5章 快速離散傅裏葉變換
5.1 引言
5.2 基2FFT算法
5.2.1 直接計算DFT的運算量及減少運算量的基本途徑
5.2.2 時域抽取基ZFFT算法
5.2.3 頻域抽取基2FFT算法
5.2.4 變形基2FFT運算流圖
5.3 IDFT的快速算法
5.3.1 鏇轉因子指數變極性法
5.3.2 直接調用FFT子程序法
5.4 基4FFT算法
5.5 實序列的FFT算法
5.5.1 利用復序列的FFT計算實序列的FFT
5.5.2 離散哈特萊變換及其快速算法
5.6 習題
……

第6章 無限長單位脈衝響應數字濾波器的設計
第7章 有限長脈衝響應數字濾波器設計
第8章 數字濾波器的算法結構與誤差分析
第9章 多速率數字信號處理
參考文獻

《數字信號處理》：解鎖信息世界的鑰匙 在這個信息爆炸的時代，數據如同潮水般湧來，從我們每天使用的智能手機、社交媒體，到醫療影像、天文觀測，再到工業自動化和金融交易，無處不充斥著各種各樣的信號。然而，這些原始的信號往往雜亂無章，充滿瞭噪聲，難以直接解讀和利用。我們需要一種強大的工具來“馴服”這些信號，提取其中有價值的信息，並對其進行處理和分析。這正是《數字信號處理》這本書所要揭示的奧秘。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次穿越數字信息海洋的深度探索。它將帶領讀者領略信號的世界，理解它們是如何被捕捉、轉換和解讀的。我們會從最基礎的概念入手，解釋什麼是信號，它們如何被量化成離散的數據點，以及為什麼數字信號處理如此重要。你將瞭解到，看似抽象的數學公式背後，隱藏著對我們現實世界理解和操控的強大力量。 信號的起源與數字化之旅 首先，我們需要理解信號的本質。想象一下，當你在聽一段音樂時，你的耳朵接收到的是聲波——一種連續變化的物理量。當你在看一張照片時，你的眼睛接收到的是光綫的強度和顔色——同樣是連續變化的。這些連續變化的物理量就是模擬信號。然而，在計算機和現代電子設備中，我們隻能處理離散的、數字化的信息。因此，將模擬信號轉換為數字信號的過程，即“采樣”和“量化”，就顯得尤為關鍵。 本書將詳細闡述采樣定理，解釋為什麼我們需要以一定的頻率對信號進行采樣纔能完整地捕捉其信息，避免“混疊”現象的發生。你將直觀地理解，采樣率越高，保留的信號信息就越多，但同時數據量也會越大。接著，我們會探討量化，即如何將連續的信號幅度映射到有限的數字級彆。這裏涉及量化誤差，以及如何通過選擇閤適的量化位數來權衡精度與數據存儲的需求。通過對這些基礎概念的深入剖析，讀者將建立起對數字信號處理“前置處理”環節的清晰認識，為後續的學習打下堅實基礎。 時域與頻域的轉換：洞察信號的內在規律 一旦信號被數字化，我們就可以利用強大的數學工具來分析它。其中，傅裏葉變換是數字信號處理的核心之一。傅裏葉變換的神奇之處在於，它能夠將一個信號從“時域”——即隨時間變化的錶示——轉換到“頻域”——即信號中包含的各種頻率成分的錶示。 想象一下，你聽到一段復雜的音樂，在時域上，它隻是一個不斷變化的聲壓波形。但通過傅裏葉變換，我們可以看到這段音樂是由許多不同頻率的正弦波疊加而成，比如高頻的鑔片聲，低頻的大提琴聲。本書將詳盡介紹離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT）。你將學習到如何計算一個信號的頻譜，理解頻譜圖的含義，以及如何利用頻譜信息來識彆信號的特徵、去除噪聲或識彆特定的頻率成分。 時域分析關注信號隨時間的變化特性，比如信號的上升沿、下降沿、峰值等。而頻域分析則揭示瞭信號的頻率構成，這是理解信號本質、進行濾波、調製解調等操作的關鍵。本書會通過豐富的例子，讓你深刻理解時域和頻域之間的互補關係，以及如何根據分析需求選擇閤適的域進行處理。 濾波：淨化信號，提取精髓 噪聲是信號處理中不可避免的挑戰。無論是通信係統中的乾擾，還是傳感器測量中的隨機誤差，噪聲都會影響我們對信號的準確解讀。濾波技術就像一把“手術刀”，能夠去除信號中的有害成分，保留我們關心的有用信息。 本書將詳細介紹兩種主要的數字濾波器：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。你將學習到如何設計和實現這些濾波器，理解它們在頻域上的特性，例如低通濾波（隻允許低頻信號通過）、高通濾波（隻允許高頻信號通過）、帶通濾波（隻允許特定頻段的信號通過）和帶阻濾波（阻止特定頻段的信號通過）。 例如，在音頻處理中，低通濾波器可以用來去除高頻的嘶嘶聲；在圖像處理中，模糊效果就是一種低通濾波的應用；而在通信係統中，帶通濾波器則用來分離不同信道傳輸的信號。本書將通過實際案例，讓你掌握設計和應用濾波器的技巧，解決實際問題。 其他重要的信號處理技術 除瞭傅裏葉變換和濾波，數字信號處理還涵蓋瞭眾多其他強大的技術。本書還將深入探討： 捲積： 捲積是數字信號處理中最基本也是最重要的運算之一。它描述瞭一個係統對輸入信號的響應。理解捲積，你就理解瞭係統是如何塑造信號的。無論是音頻效果器的仿真，還是通信係統中接收信號的形成，都離不開捲積運算。 相關： 相關分析用於衡量兩個信號之間的相似程度。在模式識彆、目標檢測、信號匹配等領域有著廣泛應用。例如，在雷達係統中，通過計算迴波信號與已知信號的相關，可以判斷是否存在目標。 自適應濾波： 與傳統的固定濾波器不同，自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其參數，以達到最佳的濾波效果。這在噪聲環境變化的情況下尤其有用，例如在迴聲消除、信道均衡等應用中。 采樣率轉換： 有時我們需要將一個采樣率的數字信號轉換為另一個采樣率的信號，例如將CD音質的音頻（44.1 kHz）轉換為高解析度音頻（96 kHz）。本書將介紹如何進行采樣率的升降采樣，以實現信號的頻率縮放。 數字信號處理在通信、音頻、圖像、語音等領域的應用 數字信號處理並非是孤立的理論，它滲透到我們生活的方方麵麵，是現代科技發展的基石。本書將通過大量的實際應用案例，讓你看到這些理論知識是如何轉化為我們能夠感知和使用的技術： 通信係統： 你的手機能夠流暢地打電話、上網，離不開數字信號處理在調製、解調、編碼、解碼、信道均衡等方麵的應用。信號的壓縮和傳輸效率的提升，都依賴於先進的信號處理技術。 音頻處理： 音樂的錄製、編輯、播放，以及各種音頻效果（如混響、均衡器），都離不開數字信號處理。MP3、AAC等音頻壓縮格式更是數字信號處理的傑齣代錶。 圖像和視頻處理： 你看到的清晰的數碼照片、流暢的高清視頻，以及各種圖像增強、降噪、邊緣檢測、人臉識彆技術，都依賴於強大的數字信號處理算法。JPEG、MPEG等圖像和視頻壓縮標準，極大地提高瞭信息傳輸和存儲的效率。 語音識彆與閤成： 智能助手能夠理解你說的話，並做齣響應，這背後是復雜的語音信號處理技術。語音閤成技術也讓我們能夠聽到機器“說話”。 醫學影像： CT、MRI等醫學成像技術，需要對采集到的信號進行復雜的處理纔能生成清晰的醫學圖像，幫助醫生進行診斷。 其他領域： 從地震信號分析到股票市場數據的處理，從工業設備的故障診斷到自動駕駛汽車的傳感器數據融閤，數字信號處理都扮演著至關重要的角色。 本書的價值與閱讀指南 《數字信號處理》不僅是一門技術學科，更是一種解決問題的思維方式。通過學習本書，你將： 掌握核心理論： 深入理解信號的本質、數字化過程、傅裏葉變換、濾波等核心概念。 提升分析能力： 能夠分析信號的頻率特性、時間特性，並從中提取有價值的信息。 學會實際應用： 瞭解數字信號處理在各個領域的實際應用，並能夠將其應用於解決具體問題。 培養工程思維： 學習如何權衡精度、計算復雜度、實時性等因素，設計齣高效的信號處理方案。 本書力求深入淺齣，即使你沒有深厚的數學背景，也能通過本書的學習逐漸掌握數字信號處理的精髓。我們通過豐富的圖示、直觀的比喻和貼近實際的案例，讓你在輕鬆愉快的氛圍中，逐步解鎖數字信息世界的奧秘。 無論你是通信工程師、嵌入式係統開發者、算法工程師，還是對信息技術充滿好奇的學生，亦或是希望在工作或研究中應用數字信號處理技術的專業人士，《數字信號處理》都將是你的得力助手，助你在這信息洪流中乘風破浪，洞悉本質，掌握未來。翻開本書，開啓你的數字信號探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

我最近終於下定決心，想要在業餘時間深入瞭解一下“數字信號處理”這個領域，但當我翻遍瞭書架，試圖找到一本能夠真正點燃我學習熱情、又能讓我感到親切和易於理解的書時，卻發現市麵上大多數的書籍要麼過於理論化，公式堆砌得讓人望而生畏，要麼就是內容非常零散，缺乏係統性。我希望找到一本能夠循序漸進地引導我入門，並且能結閤一些實際應用案例的書籍，這樣我纔能更好地理解抽象的概念是如何在現實世界中發揮作用的。尤其是我對音頻信號的處理非常感興趣，比如降噪、混響、以及一些音效的生成，如果書籍中能有一些關於這方麵的介紹，那將是再好不過瞭。我一直認為，學習任何一項技術，最重要的不是死記硬背公式，而是理解背後的邏輯和原理，並能夠將其靈活運用。所以，我期待的這本書，應該能夠幫助我建立起堅實的理論基礎，同時又能提供足夠多的實踐指導，讓我能夠動手嘗試，感受數字信號處理的魅力。我希望這本書的作者能夠用一種非常生動、形象的方式來講解復雜的概念，避免使用過多晦澀難懂的術語，讓即使是初學者也能輕鬆跟上。

評分☆☆☆☆☆

我一直對“數字信號處理”這個概念感到好奇，總覺得它離我們的生活很近，但又摸不著頭腦。我希望找到一本能夠為我揭開這個神秘麵紗的書，讓我明白它到底是什麼，以及它是如何工作的。我尤其想瞭解，我們日常生活中接觸到的各種電子設備，比如手機、音響、相機等等，它們內部是如何運用數字信號處理技術的。例如，手機上的降噪功能是如何實現的？相機拍攝的照片又是如何經過處理纔能呈現齣如此清晰的畫麵的？我對這些實際的應用場景非常感興趣，希望能通過這本書找到答案。如果書中能夠穿插一些有趣的案例分析，比如如何用數字信號處理來修復老舊的音頻文件，或者如何分析天文望遠鏡接收到的信號，那就太棒瞭。我希望這本書能夠像一位經驗豐富的嚮導，帶領我走進數字信號處理的世界，讓我對這個領域有一個清晰的認識，並激發我進一步探索的興趣。我不想僅僅停留在理論層麵，而是希望能夠瞭解到這些技術是如何改變我們生活的，以及未來還有哪些可能性。

評分☆☆☆☆☆

我在工作中經常會遇到需要處理大量數據的情況，而我對“數字信號處理”這個術語一直感到很好奇，似乎它能夠為我提供一種全新的解決問題的方式。我希望能找到一本能夠讓我理解數據背後規律的書籍，並學習如何利用數字信號處理的技術來提取有用的信息。例如，我希望瞭解如何從復雜的傳感器數據中識彆齣異常模式，或者如何對時間序列數據進行預測。我也對圖像和視頻信號的處理很感興趣，例如如何對圖像進行增強、去噪，或者如何實現視頻的壓縮和傳輸。我期待這本書能夠為我提供清晰的理論框架，同時也能展示這些技術在實際工程中的應用，比如在通信、醫療、金融等領域。我希望這本書能夠幫助我建立起一種新的數據分析思維，讓我能夠更有效地處理和理解我所麵臨的數據。

評分☆☆☆☆☆

我一直對“數字信號處理”抱有濃厚的興趣，總覺得它是一個連接理論與實踐的橋梁，尤其是在圖像處理和計算機視覺領域。我希望能找到一本能夠深入探討如何運用數字信號處理技術來分析和理解圖像的書。我非常好奇，機器是如何“看到”並“理解”圖像中的物體的？例如，人臉識彆、物體檢測、圖像分割這些技術，它們背後的數學原理和算法是什麼？我希望這本書能夠從傅裏葉變換、捲積等基本概念講起，逐步深入到更復雜的圖像處理算法，比如邊緣檢測、特徵提取、圖像恢復等。如果書中能夠提供一些實例，展示這些技術是如何應用在自動駕駛、醫療影像分析、安防監控等方麵的，那就再好不過瞭。我希望通過閱讀這本書，能夠建立起紮實的圖像處理理論基礎，並掌握一些實用的圖像分析技巧，為我未來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對聲音充滿熱愛的人，我一直夢想著能夠深入瞭解音頻信號處理的奧秘。我希望找到一本關於“數字信號處理”的書，能夠詳細講解如何對音頻信號進行分析、變換和閤成。例如，我非常好奇那些專業的音樂製作軟件中，各種效果器是如何工作的，比如均衡器、壓縮器、延遲效果等等。我希望這本書能夠解釋這些效果背後的數學原理和算法，並提供一些實際操作的指導。我也對語音識彆和語音閤成技術很感興趣，希望這本書能夠觸及這些領域，讓我瞭解機器是如何“聽懂”人類語言，以及如何“說齣”人類語言的。如果書中能夠提供一些代碼示例，讓我可以嘗試著去實現一些簡單的音頻處理功能，那將是非常寶貴的。我希望這本書能夠帶領我從基礎的數字信號概念齣發，逐步深入到更復雜的音頻處理技術，讓我能夠更好地理解音樂的生成過程，甚至自己動手創作齣一些獨特的音效。