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姚志恩 著

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• 算法
• 通信工程
• 电子工程
• 图像处理
• 滤波
• 傅里叶变换

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308179287

版次：1

商品编码：12337223

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-05-01

用纸：胶版纸

内容简介

姚志恩编著胡斌武总主编的《数字信号与处理》分为理论、实训和课程设计部分，理论以教师讲授为主，主要是数字信号处理中理论基础知识和各种设计实现思路的梳理；实训部分以学生应用理论知识进行项目自主探究，利用MATLAB软件实现数字信号处理的模拟设计和应用；课程设计以学生综合利用理论和电子电路设计制作相关技能自主设计制作基于DSP的数字信号处理系统。

目录

第1章 数字信号处理概述
1.1 数字信号与处理
1.1.1 数字信号处理系统
1.1.2 数字信号处理的特点
1.2 数字信号处理的应用领域
1.2.1 语音信号处理
1.2.2 图像信号处理
1.2.3 振动信号处理
1.2.4 地球物理处理
1.2.5 生物医学处理
1.3 数字信号处理的使用
1.3.1 用数字代表事物的特征
1.3.2 用数字信号描述事物的变化
1.3.3 用数学公式表示信号的关系
1.3.4 找出最佳的处理方法
1.3.5 用计算机处理数字信号
1.3.6 应用数字信号处理的关键
第2章 数字信号处理基础
2.1 时域信号与系统
2.1.1 时域信号的描述
2.1.2 信号之间的数学关系
2.1.3 时域系统的描述
2.1.4 时域信号处理的一般方法
2.2 频域信号与系统
2.2.1 频域信号的描述
2.2.2 频域信号的正弦变换
2.2.3 频域信号的傅里叶变换
2.2.4 系统的频率响应特性
2.2.5 频域分析的一般方法
2.3 快速傅里叶变换
2.3.1 时域信号快速傅里叶变换
2.3.2 频域信号快速傅里叶变换
第3章 数字滤波器的原理及设计
3.1 数字滤波器的原理
3.1.1 数字滤波器的概念
3.1.2 数字滤波器的性能指标
3.1.3 数字滤波器的研究方法
3.1.4 信号流图和系统函数
3.2 数字滤波器的结构
3.2.1 无限脉冲响应滤波器的结构
3.2.2 有限脉冲响应滤波器的结构
3.3 数字滤波器的类别
3.3.1 IIR滤波器与FIR滤波器的表达式
3.3.2 IIR滤波器与FIR滤波器的比较
3.4 IIR滤波器的设计
3.4.1 模仿模拟滤波器的设计
3.4.2 巴特沃斯滤波器
3.4.3 切比雪夫滤波器的设计
3.4.4 线性变换法设计IIR数字滤波器
3.4.5 脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器
3.4.6 直接设计IIR数字滤波器
3.5 FIR滤波器的设计
3.5.1 线性相位FIR数字滤波器的特点
3.5.2 FIR数字滤波器的设计原
3.5.3 数字滤波器的性能指标
3.5.4 窗函数设计原理分析
3.5.5 窗函数设计方法
3.5.6 典型的窗函数
3.5.7 FIR滤波器窗函数设计实例
第4章 多采样率信号处理
4.1 多采样率的概念
4.2 离散信号的抽取与内插
4.2.1 抽取与内插的时域描述
4.2.2 抽取与内插的变换域描述
4.3 抽取滤波器与内插滤波器
4.3.1 抽取滤波器
4.3.2 内插滤波器
4.3.3 有理数倍抽样率转换
4.3.4 抽取滤波器的FIR结构和多相结构
4.3.5 内插滤波器的FIR占构和多相结构
4.4 正交镜像滤波器组
4.4.1 数字滤波器组的一般概念和定义
4.4.2 正交镜像滤波器组
4.5 离散小波变换
4.5.1 连续小波变换
4.5.2 多分辨率分析
4.5.3 二进小波
4.5.4 二进小波变换与滤波器组
第5章 数字信号处理的实现
5.1 数字信号的处理实践基础
5.1.1 DSP集成电路概述
5.1.2 DSP芯片的运算
5.1.3 基于Matlab的数字信号处理基本操作
5.1.4 数字信号处理系统开发流程
5.2 数字信号处理典型应用
5.2.1 DSP最小系统的设计
5.2.2 基于Matlab的数字滤波器设计
5.2.3 语音信号的处理示例
5.2.4 多采样率信号处理Matlab示例
主要参考文献

《穿越时空的低语：声音的奥秘与演变》 引言 我们的世界充斥着无形却又无处不在的“低语”——那是声音，是信息传递的古老媒介，是情感交流的载体，更是理解宇宙万物运作规律的钥匙。从遥远星辰的振动到微观粒子间的碰撞，声音以其独特的方式，编织着物质世界的交响曲。本书并非一本关于数字转换或信号滤波的技术手册，而是试图以一种更为广阔的视角，深入探索声音的本质，揭示其在自然界、人类文明以及我们感知体验中所扮演的深刻角色。我们将一同穿越时空的洪流，聆听那些构成我们现实基础的“低语”，并尝试理解它们是如何诞生、传播、演变，并最终触动我们的心灵。 第一章：声音的起源：宇宙的初啼与万物的共振 声音并非人类的专利。事实上，宇宙诞生之初，便已充斥着能量的波动。大爆炸的余音，恒星形成时的轰鸣，黑洞吞噬物质时发出的哀嚎，这些宏大的宇宙乐章，虽然我们无法直接听见，但它们的存在印证了振动是物质世界的基本属性。本书将从物理学的视角出发，探讨声音的产生机制：物质的振动如何形成声波，声波的传播需要介质，以及不同介质对声音传播速度和特性的影响。我们将追溯自然界中各种声音的来源：风吹过树叶的沙沙声，海浪拍打礁石的呼啸，动物为了生存和繁衍发出的鸣叫，甚至地壳板块运动引起的低沉震颤。这些自然之音，不仅是大自然的语言，更是地球生态系统和谐运转的体现。我们将理解，声音的传播速度、频率、振幅这些基本参数，是如何与物质的密度、弹性、温度等物理属性紧密相连的。 第二章：人耳的奇迹：感知声波的生物工程 人类拥有极其精巧的听觉系统，能够捕捉和解析种类繁多的声音。本书将聚焦于生物学和神经科学的视角，解析人耳的构造及其工作原理。从外耳收集声波，到中耳放大振动，再到内耳将机械能转化为神经信号，每一步都充满了生命进化的智慧。我们将深入了解耳蜗的微观结构，揭示毛细胞如何区分不同频率的声音，以及大脑如何整合这些信息，形成我们对声音的完整感知。更重要的是，我们将探讨声音感知中的主观性：为什么同一种声音，对不同的人会产生不同的感受？这涉及到我们的听觉阈值、音色偏好、以及声音如何与我们的记忆、情感和经验产生关联。我们将研究声音在人类交流中的关键作用，从最原始的哭喊和欢笑，到复杂的语言，声音如何承载着情感、意图和信息，构成了人类社会沟通的基石。 第三章：声音的语言：从古老符号到现代编码 声音作为信息载体，其重要性不言而喻。本书将沿着历史的长河，追溯人类如何利用声音进行记录、传递和储存信息。我们将考察古代文明中口头传统的智慧，通过吟唱、故事和仪式代代相传。从最早的象形文字，到后来的拼音文字，人类一直在尝试将抽象的声音转化为可见的符号。我们将探讨音乐的起源和演变，以及它如何成为一种超越语言界限的 universal language。音乐的旋律、节奏和和声，如何触动人类最深层的情感，引发共鸣？我们将审视语言的构成要素：音素、音节、词汇、语法，以及它们如何协同作用，构建出复杂而富有表现力的意义。本书将探讨声音在艺术、文学和哲学中的地位，声音的节奏如何影响诗歌的韵律，声音的色彩如何描绘场景，声音的沉默又如何蕴含深意。 第四章：声波的魔力：影响与塑造我们的世界 声音的力量远不止于沟通和感知。它能够直接影响我们的生理和心理状态，甚至在科学、技术和艺术领域发挥着关键作用。我们将探讨声音在医疗领域的应用，如超声波成像，如何帮助我们诊断疾病；以及声音疗法，如何通过特定频率的声音来放松身心，缓解压力。我们将审视声音在工程技术中的应用，例如声纳技术，如何用于探测水下物体；以及超声波清洗，如何高效地去除污垢。我们将深入研究声音的声学特性，例如共振、驻波、干涉等现象，以及它们如何被应用于建筑设计、乐器制造等领域，以达到最佳的听觉效果。本书还将触及声音的潜在负面影响，如噪音污染，它不仅会损害听力，还会对我们的健康和情绪产生不良影响。我们将讨论如何通过合理的声学设计和降噪技术，创造更宜人的声音环境。 第五章：声音的未来：科技与艺术的交响 随着科技的飞速发展，我们对声音的理解和利用正进入一个全新的时代。本书将展望声音的未来发展趋势。我们将探讨虚拟现实和增强现实技术如何通过沉浸式的声音体验，重塑我们的感知方式。我们将关注人工智能在声音合成、语音识别和音乐创作方面的突破，AI如何学习并模仿人类的声音，甚至创作出令人惊叹的音乐作品。我们将审视声音技术在环境保护、灾害预警以及科学探索等领域的应用前景，例如通过分析地球发出的声音来监测气候变化，或利用声音信号来探测外星生命。最后，本书将回归人文关怀，思考在科技日益发展的今天，声音在人际关系、文化传承和艺术创新中扮演的独特价值。我们如何利用新兴技术，更好地保留和传播那些珍贵的声音遗产？我们又如何通过声音，创造出更丰富、更具意义的人类体验？ 结语 《穿越时空的低语：声音的奥秘与演变》旨在唤醒读者对声音世界的深切好奇。我们希望通过这本书，您能重新审视那些习以为常的声音，聆听那些隐藏在喧嚣背后的细微之处。声音，是连接我们与世界、连接过去与未来、连接物质与精神的无形桥梁。愿您在这趟探索声音奥秘的旅程中，有所启迪，有所感悟，并能以一种全新的方式，去“听”这个充满生机与活力的世界。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对技术类书籍的“颜值”要求比较高的读者。许多技术书籍往往因为内容过于专业，而在设计上显得有些沉闷和缺乏吸引力。《数字信号与处理》这本书在这一点上做得非常出色。从封面到内页的排版，都充满了现代感和专业性。银色和深蓝色系的运用，让整本书看起来既稳重又不失活力。内页的字体大小适中，行距合理，长时间阅读也不会感到疲劳。而且，书中大量的图表和插图都经过精心设计，不仅清晰地展示了数据和概念，还融入了艺术的美感。我特别喜欢书中对波形图、频谱图等关键图示的处理，它们线条流畅，色彩搭配得当，能够非常直观地传达信息。这不仅仅是一本技术书籍，更像是一件精美的艺术品。这种用心的设计，极大地提升了我的阅读体验，让我更愿意投入时间去钻研其中的内容。一本优秀的书，不仅要有深厚的内涵，也要有赏心悦目的外在，而《数字信号与处理》恰好做到了这一点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引人，深蓝色的背景搭配银白色的线条勾勒出复杂的波形图，仿佛预示着一场深入探索信号世界的奇妙旅程。我是一位对科学充满好奇心的学生，对数字信号处理这个概念一直抱有浓厚的兴趣，但又觉得它似乎有些遥不可及，像一个隐藏在数学海洋深处的宝藏。这本书的标题《数字信号与处理》正是我一直在寻找的那艘船。我迫不及待地翻开了第一页，期望能找到通往理解这个复杂领域的清晰路径。书中的排版清晰，章节划分合理，让我能循序渐进地学习。从最初的信号概念入手，到离散时间信号、采样定理等基础知识的讲解，都非常详尽且生动，完全不像我之前看过的那些枯燥的理论书籍。我尤其喜欢书中大量的图示和实例，它们将抽象的概念具象化，让我能更直观地理解信号的变换和处理过程。例如，关于傅里叶变换的章节，作者运用了非常形象的比喻，将复杂的数学推导转化为易于理解的图像，这对我来说是巨大的帮助。这本书就像一位耐心的向导，带领我在数字信号的广阔天地中漫步，让我对未来的学习充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚踏入大学校园的工科新生，对未来要学习的专业课程感到既兴奋又迷茫。数字信号处理是我的专业必修课之一，但我在刚接触这个概念时，觉得它非常抽象和难以理解。《数字信号与处理》这本书，是我在老师的推荐下找到的。我最看重的是它循序渐进的学习方式。作者从最基础的信号定义开始，一步步引导读者进入数字信号处理的世界。书中的语言通俗易懂，避免了过多晦涩难懂的术语，即使是没有基础的读者也能轻松理解。我特别喜欢作者在讲解概念时所使用的比喻和类比，它们帮助我将抽象的数学概念与生活中的实际事物联系起来，大大降低了学习的难度。例如，在讲解采样定理时，作者用“拍照”来类比，生动形象地说明了采样频率的重要性。这本书为我打下了坚实的基础，让我对数字信号处理这门课程不再感到畏惧，反而充满了学习的热情和动力。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本真正好的技术书籍，不应该仅仅是理论的堆砌，更应该能够激发读者的思考和探索精神。《数字信号与处理》这本书在这方面表现得尤为突出。它不仅仅罗列了各种算法和公式，更是在字里行间传递着对数字信号处理领域深厚的热情和深刻的见解。书中对于一些前沿技术的讨论，例如机器学习在信号处理中的应用，以及对未来发展趋势的展望，都给我留下了深刻的印象。作者的思考角度非常独特，他能够从宏观的角度审视整个领域，又能深入到微观的细节进行剖析。这种“仰望星空”与“脚踏实地”相结合的写作风格，让我受益匪浅。我常常在阅读完某个章节后，会陷入沉思，思考书中提出的问题，并尝试自己去寻找答案。这本书就像一位睿智的长者，在与我进行一场关于数字信号处理的深度对话，引导我不断地思考和成长。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业摸爬滚打了多年的工程师，我深知数字信号处理在现代通信系统中的核心地位。尽管我在此领域积累了一些实践经验，但我总觉得在理论层面还有些欠缺，很多时候只能靠“经验主义”来解决问题。因此，我一直想找一本能够系统梳理理论知识，同时又能兼顾实际应用的专业书籍。《数字信号与处理》这本书的出现，无疑填补了我的这一空白。这本书的理论深度足够，从采样、量化到各种滤波器设计，再到高级的自适应滤波和谱估计，都进行了非常详尽的阐述。我惊喜地发现，书中的许多章节都紧密结合了实际工程问题，提供了许多解决方案和设计思路。例如，在讲解FIR滤波器设计时，作者不仅介绍了多种设计方法，还给出了具体的代码实现和性能分析，这对于我这样的工程师来说，无疑是宝贵的财富。书中的数学推导严谨而清晰，每一步都解释到位，让我能真正理解其背后的原理，而不是生搬硬套公式。这本书已经成为我案头必备的参考书，每次遇到技术难题，都能从中找到灵感和答案。