BF:信号处理与信号变换500问 林凌 电子工业出版社 9787121303654 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林凌 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121303654

商品编码：29379910432

包装：平装-胶订

出版时间：2017-01-01

基本信息

书名:信号处理与信号变换500问

定价：88.00元

售价：70.4元

作者:林凌

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787121303654

字数：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

编辑推荐

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内容提要

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《职场新生代实用电子技术问答系列》丛书收集了高年级大学生、研究生在实验和课题研究工作中的电路问题，还包括工作不久的工程技术人员在新产品研发或产品维护中遇到的大量问题，并进行了解答。本选题主要是有关信号处理与信号变换电路的基本知识等方面的知识。这些知识的重要性是不言而喻的，实际上，具备信号处理与信号变换电路的全面知识与足够的设计能力决定了测控系统、仪器仪表等任何一个现代化装置与系统的性能甚至成败。

目录

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作者介绍

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林凌：女 博士 教授 博士生导师1978.9-1982.7在合肥工业大学本科学习，获学士学位。1982.9-1984.8在中国煤炭科学院唐山分院工作，任助理工程师，参加了井下激光定向仪的研制工作。1984.9-1987.6在天津大学攻读硕士研究生。1987.7获硕士学位后留校任教至今。讲授'现代传感技术”、'信号与系统”两门主课，主持横向合作项目'脉搏式动脉血氧计的开发”，参加了天津市科委项目'长时间动态心电监测关键技术的研究”。1995.10作为中日交流留学生由国家教委派往日本北海道大学攻读博士学位，1999.12获博士学位后即按计划回国。回国后立即着手指导研究生开展人体组织内光传播的建模与蒙特卡罗法仿真、组织光学特性无损检测、组织化学成分无损检测理论与技术、新生儿脑血氧监护仪等相关研究，已完成3项国家自然科学基金、3项天津市科委基金项目，发表论文300余篇（其中SCI检索100篇、EI检索200篇），申请国家发明150多项（其中授权100余项），出版教材和专著22本。

文摘

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序言

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信号的奥秘：探索信号处理与变换的广阔天地 信号，如同信息的载体，贯穿于我们生活的方方面面。从清晨唤醒你的闹钟，到夜晚点亮城市的灯光，从远方传递的语音，到医疗诊断中的波形，无一不蕴含着丰富的信号信息。理解和驾驭这些信号，是现代科技进步的基石，也是无数领域创新的源泉。本书旨在带领读者深入探索信号处理与信号变换的迷人世界，揭示信号的本质，掌握分析和改造信号的强大工具。 信号处理：从理解到控制 信号处理，顾名思义，是对信号进行一系列操作，以提取有用信息、去除噪声干扰、实现特定功能的过程。它涵盖了从最基础的信号采集、表示，到复杂的信号分析、滤波、增强、压缩乃至识别等多个层面。 信号的本质与表示： 在深入信号处理之前，我们首先需要理解信号的本质。信号可以是有连续时间变化的，也可以是离散时间采样的；可以是模拟的，也可以是数字的。本书将详细介绍不同类型的信号，以及它们在数学上的表示方法。例如，一个声音信号可以被表示为一个随时间变化的电压函数，而一张数字图像则可以被看作是一个二维像素矩阵。理解信号的表示形式，是进行后续处理的基础。我们将探讨如何用数学模型来描述和模拟各种实际信号，例如用正弦波来表示周期性振动，用脉冲函数来表示瞬时事件。 时域与频域分析： 信号处理的核心在于分析信号的特性。其中，时域分析关注信号随时间（或空间）的变化规律，例如信号的幅度、频率、相位等。而频域分析则将信号分解为其包含的各种频率成分，揭示信号的“频谱”特征。傅里叶变换是连接时域与频域的桥梁，它能够将复杂的信号分解成一系列简单的正弦和余弦波的叠加。掌握时域和频域的分析方法，如同拥有了两种不同角度审视信号的“慧眼”，能够更深入地理解信号的内在规律。我们将深入讲解傅里叶级数、傅里叶变换、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT），以及拉普拉斯变换和Z变换等，它们是分析不同类型信号（连续时间、离散时间、稳定性等）的关键工具。 滤波与噪声抑制： 现实世界中的信号往往受到各种噪声的干扰，这些噪声会模糊信号的真实信息，影响后续的处理和判断。信号滤波就是一种重要的信号处理技术，它通过设计特定的滤波器，去除信号中的有害频率成分，保留有用的频率成分，从而达到噪声抑制、信号增强的目的。根据滤波器的特性，可以分为低通滤波器（允许低频信号通过，衰减高频信号）、高通滤波器（允许高频信号通过，衰减低频信号）、带通滤波器（允许特定频带内的信号通过）和带阻滤波器（衰减特定频带内的信号）。本书将详细介绍不同类型的滤波器，包括它们的原理、设计方法以及在实际应用中的案例。我们将探讨模拟滤波器和数字滤波器，例如Butterworth、Chebyshev和Elliptic滤波器，以及它们的幅频响应和相频响应特性。 信号的增强与压缩： 除了去除噪声，信号处理还可以用于增强信号的某些特征，使其更易于观察和理解。例如，在图像处理中，对比度增强可以使图像中的细节更加清晰；在音频处理中，回声消除可以改善语音的清晰度。此外，随着信息量的爆炸式增长，信号的存储和传输也面临巨大挑战。信号压缩技术应运而生，它通过减少信号的数据冗余，以更小的存储空间或更低的传输带宽来表示原始信号，同时尽可能地保持信号的关键信息。本书将介绍一些经典的信号增强和压缩技术，例如维纳滤波、同态滤波、小波变换在信号压缩中的应用等。 信号变换：解锁信号的另一种语言 信号变换是将信号从一个域转换到另一个域，以更便于分析、处理或理解。它提供了一种全新的视角来审视信号，发现隐藏在原始表示形式下的规律。 傅里叶变换：从时域到频域的经典飞跃： 如前所述，傅里叶变换是将信号分解为其频率成分的强大工具。它让我们能够看到一个信号在不同频率上的“能量分布”，这在许多领域都至关重要。例如，在通信系统中，傅里叶变换可以帮助我们分析和设计调制解调方案；在音频工程中，它可以用于分析音乐的音色和均衡；在医学影像中，它可以用于识别疾病的特定频率特征。本书将深入讲解傅里叶变换的数学原理、性质以及在各种实际问题中的应用。 拉普拉斯变换与Z变换：处理系统和稳定性： 对于动态系统和离散时间信号，拉普拉斯变换和Z变换是更合适的分析工具。拉普拉斯变换将连续时间信号转换到复频率域，能够更方便地分析系统的瞬态响应和稳定性；Z变换则将离散时间信号转换到复z域，用于分析数字信号和离散时间系统的行为。它们在控制理论、数字信号处理等领域扮演着核心角色。我们将详细阐述这两个变换的定义、性质以及它们在解决微分方程、分析系统稳定性、设计数字滤波器等方面的应用。 小波变换：超越傅里叶的局部性： 传统的傅里叶变换在分析信号的整体频率成分时表现出色，但却无法捕捉信号在时间上的局部特征。小波变换的出现，弥补了这一不足。它不仅能够揭示信号的频率信息，还能同时提供信号在时间和频率上的局部信息，即所谓的“时频局部化”。这使得小波变换在信号去噪、图像压缩、特征提取等领域展现出巨大的优势。本书将深入介绍小波变换的原理，包括尺度函数、小波函数、多分辨率分析，以及它在图像去噪、信号压缩、异常检测等方面的应用。 其他重要的信号变换： 除了上述几种经典变换，信号处理领域还发展了许多其他有用的信号变换，例如离散余弦变换（DCT），它在图像和音频压缩（如JPEG和MP3标准）中发挥着关键作用；希尔伯特变换，用于生成信号的解析信号，在通信和雷达系统中有着重要应用。本书将对这些重要的信号变换进行介绍，并阐述它们的应用场景。 信号处理与变换的应用领域 信号处理与信号变换的技术，已广泛渗透到各个科技领域，成为现代社会不可或缺的驱动力。 通信系统： 从无线通信到光纤通信，信号处理技术是保证信息有效、可靠传输的关键。调制解调、信道编码、均衡、多用户接入等都离不开先进的信号处理算法。 图像与视频处理： 图像的采集、增强、压缩、识别、视频的编码解码、运动估计等，都是信号处理技术的直接体现。我们日常接触到的手机拍照、高清电视、监控系统等，都受益于此。 音频信号处理： 语音识别、音乐分析、音频编码压缩（如MP3）、降噪、混响等，使得我们能够更好地理解和利用声音信息。 生物医学工程： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、医学影像（CT、MRI）的分析和处理，以及医疗设备的信号采集和滤波，都依赖于精密的信号处理技术，为疾病的诊断和治疗提供了有力支持。 控制系统： 自动驾驶汽车、工业机器人、飞行器姿态控制等，都需要对传感器采集的信号进行实时处理和分析，以实现精确的控制。 地球科学与遥感： 地震信号分析、气象数据处理、卫星遥感图像分析等，都利用信号处理技术来揭示地球的奥秘。 金融工程： 金融数据的时序分析、风险评估、高频交易等，也引入了许多信号处理的思想和方法。 本书的特点与价值 本书并非仅仅罗列枯燥的理论公式，而是力求将复杂的信号处理与变换原理，通过清晰的逻辑、生动的语言以及丰富的实例，呈现在读者面前。 深入浅出： 对于初学者，我们将从最基础的概念入手，逐步引导，建立扎实的理论基础；对于有一定基础的读者，我们将深入探讨更高级的理论和算法，拓展其知识边界。 理论与实践结合： 本书不仅讲解理论，更注重其实际应用。通过大量精心设计的例子，读者可以直观地理解各种信号处理和变换技术的应用场景，并学习如何将其运用到解决实际问题中。 覆盖面广： 本书力求涵盖信号处理与变换领域的经典内容和前沿进展，为读者提供一个全面而系统的学习框架。 启发性： 我们希望通过本书，激发读者对信号处理与变换的浓厚兴趣，引导其主动思考，不断探索信号世界的无限可能。 掌握信号处理与信号变换的知识，就如同获得了一把解锁信息时代奥秘的钥匙。它不仅能够帮助我们更好地理解这个由信号构成的世界，更能够赋予我们改造和创造的能力。无论您是从事通信、电子、计算机、自动化、控制、生物医学工程等相关领域的专业人士，还是对信号的神秘世界充满好奇的爱好者，本书都将是您宝贵的学习伙伴。让我们一起踏上这段信号探索之旅，发现信号之美，掌握信号之力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排逻辑性简直是教科书级别的典范。作者显然对信号处理这个庞大的体系有着极其深刻的理解和独到的梳理脉络。它不是简单地罗列知识点，而是构建了一个层层递进的知识体系，从最基础的连续时间系统和离散时间系统的概念引入，然后自然而然地过渡到傅里叶分析、Z变换这些核心工具的深入剖析。最让我印象深刻的是，它在处理那些容易混淆的概念时，总能找到一个绝佳的切入点，通过对比、类比或者给出具体的工程背景实例，让原本抽象的数学描述变得生动可感。例如，在讨论卷积时，它不是干巴巴地给出积分公式，而是巧妙地结合了滤波器脉冲响应的实际意义来解释，读完之后，那种“原来如此”的豁然开朗感，是其他一些只注重公式堆砌的教材难以给予的。这种精心设计的叙事结构，极大地降低了初学者的学习曲线，让人感觉每翻一页都是在向目标靠近，而不是在迷宫里打转。

评分☆☆☆☆☆

不同于许多技术书籍那种冷峻、学术化的语言风格，这本书的文字表达充满了恰到好处的人文关怀。作者的笔触是那种经验丰富的老教师特有的沉稳和幽默感的结合体。它在解释那些晦涩难懂的概念时，会使用非常贴近生活或者工程实践的比喻，使得那些高深的理论不再高不可攀。我尤其欣赏它在每段落收尾时，经常会有一个简短的总结性评论，或者是一个对未来知识点的预告，这种“承上启下”的处理方式，使得阅读过程非常连贯顺畅，完全没有那种被生硬的知识点打断的感觉。即便是涉及到复杂的矩阵运算或线性代数知识，作者也能用一种平易近人的口吻去引导读者，仿佛身边就有一位耐心的导师在耳边低语，及时为你扫清理解上的障碍。这种细腻的文字功底，无疑是其价值的重要组成部分。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常吸引人，硬壳的质感和封面的排版都透露出一种专业又不失典雅的气质。拿到手里沉甸甸的，立刻就能感受到内容份量的扎实。我特别欣赏它在视觉呈现上的用心，配色沉稳，字体选择清晰易读，即便是面对复杂公式和图表，也不会让人感到阅读疲劳。出版社在印刷质量上也下了大功夫，纸张的光泽度和墨水的附着力都达到了一个很高的水准，这对于需要反复查阅和在草稿纸上推演公式的学习者来说，简直是福音。翻开内页，那份对细节的关注延续了进来，页边距的处理恰到好处，让人在做笔记和标记时有足够的空间，不会觉得局促。这种对实体书体验的重视，在如今电子阅读盛行的时代显得尤为珍贵，它不仅仅是一本工具书，更像是一件可以放在书架上细细品味的工艺品，每次不经意地瞥见，都能唤起我曾经攻克那些难题时的成就感。可以说，光是捧着它，就能感受到一种对知识的敬畏和对阅读本身的尊重。

评分☆☆☆☆☆

内容覆盖的广度和深度达到了一个令人赞叹的平衡点。对于一个声称涵盖“500问”的参考书而言，最怕的就是为了数量而牺牲质量，变成一本蜻蜓点水的知识汇编。然而，这本书在这方面做得非常出色。它不仅涵盖了数字信号处理的经典核心内容，比如FIR/IIR滤波器设计、FFT算法的细节推导，更难能可贵的是，它还对一些前沿或者应用型的内容有所涉猎。比如，在某几个关键章节中，它对现代谱估计方法的基本思想和局限性进行了简明扼要的阐述，这对于希望将理论应用于实际系统的工程师来说，提供了极大的帮助。它做到了既能满足应试或打基础的需求，又能为进一步的深入研究提供一个坚实的跳板。这种恰如其分的取舍和权衡，体现了作者极高的专业素养和对读者群体的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

从实操层面的反馈来看，这本书的“问答”形式处理得非常巧妙，远超一般的FAQ集合。它并不是简单地把常见问题拎出来回答，而是将那些学生最常犯的错误、最容易混淆的细节，设计成了一个个独立的“问题”。每一个问题后面，都紧跟着详尽的解析过程，其中包含了理论基础的重申、推导步骤的展示，以及对潜在陷阱的警示。这种“以问导学”的方式，极大地激发了读者的主动思考。我发现自己不再是被动地接受信息，而是在尝试回答这些问题时，主动去检索和巩固脑海中的知识点。很多时候，一个看似简单的问题，其背后的解析却能揭示出整个理论框架的一个重要连接点。这种互动性极强的学习模式，使得知识的吸收率和记忆持久性都得到了显著的提升，真正实现了“学以致用”的第一步。