数字信号处理(第2版)学习指导与题解/全国教育科学“十一五”规划课题碱韭成果配套参考书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐向宏 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040424294

商品编码：29394734760

包装：平装

出版时间：2015-05-01

基本信息

书名：数字信号处理(第2版)学习指导与题解/全国教育科学“十一五”规划课题碱韭成果配套参考书

定价：31.70元

作者：唐向宏

出版社：高等教育出版社

出版日期：2015-05-01

ISBN：9787040424294

字数：

页码：313

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《数字信号处理（第2版）学习指导与题解/全国教育科学“十一五”规划课题碱韭成果配套参考书》内容包括学习要求、例题分析、教材习题解答、自测练习以及MATLAB在信号处理中的应用等。学习指导书紧扣教材内容，通过例题讲解，分析各章节的学习重点、难点以及需要理解、掌握和灵活运用的基本概念、基本原理和基本方法。全书共有127例例题分析，150题题解，6套自测练习。
　　《数字信号处理（第2版）学习指导与题解/全国教育科学“十一五”规划课题碱韭成果配套参考书》可作为高等院校通信工程、电子信息工程、自动化、信息工程等电气信息类专业的“数字信号处理”课程教学参考书，也可为相关专业研究生入学考试提供参考。

目录

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绪论
0.1 概述
0.2 学习要点

章 离散时间信号与系统
1.1 学习要点
1.2 例题
1.3 习题解答

第2章 离散时间系统的变换域分析——z变换
2.1 学习要点
2.2 例题
2.3 习题解答

第3章 离散时间系统的频域分析——傅里叶变换
3.1 学习要点
3.2 例题
3.3 习题解答

第4章 数字滤波器的基本结构
4.1 学习要点
4.2 例题
4.3 习题解答

第5章 快速傅里叶变换
5.1 学习要点
5.2 例题
5.3 习题解答

第6章 无限长单位冲激响应（IIR）数字
滤波器的设计方法
6.1 学习要点
6.2 例题
6.3 习题解答

第7章 有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的设计方法
7.1 学习要点
7.2 例题
7.3 习题解答

第8章 多抽样率信号处理与多分辨率信号分析
8.1 学习要点
8.2 例题
8.3 习题解答

第9章 离散信号处理系统设计分析及有限字长效应
9.1 学习要点
9.2 例题
9.3 习题解答

0章 自测题及参考答案
10.1 自测题（一）及参考答案
10.2 自测题（二）及参考答案
10.3 自测题（三）及参考答案
10.4 自测题（四）及参考答案
10.5 自测题（五）及参考答案
10.6 自测题（六）及参考答案

1章 MATLAB在信号处理中的应用
11.1 信号及其基本运算
11.2 线性时不变系统及响应
11.3 傅里叶变换
11.4 IIR数字滤波器设计
11.5 FIR数字滤波器设计
11.6 教材中涉及的MATLAB函数

参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子信息工程专业核心课程系列：数字信号处理（第三版）》—— 理论与实践深度融合的探索之旅 本书并非对既有教材的简单罗列或习题的机械解答，而是旨在为电子信息工程专业的学子提供一条深入理解和灵活运用数字信号处理（DSP）理论的独特学习路径。我们摒弃了枯燥乏味的纯理论推导，而是聚焦于DSP核心概念的本质，并以丰富多样的工程实例为载体，引导读者从“知其然”走向“知其所以然”，最终达到“融会贯通”的境界。 一、 洞悉DSP之魂：从概念入手，构建坚实基础 在数字信号处理的广阔天地里，信号的“离散化”与“量化”是其区别于模拟信号的根本特征。本书将首先带领读者拨开迷雾，清晰理解这些基本概念。我们不会仅仅停留于公式的展示，而是会深入剖析采样定理背后的物理意义，例如为什么存在奈奎斯特频率，它与实际信号带宽的关系究竟如何？为何信号的量化会引入噪声，这种噪声又具有怎样的统计特性？通过对这些核心问题的追根溯源，读者将能建立起对数字信号处理的直观认知，而非仅仅是抽象的数学符号。 接着，我们将聚焦于DSP的核心工具——离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT）。我们不会将DFT的推导过程作为重点，而是更侧重于阐释其在频域分析中的强大能力。读者将学习到如何利用DFT/FFT来揭示信号的频率成分，理解频谱分析在通信、音频、图像等领域的广泛应用。例如，在通信领域，FFT如何帮助我们识别信道中的噪声和干扰；在音频处理中，FFT又如何实现音乐的频谱分析与合成。同时，本书将深入探讨FFT的计算效率优势，并通过实例演示其在实时处理中的关键作用。 对于数字滤波器，我们将超越简单的IIR和FIR的分类，而是深入理解滤波器设计的“灵魂”。读者将学习到不同滤波器类型（如低通、高通、带通、带阻）的特性，以及它们在实际应用中的选择依据。例如，在音频降噪中，如何选择一个合适的低通滤波器来去除高频噪声，同时又不损伤语音的清晰度？在通信系统中，带通滤波器又扮演着怎样的角色，它如何将目标信号从复杂的频谱中分离出来？本书将引导读者掌握各种滤波器设计方法，包括窗函数法、频率采样法、Parks-McClellan算法等，并深入分析各种方法的优缺点及其适用场景。我们将强调，滤波器设计并非一蹴而就，而是需要在性能指标（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度）和计算复杂度之间进行权衡。 二、 深度挖掘DSP应用：案例驱动，理论落地 本书最大的特色在于其丰富的工程实践案例。我们相信，只有将理论知识应用于实际问题，才能真正掌握DSP的精髓。因此，本书将围绕一系列贴近现实的工程应用展开，例如： 通信系统中的信号调制与解调： 读者将学习到数字信号如何通过ASK、FSK、PSK等方式进行调制，并在接收端如何通过相应的解调技术来恢复原始信息。我们将通过具体的通信协议（如简单的AM/FM信号的数字实现）来演示FFT在频谱监测和信号提取中的作用，以及数字滤波如何去除干扰信号，提高通信的可靠性。 音频信号处理： 从简单的音频采样、量化到复杂的音频压缩（如MP3编码的基本原理），读者将看到DSP如何在音频领域大显身手。本书将介绍如何利用FFT对音频信号进行频谱分析，实现均衡器、混响等效果。此外，还将探讨噪声抑制技术，如谱减法和维纳滤波，它们是如何巧妙地利用信号和噪声的频谱差异来达到降噪目的的。 图像与视频处理： 图像可以看作是二维信号，DSP技术在这里同样发挥着不可替代的作用。本书将介绍图像的采样与量化，以及一些基本的图像增强技术，例如锐化和边缘检测。读者还将了解到图像压缩的基本原理，例如离散余弦变换（DCT）在JPEG图像压缩中的应用，以及如何利用滤波器来去除图像中的噪声。 生物医学信号分析： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物医学信号的分析是DSP的重要应用领域。本书将介绍如何利用DSP技术对这些信号进行滤波、特征提取和模式识别，以辅助医生进行疾病诊断。例如，如何从ECG信号中提取QRS波群，如何利用滤波器去除工频干扰，提高信号的可读性。 雷达与声纳系统： 在这些系统中，信号的产生、传输、接收和处理都离不开DSP。本书将探讨如何利用脉冲压缩技术来提高雷达的分辨率，如何利用多普勒效应来测量目标的径向速度，以及如何利用数字滤波器来分离目标回波和杂波。 三、 突破思维定式：解题策略与创新思考 与许多仅仅提供答案的题解不同，本书将重点放在“解题思路”和“思维方法”的传授上。对于每一个例题，我们都不会仅仅给出最终结果，而是会从以下几个层面进行深入剖析： 1. 问题本质的挖掘： 首先，我们会引导读者识别问题的核心，它涉及到DSP的哪个基本概念？是采样？是滤波？还是变换？ 2. 理论知识的关联： 其次，我们将问题与相关的DSP理论联系起来。例如，一个关于滤波器设计的问题，我们会指明它对应的是哪种滤波器类型，其设计目标是什么，需要用到哪些设计算法。 3. 解题步骤的梳理： 接着，我们将详细列出解决该问题的逻辑步骤。这些步骤将是清晰、连贯的，便于读者跟随。 4. 方法选择的论证： 对于同一类问题，可能存在多种解决方案。本书将着重分析不同方法的优缺点，并给出选择最佳方法的依据。这有助于培养读者灵活运用知识的能力。 5. 错误分析与避免： 在解题过程中，我们还会预设一些常见的错误，并进行分析和讲解，帮助读者避免类似的误区。 6. 拓展与延伸： 对于一些基础题目，我们还会提出一些拓展性的思考，引导读者进一步探索相关内容，例如，如果改变某个参数，结果会有何变化？是否有更优的解决方案？ 四、 提升工程素养：工具链与实践指导 掌握DSP理论固然重要，但将其转化为实际工程能力同样不可或缺。本书将介绍一些常用的DSP开发工具和平台，例如MATLAB/Simulink，以及一些常见的DSP处理器架构（如TI C2000系列，ARM Cortex-M系列等）的基本概念。虽然本书不会深入到具体的编程细节，但会提供相关的指导方向，例如： MATLAB/Simulink仿真技巧： 如何利用这些强大的工具来快速验证DSP算法，进行系统级仿真，以及生成代码。 DSP硬件选型初步指南： 在实际项目开发中，如何根据应用需求选择合适的DSP芯片，需要考虑哪些关键指标。 算法实现中的注意事项： 在将算法移植到硬件时，需要注意哪些问题，例如浮点运算与定点运算的差异，存储器访问的优化等。 五、 教学理念的传承：启发式与交互式学习 本书的编写理念深受启发式和交互式教学模式的影响。我们鼓励读者主动思考，而不是被动接受。在阅读过程中，读者会发现大量的“思考题”和“讨论点”，它们并非简单的填空或选择，而是旨在激发读者对知识的深入探究。例如，在讲解采样定理时，我们会引导读者思考“如果采样频率略低于奈奎斯特频率，会发生什么现象？”；在介绍滤波器设计时，我们会鼓励读者思考“为什么有的滤波器设计需要复杂的优化算法？”。 结语 《电子信息工程专业核心课程系列：数字信号处理（第三版）》致力于为您的DSP学习之旅提供一个坚实而充满活力的平台。我们相信，通过理论与实践的深度融合，案例驱动的学习模式，以及对解题思路的系统性讲解，您将能真正掌握数字信号处理的核心技术，并将其灵活应用于未来的工程实践中。这不仅仅是一本学习指导，更是一次引领您探索DSP无限可能的思维之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，它更像是一位严谨的“导师”，而不是一位轻松的“玩伴”。它不会用过于通俗易懂的语言来“稀释”知识的深度，而是坚持以一种扎实、专业的方式来讲解数字信号处理的各个方面。我尤其欣赏它对数学公式的严谨推导和对概念的精确定义。在学习过程中，我常常会发现，它在介绍一个新概念时，会先铺垫好所需的数学基础，然后通过逻辑严密的推导，逐步引出核心内容。这对于想要深入理解数字信号处理背后原理的学习者来说，是至关重要的。比如，在讲解功率谱密度时，它就详细地从自相关函数出发，一步步推导出了Wiener-Khinchin定理，并解释了功率谱密度在信号分析中的物理意义。这种深度讲解，让我感觉自己不仅仅是在“背诵”知识，而是在“构建”自己的知识体系。而且，书中的习题设计，也充分体现了其“导师”的严谨性。题目类型多样，覆盖面广，并且难度递增，能够有效地检验学习者对理论知识的掌握程度。题解部分更是提供了详尽的步骤和关键点的提示，帮助我反思解题过程中的不足，并从中学习更规范的解题方法。这本书对我而言，是一次深刻的学术洗礼，让我对数字信号处理有了更坚实的理解。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对数字信号处理这个学科一直抱着一种敬畏又略带畏惧的态度。那些复杂的数学公式和抽象的概念，常常让我感到无从下手。然而，这本《数字信号处理(第2版)学习指导与题解》却像一束光，照亮了我学习道路上的迷雾。它最让我印象深刻的是，书中对每一个理论知识点的讲解都力求做到“有理有据”。比如，在讲解离散傅里叶变换（DFT）时，它不仅给出了公式，还详细阐述了DFT是如何从连续傅里叶变换（FT）和离散时间傅里叶变换（DTFT）推导而来的，并清晰地解释了采样和周期化对频谱的影响。这种严谨的推导过程，让我对DFT的本质有了更深的理解，而不是仅仅把它当作一个黑箱来使用。而其附带的题解部分，更是让我受益匪浅。我经常会在完成一道题后，再去对比书中的解法，从中学习更优的思路或者更简洁的表达方式。有时候，我还会故意先尝试一种我自认为正确的方法，然后对照书中的解析，看看是否存在更高效、更不易出错的路径。这种“对比学习”的方式，极大地提升了我的解题能力和对知识的灵活运用能力。总而言之，这本书为我打开了数字信号处理的大门，让我觉得这个学科并非遥不可及，而是可以通过耐心和正确的方法去掌握的。

评分☆☆☆☆☆

作为一本面向“十一五”规划课题的配套参考书，《数字信号处理(第2版)学习指导与题解》给我的感觉，它更像是知识的“助推器”，而不是“发动机”。我深切体会到，这本书的精髓在于它如何将那些抽象、枯燥的理论概念，通过精心的梳理和大量的习题解析，转化为一种更易于理解和掌握的“工具”。在学习过程中，我常常会遇到一些绕不过去的弯，比如傅里叶变换的实际应用，或者是滤波器设计中的关键步骤。这时候，翻开这本书，往往能找到清晰的思路和详尽的解答。它并非简单地堆砌公式，而是试图从“为什么”和“怎么做”这两个层面去引导读者，让我在解题的过程中，逐渐领悟到理论背后的逻辑。例如，对于Z变换的理解，它提供的例题分析非常到位，通过不同信号和系统函数的变换过程，我能够直观地看到Z变换如何简化复 LTI 系统的分析。而且，题解部分的设计也颇具匠心，它不仅仅给出了答案，更重要的是，对解题思路、关键步骤以及可能遇到的陷阱都进行了详细的剖析，这对于我这种需要大量实践来巩固知识的学习者来说，无疑是一笔宝贵的财富。它帮助我避免了“知其然而不知其所以然”的窘境，让我能够更自信地应对考试和实际项目中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是，它像一位经验丰富的老友，用一种循序渐进、润物无声的方式，带领我走进数字信号处理的世界。我特别喜欢它在讲解一些复杂概念时，那种“抽丝剥茧”般的叙述方式。比如，在介绍卷积定理时，它没有上来就抛出一堆公式，而是先从信号的时域叠加和时移的概念入手，然后逐步引出卷积的定义，再到时域卷积与频域卷积的关系。这种层层递进的设计，极大地降低了我的学习门槛，也让我对卷积定理的理解更加深刻和透彻。而且，书中的习题设计也很有代表性，涵盖了数字信号处理各个核心章节的知识点，并且难度梯度适中，从基础概念的检验到复杂算法的应用，都得到了充分的练习。最让我欣慰的是，对于每一道题，它都提供了详尽的解答过程，并且会标注出解题的关键点，甚至会提及一些解题技巧和注意事项。这对于我这种习惯于通过反复练习来巩固知识的学习者来说，是极大的福音。我曾经花了很多时间去理解某个算法的细节，但总感觉不得要领，直到看到书中的题解，才豁然开朗，原来关键在于某个参数的设定或者某个条件的判断。这本书让我感觉，学习数字信号处理不再是一件孤军奋战的苦差事，而是一段充满引导和启发的旅程。

评分☆☆☆☆☆

我从这本书中获得的，是一种“循序渐进，融会贯通”的学习体验。它并非简单地罗列知识点，而是注重将零散的概念串联起来，形成一个完整的知识网络。让我印象深刻的是，它在讲解一个新章节时，常常会回顾前面章节的关键概念，并指出它们之间的联系。例如，在讲解滤波器设计时，它会先复习了抽样定理、Z变换等基础内容，然后在此基础上，详细讲解了IIR和FIR滤波器的设计方法，并解释了不同设计方法的优劣之处。这种“承上启下”的讲解方式，有效地帮助我避免了学习上的断层，也让我能够更好地理解不同知识点之间的内在逻辑。而题解部分的设计，更是“锦上添花”。它不仅仅是给出答案，更重要的是，它会针对一道题目，提供多种解法，并分析各种解法的适用性和优缺点。这种“多维度”的解析，让我学会了从不同的角度去思考问题，也极大地拓宽了我的解题思路。我曾经在遇到一道棘手的题目时，冥思苦想却不得其法，直到看到书中的题解，才发现原来还有如此巧妙的解法。这本书让我感觉到，学习数字信号处理，不仅仅是掌握公式和算法，更重要的是培养一种解决问题的思维方式，而这本书恰恰在这方面给了我极大的启发。