數字信號處理學習指導與習題精解 9787040177497 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳後金，薛健，鬍健 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
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• 精解
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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040177497

商品編碼：29416699159

包裝：平裝

齣版時間：2005-11-01

基本信息

書名：數字信號處理學習指導與習題精解

定價：23.90元

作者：陳後金,薛健,鬍健

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2005-11-01

ISBN：9787040177497

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.241kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書是陳後金等編寫的《數字信號處理》主教材的配套參考書，是高等教育齣版社“高等教育百門精品課程教材建設計劃”精品項目的研究成果。
　　主教材是普通高等教育“十五”*規劃教材，自2004年推齣以來，受到讀者的歡迎。考慮到這門課程是電氣信息專業學生的一門非常重要的專業基礎課程，並且是很多專業的考研課程，作者根據自己多年的教學經驗編寫瞭這本學習指導，以期提高學生的學習水平。
　　本書共分9章，具體內容是：離散信號與係統分析基礎、離散傅裏葉變換、快速傅裏葉變換、IIR數字濾波器的設計、FIR數字濾波器的設計、功率譜估計、數字係統的結構、多速率信號處理基礎、信號時頻分析與小波分析。每章包括基本知識與重要公式、學習要求、重點和難點提示、思考題、習題精解五部分。另外附錄收錄瞭北京交通大學2001年至2005年碩士研究生入學考試試題及詳解。
　　本書可供講授、學習“數字信號處理”課程的師生作為教材配套參考書使用，也可供準備碩士研究生入學考試的學生作為考前輔導書使用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探尋數字世界的奧秘：從理論到實踐的信號處理之旅 在當今信息爆炸的時代，數字信號處理（DSP）已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機的語音識彆、高清電視的圖像壓縮，到醫學影像的分析、通信係統的傳輸，DSP無處不在，構成瞭現代數字社會不可或缺的基石。要深入理解並駕馭這門強大的技術，掌握其核心理論與實踐方法至關重要。本書正是為瞭幫助廣大讀者，尤其是高校學生、工程技術人員以及對數字信號處理感興趣的研究者，構建紮實的理論基礎，並解鎖其豐富的應用潛力而傾力打造。 本書旨在提供一個係統、全麵且易於理解的數字信號處理學習路徑。我們深知，對於初學者而言，抽象的數學概念和復雜的算法可能令人望而卻步。因此，本書在內容編排上，始終貫穿著“理論與實踐相結閤”的核心理念。我們不僅會深入淺齣地講解數字信號處理的基本概念、核心理論和關鍵算法，還會通過大量的實例分析、應用場景的介紹，以及精心設計的習題，幫助讀者將抽象的知識轉化為具體的技能，從而真正掌握這門技術。 第一部分：奠定堅實的理論基石 數字信號處理的魅力，首先體現在其優雅的數學框架和嚴謹的邏輯推理。本部分將帶領讀者穿越數字信號處理的理論殿堂，從最基礎的概念齣發，逐步深入。 信號與係統：基礎的起點 我們首先會從“信號”這個最根本的概念入手。信號是什麼？它有哪些分類？例如，模擬信號與數字信號的區彆，連續時間信號與離散時間信號的特性。理解信號的本質，是後續所有學習的基石。隨後，我們將引入“係統”的概念，探討係統如何對信號進行變換。綫性係統、時不變係統、因果係統、穩定係統……這些係統的基本性質，將成為我們分析和設計信號處理器的重要依據。我們會詳細介紹捲積運算，這是理解綫性時不變係統（LTI）特性的核心，並通過直觀的例子來闡釋其物理意義。 傅裏葉分析：信號的頻率視角 如果我們隻用時間和幅度來描述信號，就像隻用鋼琴的琴鍵位置來描述音樂一樣，信息是不完整的。傅裏葉分析為我們打開瞭另一扇窗——頻率域。本部分將詳細介紹傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT），揭示任何周期信號或非周期信號都可以分解為不同頻率正弦波（或復指數信號）的疊加。我們會深入講解其數學原理，並重點闡述其在信號分析中的重要作用，例如，如何通過傅裏葉變換來識彆信號的頻率成分，過濾掉噪聲，或者分析係統的頻率響應。連續傅裏葉變換（CFT）與離散傅裏葉變換（DFT）之間的關係，以及它們在實際應用中的取捨，也將是本部分的重點。 Z變換：離散時間係統的分析工具 對於離散時間信號和係統，Z變換是與傅裏葉變換相媲美的強大分析工具。它能夠將離散時間捲積轉化為代數乘積，極大地簡化瞭係統的分析過程。本部分將詳細介紹Z變換的定義、性質，以及如何利用它來分析綫性時不變離散時間係統的穩定性、頻率響應等關鍵特性。特彆是收斂域（ROC）的概念，它直接關係到係統的穩定性和因果性，我們會深入解析其意義和應用。 采樣定理：模擬與數字的橋梁 模擬信號是連續的，而數字信號是離散的。如何將連續的模擬信號轉化為離散的數字信號，而不丟失關鍵信息？采樣定理就是迴答這個問題的關鍵。本部分將深入闡述采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）的內容，解釋奈奎斯特頻率、混疊（aliasing）現象及其避免方法。我們將詳細分析理想采樣、實際采樣以及過采樣等不同采樣方式，幫助讀者理解數字信號處理流程中至關重要的一環。 濾波器設計：塑造信號的“音色” 濾波器是數字信號處理中最核心的應用之一。它們就像信號的“調音師”，能夠選擇性地保留或去除信號中的特定頻率成分。本部分將詳細介紹數字濾波器的兩大類：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們會深入講解它們的結構、特點，以及常用的設計方法，如巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、最小平方誤差濾波器等。通過生動的實例，讀者將瞭解如何根據具體需求設計齣性能優良的濾波器。 第二部分：走嚮精深的算法與應用 在掌握瞭基礎理論之後，本部分將帶領讀者走進更廣闊的數字信號處理應用領域，深入探討更高級的算法和實際應用。 離散傅裏葉變換（DFT）的計算——快速傅裏葉變換（FFT） 雖然DFT是分析離散時間信號頻率特性的有力工具，但其直接計算的復雜度較高。快速傅裏葉變換（FFT）算法以其“分治”思想，極大地降低瞭DFT的計算量，是現代DSP不可或缺的基石。本部分將詳細介紹FFT算法的原理，包括蝶形運算、序列分解等關鍵概念，並展示其在各種算法實現中的應用。理解FFT，也就意味著能夠高效地進行頻譜分析。 現代譜分析技術 除瞭經典的傅裏葉分析，還有一係列更先進的譜分析技術，用於揭示信號更深層次的頻率特性。本部分將介紹自相關函數、互相關函數、功率譜密度（PSD）等概念，以及周期圖法、Welch法等估計方法。這些技術在通信、雷達、聲學等領域有著廣泛的應用，能夠幫助我們更準確地理解信號的隨機特性和內在規律。 自適應信號處理：動態調整的智能 在許多實際應用場景中，信號的特性可能會隨時間變化，或者環境噪聲的統計特性未知。此時，自適應信號處理就顯得尤為重要。本部分將介紹自適應濾波器（如LMS算法、RLS算法）的基本原理和應用，講解它們如何根據輸入信號動態調整自身參數，以達到最佳的濾波效果。自適應信號處理在迴聲消除、噪聲抑製、均衡器等領域發揮著關鍵作用。 多速率信號處理：效率與精度的平衡 在數字信號處理係統中，常常需要在不同的采樣率之間進行信號的轉換，例如，將一個高采樣率的信號降低采樣率以便於存儲或傳輸（抽取），或者提高一個低采樣率的信號以匹配某些處理單元（插值）。多速率信號處理正是研究這些問題的理論和技術。本部分將介紹抽取、插值、降采樣、升采樣等基本操作，以及多速率濾波器的設計，幫助讀者理解如何在不同采樣率之間高效地進行信號處理。 數字信號處理的應用實例 理論的學習終將服務於實踐。本部分將精選一係列典型的數字信號處理應用場景，並進行深入的案例分析。這些案例可能涵蓋： 通信係統： 調製解調、信道編碼、均衡技術等。 語音信號處理： 語音識彆、語音閤成、語音編碼等。 圖像與視頻處理： 圖像壓縮（如JPEG）、圖像增強、目標檢測等。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）的分析與處理。 音頻信號處理： 音頻編碼（如MP3）、音頻效果處理（如混響、均衡）。 通過這些實例，讀者將能夠直觀地感受到數字信號處理技術在現實世界中的強大力量，並進一步鞏固所學知識。 第三部分：習題精解與能力提升 理論知識的掌握程度，最終體現在解決實際問題的能力上。本部分將提供大量精心設計的習題，覆蓋本書的各個章節，並提供詳盡的解答。 概念理解題： 旨在鞏固讀者對基本概念和理論的理解。 計算分析題： 要求讀者運用所學公式和方法進行數值計算和係統分析。 設計實現題： 引導讀者將理論應用於實際的濾波器設計或算法實現。 應用分析題： 引導讀者分析特定應用場景下的信號處理問題。 每一道習題的解答都將附帶詳細的推導過程和對解題思路的剖析，力求讓讀者不僅“知其然”，更“知其所以然”。通過反復練習和理解習題精解，讀者將能夠係統性地檢驗自己的學習成果，發現知識盲點，並有效提升解決復雜數字信號處理問題的能力。 本書特色： 內容循序漸進，體係完整： 從基礎概念到高級算法，層層遞進，適閤不同層次的學習者。 理論深入淺齣，數學嚴謹： 在保證數學嚴謹性的同時，注重概念的直觀解釋和物理意義的闡述。 實例豐富，應用廣泛： 通過大量實際應用案例，展現DSP技術的強大生命力。 習題設計精良，解答詳盡： 幫助讀者鞏固知識，提升解題能力。 語言清晰流暢，易於閱讀： 采用通俗易懂的語言，力求讓學習過程輕鬆愉快。 掌握數字信號處理，就是掌握瞭理解和改造數字世界的一把鑰匙。本書將是你開啓這段精彩旅程的最佳伴侶，助你在這片廣闊的領域中，遨遊自如，成就非凡。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我對數字信號處理的“感覺”一直不太好。第一次接觸是在大學的專業課上，當時就覺得那些數學公式像是天書，完全無法理解其意義。老師講得快，內容又密集，很多時候隻能硬記，但這樣學下來的效果可想而知，考試勉強及格，但真正遇到實際問題時，大腦一片空白。我曾經嘗試過自己去網上找一些視頻教程，雖然有一些輔助作用，但總覺得不成體係，而且缺乏互動和反饋。這本書的標題，特彆是“學習指導”這四個字，讓我看到瞭希望。我期待它能夠用一種更具引導性的方式，循序漸進地講解知識點，而不是一股腦地將所有內容拋給我。我希望能通過這本書，看到那些抽象的數學概念是如何與我們日常生活中接觸到的聲音、圖像等信號聯係起來的，並且能夠理解它們是如何被處理和分析的。而“習題精解”部分，更是我所期盼的“救命稻草”，我希望它不僅僅是給齣答案，更能詳細地解析解題過程，幫助我理清思路，發現自己的薄弱環節，並且教會我如何舉一反三。

評分☆☆☆☆☆

作為一名喜歡鑽研技術的愛好者，我一直對數字信號處理的魅力充滿好奇。我常常在想，那些讓我們驚嘆的圖像壓縮技術，那些清晰悅耳的音頻傳輸，以及各種智能設備的背後，都離不開數字信號處理的強大支撐。然而，真正要深入瞭解它，卻往往麵臨著理論的晦澀和實踐的門檻。我曾嘗試閱讀一些經典教材，但常常因為數學推導過於復雜而望而卻步，或者因為缺乏清晰的學習脈絡而感到迷茫。這本書的齣現，讓我看到瞭一個解決這些難題的曙光。《數字信號處理學習指導與習題精解》，光聽名字就讓人覺得內容豐富且實用。我非常期待它能夠提供一套科學的學習方法，帶領我一步步走進數字信號處理的世界，讓我能夠理解那些看似高深的理論，並且能夠看到它們在實際應用中的威力。更重要的是，我希望它能夠提供大量高質量的習題，並且有詳盡的解析，能夠幫助我檢驗學習成果，鞏固知識，並且培養解決實際問題的能力。我渴望這本書能讓我對數字信號處理有一個更全麵、更深入的認識，並且能夠激發我在這方麵的進一步探索。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛接觸數字信號處理課程的學生，我常常覺得書本上的理論知識像是遙不可及的星辰，雖然知道它們很重要，但如何將它們與實際問題聯係起來，卻是一大挑戰。特彆是當老師講到傅裏葉變換、Z變換這些核心概念時，大腦裏就像被一團迷霧籠罩。很多時候，我們能記住公式，能推導步驟，但一旦遇到實際的題目，就不知道從何下手，或者說，即便算齣來瞭，也無法真正理解其背後的物理意義。我特彆希望這本書能像一位經驗豐富的引路人，它不僅會告訴我“怎麼做”，更會告訴我“為什麼這麼做”，並且用通俗易懂的語言解釋那些高深的數學原理。當我看書遇到不懂的地方時，如果有詳細的推導過程，或者用圖示來輔助說明，那將會是極大的幫助。而“習題精解”部分，對我來說，更是意義非凡。我曾無數次在做習題時，因為一個細微的錯誤而陷入深深的自我懷疑，如果能看到詳細的解題思路、關鍵步驟的講解，甚至是不同解法的比較，那將極大地提升我的學習效率和信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職工程師，工作中偶爾會接觸到一些與信號處理相關的項目，但往往是淺嘗輒止，並沒有係統深入地學習過。現在，隨著技術的發展，數字信號處理的應用越來越廣泛，比如在通信、圖像處理、音頻編碼等領域。我意識到，擁有紮實的數字信號處理功底，對於提升工作效率和拓展職業發展空間至關重要。市麵上很多教材，要麼過於理論化，離實際應用有一定距離；要麼就是一些過於簡化的入門讀物，無法滿足我深入學習的需求。我特彆看重這本書的“學習指導”和“習題精解”這兩個部分。我希望它能提供一套係統性的學習框架，幫助我快速建立起數字信號處理的知識體係，並且能夠從工程實踐的角度，講解理論知識的應用。同時，我希望它提供的習題能夠貼近實際應用場景，並且解題思路能夠清晰地展示如何將理論知識轉化為解決實際問題的能力。如果這本書能夠幫助我快速掌握一些實用的信號處理技巧，並且能夠指導我解決工作中遇到的具體問題，那它就是我非常理想的學習夥伴。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《數字信號處理學習指導與習題精解》，第一時間就被它厚實的封麵和精美的排版吸引瞭。高等教育齣版社的名頭著實讓人安心，期待值一下子就拉滿瞭。我一直對數字信號處理這個領域頗感興趣，總覺得它隱藏著解開許多聲音、圖像乃至更復雜信息背後奧秘的鑰匙。市麵上關於這個主題的書籍不少，但真正能做到既深入淺齣又實戰性強的，卻不是那麼容易尋覓。這本書的標題“學習指導與習題精解”幾個字，就精準地戳中瞭我的痛點——理論學起來枯燥乏味，遇到習題更是抓耳撓腮。所以，我非常期待這本書能提供一條清晰的學習路徑，帶領我這個初學者逐步理解那些抽象的概念，更重要的是，它承諾的“習題精解”部分，這絕對是學習過程中的“定海神針”，能夠幫助我鞏固知識，檢測學習效果，並且在遇到難題時，有據可依，不至於迷失方嚮。封麵上那串9787040177497的ISBN碼，在我看來，就如同一個珍寶的坐標，指引著我走嚮知識的殿堂。