数字信号处理基础教程 刘明亮,郭云著 9787512405134 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘明亮，郭云著 著

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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512405134

商品编码：29573320784

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名：数字信号处理基础教程

定价：32.00元

作者：刘明亮,郭云著

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787512405134

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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　　本书是一本适合计算机类本科生的数字信号处理教材。本书精选了数字信号处理*基本的、长期不变的与应用*广泛的内容，结合作者的多年教学经验和心得，并参考计算机技术专业关于数字信号处理教学大纲编撰而成。

内容提要

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　　本书系统地讲述了数字信号处理的基本理论、分析方法和基本算法。全书共分10章：绪论、离散时间信号与系统、z变换与离散时间系统分析、离散傅里叶变换的基本原理、快速傅里叶变换的基本算法、信号的频谱与数字谱、窗函数、数字滤波器的设计、语音信号处理、数字图像处理。相对其他数字信号处理的书籍，数字谱、窗函数、语音信号处理和数字图像处理等是本书的新增内容。《数字信号处理基础教程(高等学校教材)》侧重基本概念的讲述，注重教材的科学性、可读性和实用性，强调知识的系统性和先进性。各章均给出例题和小结，以利于读者自学。可作为高等院校计算机各专业的本科教学用书，也可作为科学仪器、机电类等专业的本科选用教材，还可作为通信、电子工程、信息工程、自动控制等专业的教学参考书。对于从事有关数字信号处理的科技工作者。也可作为“知识充电”的读物。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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深入探索数字信号处理的奥秘：理论、算法与应用 数字信号处理（DSP）作为一门研究如何对离散时间信号进行分析、变换和处理的学科，已经渗透到我们现代生活的方方面面。从我们每天使用的手机、电脑，到先进的医学影像设备、通信系统，乃至最新的自动驾驶技术，DSP都扮演着至关重要的角色。它不仅是信息技术领域的核心技术之一，更是连接理论研究与实际应用的关键桥梁。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字信号处理知识体系。我们并非孤立地介绍某个概念或算法，而是着力于构建一个由基础理论、核心算法、工程实现以及实际应用相互关联、层层递进的学习路径。通过系统地讲解，读者将能够深刻理解数字信号处理的本质，掌握处理各类信号的关键技术，并具备将所学知识应用于解决实际工程问题的能力。 第一部分：基础理论奠基——理解信号的本质与数学语言 数字信号处理的根基在于对信号本身的深刻理解以及描述和分析信号所依赖的数学工具。本部分将带领读者走进信号的世界，学习如何将其从连续时间域转化为离散时间域，并掌握在不同域中进行分析的基本方法。 信号的表示与分类： 我们将从最基本的概念出发，介绍各种信号的类型，如周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等，并学习如何用数学表达式精确地描述它们。理解信号的性质是后续分析的前提。 时间域与频率域的转换： 信号在不同域中的表现方式蕴含着丰富的信息。本部分将重点介绍傅里叶级数和傅里叶变换，揭示信号在时域和频域之间的内在联系。读者将理解傅里叶变换如何将信号分解为不同频率分量的叠加，从而揭示信号的频谱特性。我们将深入探讨离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的原理与意义，这是数字信号处理的核心计算工具，理解其原理对于高效处理离散信号至关重要。 卷积与系统响应： 信号处理的核心在于研究系统如何对输入信号做出响应。卷积是描述线性时不变（LTI）系统基本运算的数学工具。我们将详细讲解卷积的定义、性质以及在时域和频域的计算方法，并以此为基础，介绍系统的频率响应，理解系统如何放大或衰减不同频率的信号。 Z变换与系统分析： Z变换是分析离散时间信号和系统的强大数学工具，它与傅里叶变换在连续时间系统分析中的作用相媲美。本部分将详细阐述Z变换的定义、性质，以及如何利用它来分析离散时间系统的稳定性、因果性以及瞬态和稳态响应。通过Z变换，我们可以更方便地研究系统的传递函数，并进行系统设计。 第二部分：核心算法解析——掌握信号处理的利器 在扎实掌握了基础理论后，本部分将深入探讨数字信号处理中的核心算法。这些算法是实现各种信号处理功能的基础，掌握它们意味着掌握了处理数字信号的关键技术。 数字滤波器设计： 滤波器是DSP中最基本也是最重要的组成部分之一，其作用是选择性地允许或阻止特定频率范围内的信号通过。我们将介绍两种主要的滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 IIR滤波器： 详细讲解IIR滤波器的数学模型，以及Butterworth、Chebyshev、Elliptic等经典逼近设计方法，分析其在通带和阻带性能上的权衡。 FIR滤波器： 介绍FIR滤波器的优点（如线性相位）和设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）和频率采样法，以及更先进的Parks-McClellan算法。 滤波器性能评估： 学习如何从幅频响应、相频响应、群延迟等多个维度来评估滤波器的性能，并理解这些指标的实际意义。 傅里叶变换及其应用： 除了作为基础理论工具，FFT（快速傅里叶变换）本身也是一种高效的算法，广泛应用于频谱分析、信号检测等领域。我们将深入探讨FFT的算法原理，如Cooley-Tukey算法，并展示其在实际问题中的应用，例如通过FFT快速计算卷积，以及实现频谱分析。 采样定理与重建： 信号从模拟到数字的转化过程离不开采样。本部分将详细阐述Nyquist-Shannon采样定理，理解采样率与信号带宽之间的关系，并探讨采样过程中的混叠现象及其避免方法。同时，我们还将介绍如何从离散采样点精确地重建原始连续信号，包括零阶保持、一阶保持以及 sinc 插值等方法。 自适应滤波： 传统的滤波器参数是固定的，而自适应滤波器则能够根据输入信号的统计特性自动调整其参数，以达到最优的滤波效果。我们将介绍LMS（最小均方）算法及其变种，理解其工作原理，并展示其在噪声消除、均衡以及系统辨识等方面的应用。 第三部分：工程实现与实践——将理论转化为实际能力 理论知识最终需要转化为实际的工程能力。本部分将关注数字信号处理的工程实现方面，介绍如何将算法转化为可执行的代码，并探讨在实际系统中可能遇到的挑战和解决方案。 DSP硬件与软件平台： 简要介绍数字信号处理器（DSP）芯片的结构和特点，以及常用的开发工具和集成开发环境（IDE）。 算法的实现与优化： 学习如何将各种DSP算法用高级编程语言（如C/C++）或汇编语言实现，并探讨算法的效率优化问题，例如利用FFT加速卷积计算，以及针对特定硬件平台进行代码优化。 量化与舍入误差： 在数字系统中，信号和系数的表示需要使用有限的比特数，这会导致量化和舍入误差。本部分将分析这些误差对系统性能的影响，并介绍一些降低误差的策略。 实际系统中的挑战： 讨论在实际工程项目中可能遇到的问题，如实时性要求、功耗限制、计算复杂度等，并提供相应的解决思路。 第四部分：广泛的应用领域——领略DSP的强大生命力 数字信号处理的应用领域极其广泛，几乎涵盖了所有与信息处理相关的行业。本部分将选取几个典型的应用场景，展示DSP技术的强大生命力，激发读者的学习兴趣和创新思维。 通信系统： 介绍DSP在移动通信（如4G、5G）、无线通信、有线通信中的核心作用，包括信道编码、解码、调制、解调、语音编码、回声消除等。 音频与图像处理： 探讨DSP在数字音频（如MP3压缩、降噪、音效处理）和数字图像（如图像压缩、滤波、特征提取、人脸识别）中的应用，以及多媒体技术的进步。 生物医学工程： 展示DSP在医学影像（如CT、MRI、超声）、生理信号处理（如心电图ECG、脑电图EEG）中的关键作用，以及其在诊断和治疗中的价值。 控制系统与仪器仪表： 介绍DSP在工业自动化、机器人技术、传感器信号处理以及各种测量仪器中的应用，如何实现精确的控制和高效的数据采集。 其他前沿应用： 简要介绍DSP在人工智能、机器学习、自然语言处理、物联网等新兴领域的应用，以及其不断发展的趋势。 总结与展望： 本书力求在理论的深度和应用的广度之间取得平衡。我们希望通过严谨的数学推导、清晰的算法讲解以及生动的应用案例，帮助读者不仅理解“是什么”，更理解“为什么”以及“怎么做”。数字信号处理是一个不断发展的领域，本书所涵盖的内容旨在为读者打下坚实的基础，使他们能够快速适应未来的技术发展，并在这个充满机遇的领域中贡献自己的力量。 无论您是初涉数字信号处理的学生，还是希望提升相关技能的工程师，抑或是对信息技术充满好奇的学习者，本书都将是您探索数字信号处理奥秘的理想伴侣。通过系统学习，您将能够更深刻地理解我们身处的信息化世界的运作原理，并为创造更美好的未来贡献智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格非常独特，既有学术的严谨性，又不乏文学的细腻感。作者在处理一些关键概念时，往往会用一种娓娓道来的方式，仿佛在和你进行一次深入的对话。例如，在介绍离散傅里叶变换（DFT）时，作者并没有急于抛出公式，而是先从时域和频域的转换关系出发，生动地描绘了信号在不同域中的“舞蹈”，然后才逐步引导出DFT的数学形式。这种“诗意”的解读方式，让原本枯燥的数学公式变得鲜活起来，也让我对这些概念有了更深刻的直观感受。书中的语言也十分精炼，每一个字都饱含深意，没有丝毫的冗余。我发现，在阅读过程中，我会被作者的思路所吸引，不知不觉地沉浸在数字信号处理的奇妙世界里。这种体验，是在很多教科书中都难以获得的。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，数字信号处理不再是一个遥不可及的“高冷”学科，而是变成了一个充满活力和应用前景的领域。作者在书中巧妙地融合了理论深度和工程实践，让你在学习基本原理的同时，也能对它在现实世界中的应用有一个清晰的认识。我特别喜欢书中提到的那些案例，例如在通信系统中的编码、在医学影像处理中的滤波，甚至在音乐合成中的应用，都让我对数字信号处理的威力有了全新的认识。这些案例的介绍，不仅增加了学习的趣味性，也让我看到了自己未来学习和研究的方向。书中的语言风格也十分吸引人，不是那种干巴巴的教科书式叙述，而是充满了启发性和引导性，让我在不知不觉中就爱上了这个学科。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对数字信号处理领域充满好奇心的学生，我一直苦于找不到一本能够真正让我入门的教材。很多书要么理论过于晦涩，要么实践案例过于陈旧，要么就是缺乏系统性。直到我接触到这本书，我才感受到“柳暗花明又一村”的惊喜。它以一种循序渐进的方式，从最基本的概念讲起，层层递进，将一个庞大而复杂的学科领域，化繁为简，条理清晰。作者在处理每一节内容时，都力求做到逻辑严密，知识点之间衔接自然，不会让人产生“跳跃感”。我尤其欣赏它在讲解过程中，经常会穿插一些“小贴士”或者“注意事项”，这些细节之处，恰恰体现了作者深厚的教学经验和对读者的关怀。这些提示，往往能帮助我避免一些常见的学习误区，从而更有效地掌握知识。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我被它厚实的纸张和精美的印刷所打动，这绝对是一本可以长期珍藏的书籍。我尤其喜欢它排版方式，字体大小适中，行间距也很舒服，阅读起来一点也不会感到疲劳。书中的插图和图表都非常清晰，能够直观地展示一些复杂的概念，这对于我这种视觉型学习者来说至关重要。我最看重的是作者在介绍每一个概念时，都会提供相应的数学推导和物理意义的解释，让你不仅知其然，更知其所以然。例如，在讲解傅里叶变换时，它并没有直接给出公式，而是从周期信号的分解开始，一步步引入傅里叶级数，最终过渡到非周期信号的傅里叶变换，整个过程逻辑严密，引人入胜。书中还穿插了一些实际应用案例，例如在音频信号处理和图像处理中的应用，这让我能够更好地理解理论知识是如何在工程实践中发挥作用的。这种理论与实践相结合的方式，对于巩固学习效果非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当简洁大气，一种沉静的蓝色调，点缀着一些抽象的波形图案，给人的第一印象是专业、严谨。我还在犹豫是否入手这本书的时候，就被它那种“硬核”又不失亲和力的设计所吸引。书名《数字信号处理基础教程》就已经说明了它的定位，但“基础教程”四个字有时会让人担心内容会过于枯燥，或者过于理论化，不够贴近实际应用。然而，看到“刘明亮,郭云著”这个署名，以及那个9787512405134的ISBN号，我还是对它产生了浓厚的兴趣。在网上简单搜索了一下，发现这本书的口碑似乎还不错，很多评论都提到了它的内容翔实、讲解清晰。我特别关注的是它是否能将抽象的数学概念和复杂的算法，用一种易于理解的方式呈现出来。毕竟，对于初学者来说，数字信号处理的门槛可能很高，需要一位好的向导来引领。我希望这本书能够做到这一点，既有理论深度，又不失实践指导意义。封面上的配色和字体选择，也让我觉得这是一本值得细细品读的学术著作，而不是一本匆匆翻阅的工具书。