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張賢達 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 信號分析
• 傅裏葉變換
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 濾波
• 係統分析
• 時域分析

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302255932

商品編碼：29658076205

包裝：平裝

齣版時間：2011-12-01

基本信息

書名：信號分析與處理

定價：35.00元

作者：張賢達

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-12-01

ISBN：9787302255932

字數：524000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書將信號分析分為一階統計分析、二階統計分析和高階統計分析三部分，係統介紹這三部分信號分析以及相對應的信號處理的理論、方法與應用。全書共9章，包括信號、係統和變換的基礎與背景知識，信號的fourier分析與頻譜估計，數字濾波器，信號檢測，相關分析與時延估計，功率譜分析與經典譜估計，現代譜估計，自適應濾波器以及信號的高階統計分析與處理等內容。
　　本書針對信號處理的主要應用和新進展，深入淺齣地闡述具有代錶性的信號分析與處理的理論和有關方法，並介紹瞭大量的例題。為瞭方便讀者學習和加深領會書中的主要內容，每章都配有復習思考題、計算與證明題、matlab訓練與計算機仿真題。
　　本書可作為信息科學與技術學科本科高年級學生和非信息類理工科研究生的教材及參考書，也可供從事信號分析和處理工作的科研技術人員自學與參考。

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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《數字信號處理導論》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的數字信號處理（DSP）基礎知識體係。數字信號處理是現代工程技術和科學研究中不可或缺的核心技術之一，它將現實世界中的連續信號轉化為數字形式，並在此基礎上進行各種變換、分析、濾波、壓縮和增強等操作，廣泛應用於通信、音頻、圖像、視頻、醫療、控製、金融等眾多領域。本書從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的算法和應用，力求使讀者能夠理解並掌握數字信號處理的原理、方法和實際應用。 第一部分：數字信號處理基礎 本部分將為讀者建立紮實的理論基礎，介紹數字信號處理的基本概念、數學工具以及核心的信號模型。 緒論： 深入探討數字信號處理的重要性、發展曆程及其在現代社會中的廣泛應用。我們將通過具體的例子，如CD唱片、手機通信、數碼相機、醫學影像診斷等，來展示DSP如何改變我們的生活。同時，也會簡要介紹本課程的學習目標和內容安排。 信號與係統迴顧： 復習連續時間信號和離散時間信號的基本概念，包括周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等。我們將詳細講解典型信號，如衝激信號、階躍信號、指數信號、正弦信號等。在此基礎上，介紹連續時間係統和離散時間係統的基本性質，如綫性、時不變性、因果性、穩定性等。重點強調綫性時不變（LTI）係統在信號處理中的核心地位，並引入捲積運算作為描述LTI係統輸入輸齣關係的數學工具。 采樣定理： 這是數字信號處理的核心理論之一。我們將詳細推導奈奎斯特-香農采樣定理，解釋奈奎斯特頻率、混疊現象及其危害。深入討論實際采樣過程中的各種問題，如采樣保持、量化誤差，以及提高采樣率、過采樣等技術。通過數學推導和圖示，清晰地展示信號從模擬域到離散域的轉換過程，以及其潛在的失真。 離散傅裏葉變換（DFT）： 傅裏葉分析是理解信號頻率特性的關鍵。我們將介紹離散傅裏葉變換（DFT）的定義、性質及其在信號分析中的重要作用。詳細講解DFT的計算方法，包括其與連續傅裏葉變換（FT）的關係，以及DFT在分析信號頻譜、識彆信號成分等方麵的應用。在此基礎上，引入快速傅裏葉變換（FFT）算法，講解其原理和高效性，並討論FFT在實際工程計算中的巨大優勢。 Z變換： Z變換是分析離散時間係統和離散時間信號的強大數學工具，它在時域和復頻域之間建立瞭橋梁。我們將詳細講解Z變換的定義、收斂域（ROC）以及其重要的性質，如綫性性、時移性、乘法性、微分性質等。特彆強調Z變換在求解綫性常係數差分方程、分析係統頻率響應、判斷係統穩定性等方麵的應用。通過解析Z變換，我們可以更深入地理解離散時間係統的動態行為。 第二部分：數字濾波器設計 濾波器是數字信號處理中最常用、最核心的功能模塊之一，用於去除信號中的噪聲、分離信號的特定頻率成分等。本部分將係統介紹各類數字濾波器的設計原理和方法。 數字濾波器概述： 介紹數字濾波器的基本概念、分類（無限衝激響應IIR濾波器和有限衝激響應FIR濾波器）及其在信號處理中的重要作用。我們將討論濾波器的性能指標，如通帶、阻帶、過渡帶、衰減、相位響應等，並解釋這些指標如何影響濾波器的選擇和設計。 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： FIR濾波器因其綫性相位特性而備受青睞。我們將詳細介紹幾種常用的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等），以及這些窗函數如何影響濾波器的頻率響應和過渡帶寬度。在此基礎上，介紹頻率采樣法和最優逼近法（如Remez-Parks算法），這些方法能夠設計齣更優的FIR濾波器，滿足更嚴格的設計要求。 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： IIR濾波器通常能以較低的階數實現較陡峭的過渡帶，設計效率更高。我們將介紹IIR濾波器設計的幾種主要方法，包括模擬濾波器的遷移法（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器），以及直接設計法。詳細講解雙綫性變換法、脈衝不變法等從模擬濾波器到數字濾波器的轉換技術，並分析不同模擬濾波器的特性如何映射到數字濾波器。 濾波器實現： 介紹FIR和IIR濾波器在硬件或軟件中的實現結構，包括直接型、規範型等結構。討論濾波器實現的運算復雜度、存儲需求以及對數值精度的影響，為實際工程應用提供指導。 第三部分：數字信號處理算法與應用 本部分將深入探討一些重要的數字信號處理算法，並結閤實際應用場景，展示DSP的強大能力。 離散傅裏葉變換（DFT）的高級應用： 除瞭基本的頻譜分析，我們還將探討DFT在其他方麵的應用，如捲積定理在數字信號處理中的應用，快速捲積算法的實現。 多速率信號處理： 介紹多速率信號處理的基本概念，包括信號的抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。詳細講解這些操作如何用於改變信號的采樣率，以及它們在數據壓縮、通信係統中的應用。討論多速率信號處理的級聯結構和濾波器組。 譜分析技術： 除瞭基本的DFT，我們還將介紹更高級的譜分析技術，如周期圖法、Welch法、以及現代譜估計方法。這些方法能夠更準確地估計信號的功率譜密度，尤其是在存在噪聲的情況下。 自適應信號處理： 介紹自適應濾波器的基本原理，即濾波器係數能夠根據輸入信號的統計特性自動調整。重點講解LMS（Least Mean Squares）算法和RLS（Recursive Least Squares）算法，並展示其在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等領域的應用。 信號壓縮與編碼： 介紹信號壓縮的基本原理，包括無損壓縮和有損壓縮。重點講解離散餘弦變換（DCT）在圖像和音頻壓縮（如JPEG、MP3）中的核心作用，以及小波變換在多分辨率分析和信號錶示中的優勢。 實例分析與實踐： 本部分將結閤實際工程問題，展示數字信號處理技術的應用。例如： 音頻信號處理： 音頻信號的采樣、量化、濾波、噪聲抑製、音效增強、語音識彆基礎。 圖像與視頻處理： 圖像的采樣、量化、濾波、邊緣檢測、圖像增強、特徵提取、視頻壓縮基礎。 通信信號處理： 調製解調、信道估計、均衡、誤碼率分析、OFDM技術基礎。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等信號的采集、濾波、特徵提取與分析。 學習目標： 通過學習本書，讀者將能夠： 1. 理解數字信號處理的基本概念、數學工具和理論基礎。 2. 掌握采樣定理的原理和在實際應用中的意義。 3. 熟練運用DFT和FFT進行信號的頻譜分析。 4. 理解Z變換的性質及其在係統分析中的應用。 5. 掌握FIR和IIR濾波器的設計原理和方法，並能夠根據性能要求選擇閤適的濾波器。 6. 瞭解多速率信號處理、自適應信號處理等高級技術。 7. 認識數字信號處理在各個工程領域中的廣泛應用，並具備初步的應用能力。 本書適閤作為高等院校電子信息工程、通信工程、計算機科學、自動化等專業本科生和研究生的教材或參考書，同時也適用於對數字信號處理感興趣的工程師和科研人員。本書內容由淺入深，理論與實踐相結閤，旨在培養讀者紮實的理論功底和解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我最近在讀的這本《現代嵌入式係統軟件架構》，真是讓人愛不釋手，尤其是對於那些習慣瞭傳統麵嚮對象編程的開發者來說，它提供瞭一種全新的思維框架。這本書花瞭很大篇幅去探討實時操作係統（RTOS）內核的調度機製，從時間片輪轉到優先級繼承協議，講解得極其透徹，讓我對係統響應的確定性有瞭更深層次的認識。更妙的是，它並沒有停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭實際的嵌入式處理器特性，比如緩存一緻性和內存保護單元（MPU）的使用策略，這在以往讀過的許多書籍中是很少被如此細緻地剖析的。我特彆欣賞作者在描述軟件設計模式時的那種嚴謹性，他們討論瞭Actor模型在分布式嵌入式節點間通信中的應用，並輔以C++11/14的現代語言特性來優化代碼的健壯性和可維護性。讀完之後，我感覺自己編寫的底層驅動代碼和任務管理邏輯都有瞭質的飛躍，不再是簡單的堆砌代碼塊，而是真正從係統級的角度去構建一個穩定、高效的軟件平颱。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱的這本關於《高性能計算中的並行編程範式》，簡直是為我這種需要處理海量數據分析任務的人量身定做的。它沒有僅僅停留在OpenMP或者MPI這些基礎API的介紹上，而是將重點放在瞭如何構建適應不同並行架構（如CPU多核、GPU異構、甚至FPGA）的通用算法框架上。作者獨到的見解在於，他們強調瞭“數據局部性”和“通信開銷”的權衡藝術，通過大量的性能剖析工具（如VTune, Nsight）的實際輸齣圖錶，直觀地展示瞭不同並行策略對實際運行時間的巨大影響。我尤其喜歡它對“任務圖”和“數據流編程”的討論，這讓我意識到，在超大規模並行計算中，同步等待往往是最大的瓶頸，而更優的解法可能是將計算過程分解為一係列相互依賴但可獨立執行的微任務。這本書的案例代碼都是用Fortran和C++混閤編寫的，非常貼閤工業界大型科學計算的實際應用場景，讀起來酣暢淋灕，極具操作指導價值。

評分☆☆☆☆☆

這本我剛淘到的關於《電磁兼容性設計》的書，簡直是打開瞭我對電子産品設計世界的新大門。過去總覺得電路闆上的那些小毛病，無非就是設計上的失誤，但這本書深入淺齣地講解瞭電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）是如何在復雜的電磁環境中相互作用的。它不是那種堆砌公式的枯燥教材，而是充滿瞭實戰案例，比如如何通過優化PCB布局、選擇閤適的屏蔽材料，甚至是調整元器件的擺放位置，來顯著降低輻射和傳導乾擾。尤其讓我印象深刻的是其中關於“環路麵積最小化”的章節，作者用生動的比喻解釋瞭為什麼一個看似微不足道的走綫變化，能對整個係統的穩定性産生天翻地覆的影響。對於一個正在進行新産品開發的工程師來說，這本書提供的不僅僅是理論知識，更是一套立即可用的“排雷指南”，讓我對如何設計齣更可靠、更符閤行業標準的電子設備有瞭清晰的路綫圖。裏麵的圖示和仿真結果分析也非常專業，極大地幫助瞭我理解那些抽象的電磁場行為。

評分☆☆☆☆☆

不得不提我正在啃的這本《高級半導體器件物理學》，這本書的深度絕對能讓專業背景稍淺的讀者望而卻步，但對於立誌要在器件層麵有所突破的研究人員來說，簡直是聖經級彆的存在。它完全顛覆瞭我對PN結和MOSFET工作原理的傳統認知。作者沒有滿足於教科書上的簡化模型，而是深入到瞭量子力學的層麵去解釋載流子的輸運機製，比如隧道效應、載流子散射的微觀過程，以及在納米尺度下器件性能如何急劇惡化。書中詳盡地分析瞭FinFET和GAA（Gate-All-Around）結構的設計優化，以及如何通過先進的材料科學（如III-V族半導體）來突破矽基CMOS的物理極限。大量的數學推導雖然繁瑣，但每一步邏輯都環環相扣，清晰地展現瞭從材料到器件性能的直接聯係。讀完這一部分，我纔真正理解瞭為什麼先進工藝節點的芯片製造成本會如此高昂，因為背後隱藏的物理學挑戰是如此巨大而精妙。

評分☆☆☆☆☆

最近沉浸在這本《數字圖像處理與計算機視覺基礎》之中，它給我的感覺就像是拿著一把精密的瑞士軍刀，既能處理底層的像素級運算，又能搭建高層的語義理解模型。這本書的結構安排非常巧妙，前半部分對傅裏葉變換、小波變換在圖像去噪和增強中的應用進行瞭詳盡的數學推導和直觀解釋，讓我明白瞭為什麼某些濾波器能有效去除高頻噪聲而保留邊緣信息。後半部分則直接切入瞭深度學習在圖像識彆中的前沿應用，特彆是作者對捲積神經網絡（CNN）中不同層級特徵提取的層次性分析，闡述得非常清晰——從簡單的邊緣檢測到復雜的物體定位，每一步的“學習”是如何映射到數學操作上的。書中提供的MATLAB和Python代碼示例代碼質量極高，可以直接在自己的項目中拿來復用和修改，極大地加速瞭我的學習和原型設計過程，真正做到瞭理論與實踐的完美融閤。