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卜爱琴 著

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• 信道编码
• 无线通信
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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303113392

商品编码：29692401422

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名:数字通信技术

：23.00元

售价：15.6元,便宜7.4元,折扣67

作者:卜爱琴

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787303113392

字数：293000

页码：215

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

内容提要

本书系统地介绍了数字通信的相关技术及其在现代通信系统中的应用，同时基于知识的连贯性，也编入了信号与信道的相关知识以及模拟通信技术的一些基本内容，并且增加了实训内容，以满足通信类高职高专实践教学的基本需求。全书共分9章：介绍数字通信的概念、特点；通信系统的基本组成和主要的性能指标。信号的频谱；信道的基本概念和特性；信道的噪声和信号，模拟调制技术；频分复用技术等相关知识。

目录

作者介绍

文摘

序言

《数字信号处理的理论与实践》 内容简介： 本书系统地阐述了数字信号处理（DSP）领域的核心理论、关键算法以及实际应用。内容从基础概念入手，逐步深入到复杂的处理技术，旨在为读者构建一个全面而深入的DSP知识体系。全书力求理论与实践相结合，不仅提供严谨的数学推导和概念解释，还通过丰富的实例和伪代码，帮助读者理解算法的实现细节和工程应用。 第一部分：数字信号处理基础 本部分将为读者打下坚实的理论基础，介绍数字信号的基本概念、采样定理、量化过程以及离散时间信号与系统的基本性质。 第一章 离散时间信号与系统： 1.1 离散时间信号的表示与分类： 介绍单位脉冲信号、单位阶跃信号、指数信号、周期信号、能量信号和功率信号等基本信号类型，以及它们在时域的特性。讨论信号的奇偶分解、分解成基本信号之和等。 1.2 离散时间系统的基本性质： 深入分析系统的记忆性、因果性、线性性、时不变性以及稳定性。通过数学定义和实例，帮助读者理解判断系统性质的方法。 1.3 卷积和： 详细阐述离散时间系统的输入-输出关系，即卷积和的计算方法。通过图解和算例，清晰展示卷积和在时域的意义和计算过程，这是理解LTI系统行为的关键。 1.4 差分方程表示系统： 介绍如何用差分方程来描述离散时间系统，并讨论齐次解和特解的概念，以及如何求解差分方程以获得系统的零输入响应和零状态响应。 第二章 傅里叶变换与Z变换： 2.1 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 介绍DTFT将离散时间信号转换为连续频率的频谱表示，揭示信号的频率成分。推导DTFT的性质，如线性性、时移、频移、共轭对称性、帕塞瓦尔定理等。 2.2 傅里叶级数（FS）： 讨论周期离散时间信号的傅里叶级数展开，以及其与DTFT的关系。 2.3 离散傅里叶变换（DFT）： 详细介绍DFT，它将无限长或有限长的离散时间信号映射到有限频率间隔的离散频率点上。推导DFT的性质，并解释其在计算机处理中的重要性。 2.4 快速傅里叶变换（FFT）： 深入讲解FFT算法，特别是Cooley-Tukey算法，展示其如何大幅降低DFT的计算复杂度，是DSP得以广泛应用的基础。介绍蝶形运算和按时间抽选、按频率抽选的FFT算法。 2.5 Z变换： 引入Z变换作为DTFT的推广，它能够处理更广泛的信号和系统，尤其是在分析非周期信号和研究系统收敛性方面。推导Z变换的性质，如线性性、时移、尺度变换、微分、积分、初值定理和终值定理。 2.6 逆Z变换： 介绍计算逆Z变换的方法，包括部分分式展开法、长除法和留数定理法，从而从Z域的系统函数或信号表达式恢复到时域。 2.7 系统函数与零极点分析： 讲解系统函数H(z)的概念，它是LTI系统在Z域的表示，通过分析H(z)的零点和极点，可以直观地判断系统的频率响应和稳定性。 第二部分：数字滤波器设计 本部分专注于数字滤波器的设计，这是DSP中最核心也是最广泛的应用之一。内容将涵盖IIR和FIR滤波器的设计原理、方法和实例。 第三章 数字滤波器概述： 3.1 滤波器的基本概念与分类： 介绍滤波器的作用，即选择性地通过或衰减信号的某些频率成分。区分理想滤波器和实际滤波器的区别。分类介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型。 3.2 滤波器性能指标： 定义和解释滤波器的关键性能指标，如通带、阻带、过渡带、衰减度、截止频率、幅度响应、相位响应等，这些指标是设计和评估滤波器的基础。 第四章 无限冲激响应（IIR）滤波器设计： 4.1 IIR滤波器的特点与优势： 阐述IIR滤波器相对于FIR滤波器的优点，如滤波器阶数较低、计算量较小，在实现相同频率选择性时更具效率。 4.2 模拟滤波器设计基础： 介绍巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）以及椭圆滤波器等经典模拟滤波器的幅度响应特性，为后续的数字滤波器设计提供基础。 4.3 从模拟滤波器到数字滤波器： 详细讲解脉冲响应不变法（Impulse Invariance）和双线性变换法（Bilinear Transform）这两种将模拟滤波器原型转换为数字滤波器的常用方法。分析两种方法的原理、优缺点以及适用场景。 4.4 IIR数字滤波器设计实例： 提供详细的步骤和计算过程，展示如何根据给定的技术指标设计一个IIR数字滤波器，例如设计一个巴特沃斯低通滤波器。 第五章 有限冲激响应（FIR）滤波器设计： 5.1 FIR滤波器的特点与优势： 介绍FIR滤波器的优点，如零相位失真、稳定性易保证等。讨论其在一些对相位要求严格的应用中的不可替代性。 5.2 FIR滤波器的设计方法： 5.2.1 窗函数法： 详细介绍矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等各种窗函数，并解释窗函数的截断效应及其对滤波器性能的影响。展示如何选择合适的窗函数以获得期望的过渡带宽度和阻带衰减。 5.2.2 频率采样法： 介绍通过直接指定滤波器的频率响应点来设计FIR滤波器的方法，并讨论其局限性。 5.2.3 最优逼近法（Parks-McClellan算法）： 深入讲解Parks-McClellan算法，它能够设计出在给定频率范围内具有最优（最小最大误差）性能的FIR滤波器，特别适用于设计低通、高通、带通和带阻滤波器。 5.3 FIR数字滤波器设计实例： 通过具体例子，演示如何使用窗函数法或Parks-McClellan算法设计一个FIR滤波器，并分析其幅度响应和相位响应。 第三部分：数字信号处理应用 本部分将展示数字信号处理在各个领域的实际应用，通过这些案例，读者能够更深刻地理解DSP的价值和技术深度。 第六章 谱分析技术： 6.1 非参数谱估计： 介绍周期图法（Periodogram）和改进的周期图法（如Welch方法）用于估计信号的功率谱密度。讨论这些方法的优缺点，如方差的统计性质。 6.2 参数谱估计： 介绍AR模型、MA模型和ARMA模型等参数模型，以及相应的谱估计方法，如Yule-Walker方程、Burg算法等。对比非参数谱估计，参数谱估计在某些情况下能获得更高的分辨率。 6.3 谱分析在工程中的应用： 举例说明谱分析在语音信号处理、振动分析、地质勘探等领域中的应用。 第七章 语音信号处理： 7.1 语音信号的产生与特性： 介绍人声的发声原理、语音信号的周期性、准周期性以及非周期性特征。 7.2 语音信号的预处理： 讲解语音信号的预加重、分帧、加窗等技术，为后续的特征提取和分析做准备。 7.3 语音信号的特征提取： 详细介绍MFCC（梅尔频率倒谱系数）、LPCC（线性预测倒谱系数）、基频（F0）等重要的语音特征参数，以及它们的计算方法。 7.4 语音识别基础： 简要介绍基于模板匹配、HMM（隐马尔可夫模型）和深度学习的语音识别基本原理。 7.5 语音编码： 介绍常用语音编码器的原理，如PCM、ADPCM、CELP等，以及它们的压缩性能和应用场景。 第八章 图像处理基础： 8.1 数字图像的表示： 介绍数字图像的像素、灰度级、分辨率等基本概念。 8.2 图像增强： 讲解点运算（灰度变换、直方图均衡化）、空间域滤波（平滑滤波、锐化滤波）等图像增强技术，提升图像的视觉质量。 8.3 图像复原： 介绍图像退化模型，以及使用逆滤波、维纳滤波等方法进行图像复原。 8.4 图像分割： 介绍基于阈值、边缘检测和区域生长等方法的图像分割技术。 8.5 图像压缩： 简要介绍无损和有损图像压缩的基本原理，如Huffman编码、DCT变换等。 第九章 应用领域拓展： 9.1 通信系统中的DSP： 探讨DSP在数字通信中的核心作用，如调制解调、信道编码、均衡等。 9.2 生物医学信号处理： 介绍DSP在ECG（心电图）、EEG（脑电图）、EMG（肌电图）等生物医学信号分析中的应用，如去噪、特征提取和模式识别。 9.3 雷达与声纳信号处理： 讨论DSP在目标检测、距离和速度测量等雷达和声纳系统中的关键技术。 9.4 控制系统中的DSP： 介绍DSP在数字控制器设计、系统辨识等控制工程中的应用。 附录： 附录A：常用信号与系统性质总结 附录B：常用离散傅里叶变换对 附录C：MATLAB/Python DSP工具箱简介 本书结构清晰，逻辑严谨，语言表述准确，注重数学推导的严谨性，同时辅以大量的图示和算例，力求使读者能够深入理解数字信号处理的理论精髓，掌握实际应用所需的关键技术，为进一步的学习和工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格相当老练，字里行间透露出作者深厚的学术功底和丰富的实践经验。我特别关注了其中关于“频谱效率优化”的那几个章节，这是当前无线通信领域的核心痛点之一。作者没有仅仅罗列已有的优化算法，而是深入剖析了每种算法背后的数学机理和工程限制。比如，在讨论LDPC译码性能提升时，它不仅详细介绍了迭代译码的流程，还用非常形象的比喻解释了“陷阱集”的概念，这比纯粹的数学证明要直观得多。更难能可贵的是，书中穿插了大量的“作者注”或“实践心得”，这些小插曲往往是教科书中最欠缺的部分，它们真实地反映了理论模型在实际部署中可能遇到的非理想因素，比如硬件噪声、功耗约束等。这种亦师亦友的写作态度，使得阅读体验不再是单向的灌输，而更像是一场与领域专家的深度对话。我能感觉到，作者是在努力弥合理论世界与残酷工程现实之间的鸿沟，力求让读者学到的知识既“高大上”又“接地气”。

评分☆☆☆☆☆

与其他侧重于高层协议或应用层软件的书籍不同，这本书展现出一种对“物理层”近乎偏执的关注，但这种关注并非故步自封。它不仅详尽地覆盖了传统的调制解调技术（QAM、PSK等）和多址接入方式（FDMA、CDMA），更令人兴奋的是，它相当大篇幅地介绍了未来几代通信系统正在探索的关键技术。我注意到其中关于“太赫兹通信中的信道衰落模型”以及“基于AI的信道估计”的探讨，这些内容在目前的教材中还非常罕见。作者的视野显然没有局限在当前主流的5G标准上，而是着眼于更遥远的未来。这种前瞻性意味着，这本书的价值并不会随着下一个标准版本的发布而迅速贬值。对于希望保持技术领先地位的研究人员和工程师而言，这本书提供了一个极佳的平台，让我们能够站在巨人的肩膀上，去审视和思考下一轮技术革命的可能方向。它不仅仅是一本教材，更像是一份技术路线图的草稿。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和练习题设置，体现了极强的教学导向和自我检验能力。我向来认为，一本好的技术书籍，其价值不仅在于知识的输入，更在于输出和检验的有效性。本书在每个重要概念讲解结束后，都设置了一组精心设计的思考题和计算题。这些题目并非简单的公式套用，而是巧妙地结合了实际场景，比如要求读者计算在特定信噪比下，某个编码率的编码增益，或者设计一个满足特定带宽要求的滤波器的初步参数。更贴心的是，部分章节的结尾还提供了伪代码或MATLAB/Python的实现思路，这极大地弥补了纯理论学习的不足。我尝试着跟着书中的思路搭建了一个小型的信道仿真框架，发现作者对细节的把控非常到位，几乎没有遇到理解上的偏差。这种“学、思、练”三位一体的学习路径，确保了读者能够真正内化知识，将书本上的概念转化为解决实际问题的能力，这才是技术书籍的终极价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计很有意思，封面用了深沉的蓝色调，配上简洁的银色字体，给人一种既专业又现代的感觉，很符合它所涉及的领域。拿到手里掂量了一下，分量十足，显然内容是相当扎实的。我最欣赏的是它在章节编排上的匠心独运。作者并没有采用那种枯燥的、按部就班的理论堆砌方式，而是巧妙地将历史脉络和前沿技术穿插融合。比如，在探讨现代MIMO系统时，它会适时地插入对早期信道编码理论的简要回顾，这种“回望过去，立足现在”的叙事手法，极大地降低了初学者理解复杂概念的门槛。我个人觉得，这种结构安排的好处在于，它让读者在学习新知识的同时，能够不断地将新旧知识点串联起来，形成一个更宏大、更有层次的知识体系。特别是对于那些希望深入研究通信底层原理，又不满足于停留在公式推导上的工程师来说，这种兼顾广度和深度的叙述方式，无疑是一份宝贵的资料。我已经迫不及待地想翻开第一章，看看它如何引导我进入这个充满电磁波与信息流动的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表质量，绝对称得上行业标杆。在处理涉及到大量波形、星座图以及链路预算分析的章节时，清晰度直接决定了读者的学习效率。我惊喜地发现，书中几乎所有的图表都采用了高分辨率的矢量图形，线条锐利，标注清晰，即使用放大镜仔细查看细节，也不会出现模糊不清的情况。尤其是在描述OFDM的子载波结构和脉冲成形滤波器的特性时，作者绘制的频谱图和时域波形图，层次分明，色彩搭配得体，使得原本抽象的信号处理过程变得可视化、可触摸。很多同类书籍的图表往往是粗糙的截图或者低质量的扫描件，阅读起来非常费劲，但这本书显然在出版环节投入了巨大的精力来保证视觉质量。这种对细节的极致追求，让我对作者及出版社的专业精神肃然起敬，它极大地提升了阅读的舒适度和学习的连贯性，真正做到了“赏心悦目”的学习体验。