數字信號處理係統設計 9787118110524 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李洪濤，顧陳，硃曉華 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理係統
• 係統設計
• 通信工程
• 電子工程
• 控製工程
• 算法
• MATLAB
• 濾波器
• 9787118110524

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118110524

商品編碼：29759181356

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2016-10-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字信號處理係統設計	作者	李洪濤、顧陳、硃曉華
定價	69.00元	齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118110524	齣版日期	2016-10-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝-膠訂
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書以數字信號處理理論為基礎，詳細介紹瞭與之相關的係統設計知 識，內容涵蓋瞭數字信號處理係統算法及其組成、高速數據采集技術、半 導體存儲技術、高速數據通信技術、DSP 與FPGA 技術，以及電磁兼容與 印刷電路闆設計技術等。 本書章概述瞭數字信號處理算法及其係統組成；第2～4章介紹瞭 與之相關的數據采集、存儲及傳輸技術；第5、6章分彆介紹瞭數字信號處理 係統中的兩大核心處理芯片——DSP 及FPGA 在數字信號處理係統中的應 用；第7 章介紹瞭電磁兼容與印刷電路闆設計技術。 本書可作為教材，內容豐富、結構閤理、圖文並茂，便於實施係統教

作者簡介

目錄

目錄 章緒論 1.1引言 1.2數字信號處理方法 1.2.1FFT算法 1.2.2FIR濾波器的基本結構 1.2.3IIR數字濾波器的基本結構 1.3數字信號處理係統

編輯推薦

文摘

序言

《信號的低語：從理論到實踐的探索》 在這個信息爆炸的時代，我們被海量的數據和紛繁的聲音所包圍。從您手機中流淌齣的動人鏇律，到醫學影像中呈現的生命奧秘，再到通信網絡裏傳遞的瞬息萬變的信息，這一切都離不開一個核心的概念——信號。而理解、處理、分析和生成這些信號，則是一門博大精深的學問，它如同開啓數字世界大門的鑰匙，讓我們得以洞察隱藏在錶象之下的規律，驅動著現代科技的飛速發展。 《信號的低語：從理論到實踐的探索》並非一本單純的教科書，而是一次深入探索信號世界的旅程。它旨在帶領讀者，無論您是初涉此領域的學生，還是希望係統梳理知識的研究者，抑或是需要將信號處理技術應用於實際的工程師，都能在這本書中找到共鳴和啓發。本書的核心在於，它將抽象的信號理論與具體的工程實踐緊密地結閤起來，讓讀者在理解“是什麼”的同時，也能掌握“怎麼做”。 第一部分：信號的本質與分析的基石 我們將從信號的最基本屬性齣發，揭開其神秘的麵紗。本書將詳細闡述連續時間信號和離散時間信號的概念，分析它們的特性，例如周期性、奇偶性、能量和功率等。我們會深入探討傅裏葉級數和傅裏葉變換，這無疑是信號分析中最強大、最核心的工具。讀者將理解如何將一個時域信號分解成不同頻率分量的疊加，從而揭示信號的內在頻率結構。本書會用豐富的圖示和直觀的解釋，幫助讀者建立起對頻譜的深刻理解。 離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT），將是本書的重點。我們將詳細講解DFT的原理，理解其采樣和截斷所帶來的影響，並重點介紹FFT的各種實現算法，如Cooley-Tukey算法，以及它們在計算效率上的優勢。讀者將學會如何利用FFT來快速準確地計算信號的頻譜，為後續的信號處理奠定堅實基礎。 此外，本書還將引入捲積的概念，這是理解綫性時不變（LTI）係統的關鍵。我們將解釋捲積運算的物理意義，以及它在係統響應分析中的重要作用。通過對LTI係統的衝激響應的理解，讀者將能夠預測係統對任意輸入信號的輸齣，這對於係統設計和分析至關重要。 第二部分：數字濾波器的設計與應用 濾波器是信號處理中最基本也最重要的一類工具，它們能夠選擇性地允許或抑製特定頻率的信號分量。本書將詳細介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 對於IIR濾波器，我們將深入探討其設計方法，包括巴特沃斯、切比雪夫和橢圓濾波器等經典類型。讀者將學習如何根據濾波器的通帶、阻帶、過渡帶的特性要求，以及采樣頻率等參數，來確定濾波器的階數和係數。我們將解釋IIR濾波器在實現相同性能時，相比FIR濾波器在計算量和存儲空間上的優勢，但同時也會探討其可能存在的相位失真問題。 對於FIR濾波器，我們將重點介紹其設計方法，包括窗函數法和頻率采樣法。讀者將學習如何選擇閤適的窗函數（如海明窗、漢寜窗、凱澤窗等），以在阻帶衰減和過渡帶寬度之間取得平衡。我們還將探討Parks-McClellan算法（也稱為最優逼近算法），它能夠設計齣最優的FIR濾波器，在幅度響應方麵達到更好的逼近效果。本書將詳細分析FIR濾波器具有綫性相位特性的優勢，以及它在對信號相位要求嚴格的應用中的重要性。 本書還將涵蓋濾波器的實現方式，包括直接型、規範型以及級聯型等結構，並分析它們在計算精度和硬件實現復雜度上的差異。 第三部分：信號的采樣、量化與重構 數字信號處理的核心在於將連續的模擬信號轉換為數字信號，並最終將數字信號恢復成模擬信號。本書將深入探討采樣理論，包括奈奎斯特-香農采樣定理，並解釋過采樣和欠采樣的概念及其後果。讀者將理解為什麼需要對信號進行適當的采樣率選擇，以避免混疊現象的發生。 量化是模擬信號轉換為數字信號的另一個關鍵步驟。本書將詳細介紹量化誤差的産生，以及均勻量化和非均勻量化（如μ律和A律）的原理。我們將分析量化位數對信號保真度的影響，並探討如何選擇閤適的量化策略來滿足不同應用的需求。 在數字信號處理完成後，有時需要將數字信號還原成模擬信號。本書將介紹數字到模擬（D/A）轉換的過程，包括零階保持器（ZOH）等基本原理。我們將分析D/A轉換器在信號重構中的作用，並討論插值算法在提高重構信號質量方麵的應用。 第四部分：現代信號處理技術與應用展望 本書的最後部分將著眼於更廣泛和現代的信號處理技術，並展望其在各個領域的應用。 我們將介紹自適應濾波器的概念，以及它們在信號增強、噪聲消除和係統辨識等方麵的強大能力。讀者將瞭解LMS（最小均方）算法和RLS（遞歸最小二乘）算法等經典自適應濾波算法的原理，並理解它們如何根據輸入信號的統計特性動態調整濾波器參數。 多速率信號處理也是本書的一個重要組成部分。我們將講解升采樣和降采樣的原理，以及它們在信號壓縮、解碼和不同速率係統接口中的應用。讀者將理解如何設計多速率濾波器組，以高效地處理不同采樣率的信號。 此外，本書還將觸及小波變換等更先進的信號分析工具，介紹其在信號時頻分析、特徵提取和噪聲抑製方麵的優勢。 最後，本書將結閤實際案例，探討信號處理技術在各個領域的廣泛應用，包括但不限於： 通信係統： 語音編碼、信道均衡、調製解調、無綫通信中的信號檢測與估計。 音頻處理： 音頻壓縮（如MP3）、迴聲消除、噪聲抑製、音頻信號閤成。 圖像和視頻處理： 圖像增強、去噪、邊緣檢測、特徵提取、視頻壓縮。 生物醫學工程： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號分析、醫學影像處理。 控製係統： 係統辨識、濾波器設計、狀態估計。 雷達與聲納： 目標檢測、距離和速度估計。 《信號的低語：從理論到實踐的探索》力求以清晰的語言、嚴謹的邏輯和豐富的實例，將復雜的信號處理概念化繁為簡。本書的編寫風格注重啓發讀者的思考，引導讀者不僅僅是記住公式，更能理解其背後的原理和應用價值。我們相信，通過閱讀本書，您將能夠更好地理解數字世界的聲音，掌握駕馭信號的力量，並在您的專業領域取得更大的成就。

評分☆☆☆☆☆

《數字信號處理係統設計》這本書，如同一個理論的寶庫，為我提供瞭豐富的信息。它係統地梳理瞭數字信號處理的核心概念，從采樣到量化，從變換域分析到濾波器設計，每一部分都充滿瞭嚴謹的數學推導和深刻的洞見。我尤其欣賞書中關於Z變換和離散傅裏葉變換的講解，它們幫助我理解瞭信號在時間和頻率域的轉換關係，以及係統如何對信號進行處理。然而，當我想將這些理論知識轉化為實際的工程應用時，我發現“係統設計”這一部分的內容，可以有更進一步的拓展。我期望書中能提供更多關於如何將這些理論算法應用於具體工程項目的指導。例如，在書中關於圖像處理的部分，雖然介紹瞭基本的濾波和變換，但當我需要設計一個實時的圖像增強係統時，我可能需要瞭解更多關於圖像去噪、邊緣檢測、銳化等算法的實現細節，以及如何將這些算法高效地部署到嵌入式硬件平颱上，並進行實時的處理。此外，在實際的係統開發過程中，硬件平颱的選擇、軟件的開發流程、以及係統的調試和優化，都是至關重要的環節。書中對這些工程層麵的內容，可以進行更深入的闡述，例如，提供一些實際的係統設計案例，並分析其設計思路和實現細節，這將有助於讀者更好地將理論知識應用於實踐。

評分☆☆☆☆☆

《數字信號處理係統設計》這本書，以其紮實的理論功底，為我打開瞭數字信號處理世界的大門。書中關於傅裏葉變換的深入剖析，從連續到離散，從時域到頻域，層層遞進，讓我清晰地認識到頻域分析的強大之處。對各種濾波器的講解，無論是低通、高通、帶通還是帶阻，無論是FIR還是IIR，都進行瞭詳盡的數學推導和特性分析，為理解信號的濾波原理奠定瞭堅實的基礎。然而，在我看來，“係統設計”這個詞，意味著將理論與工程實踐相結閤，而書中在這方麵的具體指導，似乎可以更加豐富。我渴望看到更多關於如何將這些理論算法轉化為實際的工程解決方案的案例。例如，在書中關於自適應濾波器部分，雖然講解瞭LMS算法的收斂性分析，但當我實際設計一個降噪係統時，我需要知道如何根據噪聲的統計特性，選擇閤適的步長參數，如何處理信號的非綫性失真，以及如何評估降噪效果的客觀和主觀指標。這些在書中可以有更細緻的闡述。再者，在實際的係統構建過程中，硬件平颱的選型至關重要。例如，是選擇通用CPU、專用的DSP芯片，還是靈活的FPGA？不同的平颱有不同的優勢和劣勢，如何根據算法的計算復雜度、實時性要求、功耗和成本等因素，做齣最優選擇，是係統設計者麵臨的重要課題。書中對這些硬件平颱的介紹和對比，可以再增加一些，這樣有助於讀者更好地理解如何將理論知識落地。

評分☆☆☆☆☆

從《數字信號處理係統設計》的標題來看，我原本期待它能提供一個關於如何構建完整的數字信號處理係統的實用指南，從理論的提齣，到算法的選擇，再到硬件的實現，以及最終的係統調試。書中在理論部分，確實給瞭我很大的啓發，例如，對離散傅裏葉變換及其快速算法的講解，以及各種濾波器設計方法的詳盡介紹，都讓我對數字信號處理有瞭更深入的理解。然而，當我試圖將這些知識應用到實際的工程設計中時，我發現書中在“係統設計”這一塊的內容，可以有更深入的探討。例如，在書中關於模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）的討論，雖然提到瞭它們的重要性，但對於如何在實際係統中進行具體選型，如考慮采樣率、分辨率、信噪比、功耗以及成本等之間的權衡，以及如何處理采樣失真和量化噪聲，似乎可以有更詳盡的指導。再比如，在設計一個嵌入式信號處理係統時，軟件架構的設計、實時操作係統的使用、多綫程編程的技巧，以及如何進行高效的硬件加速，都是至關重要的環節。這些在書中，我感覺提及得不夠深入，例如，如何為實時係統選擇閤適的調度策略，如何進行中斷處理，如何優化代碼以提高執行效率，這些都是實際工程中常遇到的問題，若能有更具體的案例分析和解決方案，將極大地提升本書的實用性。

評分☆☆☆☆☆

《數字信號處理係統設計》這本書，就如同一份詳盡的數字信號處理知識寶典，它係統地梳理瞭這一領域的理論基石。從最基礎的采樣定理，到復雜的變換域分析，再到各種經典的濾波算法，作者都力求做到嚴謹和全麵。我尤其欣賞書中在闡述數學原理時的邏輯性，一步步的推導，加上適當的圖示，使得那些抽象的概念變得相對容易理解。對於希望夯實理論基礎的讀者而言，這本書無疑是一個極佳的選擇。然而，在我腦海中勾勒齣的“係統設計”藍圖，似乎與書中側重的內容略有偏差。在我看來，一個完整的信號處理係統設計，不僅僅是算法的理論實現，更是一個將理論知識轉化為實際産品或解決方案的過程。這個過程往往充滿瞭挑戰，需要考慮的因素也遠不止數學公式。例如，在書中關於頻譜分析的部分，雖然詳細介紹瞭FFT的原理和應用，但當我真正需要對一個包含大量噪聲的實時信號進行頻譜監測時，我可能會遇到采樣率選擇不當、窗口函數不匹配、頻譜泄漏問題如何抑製，以及如何在有限的計算資源下實現高精度和實時性的頻譜分析等一係列實際工程問題。書中對這些具體工程實踐層麵的考量，似乎可以進一步加強。此外，在涉及係統集成時，不同模塊之間的接口設計、數據流的處理、以及整個係統的功耗和成本控製，也是至關重要的環節。這些在書中，我感覺提及得還不夠深入，例如，當我們將算法部署到嵌入式設備上時，如何優化內存使用，如何管理處理器時鍾，如何保證數據傳輸的可靠性和實時性，這些細節對於實際的項目落地至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名叫做《數字信號處理係統設計》，ISBN號是9787118110524。我最近在閱讀這本書，雖然內容非常豐富，但我發現它側重於理論和算法的講解，對於實際係統設計中的一些細節，比如硬件選型、嵌入式開發流程、實時性優化策略等方麵，可以有更深入的探討。例如，在講到濾波器設計時，書中給齣瞭多種經典的濾波器設計方法，並詳細推導瞭它們的數學原理，這無疑是紮實的理論基礎。然而，當我們真正要將這些理論付諸實踐時，會遇到各種各樣的問題。比如，在選擇ADC和DAC時，我們需要考慮采樣率、分辨率、信噪比、功耗以及成本等多種因素，這些因素之間常常是相互製約的。書中雖然提到瞭這些參數的重要性，但並未給齣現實的權衡和選擇指南。再比如，在進行嵌入式係統開發時，調試過程往往是耗時耗力的。當算法在PC端能夠完美運行時，移植到嵌入式平颱後，由於硬件資源的限製、時序的差異以及內存的製約，可能會齣現各種意想不到的bug。如何有效地利用邏輯分析儀、示波器等工具進行硬件調試，如何優化代碼以適應嵌入式係統的資源限製，這些在書中並沒有被充分提及。因此，我希望未來的版本能夠增加更多貼近實際工程應用的案例，例如，一個完整的數字音頻處理係統的設計流程，從需求分析到硬件選型，再到軟件開發、調試和優化，一步一步地展示齣來，這樣對於初學者或者希望將理論應用於實踐的讀者來說，將會有更大的幫助。此外，書中對實時操作係統的應用和多綫程編程的介紹，可以更加細化，比如如何進行任務優先級設置，如何處理任務間的同步與通信，以及如何在有限的資源下實現高效的實時處理。

評分☆☆☆☆☆

捧讀《數字信號處理係統設計》一書，我仿佛置身於一片理論的海洋，其中充滿瞭嚴謹的公式和深刻的洞見。書中對數字信號處理的數學原理，從離散捲積的本質到Z變換的強大功能，再到各種濾波器設計方法的理論推導，都展現瞭作者深厚的學術功底。特彆是對小波變換的介紹，其多分辨率分析的特性，為處理非平穩信號提供瞭新的視角，讓我對信號分析的工具箱又添新成員。然而，作為一名渴望將知識轉化為實踐的工程師，我總覺得在“係統設計”這一環節，書中可以有更詳實的指導。我設想中的係統設計，不僅是算法的實現，更是對整個工程實現的考量。比如，在書中關於信源編碼的部分，雖然介紹瞭PCM、DPCM等基本原理，但當我需要設計一個低碼率的語音編碼器時，我可能需要瞭解更先進的編碼技術，如ACELP、AMR等，以及它們在實際應用中的性能權衡。此外，在完成算法設計之後，如何將其高效地部署到硬件平颱，比如嵌入式微控製器、DSP芯片或者FPGA，就是一個巨大的挑戰。書中對這些硬件平颱的選型、開發流程、以及針對特定硬件的算法優化策略，可以進一步充實。例如，如何在FPGA上實現高效的FFT運算，如何利用DSP的指令集優化濾波器係數的乘加運算，以及如何在嵌入式係統中進行功耗管理，這些都是實際工程中不可或缺的經驗。

評分☆☆☆☆☆

我閱讀《數字信號處理係統設計》這本書，最大的感受是它在理論上的嚴謹和全麵。書中對離散時間信號的錶示、傅裏葉變換在頻域分析中的作用，以及各種綫性時不變係統特性的講解，都非常到位，為我打下瞭堅實的理論基礎。尤其是在濾波器設計方麵，無論是巴特沃斯、切比雪夫還是橢圓濾波器，其設計原理和數學推導都清晰明瞭。然而，當我試圖將這些理論應用到實際的信號處理係統設計中時，我發現書中在“係統設計”這個層麵，可以有更深入的探討。我所理解的係統設計，不僅僅是算法的理論實現，更包含瞭硬件選型、軟件架構、接口設計、功耗管理、以及性能調試等一係列工程實踐。例如，在書中關於數字水印的技術介紹，雖然講解瞭其基本原理，但當我想要設計一個實際的數字水印係統時，我可能需要考慮如何選擇閤適的嵌入域，如何設計魯棒性強的水印算法以抵抗攻擊，以及如何評估水印的不可感知性和容量。這些在書中可以有更詳盡的介紹。此外，在嵌入式係統開發中，如何高效地利用有限的硬件資源，如何進行低功耗設計，以及如何進行係統級聯和集成，都是至關重要的工程難題。若能在書中加入一些實際的工程案例，並提供相應的解決方案和設計思路，將極大地提升本書的實用價值。

評分☆☆☆☆☆

《數字信號處理係統設計》這本書，在理論層麵，可謂是集大成者，它係統的梳理瞭數字信號處理的經典理論，從信號的錶示、變換，到係統的分析、設計，都進行瞭詳盡的闡述。書中對傅裏葉變換的深入講解，以及Z變換在係統分析中的應用，讓我對信號的內在規律有瞭更深刻的認識。各種濾波器設計方法的數學推導，也讓我對如何過濾掉不想要的信號有瞭更清晰的思路。然而，當我翻閱到“係統設計”部分時，總覺得它像是一幅隻勾勒齣輪廓的畫捲，缺少瞭填充色彩的細節。我期待的是，書中能夠提供更多關於如何將理論知識轉化為具體工程實踐的指導。例如，在書中關於語音信號處理的部分，雖然介紹瞭采樣、量化等基礎概念，但當我需要設計一個實時語音識彆係統時，我可能需要瞭解更多的前端信號處理技術，如迴聲消除、噪聲抑製、端點檢測等，以及如何將這些技術集成到一個完整的係統中。此外，在實際的硬件實現過程中，如何根據算法的計算需求，選擇閤適的處理器（如DSP、FPGA、GPU），如何進行硬件加速設計，以及如何進行係統聯調和性能優化，這些都是至關重要的工程環節。書中對這些方麵的闡述，可以更加細緻和具體，例如，提供一些典型的硬件平颱上的實現案例，或者介紹一些常用的硬件加速技術和工具。

評分☆☆☆☆☆

當我拿起《數字信號處理係統設計》這本書時，我期待的是一本能夠指導我完成從理論到實踐的橋梁。書中在理論層麵，無疑是非常齣色的，它對數字信號處理的各個分支，如采樣理論、量化理論、傅裏葉分析、Z變換、捲積、相關等，都進行瞭細緻入微的闡述，許多復雜的概念都通過清晰的圖示和詳細的公式推導得以展現，讓我受益匪淺。特彆是關於各種濾波器設計方法的講解，無論是模擬濾波器的原型設計，還是數字濾波器的各種實現方式，都寫得相當到位。然而，在“係統設計”這個標題之下，我總覺得少瞭些什麼。我設想的是，一個完整的信號處理係統，不僅僅是算法的堆砌，它還包含瞭硬件的選擇、軟件的架構、接口的設計、性能的評估以及調試優化的整個生命周期。例如，在書中關於自適應濾波器的章節，雖然介紹瞭LMS算法、RLS算法等經典模型，但當我想要設計一個迴聲消除係統時，我還需要考慮如何有效地采集語音信號和迴聲信號，如何進行信號預處理，如何選擇閤適的步長參數以保證收斂速度和穩定性，以及如何在實際係統中處理信號延遲和非綫性失真等問題。這些在書中並沒有得到足夠的體現。此外，書中對數字信號處理器（DSP）或現場可編程門陣列（FPGA）等硬件平颱的應用，提及不多，而這些硬件平颱在現代數字信號處理係統中扮演著至關重要的角色。如何根據算法的計算需求，選擇閤適的硬件平颱？如何將算法高效地移植到這些平颱？如何進行硬件加速設計？這些都是實際係統設計中繞不開的話題，若能有更深入的闡述，這本書的價值將大大提升。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到《數字信號處理係統設計》這本書，我懷揣著對數字信號處理領域的無限好奇，迫不及待地翻閱起來。不得不說，它確實是一部嚴謹而全麵的著作，對數字信號處理的基礎理論進行瞭深入淺齣的剖析，尤其是在離散傅裏葉變換、Z變換、濾波器理論等方麵，講解得十分透徹，讓我對這些核心概念有瞭更深刻的理解。然而，當我嘗試將書中的理論知識應用到實際項目時，我發現書中在“係統設計”這個環節的篇幅相對較少，或者說，對於如何將這些理論轉化為可執行的工程方案，涉及的細節不夠充分。舉個例子，書中詳細介紹瞭IIR和FIR濾波器的設計方法，包括窗函數法、頻率采樣法、切比雪夫逼近法等等，理論推導清晰，數學公式嚴謹。但當我需要設計一個實際的音頻降噪係統時，我麵臨的問題是：如何根據特定的噪聲特性和目標信號質量，選擇最閤適的濾波器類型？濾波器的階數如何確定？如何在高斯噪聲、周期性噪聲等不同噪聲環境下進行濾波器的參數調整？書中雖然提供瞭多種設計方法，但缺乏針對不同應用場景的具體指導和案例分析。而且，在實際的係統實現過程中，我們往往需要考慮計算復雜度、硬件資源占用以及實時性等問題。例如，在FPGA或DSP平颱上實現一個高性能的濾波器，需要對算法進行優化，使其能夠在有限的時鍾周期內完成計算。書中對這些優化策略的介紹，感覺可以再增加一些，比如如何利用硬件並行性，如何進行流水綫設計，以及如何選擇閤適的硬件乘法器和加法器等。