数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Sanjit K. Mitra 著，阔永红 译

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
• 计算机方法
• 算法
• 第四版
• 工程
• 通信
• 电子工程
• 数学
• 自控

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121145971

版次：4

商品编码：10849454

包装：平装

丛书名： 国外电子与通信教材系列

开本：16开

出版时间：2011-10-01

用纸：胶版纸

页数：640

字数：1165000

内容简介

　　《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》是在数字信号领域的经典教材Digital Signal Processing： A Computer-Based Approach， Fourth Edition的基础上改编而成的，内容涵盖了信号与信号处理、时域中的离散时间信号统、频域中的离散时间信号、离散时间系统、有限长离散变换、z变换、变换域中的LTI离散时间系统、数字滤波器结构、IIR数字滤波器设计、FIR数字滤波器设计、DSP算法实现等方面。《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》的特点是，在讲解上述内容的同时，给出了大量简单而实用的例子，并用MATLAB程序进行了验证，同时提供了大量的高质量习题和仿真练习。
　　《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》可作为高等院校电子信息类专业本科生或低年级研究生的教材，尤其适用于双语教学，也可供有关技术、科研管理人员使用，或作为继续教育的参考书。

目录

Table of Contents
1 Signals and Signal Processing
1.1 Characterization and Classification of Signals
1.2 Typical Signal Processing Operations
1.3 Examples of Typical Signals
1.4 Typical Signal Processing Applications
1.5 Why Digital Signal Processing?
2 Discrete-Time Signals in the Time Domain
2.1 Time-Domain Representation
2.2 Operations on Sequences
2.3 Operations on Finite-Length Sequences
2.4 Typical Sequences and Sequence Representation
2.5 The Sampling Process
2.6 Correlation of Signals
2.7 Random Signals
2.8 Summary
2.9 Problems
2.10 MATLAB Exercises
3 Discrete-Time Signals in the Frequency Domain
3.1 The Continuous-Time Fourier Transform
3.2 The Discrete-Time Fourier Transform
3.3 Discrete-Time Fourier Transform Theorems
3.4 Energy Density Spectrum of a Discrete-Time Sequence
3.5 Band-Limited Discrete-Time Signals
3.6 DTFT Computation Using MATLAB
3.7 The Unwrapped Phase Function
3.8 Digital Processing of Continuous-Time Signals
3.9 Sampling of Bandpass Signals
3.10 Effect of Sample-and-Hold Operation
3.11 Summary
3.12 Problems
3.13 MATLAB Exercises
4 Discrete-Time Systems
4.1 Discrete-Time System Examples
4.2 Classification of Discrete-Time Systems
4.3 Impulse and Step Responses
4.4 Time-Domain Characterization of LTI Discrete-Time Systems
4.5 Simple Interconnection Schemes
4.6 Finite-Dimensional LTI Discrete-Time Systems
4.7 Classification of LTI Discrete-Time Systems
4.8 Frequency-Domain Representations of LTI Discrete-Time Systems
4.9 Phase and Group Delays
4.10 Summary
4.11 Problems
4.12 MATLAB Exercises
5 Finite-Length Discrete Transforms
5.1 Orthogonal Transforms
5.2 The Discrete Fourier Transform
5.3 Relation Between the DTFT and the DFT and Their Inverses
5.4 Circular Convolution
5.5 Classifications of Finite-Length Sequences
5.6 DFT Symmetry Relations
5.7 Discrete Fourier Transform Theorems
5.8 Fourier-Domain Filtering
5.9 Computation of the DFT of Real Sequences
5.10 Linear Convolution Using the DFT
5.11 Summary
5.12 Problems
5.13 MATLAB Exercises
6 z-Transform
6.1 Definition
6.2 Rational z-Transforms
6.3 Region of Convergence of a Rational z-Transform
6.4 The Inverse z-Transform
6.5 z-Transform Theorems
6.6 Computation of the Convolution Sum of Finite-Length Sequences
6.7 The Transfer Function
6.8 Summary
6.9 Problems
6.10 MATLAB Exercises
7 LTI Discrete-Time Systems in the Transform Domain
7.1 Transfer Function Classification Based on Magnitude Characteristics
7.2 Transfer Function Classification Based on Phase Characteristics
7.3 Types of Linear-Phase FIR Transfer Functions
7.4 Simple Digital Filters
7.5 Inverse Systems
7.6 Summary
7.7 Problems
7.8 MATLAB Exercises
8 Digital Filter Structures
8.1 Block Diagram Representation
8.2 Equivalent Structures
8.3 Basic FIR Digital Filter Structures
8.4 Basic IIR Digital Filter Structures
8.5 Realization of Basic Structures Using MATLAB
8.6 Allpass Filters
8.7 IIR Tapped Cascaded Lattice Structures
8.8 FIR Cascaded Lattice Structures
8.9 Summary
8.10 Problems
8.11 MATLAB Exercises
9 IIR Digital Filter Design
9.1 Preliminary Considerations
9.2 Bilinear TransformationMethod of IIR Filter Design
9.3 Design of Lowpass IIR Digital Filters
9.4 Design of Highpass, Bandpass, and Bandstop IIR Digital Filters
9.5 Spectral Transformations of IIR Filters
9.6 IIR Digital Filter Design Using MATLAB
9.7 Summary
9.8 Problems
9.9 MATLAB Exercises
10 FIR Digital Filter Design
10.1 Preliminary Considerations
10.2 FIR Filter Design Based on Windowed Fourier Series
10.3 Computer-Aided Design of Equiripple Linear-Phase FIR Filters
10.4 Design of Minimum-Phase FIR Filters
10.5 FIR Digital Filter Design Using MATLAB
10.6 Summary
10.7 Problems
10.8 MATLAB Exercises
11 DSP Algorithm Implementation
11.1 Basic Issues
11.2 Structure Simulation and Verification Using MATLAB
11.3 Computation of the Discrete Fourier Transform
11.4 Fast DFT Algorithms Based on Index Mapping
11.5 DFT and IDFT Computation Using MATLAB
11.6 Sliding Discrete Fourier Transform
11.7 DFT Computation over a Narrow Frequency Band
11.8 Summary
11.9 Problems
11.10 MATLAB Exercises
A Analog Lowpass Filter Design
A.1 Analog Filter Specifications
A.2 Butterworth Approximation
A.3 Chebyshev Approximation
A.4 Elliptic Approximation
A.5 Linear-Phase Approximation
A.6 Analog Filter Design Using MATLAB
A.7 Analog Lowpass Filter Design Examples
A.8 A Comparison of the Filter Types
A.9 Anti-Aliasing Filter Design
A.10 Reconstruction Filter Design
B Design of Analog Highpass, Bandpass, and Bandstop Filters
B.1 Analog Highpass Filter Design
B.2 Analog Bandpass Filter Design
B.3 Analog Bandstop Filter Design
Bibliography

前言/序言

《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》 内容概要 本书系统地阐述了数字信号处理（DSP）的基本理论、核心算法及其在实际工程中的应用。作为一本深受业界和学界认可的经典教材，它不仅为初学者奠定了坚实的理论基础，也为有经验的工程师提供了深入的技术洞察。本书的英文改编版在保留原著精髓的同时，通过精心挑选和改编的案例，使其更贴近全球读者的学习需求和工程实践。 第一部分：基础理论与数学工具 本书的开篇部分着重于构建数字信号处理的必要数学和概念框架。 绪论： 章节开宗明义，定义了信号和系统的基本概念，区分了模拟信号与数字信号的特性，并阐述了数字信号处理在现代科技中的重要地位和广泛应用领域，例如通信、音频、图像、医疗、金融等。它强调了从模拟领域向数字领域转化的必要性和优势，例如精度高、易于存储和传输、强大的处理能力等。 信号与系统： 这一部分深入探讨了各种类型的信号，包括周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等，以及它们的数学表示。对于系统，则重点介绍了线性时不变（LTI）系统的概念，这是DSP理论的核心。LTI系统的关键特性，如叠加性和时移不变性，被详细解释。本书通过清晰的数学推导和直观的图示，讲解了卷积运算在描述LTI系统对输入信号响应中的关键作用。此外，还介绍了系统的其他分类，如因果性、稳定性等，并探讨了如何通过差分方程和冲激响应来完全表征一个LTI系统。 傅里叶分析： 傅里叶分析是理解和处理信号频谱特性的核心工具。本书系统地介绍了连续时间傅里叶变换（CTFT）及其在信号频谱分析中的作用，然后过渡到离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）。DFT的引入是数字信号处理的基石，它使得在有限时间内对离散信号进行频谱分析成为可能。本书详细讲解了DFT的性质，包括线性、周期性、时移、频率偏移、共轭对称性等，这些性质对于理解和简化算法至关重要。同时，也初步介绍了快速傅里叶变换（FFT）算法的出现及其对计算效率的巨大提升，为后续的大规模信号处理奠定了基础。 第二部分：离散时间信号与系统分析 本部分将理论深入到离散时间信号和系统的具体分析方法。 离散时间傅里叶变换（DTFT）与Z变换： 继DFT的介绍后，本书进一步探讨了DTFT，它提供了对无限长离散时间信号的精确频谱描述。Z变换作为DTFT的一种更通用的数学工具，被引入并详细阐述。Z变换不仅可以处理收敛的DTFT，还能分析不收敛的信号和系统。本书重点讲解了Z变换的定义、性质（线性、时移、卷积、微分等），以及收敛域（ROC）的概念及其重要性。收敛域对于确定系统的因果性和稳定性至关重要。通过Z变换，可以方便地将差分方程转换为代数方程，从而简化系统分析。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 这一章节是本书的核心内容之一。在理解了DFT的基本概念后，本书深入讲解了DFT的计算方法，并重点介绍了FFT算法。FFT并非一种新的变换，而是通过巧妙的算法设计，极大地加速了DFT的计算过程。本书详细介绍了包括按时间抽取的（Cooley-Tukey）和按频率抽取的等多种FFT算法，并分析了它们的计算复杂度，强调了FFT在实际应用中的高效性。通过生动的例子和计算流程图，帮助读者理解FFT的实现原理。 滤波器设计： 滤波器是DSP中最基本也是最重要的应用之一，用于选择或去除信号的特定频率分量。本书详细介绍了两种主要的数字滤波器类型：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： 介绍了几种经典的IIR滤波器设计方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）滤波器。重点讲解了如何将模拟滤波器设计技术（如原型滤波器设计）通过双线性变换等方法转换为数字滤波器，并分析了IIR滤波器的高效性（通常以较低的阶数达到相似的滤波性能）和潜在的相位失真问题。 FIR滤波器： 详细阐述了FIR滤波器的设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等）和频率采样法。FIR滤波器具有线性相位特性（在某些设计下），稳定性好，并且易于实现，但通常需要较高的阶数来达到与IIR滤波器相似的频率选择性。本书通过对比分析IIR和FIR滤波器的优缺点，指导读者根据实际需求选择合适的滤波器类型。 第三部分：现代信号处理技术与应用 在打下坚实的基础后，本书转向更先进和更具应用性的DSP技术。 采样与量化： 这一章节聚焦于信号从模拟域到数字域转换的关键步骤。详细阐述了奈奎斯特-香农采样定理，解释了采样率如何影响信号的重构，以及欠采样和过采样的后果，如混叠（aliasing）。本书还深入探讨了量化过程，即模拟信号幅度的离散化，介绍了量化误差的产生及其影响。量化器、编码器、数字-量化噪声、信噪比（SNR）等概念都被详细解释，并探讨了提高量化精度的策略，如增加量化比特数或使用过采样技术。 数字信号处理在通信系统中的应用： 这一部分展示了DSP如何在现代通信系统中发挥核心作用。内容涵盖了调制解调技术（如ASK, FSK, PSK, QAM），如何利用DSP实现高效的基带和带通信号的生成与检测。滤波器在通信系统中的作用，如信道滤波、抗混叠滤波等，也被详细解析。此外，还涉及了数字信道均衡技术，以补偿通信信道引入的失真，以及误差控制编码和解码的基本原理，以提高通信的可靠性。 谱分析： 除了傅里叶分析，本书还介绍了几种现代谱分析方法，以更精细地刻画信号的频率特性。这包括了参数化谱估计方法，如AR、MA、ARMA模型，以及非参数化方法（如 Welch 法）来估计信号的功率谱密度。这些方法在噪声抑制、信号识别和系统辨识等领域具有重要应用。 应用实例： 全书穿插了大量的实际应用案例，涵盖音频信号处理（如语音识别、音频压缩）、图像处理（如图像增强、边缘检测、图像压缩）、通信系统（如数字调制解调、信道编码）、控制系统以及其他工程领域。这些案例的设置旨在帮助读者将所学的理论知识与实际问题联系起来，理解DSP在解决现实世界挑战中的强大能力。 总结： 《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》以其清晰的逻辑结构、严谨的数学推导、丰富的图表和贴近实际的案例，为读者提供了一个全面深入的学习平台。它不仅仅是一本理论书籍，更是一本指导实践的工具书，能够帮助读者掌握数字信号处理的核心技术，并将其成功应用于各自的专业领域。无论是希望系统学习DSP的在校学生，还是寻求提升专业技能的工程师，都能从中获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，让我对数字信号处理的学习热情重新燃起。之前接触过一些DSP的书籍，但总感觉过于理论化，缺乏实际操作的指导。《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》则完全不同。它以一种极其友好的方式，将复杂的DSP概念分解成易于理解的部分，并且在每一个环节都强调了“计算机方法”的重要性。我非常喜欢书中提供的丰富的例题和练习，它们不仅巩固了理论知识，还让我能够亲手实践，通过编写代码来验证自己的理解。特别是关于信号的频谱分析和滤波部分，书中的讲解和配套的代码示例，让我能够非常直观地看到不同算法和参数对信号处理结果的影响。这种“动手实践”的学习方式，大大提高了我的学习效率和兴趣。这本书的语言风格也很吸引人，不会让人觉得枯燥乏味，而是充满了一种探索和发现的乐趣。我迫不及待地想继续深入学习，期待它能带领我掌握更多实用的DSP技术。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》绝对是我近期最满意的一本教材了。初次翻阅时，就被其清晰的结构和循序渐进的讲解方式所吸引。作为一名对数字信号处理（DSP）领域有浓厚兴趣的初学者，我一直在寻找一本既能打下坚实理论基础，又能在实践层面提供足够指导的书籍。这本教材恰恰满足了我的需求。它并没有一开始就抛出复杂的数学公式，而是从最基础的概念入手，比如采样定理、傅里叶变换的基本原理，并辅以大量的图示和实际例子，让抽象的概念变得生动易懂。特别是关于离散傅里叶变换（DFT）的介绍，循序渐进地解释了其推导过程和应用场景，让我第一次真正理解了信号的频域特性。书中对计算机方法的强调，更是让我看到了理论联系实际的可能性。我非常期待能跟着这本书的指引，学习如何利用MATLAB等工具实现各种DSP算法，将理论知识转化为实际的应用。整体而言，这本书给我一种“循循善诱”的感觉，仿佛一位经验丰富的老师在耐心指导，让我充满了学习的动力和信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻读通信工程专业硕士的学生，之前对数字信号处理有过一些基础学习，但总觉得不够深入和系统。《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》的出现，可以说是我学习道路上的一个重要里程碑。这本书的深度和广度都令我印象深刻。它不仅涵盖了DSP的核心理论，如Z变换、滤波器设计、谱估计等，还特别关注了如何在实际计算环境中实现这些算法。书中大量的伪代码和算法流程图，对于理解复杂的计算过程非常有帮助，也为我后续的编程实践提供了直接的参考。我尤其赞赏其对一些经典算法的详尽分析，例如FFT的各种实现方式以及它们的优缺点，这让我能更深刻地理解算法背后的数学原理以及它们在不同应用中的适用性。此外，书中还涉及了一些更高级的主题，比如自适应滤波和多速率信号处理，这为我后续的深入研究提供了方向。这本书的英文改编版，语言流畅，术语准确，对于提高我的专业英语阅读能力也大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对“基于计算机的方法”这个副标题并没有太在意，以为只是普通的教材都会提及的编程应用。但当我深入阅读《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》后，我才意识到它在这方面下了多大的功夫。这本书将理论知识与实际的计算实现紧密地结合起来，不仅仅是简单地罗列算法，而是真正地教授读者如何用计算机去思考和解决DSP问题。它提供了丰富的代码示例，并且解释了为什么选择特定的算法和实现方式，这对于培养我独立解决问题的能力至关重要。我尤其喜欢书中关于FFT的章节，它不仅仅介绍了算法本身，还深入探讨了计算效率、舍入误差等实际工程中必须考虑的问题。书中提供的各种优化技巧和实际应用案例，让我感觉自己不再是纸上谈兵，而是能够真正将DSP技术应用到实际项目中。这种“教我如何思考”而非“告诉我答案”的教学方式，是我在这本书中最受启发的部分。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在业界的工程师，我需要不断更新自己的知识库，尤其是在信号处理这个快速发展的领域。《数字信号处理：基于计算机的方法（第4版）（英文改编版）》对我来说，是一本极具价值的参考书。它以一种非常系统和现代化的视角来阐述DSP的理论和实践。书中的内容组织得非常合理，从基础到进阶，逻辑清晰，并且紧跟当前的工程实践。我特别欣赏它在介绍各种算法时，不仅仅停留在数学推导，而是会着重于其计算复杂度、实现难易程度以及在不同应用场景下的性能表现。例如，在滤波器设计部分，书中详细比较了FIR和IIR滤波器的优缺点，并提供了多种设计方法，这对于工程师在实际项目中选择最合适的滤波器至关重要。另外，书中对一些新兴的DSP技术也有所涉猎，这让我能够快速了解行业的前沿动态。总体而言，这本书为我提供了一个坚实的理论基础和丰富的实践指导，是 DSP 领域工程师不可或缺的参考工具。

评分☆☆☆☆☆

书的内容很棒

评分☆☆☆☆☆

很好我很快很不错喔！！！！

评分☆☆☆☆☆

本来想买中文的书，看到封面也就买了，结果到了发现英文原版的，既然是英文书，弄个中文的封面，也太keng die了吧，当然主要怪自己没有看仔细，但我觉得既然是英文书，至少你别在封面上弄那么大的中文字，弄小一点也好啊.

评分☆☆☆☆☆

很好我很快很不错喔！！！！

评分☆☆☆☆☆

书是正版，很不错，快递也很给力，第二天就到了

评分☆☆☆☆☆

书的内容很棒

评分☆☆☆☆☆

挺好

评分☆☆☆☆☆

书的内容很棒

评分☆☆☆☆☆

快递给力，但是书本说好配送的网络课件要注册才能下，书不厚但很贵