數字信號處理導論（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍廣書 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• MATLAB
• 傅裏葉變換
• 濾波器
• 係統分析

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302315346

版次：2

商品編碼：11243114

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-05-01

用紙：膠版紙

頁數：364

字數：487000

正文語種：中文

內容簡介

　　《數字信號處理導論（第2版）》較為係統地介紹瞭數字信號處理的基礎理論、相應的算法及這些算法的軟件與硬件實現。全書共9章，內容包括離散時間信號與離散時間係統的基本概念、Z變換及離散時間係統分析、離散傅裏葉變換、傅裏葉變換的快速算法、離散時間係統的相位與結構、數字濾波器設計（IIR、FIR及特殊形式的濾波器）、信號的正交變換（正交變換的定義與性質、K-I。變換、DCT及其在圖像壓縮中的應用）及數字信號處理的硬件實現等。同時書中介紹瞭數字信號處理中所涉及的主要MATI，AB文件，並給齣瞭具體使用實例。
　　《數字信號處理導論（第2版）》章節安排閤理，說理詳細，論證清楚，便於自學。除第9章外，其餘各章都配有習題及上機練習題。
　　《數字信號處理導論（第2版）》可作為理工科本科生的教材及參考書，也可作為工程技術人員的自學參考書。

作者簡介

　　鬍廣書，男，1945年10月生。清華大學教授，博士生導師。1 965年考入清華大學本科，1970年畢業後留校工作。1983年獲清華大學電機工程係生物醫學工程專業工學碩士學位。
　　在清華大學長期主講兩門校研究生公共課“數字信號處理”和“隨機信號的統計處理”。這兩門都被評為清華大學研究生“精品課”。三次獲得清華大學“教學優秀一等奬”，四次被評為清華大學研究生“良師益友”，其中兩次是研究生網上評選齣的清華大學“研究生課優秀教師”。
　　研究方嚮是生物醫學信號的檢測與處理、醫學圖像處理及數字化醫療儀器。
　　齣版有關DSP的教材和參考書四本：
　　1．鬍廣書編著．數字信號處理——理論、算法與實現．第三版．清華大學齣版社，2012
　　2．鬍廣書編著．現代信號處理教程．清華大學齣版社，2004
　　以上兩本書均被教育部研究生工作辦公室推薦為“研究生教學用書”，被評為北京高等教育精品教材，並獲得清華大學優秀教材一等奬。
　　3．鬍廣書編著．數字信號處理導論．第二版．清華大學齣版社．2013
　　4．鬍廣書編著．數字信號處理題解及電子課件．清華大學齣版社，2007

內頁插圖

目錄

緒論
0.1 關於信號
0.2 關於數字信號
0.3 關於數字信號處理
0.3.1 數字信號處理的任務
0.3.2 數字信號處理的優勢
0.3.3 數字信號處理的理論
0.3.4 數字信號處理的實現
0.3.5 數字信號處理的應用
0.3.6 關於數字信號處理的學習
參考文獻

第1章 離散時間信號
1.1 典型離散信號
1.2 離散信號的運算
1.3 信號的分類
1.4 噪聲
1.5 信號空間的基本概念
1.6 確定性信號的相關函數
1.6.1 相關函數的定義
1.6.2 相關函數的性質
1.6.3 相關函數的應用
1.7 與本章內容有關的MATLAB文件
習題與上機練習
參考文獻

第2章 離散時間係統
2.1 離散時間係統的基本概念
2.2 離散時間係統的輸入輸齣關係
2.3 Z變換的定義
2.4 Z變換的收斂域
2.5 Z變換的性質
2.6 離散時間係統的轉移函數
2.7 離散時間係統的頻率響應
2.8 離散時間係統的極零分析
2.9 濾波的基本概念
2.10 IIR係統的信號流圖與結構
2.10.1 IIR係統的信號流圖
2.10.2 IIR係統的直接實現
2.10.3 IIR係統的級聯實現
2.10.4 IIR係統的並聯實現
2.11 與本章內容有關的MATLAB文件
習題與上機練習
參考文獻

第3章 信號的傅裏葉變換
3.1 連續時間信號的傅裏葉變換
3.1.1 連續周期信號的傅裏葉級數
3.1.2 連續非周期信號的傅裏葉變換
3.1.3 傅裏葉級數和傅裏葉變換的區彆與聯係
3.1.4 關於傅裏葉變換的進一步解釋
3.2 離散時間信號的傅裏葉變換（DTFT）
3.2.1 DTFT的定義
3.2.2 DTFT的性質
3.2.3 關於DTFT存在的條件
3.2.4 一些典型信號的DTFT
3.2.5 信號截短對DTFT的影響
3.3 連續時間信號的抽樣
3.3.1 抽樣定理
3.3.2 信號的重建
……
第4章 快速傅裏葉變換
第5章 離散時間係統的相位、結構與逆係統
第6章 無限衝激響應數字濾波器設計
第7章 有限衝激響應數字濾波器設計
第8章 信號處理中常用的正交變換
第9章 數字信號處理的硬件實現

前言/序言

　　隨著信息和微電子等學科的飛速發展，數字信號處理的理論在過去的40年中得到瞭飛速的發展，其應用也日益廣泛。為適應這一發展對人纔的需求，目前很多高校都開設瞭數字信號處理課程，並且已由過去的麵嚮電子信息類的專業逐漸擴展到麵嚮電氣工程、儀器儀錶、機械製造及生物醫學工程等更多的專業領域，同時也由麵嚮研究生逐漸擴展到麵嚮本科生。
　　本書正是為適應廣大理工科本科生數字信號處理教學的需求，在筆者拙著《數字信號處理——理論、算法與實現》（第三版，清華大學齣版社2012年齣版）一書上篇的基礎上改編而形成的。
　　本書共分9章，包含瞭數字信號處理的基礎內容。通過這些章節的學習，讀者可以掌握數字信號處理的基本理論和處理信號的實際技能，為進一步學習現代信號處理的知識打下堅實的基礎。
　　離散時間信號和離散時間係統是數字信號處理中兩個最重要的概念，二者既相互獨立又密不可分。本書第1章詳細討論離散時間信號的基本概念，包括離散信號的運算、信號與噪聲、信號空間、相關函數的定義、性質及應用等。第2章詳細討論離散時間係統的基本概念，包括離散時間係統的性質、描述及輸入輸齣關係，Z變換的定義、收斂域及性質，離散時間係統的轉移函數、頻率特性，極零分析以及離散係統的實現和信號流圖等。
　　離散時間信號的傅裏葉變換是數字信號處理中的核心內容，因此，我們在第3章以較大篇幅分彆討論瞭離散時間序列的傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）的定義、性質、應用，並詳細討論瞭和這兩個變換相關聯的基本問題，如信號截短對頻譜分析的影響、周期捲積、分辨率、時寬一帶寬積及DFT對FT的近似等。
　　快速傅裏葉變換（FFT）算法的提齣是數字信號處理發展史上的重要事件，是使得數字信號處理的理論得以應用的關鍵。本書第4章介紹FFT的主要內容，包括基2時間抽取和頻率抽取算法、分裂基算法以及頻域細化的CZT算法。
　　第5章討論離散時間係統的相位和結構，是第2章內容的繼續和深入。具體介紹瞭綫性相位的定義及得到綫性相位的必要條件、具有綫性相位的離散係統零點分布的特點、全通係統、最小相位係統、譜分解、逆係統以及離散係統的Lattice結構等內容。

《信號的語言：理解與創新的基石》 我們生活在一個信息爆炸的時代，從社交媒體上的圖片、視頻，到醫學影像的診斷，再到天文學傢捕捉的遙遠星係發齣的微弱信號，無不與“信號”緊密相連。這些信號，無論是可見的，還是不可見的，都承載著豐富的信息，驅動著現代社會的運轉和科技的進步。理解信號的本質，掌握處理信號的方法，已成為探索未知、解決現實問題、甚至重塑未來的關鍵能力。 《信號的語言：理解與創新的基石》旨在為讀者打開一扇通往信號世界的大門。本書並非直接傳授某一種特定技術的操作指南，而是緻力於構建一個堅實的基礎框架，讓讀者能夠深刻理解信號的普遍規律，從而觸類旁通，應對各種復雜多變的信號處理挑戰。我們相信，掌握瞭“為什麼”和“怎麼做”的原理，比僅僅學會“怎麼用”某個工具更為重要，也更為長遠。 核心理念：洞察信號的本質，駕馭信息的洪流 本書將信號視為一種普遍存在的數學模型，它記錄瞭物理世界、生物係統、乃至抽象概念隨時間或空間的演變。從最簡單的聲音波形，到紛繁復雜的電視信號，再到基因序列中的信息，它們都遵循著特定的數學規律。本書將引導您從這些規律入手，揭示信號的內在結構和屬性。 我們將首先探討信號的分類與錶示。不同類型的信號，如連續信號與離散信號，周期信號與非周期信號，確定信號與隨機信號，各自擁有獨特的數學描述方式。理解這些分類，就像認識不同語言的字母錶，是後續深入學習的基礎。我們會詳細介紹時域、頻域以及其他重要域的信號錶示方法，例如傅裏葉變換，它能將一個在時間上復雜的信號分解成一係列簡單的正弦波成分，從而揭示信號的頻率特性。這就像將一個復雜的交響樂分解成各個樂器的獨奏，讓我們能夠更清晰地分辨齣音樂的層次和構成。 關鍵內容：構建信號處理的堅實基石 本書將圍繞以下幾個核心主題展開，層層遞進，構建起一個完整的信號處理知識體係： 信號的錶示與分析： 我們將深入探討信號的數學模型，從最基本的函數形式，到更復雜的積分和微分方程。理解信號在不同域（時域、頻域、拉普拉斯域、Z域等）的錶示，是掌握信號處理技巧的關鍵。以傅裏葉變換為例，它不僅是分析信號頻率成分的強大工具，更是理解許多信號處理算法的基礎。我們將從理論推導到實際應用，幫助讀者建立直觀的理解。 綫性係統理論： 現實世界中的許多係統，如音頻放大器、無綫通信鏈路，都可以近似地看作綫性係統。理解綫性係統的性質，如疊加性、時不變性，是分析和設計信號處理係統的核心。我們將重點介紹捲積的概念，它是理解輸入信號如何通過一個係統産生輸齣信號的關鍵。通過捲積，我們可以預測係統對任意輸入信號的響應，這在濾波、係統辨識等領域至關重要。 采樣與量化： 現代信號處理大多基於離散時間信號，這意味著我們需要將連續的模擬信號轉化為數字信號。本書將詳細闡述采樣定理，即奈奎斯特-香農采樣定理，它揭示瞭在不丟失信息的前提下，連續信號可以被采樣的最低頻率。同時，我們也將探討量化誤差，這是將連續幅度的信號映射到離散數值時産生的不可避免的誤差，並介紹提高量化精度的常用方法。 濾波技術： 濾波是信號處理中最常見也最重要的操作之一。它允許我們移除信號中的噪聲，提取感興趣的頻率成分，或者改變信號的特性。本書將介紹多種經典的濾波技術，包括低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。我們將深入講解它們的原理、設計方法以及在實際中的應用，例如在音頻處理中去除背景噪音，在圖像處理中平滑圖像，或是在通信係統中分離不同頻道的信號。 傅裏葉分析的拓展： 除瞭傅裏葉級數和傅裏葉變換，我們還將介紹離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現——快速傅裏葉變換（FFT）。DFT是數字信號處理中的基石，它使得在計算機上進行頻率分析成為可能。FFT算法的齣現極大地降低瞭計算復雜度，使得許多曾經難以實現的信號處理任務得以普及。 隨機信號與噪聲： 現實世界中的許多信號都伴隨著隨機噪聲。理解隨機信號的統計特性，如均值、方差、自相關函數等，是分析和處理包含噪聲的信號的關鍵。我們將介紹如何利用濾波器來抑製噪聲，提高信號的信噪比，以及如何從噪聲信號中提取有用信息。 離散時間信號處理： 隨著數字技術的發展，離散時間信號處理已經成為主流。本書將重點介紹數字濾波器設計，包括FIR（有限衝激響應）濾波器和IIR（無限衝激響應）濾波器的設計原理和方法。我們將討論不同類型濾波器的優缺點，以及如何根據具體需求選擇和設計最優的濾波器。 為何選擇《信號的語言》？ 在信息時代，信號無處不在，它們是理解和改造世界的語言。無論是從事通信、控製、圖像處理、語音識彆、醫學診斷，還是金融建模，對信號處理的深刻理解都將是您寶貴的財富。 本書旨在培養讀者的科學思維能力和解決問題的能力。我們不迴避數學的嚴謹性，但更注重數學工具在理解和解決實際問題中的應用。我們力求用清晰的語言、直觀的圖示和恰當的案例，幫助讀者建立起對信號處理各個方麵深刻而融會貫通的認識。 本書的內容設計，能夠讓您： 建立紮實的理論基礎： 掌握信號與係統的基本概念、數學模型和分析方法。 培養分析和建模能力： 學會將實際問題抽象成信號處理模型，並進行有效的分析。 掌握核心處理技術： 熟悉濾波、變換、采樣等關鍵信號處理技術。 激發創新靈感： 理解信號處理的普遍性原理，從而將知識遷移到更廣泛的應用領域。 《信號的語言：理解與創新的基石》將是您在信號處理領域探索之旅的理想起點，也是您在該領域不斷深造、實現創新的堅實基石。我們相信，一旦您掌握瞭這門“語言”，您將能夠以全新的視角理解我們周圍的世界，並有能力去創造和革新。

評分☆☆☆☆☆

作為一名非科班齣身的初學者，我最初對數字信號處理感到十分畏懼，但這本書徹底改變瞭我的看法。作者用通俗易懂的語言，配閤豐富的圖示和錶格，將那些看似復雜的數學理論，化繁為簡。我特彆喜歡書中關於離散傅裏葉變換（DFT）的講解，作者從信號的頻譜分析入手，層層遞進，直到DFT的計算過程，每一步都充滿瞭邏輯性和啓發性。即使是對於一些較為抽象的概念，如窗函數和捲積定理，作者也能通過生動的比喻和實際的應用場景，讓我茅塞頓開，恍然大悟。

評分☆☆☆☆☆

對於我而言，這本書不僅僅是一本教材，更像是一位耐心的導師。作者的講解風格非常嚴謹，但又不失幽默感。他在解釋復雜的數學公式時，會時不時地加入一些生動形象的比喻，或者引用一些有趣的典故，這讓我在枯燥的學習過程中能夠保持輕鬆的心情。我印象特彆深刻的是，在講解傅裏葉變換時，作者將信號的頻譜分析比作“解剖信號”，將不同的頻率分量比作信號的“身份證”，這種生動的比喻，讓我瞬間就理解瞭傅裏葉變換的核心思想。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人贊嘆。它不僅涵蓋瞭數字信號處理的基礎理論，還涉及瞭許多前沿的研究方嚮。例如，在介紹現代信號處理技術時，書中對小波變換、自適應濾波等內容進行瞭詳細的闡述，這讓我能夠初步瞭解到這些高級技術的基本原理和應用前景。我常常會在閱讀過程中，查閱更多的相關文獻，並嘗試在matlab中實現一些簡單的算法，這種主動探索的精神，很大程度上得益於這本書提供的廣闊視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一位老友，在數字信號處理的浩瀚領域中，為我指引方嚮。初次翻開它，我被其結構清晰、邏輯嚴謹的編排所吸引。從最基礎的采樣定理，到傅裏葉變換的精妙，再到濾波器設計的藝術，每一個概念都循序漸進，如同精心搭建的積木，層層遞進，直至構成一個完整的知識體係。書中大量的實例分析，更是將抽象的理論具象化，讓我能夠深刻理解這些概念在現實世界中的應用，例如在音頻處理、圖像壓縮等領域，這種“學以緻用”的學習方式，極大地激發瞭我深入探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常簡潔明瞭，沒有過多的冗餘和修飾。作者總是用最精煉的語言，將最核心的概念傳達給讀者。我特彆欣賞書中對公式的推導過程，作者總是能夠清晰地展示每一步的邏輯，並解釋其數學意義。例如，在推導離散傅裏葉變換（DFT）的公式時，作者一步步從連續傅裏葉變換（FT）的定義齣發，通過采樣和周期化等過程，最終得到瞭DFT的錶達式。這種嚴謹的推導過程，讓我對公式的理解更加深刻，而不是僅僅停留在記憶層麵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排結構非常嚴謹，邏輯性極強。作者在講述每一個新概念之前，都會迴顧前麵學過的知識點，並闡述它們之間的聯係。這種層層遞進的方式，讓我在學習過程中不會感到迷茫，也不會齣現知識斷層。我特彆喜歡書中關於“信號與係統”這一章節的講解，作者從最基本的“時移”、“伸縮”、“翻轉”等信號運算開始，逐步引入係統的“綫性”、“時不變”等基本性質，最終導齣瞭係統響應的捲積積分。這種循序漸進的講解方式，讓我對信號與係統的概念有瞭深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

我尤其欣賞作者在概念講解上的深度和廣度。他沒有僅僅停留在公式的推導，而是深入剖析瞭每一個數學工具背後的物理意義和工程含義。比如，在講解Z變換時，作者通過類比復平麵上的極點和零點與係統穩定性的關係，讓原本晦澀的數學概念變得生動形象。書中還穿插瞭不少曆史淵源和發展脈絡的介紹，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，更讓我能夠站在巨人的肩膀上，理解數字信號處理是如何一步步發展至今的。我常常在學習一個新概念後，會迴過頭去復習作者的講解，每一次都能有新的收獲和領悟，這種“溫故而知新”的感覺，是很多技術書籍所難以提供的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容對我來說，不僅僅是學習，更是一種思維方式的重塑。在理解瞭信號的采樣、量化以及後續的處理過程後，我開始以一種全新的視角去看待周圍的世界。我開始意識到，我們日常接觸到的各種聲音、圖像，甚至包括通信信號，都蘊含著豐富的數字信息，而數字信號處理正是解開這些信息的鑰匙。作者在書中對不同濾波器的對比分析，讓我深刻理解瞭不同設計思路的優劣，以及如何在實際工程中做齣最優的選擇。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我而言，更像是一份寶貴的參考指南，每次遇到瓶頸或者需要復習某個知識點時，我總能在這本書中找到詳盡的解答。它的索引設計得非常人性化，能夠快速定位到所需的章節，並且每章末尾的學習題，都經過瞭精心的設計，既能檢驗我的理解程度，又能拓展我的思維。我常常會花時間去思考這些題目，並嘗試自己動手推導，這種主動的學習方式，比被動接受知識更有成效。書中提供的參考文獻列錶，更是為我打開瞭進一步學習的通道，讓我能夠深入到更專業的領域進行鑽研。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞這本書的一點是，它在理論深度和實踐應用之間找到瞭一個絕佳的平衡點。作者在講解完一個理論概念後，一定會緊接著給齣相關的工程應用實例，這讓我能夠清晰地看到理論是如何指導實踐的。例如，在介紹數字濾波器的設計時，書中詳細闡述瞭Butterworth、Chebyshev、Elliptic等幾種經典濾波器的特性和設計方法，並給齣瞭具體的matlab代碼示例，讓我能夠直接上手實踐，驗證理論的有效性。這種“理論+實踐”的學習模式，極大地提升瞭我的學習效率和掌握程度。

評分☆☆☆☆☆

很不錯，正好需要！下次再來買

評分☆☆☆☆☆

還比較快，質量好

評分☆☆☆☆☆

有點皺，內容很高

評分☆☆☆☆☆

有點皺，內容很高

評分☆☆☆☆☆

還比較快，質量好

評分☆☆☆☆☆

沒問題

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

這本書是數字信號處理：理論、算法與實現（第3版）（附CD-ROM光盤1張）的前半部分。我兩本都買瞭，買重瞭！！！