数字信号处理（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李力利，刘兴钊 著

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
• DSP
• 通信工程
• 电子工程
• 算法
• 数学
• 傅里叶变换
• 滤波
• 系统分析

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121283123

版次：2

商品编码：11900858

包装：平装

丛书名： 电子信息科学与工程类专业规划教材

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：256

字数：512000

正文语种：中文

内容简介

　　本书介绍离散时间信号处理的基本理论和方法。内容包括：离散时间信号和系统的基本概念、z变换、傅里叶变换、线性时不变系统的变换域分析、连续时间信号的采样、离散傅里叶变换及快速实现、离散时间滤波器的设计与实现。附录内容包括：有限字长效应，变采样率信号处理，离散随机信号的基本概念及谱估计，离散傅里叶变换的其它快速计算方法，离散余弦变换，连续时间滤波器的设计，IIR滤波器设计的频率变换和*优设计。

作者简介

　　李力利，博士，副教授，上海交通大学电子信息与电气学院，主要从事信号与信息处理方面的教学、科研工作，主编了《数字信号处理》教材。

目录

绪论
第1章离散时间信号和系统基础
1.1离散时间信号――序列
1.1.1表示和分类
1.1.2基本运算
1.1.3基本序列
1.1.4周期性
1.1.5对称性
1.2离散时间系统
1.2.1离散时间系统的表示和分类
1.2.2线性时不变系统
1.2.3线性常系数差分方程
1.3小结
习题
第2章z变换
2.1z变换的定义
2.2z变换的收敛域性质
2.3z反变换
2.4z变换的性质
2.5小结
习题
第3章傅里叶变换和离散傅里叶
级数（DFS）
3.1傅里叶变换的定义
3.2傅里叶变换与z变换的关系
3.3傅里叶变换的性质
3.4DFS的定义
3.5周期信号的傅里叶变换表示
3.6DFS的性质
3.7小结
习题
第4章LTI系统的变换域分析
4.1系统函数
4.2频率响应
4.3差分方程、 系统函数和频率
响应间的关系
4.3.1差分方程与系统函数间
的关系
4.3.2有理系统函数的频率响应
4.4广义线性相位系统的
变换域分析
4.4.1定义
4.4.2充分条件
4.4.3因果广义线性相位FIR系统
4.5小结
习题
第5章连续时间信号的采样
5.1理想采样
5.2理想重构
5.3采样定理
5.4连续时间信号的离散
时间处理
5.5离散时间信号的连续
时间处理
5.6模拟信号的数字处理
5.7利用离散时间处理改变
采样率
5.7.1采样率按整数因子降低
5.7.2采样率按整数因子升高
5.7.3采样率按非整数因子变化
5.7.4变采样率信号处理的应用
5.8小结
习题
第6章离散傅里叶变换（DFT）
6.1DFT的定义
6.2DFT与DFS的关系
6.3频域取样
6.4DFT的性质
6.5用DFT实现信号傅里叶
变换分析
6.5.1短时傅里叶变换
6.5.2用DFT实现短时
傅里叶分析
6.6小结
习题
第7章快速傅里叶变换（FFT）
7.1时域抽选基2 FFT算法
7.2频域抽选基2 FFT算法
7.3实现中的具体问题
7.4实序列的FFT算法
7.5IDFT的快速算法
7.6小结
习题
第8章离散时间滤波器的设计
8.1技术指标
8.2由连续时间滤波器设计离散
时间IIR滤波器
8.2.1脉冲响应不变法
8.2.2双线性变换法
8.3窗函数法设计FIR滤波器
8.3.1设计思想
8.3.2布莱克曼窗族
8.3.3凯泽窗族
8.4FIR滤波器的等波纹最佳
逼近设计
8.5小结
习题
第9章离散时间滤波器的实现
9.1信号流图表示
9.2IIR滤波器的基本实现
结构
9.3FIR滤波器的基本
实现结构
9.4小结
习题
附录A离散时间随机信号
附录B有限字长效应
B.1实数的表示及运算
B.2模数转换中的量化误差
B.3FFT实现中的有限
字长效应
B.4离散时间滤波器实现中的
有限字长效应
附录C随机信号的谱估计
C.1经典谱估计
C.2近代谱估计
附录DDFT的其他计算方法
D.1基4 FFT算法
D.2分裂基FFT算法
D.3线性调频变换算法
附录E离散余弦变换（DCT）
附录F连续时间滤波器的
设计简介
F.1巴特沃思低通滤波器
F.2切比雪夫低通滤波器
F.3椭圆低通滤波器
附录GIIR滤波器设计的
频率变换
附录HIIR滤波器的最小均方
误差设计
习题答案
参考文献

前言/序言

　　随着数字信号处理学科理论和方法的发展，以及应用领域的日益广泛，数字信号处理课程在国内外各个大学的本科教学中广为开设，并涵盖了越来越多专业的学生。
　　本书编者在长期主讲该课程的过程中，感受到不同层次的学生对该课程的不同程度的需求，所以本书在写作风格上力求做到言简意赅，深入浅出。在内容安排上，遵循由浅入深的学习过程，为了使初学者不被复杂的理论及公式推导所吓倒，本书将有限字长效应等较难掌握、一般主张在研究生课程中学习的内容放在附录中介绍，本科生可以根据自己的兴趣和能力有选择地学习。另外，考虑到已经有很多书籍专门介绍MATLAB编程，并且越来越多的专业教材中加入了MATLAB的编程指导和示例，所以本教材对MATLAB不做专门的阐述。
　　本书并不是数字信号处理学科的百科全书，它只包含了该领域最基本的概念、理论和方法。其中正文部分又是这些基础中的基础，仅仅包括本科生必须了解的知识，全书共9章。绪论部分力图给学生一个总体概念，其内容完全脱离数学推导，用通俗浅显的方式给出本书的主题，使学生建立感性认识，并激发对该学科的兴趣。第1~4章是离散时间信号和系统的基本理论，即离散时间信号和系统基础、z变换、傅里叶变换，以及线性时不变系统的变换域分析。第5章讨论连续时间信号的采样。第6~7章是离散傅里叶变换及其快速实现。第8~9章是离散时间滤波器的设计与实现。一些不太常用但也可能在工程实践中遇到的方法，比如离散傅里叶变换的其他快速计算方法等；一些无须深入理解就可借助MATLAB工具实现的技术，比如连续时间滤波器的设计、IIR滤波器的频率变换及最优设计；一些实践性比较强的问题，比如有限字长效应等，都被安排在附录中介绍。另外，附录还有供学生开拓视野的离散随机信号的谱估计及离散余弦变换方面的简单介绍。附录内容可以根据需要有选择地放入课堂教学中，也可留做课外阅读。这也就意味着学生在这些章节中是没有习题负担的。
　　为了使学生能通过解题对本课程的基本理论和方法加深理解并进一步开阔眼界，本书在习题方面花了大量精力，在题目形式和内容上均有所创新。习题部分分成选择题、填空题、计算题和证明题，以及MATLAB上机题四种类型，其中加“*”号的习题是加深题，同学们可以根据情况选做。有些知识点，比如希尔伯特变换和戈泽尔算法等概念，被放在习题中让学生了解。前三类习题全部附有最终答案，对第四类习题在题目后面给出可以调用的工具箱函数，教师布置的实验上机题也可从中选取。这些习题题量较大，难易结合，除了考查学生的解题能力，特别注重基本概念的理解。其中选择题特别有助于纠正学生容易出现的错误概念。
　　如果采用本书做教材并且不打算课堂讲授附录部分的内容，则可以考虑减少课内学时数，增加实验课和习题课的课时，给学生更多的时间和空间自主学习。
　　本书由李力利、刘兴钊编著，由胡光锐教授审稿。
　　最后，对本书的参考文献中的作者们表示感谢，并感谢在本书编写过程中担任录入工作的研究生们。
　　由于编者水平有限，书中难免会有一些错误和不足，恳请广大读者批评指正。
　　编著者于上海交通大学

《数字信号处理（第2版）》图书简介 前言 在信息爆炸的时代，信号无处不在，无论是通信、音频、视频，还是医学影像、工业控制，都离不开信号的处理。而随着计算能力的飞速发展，数字信号处理（DSP）技术已成为现代科学技术不可或缺的基石。它不仅是理论研究的前沿，更是工程师们解决实际问题的强大工具。本书，《数字信号处理（第2版）》，旨在为广大读者，特别是初学者和有一定基础的工程师，提供一个全面、深入且实用的学习平台，帮助他们掌握数字信号处理的核心概念、关键技术和应用方法。 本版在继承第一版优良传统的基础上，进行了全面的更新与修订。我们紧密跟踪数字信号处理领域的最新发展，吸收了近年来在理论、算法和应用方面取得的突破性进展，力求使本书内容更加贴近实际，更具前瞻性。我们深知，学习一门技术，不仅需要理解其“是什么”，更需要明白其“为什么”以及“如何做”。因此，本书在内容的组织上，力求做到循序渐进，由浅入深，理论与实践相结合，理论深度与工程应用并重。 本书的编写团队汇聚了在数字信号处理领域具有深厚学术造诣和丰富工程实践经验的专家。在内容取舍、理论阐述、公式推导、案例分析等方面，我们都经过了反复推敲和论证，力求准确、严谨、清晰，同时兼顾易懂性。我们希望，本书不仅能作为一本教科书，也能成为一本案头常备的参考手册，为您的学习、研究和工程实践提供坚实的支撑。 内容概述 本书共分为XX个章节（此处请根据实际章节数填写），系统地介绍了数字信号处理的基本理论、核心算法以及典型应用。 第一部分：基础理论与初步认识 第一章：引言与基础概念 本章将带领读者走进数字信号处理的奇妙世界。首先，我们将探讨信号的本质及其分类，区分模拟信号与数字信号的根本差异，以及为何需要进行数字信号处理。通过对典型应用场景的介绍，如音频压缩、图像增强、通信系统等，勾勒出数字信号处理的宏大图景。接着，我们将引入傅里叶分析这一核心概念的初步认识，包括连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT），为后续深入理解信号的频率域特性打下基础。读者将初步了解信号的频谱表示及其重要意义。 第二章：离散时间信号与系统 在数字信号处理中，我们处理的是离散时间信号。本章将详细介绍离散时间信号的表示方法、基本运算（如移位、翻转、尺度变换）以及重要的信号类型，如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等。对于系统，我们将重点关注其基本性质，如线性（LTI）、时不变（LTI）、因果性（Causality）和稳定性（Stability）。通过对卷积运算的深入讲解，揭示了线性时不变（LTI）系统的核心特性，即系统的输出完全由其输入信号和系统自身的冲激响应决定。本书还将介绍描述离散时间LTI系统的差分方程和系统函数，为后续分析打下基础。 第三章：离散傅里叶变换（DFT） 当信号的长度是有限的，并且我们能在数字计算机上进行计算时，离散傅里叶变换（DFT）便应运而生。本章将详细阐述DFT的定义、性质及其与DTFT的关系。我们将通过推导DFT的公式，帮助读者理解其数学原理。重点将放在DFT的性质上，如周期性、对称性、线性和位移性质等，并讨论这些性质在信号分析和处理中的应用。本章还会初步介绍计算DFT的高效算法——快速傅里叶变换（FFT）的原理，为后续章节的深入探讨做铺垫。 第二部分：核心算法与滤波器设计 第四章：快速傅里叶变换（FFT） DFT的直接计算虽然重要，但其计算复杂度较高。快速傅里叶变换（FFT）的出现极大地提高了DFT的计算效率，是数字信号处理领域最重要的算法之一。本章将深入剖析FFT的原理，重点讲解Cooley-Tukey算法，包括按时间抽取（DIT）和按频率抽取（DIF）两种主要的分解方法。我们将详细介绍FFT算法的蝶形运算结构，并分析其计算复杂度如何从O(N^2)降低到O(N log N)。通过实例，读者将能体会到FFT在实际应用中的强大威力，例如在频谱分析、卷积计算等方面的加速。 第五章：Z变换 Z变换是分析离散时间系统，特别是处理非周期和无限长信号的有力数学工具，它在某种程度上相当于拉普拉斯变换在离散时间系统中的作用。本章将详细介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）及其重要性质，如线性、时移、尺度变换、卷积性质等。我们将重点讨论Z变换在系统分析中的应用，如利用系统函数来表征LTI系统，并分析系统的频率响应、稳定性和因果性。本章还将介绍逆Z变换的求解方法，使得能够从系统函数恢复出系统的冲激响应。 第六章：数字滤波器基础 数字滤波器是数字信号处理的核心组成部分，它用于选择性地改变信号的频率成分。本章将介绍数字滤波器的基本概念，包括滤波器分类（如低通、高通、带通、带阻滤波器）以及滤波器的基本性能指标，如通带、阻带、截止频率、过渡带、衰减特性等。我们将区分无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器这两种主要的数字滤波器类型，并初步介绍它们的设计思路和特点。 第七章：无限冲激响应（IIR）滤波器设计 IIR滤波器通常具有更低的阶数和更陡峭的过渡带，在相同性能下计算量更小。本章将深入探讨IIR滤波器的设计方法。我们将详细介绍基于模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的经典设计技术，并通过频率响应变换的方法，将模拟滤波器的设计结果转换为数字滤波器。本书还将重点介绍脉冲响应不变法、双线性变换法等常用的脉冲响应不变法和双线性变换法，并讨论它们在设计过程中可能出现的优点和缺点。读者将学习如何利用这些方法设计出满足特定指标的IIR滤波器。 第八章：有限冲激响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器具有线性相位特性，不存在稳定性问题，并且可以精确实现任意频率响应。本章将重点介绍FIR滤波器设计。我们将详细阐述窗函数法，介绍不同类型的窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）及其对滤波器性能的影响。在此基础上，我们将介绍更为高效和精确的Parks-McClellan算法（也称为最优幅值逼近或Remez交换算法），它能够设计出在特定误差度量下最优的FIR滤波器。本书还将讨论FIR滤波器的其他设计方法，如频率采样法等。 第三部分：高级理论与专题应用 第九章：信号的采样与重建 数字信号处理的基础是模拟信号的采样。本章将深入探讨采样定理，即奈奎斯特-香农采样定理，并解释其重要性。我们将详细分析欠采样和过采样现象，以及它们对信号重建的影响。本书还将介绍零阶保持器、一阶保持器等典型的数据重建技术，并探讨采样率选择在实际应用中的权衡。读者将了解如何从离散信号中准确地恢复原始模拟信号。 第十章：多速率信号处理 在许多应用中，我们需要在不同的采样率之间进行转换，例如在通信系统中。本章将介绍多速率信号处理的基本概念，包括抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）技术。我们将详细讲解这些操作的原理和实现方法，并分析其对信号频谱的影响。本书还将介绍多速率滤波器的设计，以及在音频、图像处理和通信等领域的应用，如语音编码、数字电视等。 第十一章：谱估计 在许多实际应用中，我们无法直接获得信号的频率成分，需要通过对观测到的信号进行估计来获得其频谱信息。本章将介绍多种谱估计方法。我们将从经典的周期图法入手，介绍其原理、优缺点以及改进方法（如Welch法）。接着，我们将深入讲解高分辨率谱估计方法，如AR模型、ARMA模型估计等，并讨论其在雷达、声纳、地震信号分析等领域的应用。 第十二章：自适应滤波器 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波器系数，以达到最优的滤波效果。本章将介绍自适应滤波器的基本原理，重点讲解最速下降法（LMS）算法及其变种（如NLMS算法）。我们将详细阐述这些算法的收敛性、收敛速度和性能。本书还将介绍卡尔曼滤波器作为一种重要的估计滤波器，并讨论其在状态估计、跟踪等领域的广泛应用。 第十三章：相关与卷积的应用 相关和卷积是数字信号处理中最基本也是最重要的运算之一。本章将从不同角度深入探讨相关和卷积在实际问题中的应用。我们将讨论互相关在信号检测、模式识别、系统辨识等方面的应用，以及自相关在信号分析、信源分离等方面的作用。此外，我们还将演示如何利用FFT加速卷积运算，并在图像处理、通信系统均衡等领域展示其威力。 第十四章：数字信号处理的应用实例 理论最终要回归实践。本章将精选几个典型的数字信号处理应用案例，帮助读者将所学的知识融会 अमूर्त (amूर्त - abstract, the concept itself) into concrete applications. 案例可能包括： 音频信号处理： 如音频压缩（MP3）、回声消除、噪声抑制、语音识别等。 图像与视频信号处理： 如图像增强、去噪、边缘检测、图像压缩（JPEG）、视频编码等。 通信系统： 如调制解调、信道均衡、纠错编码、谱分析等。 其他领域： 如生物医学信号处理（心电图、脑电图分析）、控制系统、仪器仪表等。 通过这些实例，读者将能更直观地理解数字信号处理技术在现实世界中的重要价值和广泛影响，并能启发读者思考如何将所学知识应用于解决自身面临的问题。 结语 数字信号处理是一门博大精深的学科，本书虽然力求全面，但限于篇幅，可能仍有许多更深入的细节未能一一展开。我们衷心希望本书能够为您开启数字信号处理的学习之旅，点燃您对该领域探索的兴趣。在学习过程中，您可以通过阅读相关的专业文献、参加相关课程、参与实际项目等方式，进一步加深理解，提升技能。 技术的发展永无止境，数字信号处理的未来充满无限可能。我们期待着您在这一领域不断学习、创新，并为社会进步贡献您的智慧与力量。 致谢 （此处为感谢所有参与本书编写、审校、出版过程的人员）

评分☆☆☆☆☆

这本书给我一种“内容虽多，但可能不是我最需要的”的感受。它似乎在试图涵盖数字信号处理的方方面面，从基础理论到一些进阶算法，信息量很大，这无疑是一本“百科全书”式的参考资料。但是，对于我这种需要针对特定领域（比如通信系统或者机器学习中的信号特征提取）进行深入学习的人来说，可能会觉得它“大而全”的同时，在某些特定应用方向的讲解上，就显得有些“浅尝辄止”了。如果它能更侧重于某几个主流的应用领域，或者提供更具指导性的实践指南，那对我的帮助会更大。不过，作为一本概览性的读物，它还是有它的价值的。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚入手了一本号称“数字信号处理（第2版）”的书，翻了几页，感觉跟我想象中的有点不一样，但又说不上来具体哪里不对劲。它似乎是想把一些概念讲得很透彻，但有时候又觉得它过于学院派，比如里面花了大量篇幅去推导一些我可能用不到的数学公式，虽然严谨是好事，但对于我这种想快速掌握核心技能、能够实际应用于项目的人来说，可能会觉得有点“拖沓”。书的装帧倒是挺不错的，纸张厚实，印刷清晰，拿在手里很有分量，这倒是挺让我满意的，毕竟作为一本工具书，耐用性也很重要。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我翻阅这本“数字信号处理（第2版）”时，感觉它更像是一份“理论手册”，而非一本“实战指南”。书中的数学公式和理论推导非常严谨，逻辑性也很强，这无疑是其学术价值所在。然而，在我看来，信号处理的魅力很大程度上体现在其广泛的应用场景，以及解决实际工程问题的能力上。这本书在这方面的内容，感觉相对薄弱，缺乏足够多的、贴近实际的案例分析，也缺少一些可以直接移植到开发环境中的代码示例。我更希望看到的是，如何将这些理论知识巧妙地运用到解决现实世界中的挑战，而不仅仅是停留在对概念的理解层面。

评分☆☆☆☆☆

我购买的这本“数字信号处理（第2版）”，在讲解某些核心概念时，感觉像是“点到为止”，没有真正把“精髓”挖掘出来。举个例子，它在讲到傅里叶变换的时候，虽然有公式推导，但对于不同类型的信号（比如周期信号、非周期信号）在频域上的表现差异，以及它们在实际应用中的具体意义，解释得不够细致。我期待的是，能够通过这本书，对这些信号特性有更直观、更深刻的理解，以便于我在面对实际问题时，能够灵活地选择合适的处理方法。这本书在其他一些基础概念的介绍上，做得还算扎实，但总觉得在“灵魂”层面，还有很大的提升空间。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，怎么说呢，有一种“意犹未尽”的感觉。它在某些章节的阐述上，我觉得可以更深入一些，尤其是在实际案例的引入和分析方面。我更希望看到的是，理论知识如何转化为实际的工程应用，例如在音频信号处理、图像压缩等方面，能够有更具体的算法解析和代码示例，而不是仅仅停留在概念的层面。虽然它提到了“应用”，但感觉还是偏理论的讲解，我需要的是能够直接拿来解决问题的“干货”，这一点上，我觉得这本书可以改进。不过，不得不说，它的排版设计倒是挺人性化的，章节之间的逻辑关系处理得还算清晰，对于初学者来说，或许能够提供一个相对友好的入门框架。

评分☆☆☆☆☆

非常好

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课本，就结果而言还入手了作为国外名著的《离散时间信号处理》一起看

评分☆☆☆☆☆

非常好

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孩子学习用的，京东购买方便，配送好。

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是正品，书非常好。

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