數字信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳紹榮，劉鬱林，雷斌 等 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 頻譜分析
• 圖像處理

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118106930

版次：1

商品編碼：12052258

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-09-01

用紙：膠版紙

頁數：575

字數：1218000

正文語種：中文

內容簡介

　　《數字信號處理》係統介紹瞭數字信號處理的基本理論、算法及實現以及有限字長效應分析和經典功率譜估計的基本方法。全書共分12章，主要包括連續時間信號與係統、離散時間信號與係統、z變換、傅裏葉變換、離散傅裏葉級數、DFT、FFT、數字濾波器的結構與設計、有限字長效應的統計分析和經典功率譜估計等內容。每章配有精心設計的習題，書末統一給齣瞭參考答案。《數字信號處理》根據作者從事《數字信號處理》課程近20年的教學經驗撰寫而成，既確保瞭相關內容有機銜接、自成體係，又吸收瞭作者的研究成果和教學體會，包括傅裏葉級數的一種證明方法、周期序列和連續時間非周期信號的頻譜關係、實對稱序列頻譜分析的簡潔方法、原序列概念、序列的不定求和概念及應用等全新內容，特彆是給齣瞭類似於牛頓一萊布尼茲公式的序列求和通用公式，為以統一形式嚴謹地分析離散時間係統奠定瞭堅實基礎。《數字信號處理》讀者需具有綫性代數、復變函數、隨機過程等學科相關基礎知識。《數字信號處理》結構閤理、論述清晰、推理嚴謹、舉例翔實，特點是便於自學，可作為理工科相關專業的高年級本科生和研究生教材，也可供從事相關領域工作的科技人員參考。

目錄

第1章 緒論
1．1 模擬信號的數字化處理過程
1．2 數字信號處理係統的特點
1．3 數字信號處理涉及的主要內容
1．4 數字信號處理課程的框架體係結構
1．5 習題

第2章 連續時間信號與連續時間係統
2．1 信號的分類
2．1．1 連續時間信號與離散時間信號
2．1．2 周期信號與非周期信號
2．1．3 能量信號與功率信號
2．2 單位階躍信號和單位衝激信號
2．2．1 單位階躍信號的定義及波形
2．2．2 利用單位階躍信號定義其他連續時間信號
2．2．3 單位衝激信號的定義及波形
2．2．4 單位衝激信號與單位階躍信號的關係
2．2．5 單位衝激信號的性質
2．3 連續時間信號的分解和連續時間信號的運算
2．3．1 連續時間實信號的冪級數展式
2．3．2 連續時間實信號的奇偶分解
2．3．3 實信號分解成延時衝激信號的加權和
2．3．4 連續時間復信號的分解
2．3．5 連續時間信號的微分運算和積分運算
2．3．6 常用連續時間因果信號和反因果信號的不定積分公式
2．3．7 綫性捲積運算
2．3．8 綫性捲積的性質
2．3．9 信號的內積
2．3．10 信號的相關函數
2．4 傅裏葉級數與傅裏葉變換
2．4．1 連續時間周期信號的傅裏葉級數
2．4．2 連續時間周期信號的功率——Parseval定理
2．4．3 連續時間非周期信號的傅裏葉變換
2．4．4 連續時間非周期信號的頻譜與相應周期信號頻譜的關係
2．4．5 連續時間非周期信號傅裏葉變換的性質
2．5 連續時間信號的拉普拉斯變換
2．5．1 連續時間信號的拉普拉斯變換
2．5．2 連續時間信號拉普拉斯變換的收斂域
2．5．3 連續時間信號拉普拉斯變換的主要性質
2．6 連續時間係統
2．6．1 連續時間係統的分類
2．6．2 綫性時不變係統輸齣與輸入的關係
2．6．3 綫性時不變因果係統應具備的時域充要條件
2．6．4 綫性時不變穩定係統應具備的時域充要條件
2．6．5 綫性時不變連續時間係統的極點分布與係統時域特性的關係
2．6．6 綫性時不變連續時間係統的穩定性判據
2．6．7 連續時間係統的信號流圖和Mason規則
2．6．8 連續時間穩定係統的頻率特性
2．7 抽樣定理
2．8 希爾伯特變換
2．9 綫性時不變因果穩定全通係統和因果穩定最小相位係統
2．9．1 綫性時不變因果穩定全通係統應具備的條件
2．9．2 綫性時不變因果穩定最小相位係統的性質
2．10 習題

第3章 離散時間信號與離散時間係統
3．1 離散時間信號
3．2 常用序列
3．2．1 單位階躍序列
3．2．2 單位衝激序列
3．2．3 符號序列
3．2．4 矩形序列
3．2．5 周期序列
3．2．6 復指數序列
3．3 序列運算和序列的分解
3．3．1 單個序列的運算
3．3．2 兩個序列的運算
3．3．3 綫性捲和的性質
3．3．4 周期序列的捲和
3．3．5 實序列的分解
3．3．6 復序列的分解
3．4 序列的內積和相關函數
3．4．1 序列的內積
3．4．2 相關係數
3．4．3 相關函數
3．4．4 相關函數的性質
3．4．5 常用相關函數
3．5 差分方程及其解結構
3．5．1 差分方程的有關術語
3．5．2 綫性變係數非齊次差分方程的通解
3．5．3 綫性常係數齊次差分方程的通解
3．5．4 綫性常係數非齊次差分方程的通解
3．6 離散時間係統
3．6．1 離散時間係統的描述

第4章 序列的Z變換
第5章 序列的傅裏葉變換
第6章 離散傅裏葉級數和離散傅裏葉變換
第7章 快速傅裏葉變換
第8章 數字濾波器的結構
第9章 無限衝激響應數字濾波器的設計
第10章 有限衝激響應數字濾波器的設計
第11章 數字信號處理中有限字長效應分析
第12章 經典功率譜估計
習題參考答案
參考文獻

《光影織夢：電影特效的藝術與技術》 引言 光影，是電影最古老也最迷人的語言。從早期模糊的黑白膠片到如今令人驚嘆的數字奇觀，電影特效的演進史，就是一部人類想象力不斷突破技術邊界的史詩。它讓不可能成為可能，讓宏大的宇宙場景、神秘的生物、失落的文明，乃至我們從未見過的未來世界，都栩栩如生地呈現在銀幕之上。《光影織夢：電影特效的藝術與技術》並非是一本關於數據流、算法迭代的枯燥指南，而是一次沉浸式的探索之旅，旨在揭示那些隱藏在令人目眩神迷的視覺效果背後，藝術傢們如何運用智慧、汗水與尖端科技，將抽象的創意轉化為震撼心靈的影像。我們將一同穿越時光，從特效的萌芽時期，走到今日百花齊放的數字時代，深入剖析每一幀畫麵的誕生過程，領略其中蘊含的獨特魅力與匠心獨運。 第一章：從魔法到機器——電影特效的起源與早期探索 在電影的黎明時期，特效更像是變魔術，依賴於攝影機的巧妙運用、布景的精心設計以及攝影師的經驗與直覺。這一時期，那些大膽的創作者們，在有限的技術條件下，創造齣瞭足以讓觀眾驚嘆的幻象。 光影的魔術師：早期攝影技術與特殊拍攝手法。 我們將迴顧喬治·梅裏愛（Georges Méliès）如何利用“停機再拍”的技術，讓物體憑空消失又齣現，創造齣《月球旅行》中經典的“月球人臉”；探索愛德華·邁布裏奇（Eadweard Muybridge）在運動捕捉方麵的先驅性工作，為日後的動畫和動態效果打下基礎。同時，也會關注利用模型、微縮布景、前景遮擋等手法，在《大都會》等作品中構建齣宏偉未來城市景觀的努力。這些早期實踐，雖然粗糙，卻充滿瞭原始的創造力和對視覺敘事無限的渴望。 機械的奇跡：實體模型與物理特效的黃金時代。 隨著電影工業的發展，實體模型和物理特效迎來瞭它的黃金時代。從《金剛》中栩栩如生的猩猩模型，到《海底兩萬裏》中精彩絕倫的海底世界布景，再到《星球大戰》係列中標誌性的太空船模型和爆炸效果，這些精心製作的物理模型和舞颱裝置，至今仍是許多影迷心中的經典。本章將深入剖析當時最先進的物理特效製作流程，例如如何製作逼真的模型，如何利用重力、空氣動力學等物理原理模擬爆炸、飛行等場景，以及如何通過精密的機械裝置實現動作的連貫性。我們將看到，即便是在沒有電腦的年代，藝術傢們也能通過精湛的手工技藝和對物理世界的深刻理解，創造齣令人信服的視覺奇觀。 第二章：數字的曙光——電腦圖形學與三維動畫的崛起 二十世紀下半葉，計算機的齣現，為電影特效帶來瞭革命性的變革。數字技術，如同一道曙光，照亮瞭無限可能的未來。 像素的舞步：CG（Computer Graphics）的萌芽與發展。 從最早的二維矢量動畫，到計算機輔助設計的應用，再到早期三維模型的齣現，本章將梳理CG技術在電影領域蹣跚起步並逐漸成熟的過程。我們會關注那些具有裏程碑意義的作品，例如《電子世界爭霸戰》（Tron）中大膽的矢量圖形運用，以及《玩具總動員》（Toy Story）——第一部完全由CG製作的動畫長片——如何徹底改寫瞭動畫電影的格局。我們將探討早期三維建模、渲染技術的局限性以及藝術傢們如何剋服這些挑戰，創造齣全新的視覺語言。 從二維到三維：三維動畫技術的演進與關鍵突破。 隨著硬件性能的提升和算法的優化，三維動畫技術取得瞭飛躍式的發展。我們將深入剖析三維建模（如多邊形建模、NURBS建模）、紋理映射、光照模擬、動畫綁定與解算等核心技術。還會介紹如“運動捕捉”技術如何讓虛擬角色的動作更加真實，以及“粒子係統”和“動力學模擬”如何生成逼真的煙霧、水流、火焰等復雜特效。通過分析《侏羅紀公園》中恐龍的震撼亮相，以及《阿凡達》（Avatar）中開創性的數字替身和虛擬製片技術，我們將看到三維動畫如何從最初的實驗性嘗試，發展成為驅動現代電影視覺敘事的核心力量。 第三章：現實的幻象——數字視覺效果（VFX）的精進與融閤 數字視覺效果（VFX）的齣現，模糊瞭現實與虛幻的界限，讓攝影機能夠捕捉到肉眼無法看見，甚至是不可能存在的景象。VFX的精進，在於其將數字技術與現實拍攝的完美融閤。 虛擬的畫布：數字繪景（Digital Matte Painting）與背景閤成。 傳統的“暗房”閤成技術被數字技術所取代，數字繪景藝術傢們能夠在計算機上創造齣無比逼真的場景，並將其無縫地融入到實拍鏡頭中。本章將探討數字繪景的技術原理，包括如何利用高分辨率圖像、三維元素和特殊的閤成技巧，營造齣宏偉的城市、壯麗的自然風光以及充滿想象力的奇幻世界。我們將分析《銀翼殺手》（Blade Runner）等作品中是如何通過數字繪景構建齣那個陰鬱而迷人的未來都市。 生命的躍動：數字生物（Digital Creatures）的創造。 從《指環王》係列中的咕嚕（Gollum），到《阿凡達》中的納美人（Na'vi），再到《復仇者聯盟》係列中的滅霸（Thanos），數字生物的創造是VFX領域最具挑戰性的任務之一。本章將詳細介紹數字生物的製作流程，包括高精度建模、骨骼綁定、肌肉模擬、皮膚紋理繪製、毛發渲染，以及如何通過錶演捕捉賦予角色真實的情感和動態。我們將深入分析這些虛擬生物如何在細節上達到以假亂真的程度，以及它們如何成為影片敘事中不可或缺的一部分。 空間的重塑：環境特效（Environmental Effects）與災難場景。 無論是浩瀚的宇宙星辰，還是熊熊燃燒的城市，亦或是咆哮的自然災害，環境特效都為影片帶來瞭史詩級的視覺衝擊力。本章將剖析如何利用流體動力學、粒子係統、碎裂模擬等技術，創造齣逼真的水體、火焰、煙霧、爆炸、風暴以及建築崩塌等場景。我們將以《2012》中的全球性災難，《後天》（The Day After Tomorrow）中的極端天氣，以及《地心引力》（Gravity）中失重漂浮的太空場景為例，展示環境特效如何成為構建宏大敘事和增強影片沉浸感的重要手段。 第四章：虛擬的現實主義——性能捕捉、虛擬製片與實時渲染 隨著技術的飛速發展，電影製作正在經曆一場新的變革，其中，性能捕捉、虛擬製片以及實時渲染技術的應用，讓虛擬與現實的界限變得更加模糊。 靈魂的注入：性能捕捉（Performance Capture）的藝術。 性能捕捉技術不再僅僅是捕捉動作，更重要的是捕捉演員的情感、錶演的細微之處，並將其賦予虛擬角色。本章將詳細闡述性能捕捉的流程，包括麵部捕捉、肢體捕捉以及全身捕捉，以及如何通過精密的標記點和傳感器，將演員的每一絲錶演轉化為數字模型上的精確運動。我們將以《阿凡達》中的傑剋·薩利、《猩球崛起》（Planet of the Apes）係列中的凱撒為例，深入探討性能捕捉如何讓虛擬角色擁有真實的情感錶達和令人信服的生命力。 導演的畫筆：虛擬製片（Virtual Production）的革命。 虛擬製片將傳統的後期VFX流程提前到前期拍攝階段，讓導演和攝影師能夠在虛擬環境中實時預覽和構圖，極大地提高瞭拍攝效率和藝術掌控力。本章將介紹虛擬製片的核心技術，包括LED巨幕（Volume Stage）、實時渲染引擎（如Unreal Engine, Unity）的應用，以及如何通過實時攝像機追蹤和虛擬攝像機操作，實現數字場景與實拍演員的無縫融閤。我們將探討虛擬製片如何改變傳統的電影製作模式，為創意提供前所未有的自由度。 即時的輝煌：實時渲染（Real-time Rendering）的衝擊。 實時渲染技術能夠讓計算機圖形在極短的時間內生成圖像，這在遊戲開發領域早已普及，如今也開始深刻影響電影製作。本章將分析實時渲染在電影製作中的應用，包括其在虛擬製片中的作用，以及在一些獨立電影或特定場景製作中，如何利用實時渲染來快速迭代視覺效果，並降低製作成本。我們將討論實時渲染如何加速創意過程，並為電影製作帶來新的可能性。 第五章：未來的光景——AI在電影特效中的探索與展望 人工智能（AI）的崛起，為電影特效領域帶來瞭新的想象空間和潛在的變革。AI不再是遙遠的科技概念，而是正悄然滲透進藝術創作的各個環節。 智能的畫筆：AI在建模、紋理與動畫中的應用。 AI在自動生成模型、紋理，以及輔助動畫綁定的能力，已經展現齣巨大的潛力。本章將探討AI如何通過學習大量的圖像和數據，自動生成逼真的材質，創建復雜的幾何模型，甚至輔助完成復雜的動畫循環。例如，AI驅動的風格遷移技術，能夠將一種藝術風格應用到CG角色上，帶來獨特的視覺效果。 情感的算法：AI驅動的角色錶演與情感模擬。 隨著AI在自然語言處理和情感識彆方麵的進步，AI正被用於模擬角色的錶演和情感錶達。本章將關注AI如何通過分析劇本、演員錶演數據，來生成更具情感深度的虛擬角色，甚至在未來，AI可能能夠獨立創作齣具有復雜情感反應的角色。 效率的加速器：AI在後期製作與流程優化中的作用。 AI在自動化重復性任務方麵具有天然優勢，例如AI驅動的圖像修復、降噪、甚至自動剪輯等，都能極大地提高後期製作的效率。本章將探討AI如何成為電影特效團隊的強大助手，優化工作流程，解放藝術傢，讓他們能夠更專注於創意本身的打磨。 結語 《光影織夢：電影特效的藝術與技術》所描繪的，並非一套僵化的公式或死闆的教程。它是一份邀請，邀請您一同走進電影特效那充滿魔力與智慧的殿堂，感受藝術傢們如何用科技的畫筆，描繪齣我們心中最瑰麗的夢想。從光影的早期魔術，到數字的精密計算，再到AI的未來暢想，電影特效的演進，始終伴隨著人類對視覺錶達的極緻追求。每一次技術的革新，都為敘事提供瞭新的維度；每一次藝術的突破，都豐富瞭人類的感知體驗。希望通過這本書的閱讀，您能更深刻地理解那些銀幕上令人驚嘆的瞬間是如何被創造齣來的，並從中獲得啓發，去發現和創造屬於您自己的“光影織夢”。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容上給我最大的驚喜是它對實際應用案例的深入挖掘。我尤其對書中關於語音信號處理的部分印象深刻。作者從語音信號的特性齣發，詳細介紹瞭語音的産生機製、編碼方式以及常見的處理技術，例如語音識彆、語音閤成和迴聲消除。書中詳細解釋瞭如何利用短時傅裏葉變換（STFT）來分析語音信號的頻率隨時間的變化，並介紹瞭梅爾頻率倒譜係數（MFCC）等特徵提取方法，這些都是實現語音識彆的關鍵技術。此外，書中還討論瞭在實際應用中會遇到的各種挑戰，例如噪聲乾擾、信號失真等，並提供瞭相應的解決方案，例如維納濾波和譜減法。書中提供的僞代碼和算法流程圖，雖然沒有直接給齣完整的編程實現，但為我理解和實現這些算法提供瞭清晰的思路。我嘗試著將書中的一些算法思路應用到我自己的一個小項目中，結果令人振奮，顯著提升瞭處理效果。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》的開篇，我最先被其深厚的理論基礎所吸引。作者在引言部分就宏觀地勾勒齣瞭數字信號處理的廣闊圖景，從采樣定理的數學推導到傅裏葉變換的深刻內涵，都進行瞭細緻入微的闡釋。我特彆喜歡作者在講解離散傅裏葉變換（DFT）時，循序漸進地引入瞭快速傅裏葉變換（FFT）算法，並通過大量的圖示和錶格，直觀地展示瞭FFT在計算效率上的巨大優勢。書中關於捲積定理的講解也十分到位，作者用瞭一個生動的例子，將抽象的數學概念與實際應用聯係起來，讓我對信號濾波和係統響應有瞭更清晰的認識。雖然書中包含瞭許多復雜的數學公式，但作者始終保持著一種嚴謹而不失可讀性的風格，每一步推導都清晰明瞭，仿佛一位循循善誘的老師，引導我一步步攻剋難關。對於初學者來說，可能需要投入更多的時間和精力去消化這些內容，但一旦掌握，將會為後續的學習打下堅實的基礎，為探索更高級的數字信號處理技術鋪平道路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排和內容循序漸進，非常適閤作為深入學習的進階讀物。我最欣賞的是作者在講解多速率信號處理時，清晰地劃分瞭上采樣和下采樣兩種基本操作，並詳細闡述瞭它們在信號壓縮和處理中的應用。他通過圖示清晰地展示瞭多速率濾波器組的設計原理，以及如何通過級聯和並行的方式構建復雜的多速率係統。我特彆關注瞭書中關於自適應濾波器的部分，這部分內容對於處理時變信號非常重要。作者介紹瞭最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法，並詳細分析瞭它們的收斂速度和計算復雜度。書中還舉例說明瞭自適應濾波器在噪聲消除和信道均衡中的應用。對於想要瞭解如何處理非平穩信號、如何設計能夠隨時間變化的係統的人來說，這本書的這部分內容無疑是寶貴的財富。它提供瞭一個紮實的理論基礎，為進一步研究更復雜、更高級的信號處理算法奠定瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的編寫風格與我之前讀過的很多技術書籍截然不同。它有一種非常獨特的敘事方式，讓人感覺不像是在枯燥地學習公式，而是在探索一個引人入勝的故事。作者在介紹濾波器的設計時，沒有直接拋齣各種設計公式，而是先從實際需求齣發，例如如何去除圖像中的高頻噪聲，或者如何增強音頻信號中的某個特定頻率成分。然後，他巧妙地引入瞭不同類型的濾波器，比如FIR濾波器和IIR濾波器，並詳細分析瞭它們各自的優缺點。他通過生動的比喻，例如將濾波器比作一個“篩子”，將不需要的頻率“篩掉”，讓抽象的概念變得觸手可及。我特彆欣賞作者在講解采樣定理時，沒有僅僅停留在數學證明層麵，而是通過模擬不同采樣率下的信號重構過程，直觀地展示瞭欠采樣和過采樣的後果。這種“以終為始”的講解方式，讓我更容易理解理論的意義和價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度上絕對是夠的，但它同時也具備瞭相當的實踐指導意義。書中關於離散時間係統（LTI）的講解，不僅僅停留在理論層麵，還深入探討瞭如何通過Z變換來分析係統的穩定性和頻率響應。我印象特彆深刻的是，作者通過一個實際的RLC電路模型，推導齣瞭係統的Z域傳遞函數，並進一步分析瞭係統的阻尼比和自然頻率對係統響應的影響。此外，書中還詳細介紹瞭在實際工程中常用的幾種數據采樣和量化方法，以及它們對信號質量的影響。例如，在講解A/D轉換時，作者就詳細闡述瞭量化噪聲的産生機製，並介紹瞭提高量化精度的幾種常用方法。雖然書中沒有直接提供代碼，但其提供的算法僞代碼和圖示，足夠讓有一定編程基礎的讀者自行實現。我感覺這本書更像是為那些希望深入理解數字信號處理的原理，並將其應用於實際工程的開發者量身打造的。