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印普纳钱德拉 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030326614

商品编码：29264957239

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：数字信号处理(第三版)(英文影印版)

定价：88.00元

作者：(印)普纳钱德拉

出版社：科学出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787030326614

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.899kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书主要面向数字信号处理的初学者。内容主要涵盖了离散傅里叶变换、数字滤波器、有限字长和多频信号处理等。全书风格明晰，提供了很多问题的解决方案、插图和流程图，有助于读者入门。
　　本书可作为信息类专业本科生学习数字信号处理的双语教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

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Preface
About the Authors
1 Introduction to Digital Signal Processing

2 Introduction to Signals and Systems
2.1 INTRODUCTION TO MODELING
2.2 CLASSIFICATION OF SIGNALS
2.3 BASIC OPERATIONS ON SIGNALS
2.4 TYPES OF SIGNALS
2.5 SYSTEM
2.6 PROPERTIES OF SYSTEMS
2.7 INTERCONNECTION OF SYSTEMS
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

3 LTI Systems
3.1 DISCRETE-TIME LINEAR TIME-INVARIANT SYSTEM
3.2 PROPERTIES OF LTI SYSTEM
3.3 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME LTI SYSTEM
3.4 LINEAR CONVOLUTION
3.5 LINEAR CONVOLUTION USING CROSS-TABLE METHOD
3.6 LINEAR CONVOLUTION USING MATRIX METHOD
3.7 STEP RESPONSE
3.8 DECONVOLUTION
3.9 BASIC SYSTEMS
3.10 LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUATION
3.11 INTRODUCTION TO CORRELATION
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

4 Fourier Series
4.1 CONTINUOUS-TIME FOURIER SERIES
4.2 PROPERTIES OF SIGNALS
4.3 CONVERGENCE OF FOURIER SERIES
4.4 DIRICHLET CONDITION
4.5 GIBB'S PHENOMENON
4.6 FOURIER SERIES REPRESENTATION OF DISCRETE-TIME PERIODICSIGNAL
4.7 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME FOURIER SERIES
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

5 Fourier Transform
5.1 CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM-INTRODUCTION
5.2 REPRESENTATION OF APERIODIC SIGNALS
5.3 DIRICHLET CONDITION
5.4 SPECTRUM ANALYSIS
5.5 PROPERTIES OF CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM
5.6 SOLUTION TO DIFFERENTIAL EQUATIONS USING FOURIERTRANSFORM
5.7 FOURIERTRANSFORM_INTRODUCTION
5.8 REPRESENTATION OF DISCRETE-TIME APERIODIC SIGNALS
5.9 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME FOURIER TRANSFORM
5.10 SYSTEM CHARACTERIZED BY LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCEEQUA110N
5.11 BAND LIMITED SIGNALS
5.12 PARAMETER ESTIMATION OF A BAND LIMITED SIGNAL
5.13 ORTHOGONAL BAND LIMITED SIGNAL
5.14 DISCRETE FOURIER TRANSFORM
5.15 FREQUENCY ANALYSIS OF DISCRETE-TIME SIGNAL
5.16 PROPERTIES OF DFT
5.17 CIRCULAR CONVOLUTION
5.18 SECTION CONVOLUTION
5.19 FAST FOURIER TRANSFORM（FFT）
5.20 INVERSE FAST FOURIER TRANSFORM（IFFT）
5.21 RADIX-4 FFT ALGORITHM
5.22 FFT ALGORITHM IN LINEAR FILTERING AND CORRELATION
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

6 Z-Transform
6.1 INTRODUCTION
6.2 Z-TRANSFORM
6.3 REGION OF CONVERGENCE（ROC）
6.4 Z-TRANSFORM OF FINITE SEQUENCE
6.5 CHARACTERISTIC FEATURES OF SIGNALS WITH THEIR CORRESPONDINGROC
6.6 PROPERTIES OF Z-TRANSFORM
6.7 INITIAL VALUE AND FINAL VALUE THEOREM
6.8 INVERSEZ-TRANSFORM
6.9 LTI SYSTEM CHARACTERIZED BY LINEAR CONSTANT COEFFICIENTDIFFERENCE EQUATION
6.10 RELATIONSHIP BETWEEN Z-TRANSFORM AND FOURIER TRANSFORM
6.11 RELATIONSHIP BETWEEN Z-PLANE AND S-PLANE
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

7 Finite Impulse Response Filter
7.1 INTRODUCTION
7.2 PHASE DELAY AND GROUP DELAY
……
8 Infinite Impulse Response Filter
9 Analysis of Finite Word Length Effect
10 Multirate Digital Signal Processing

作者介绍

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文摘

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序言

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《京东配送 数字信号处理（第三版）（英文影印版） 9787030326614》 引言：数字世界中的声音与图像 在我们生活的数字时代，图像、声音、通信信号等信息无处不在。从智能手机上的高清视频通话，到医学影像诊断，再到无线通信网络的构建，这一切的背后都离不开一个核心技术——数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）。它如同看不见的工程师，将连续的模拟信号转化为数字信号，进行高效的处理、分析和变换，最终再还原成我们能够理解和感知的信息。本书，正是带领读者深入探索这一迷人领域的权威指南。 第一部分：数字信号处理的基石——信号与系统 任何精密的工程学科都始于对基本概念的理解，数字信号处理也不例外。本书的第一部分将为读者奠定坚实的理论基础。 离散时间信号的数学描述： 我们将从信号的本质出发，探讨如何用数学的语言来描述那些在离散时间点上取值的信号。这包括了信号的分类（如周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等），以及信号的基本运算（加法、乘数、移位、翻转等）。理解这些基本概念，是后续一切分析的前提。 线性时不变（LTI）系统的性质与分析： 线性时不变系统是数字信号处理中最重要的一类系统。我们将深入剖析LTI系统的核心特性——叠加性和时不变性，并学习如何利用这些性质来预测系统的输出。 卷积——LTI系统的“指纹”： 卷积运算是LTI系统分析的核心工具。通过学习卷积的定义、性质以及计算方法，读者将能够理解一个LTI系统如何响应输入信号，从而揭示系统的行为模式。我们将从时域卷积和频域卷积两个角度进行讲解，展示其强大之处。 差分方程——系统的动态描述： 差分方程是描述离散时间LTI系统行为的数学模型。我们将学习如何建立和求解差分方程，从而获得系统的零输入响应（系统内部状态的演化）和零状态响应（系统对外部输入的响应），全面理解系统的动态特性。 频率响应——系统在不同频率下的表现： 信号的频率成分往往蕴含着丰富的信息。频率响应描述了LTI系统在不同频率下对信号的放大或衰减作用。通过对频率响应的分析，我们可以了解一个系统是“低通”、“高通”还是“带通”滤波器，以及其滤波特性。 第二部分：变换的艺术——傅里叶变换与Z变换 信号的分析和处理往往需要在不同的域（如时域、频域）进行。变换技术正是实现这种域转换的强大工具。 傅里叶级数与傅里叶变换——揭示信号的频谱： 傅里叶级数用于分解周期信号，而傅里叶变换则将其推广到非周期信号，揭示了信号在不同频率成分上的分布，即信号的频谱。我们将学习离散时间傅里叶级数（DTFS）和离散时间傅里叶变换（DTFT），理解它们如何将时域信号映射到频域。 快速傅里叶变换（FFT）——计算效率的飞跃： 傅里叶变换的直接计算在计算量上是巨大的。快速傅里叶变换（FFT）算法的出现，极大地提高了傅里叶变换的计算效率，使得在实际应用中进行频谱分析成为可能。我们将探讨FFT的基本原理和不同算法（如DIT-FFT和DIF-FFT）。 Z变换——系统分析的通用工具： Z变换是LTI系统分析的另一个核心工具，它与傅里叶变换有着紧密的联系，并且能够更方便地处理因果系统和稳定性问题。我们将学习Z变换的定义、性质，以及如何利用Z变换来分析和设计离散时间系统。 逆Z变换——从Z域回到时域： Z变换将时域序列映射到Z域，而逆Z变换则可以将Z域的函数还原回时域的序列，从而得到系统的时域响应。 第三部分：滤波——塑造信号的“声音” 滤波是数字信号处理中最常见的操作之一，其目的是去除信号中的噪声，提取有用的信息，或者改变信号的特性。 滤波器分类——区分不同的处理方式： 我们将学习数字滤波器的基本分类，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。这两种滤波器在设计理念、性能特点和应用领域上各有侧重。 FIR滤波器设计——精确的控制： FIR滤波器具有相位响应线性、稳定性易于保证等优点。我们将学习多种FIR滤波器设计方法，如窗函数法、频率采样法和最优设计法（例如Parks-McClellan算法），以及如何根据性能指标（如阻带衰减、过渡带宽度）来设计满足要求的FIR滤波器。 IIR滤波器设计——高效的实现： IIR滤波器通常可以使用较低的阶数来实现同样的滤波性能，因此在计算资源有限的情况下具有优势。我们将学习如何利用模拟滤波器设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）通过双线性变换等方法来设计IIR数字滤波器，并探讨其设计中的稳定性问题。 滤波器性能评估——衡量“好坏”的标准： 滤波器的优劣需要通过一系列性能指标来衡量，例如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度、相位失真等。我们将学习如何评估滤波器的性能，并理解不同设计方法之间的权衡。 第四部分：采样与量化——连接模拟与数字的桥梁 将连续的模拟信号转化为离散的数字信号，需要经过采样和量化两个关键过程。 采样定理——数字化的理论基础： 奈奎斯特-香农采样定理是数字信号处理的基石，它告诉我们为了无失真地恢复原始模拟信号，采样频率必须大于信号最高频率的两倍。我们将深入理解采样定理的内容、证明以及其在实际应用中的重要意义。 采样过程中的失真——混叠现象： 当采样频率不足时，就会发生采样失真，即混叠现象。我们将分析混叠的产生原因，以及如何通过抗混叠滤波器来避免它。 量化——将连续幅度离散化： 量化是将采样后的信号幅度映射到一组离散值上的过程。我们将学习均匀量化和非均匀量化，以及量化误差的产生和分析。 量化噪声——数字信号的“杂音”： 量化过程不可避免地会引入量化误差，这表现为量化噪声。我们将探讨量化噪声的性质，以及如何通过增加量化比特数来减小量化噪声的影响。 第五部分：现代信号处理技术 随着技术的不断发展，数字信号处理领域涌现出许多更高级、更强大的技术，以应对日益复杂的信号处理需求。 功率谱估计——理解信号的功率分布： 功率谱密度（PSD）描述了信号在不同频率上的功率分布。我们将学习多种功率谱估计方法，包括周期图法、Welch法以及基于模型的方法，理解它们在估计功率谱时的原理和优缺点。 相关与互相关——信号的相似性度量： 相关和互相关是度量两个信号之间相似性的重要工具。我们将学习自相关函数（衡量信号自身相似性）和互相关函数（衡量两个信号相似性），以及它们在信号检测、滤波和系统辨识中的应用。 谱分析——更精细的频率域分析： 除了基本的傅里叶变换，我们还将介绍更先进的谱分析技术，如小波变换，它可以同时提供时间和频率信息，对于分析非平稳信号尤为重要。 自适应滤波——动态调整滤波器特性： 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整自身的参数，以达到最佳的滤波效果。我们将介绍其基本原理和常见的自适应滤波算法，如LMS算法。 结论：数字信号处理的广阔天地 数字信号处理是一门融合了数学、电路、计算机科学等多个学科的综合性学科。本书的内容涵盖了数字信号处理的经典理论和基本方法，为读者构建了一个清晰的学习框架。通过对信号与系统的深入理解，对傅里叶变换与Z变换的熟练运用，对各种滤波器设计方法的掌握，以及对采样、量化等关键过程的认识，读者将能够深刻理解数字信号处理在现代科技中的重要作用。 从通信系统到图像处理，从音频编码到生物医学工程，数字信号处理的应用无处不在，且不断拓展。本书旨在为初学者提供一条清晰的学习路径，为有经验的工程师提供一个坚实的理论支撑。掌握了这些基础知识，读者将能够更好地理解和开发各种数字信号处理系统，为这个日益数字化的世界贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人眼前一亮！从封面设计到排版印刷，都透着一股严谨和专业的气息，完全符合我对一本硬核技术书籍的期待。拿到手里就感觉沉甸甸的，这不仅仅是纸张的重量，更是知识的厚度。我一直对信号处理这个领域非常感兴趣，但苦于找不到一本既有深度又不至于过于晦涩的入门读物。这本书虽然是英文影印版，但不得不说，出版社的处理做得非常到位，清晰度和可读性都相当不错，即便不是英文母语者，也能相对顺畅地阅读。我特别欣赏它在概念引入上的循序渐进，并没有一开始就抛出一堆复杂的公式和理论，而是从一些直观的例子入手，逐步引导读者理解信号处理的基本原理。比如，它在介绍采样定理的时候，并没有直接给出一个证明，而是通过一些物理场景的类比，让你深刻体会到“奈奎斯特定理”的必要性和重要性。这种由浅入深的学习方式，对于我这种在信号处理领域初涉的读者来说，简直是福音。而且，书中的插图和图表也非常精美，很多抽象的概念通过可视化的方式呈现出来，大大降低了理解难度。我甚至在阅读过程中，时不时会停下来，仔细研究那些图表，从中获得新的启示。总的来说，这本书为我打开了一扇通往信号处理世界的大门，我迫不及待地想继续深入探索其中的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本数字信号处理的教材，给我留下了非常深刻的印象，尤其是它在数学推导方面的严谨性。作为一名有一定理论基础的读者，我非常看重这一点。书中对每一个公式的推导都力求清晰、完整，而且往往会给出多种不同的推导方法，这对于理解同一个概念的不同侧面非常有帮助。比如，在推导傅里叶变换的时候，书中不仅展示了如何从拉普拉斯变换过渡而来，还详细阐述了其在时域和频域之间的映射关系，以及不同变换形式（如离散傅里叶变换、快速傅里叶变换）的渊源。这种深入的数学分析，让我对信号处理的内在逻辑有了更透彻的认识，不再是停留在“知道有这个公式”的层面，而是理解了“为什么要有这个公式”以及“它能解决什么问题”。书中也穿插了一些经典的工程应用案例，虽然这些案例的细节可能需要结合其他资料才能完全理解，但它们很好地说明了理论在实际工程中的价值，极大地激发了我学习的动力。我特别喜欢它在讲解滤波器设计时，从巴特沃斯、切比雪夫到椭圆滤波器的递进过程，以及对它们各自优缺点在幅频响应和相频响应上的详细比较。这让我在选择合适的滤波器类型时，有了一个清晰的衡量标准。虽然是影印版，但文字清晰，排版合理，阅读起来并不费力，反而能体会到一种原汁原味的学术氛围。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大惊喜在于其对信号处理的“直观理解”的强调。很多技术书籍往往沉浸在复杂的数学公式中，让人望而却步，但这本书却非常注重将抽象的概念转化为易于理解的物理意义或工程现象。例如，在讲解采样和量化时，书中并没有仅仅停留在数学公式的层面，而是通过生动的类比，比如“拍照”和“数码转换”，来解释为什么需要采样，以及采样率和量化位数对信号还原精度的影响。这种“化繁为简”的讲解方式，让我在理解这些基础概念时，没有感到任何压力，反而产生了一种“原来如此”的顿悟感。我特别欣赏它在介绍自适应滤波器时，没有直接抛出复杂的算法推导，而是先从“信号在传输过程中会受到干扰，如何实时调整滤波器来消除干扰”这个实际问题入手，然后逐步引入LMS算法的思路。这种“问题驱动”的学习方法，让我对信号处理的应用场景有了更深刻的认识。即使是对于一些稍显复杂的数学推导，书中也会穿插一些解释性的文字，帮助读者理解公式背后的含义，而不是仅仅停留在符号的变换。这本书的印刷质量也很好，纸张的质感和字体的清晰度都令人满意，使得阅读过程更加愉悦。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是其丰富的案例和实验指导。虽然我目前还没有机会进行大量的实践操作，但单从书中提供的丰富示例和伪代码来看，就能感受到作者在理论与实践结合上的用心。很多概念的讲解，都会伴随着具体的例子，比如在讲解卷积运算时，书中会给出不同输入信号和系统响应的卷积结果，并分析其物理意义。更重要的是，它在一些关键章节后面，提供了相关的实验建议和仿真思路。虽然没有提供完整的代码，但这些思路和提示，足以让有一定编程基础的读者，自行实现相关的仿真实验，从而加深对理论知识的理解。我尤其喜欢它在介绍功率谱估计时，不仅仅是给出几种估计方法的公式，还分析了它们在不同噪声环境下的性能表现，以及如何选择合适的估计方法。这种从理论到实践的指导，对于提升解决实际问题的能力至关重要。这本书的排版也很舒适，大量的图表和公式都清晰可见，虽然是影印版，但丝毫没有影响阅读体验。总而言之，这本书不仅是理论知识的宝库，更是实践能力的训练营，为我未来的学习和工作提供了坚实的指导。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的结构和内容编排给予高度评价。它不是一本堆砌概念的书，而是像一个精心设计的课程体系，层层递进，逻辑严密。从最基础的离散时间信号和系统分析开始，逐步过渡到傅里叶变换、Z变换，再到滤波器设计、功率谱估计等更高级的主题。每一个章节的知识点都紧密相连，前一章的知识是后一章的基础，这种系统性的编排，让我学习起来更有方向感，不会感到茫然。我特别欣赏它在介绍离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）时，花费的篇幅和讲解的深度。很多教材可能只是简单介绍FFT算法，但这本书不仅解释了FFT的原理，还对比了不同FFT算法（如Cooley-Tukey算法）的计算复杂度，并分析了其在硬件实现上的优势。这对于我这样对算法实现感兴趣的读者来说，无疑是宝贵的财富。此外，书中还涉及了一些现代信号处理领域的前沿内容，比如自适应滤波器和谱估计的高级方法，这让我在学习基础知识的同时，也能窥见信号处理技术的最新发展动态。虽然这是一本英文原版影印，但其严谨的逻辑和清晰的表达，即便对于非母语读者来说，也是一种享受。我经常会反复阅读某些章节，每次都能有新的体会和发现。