9787111288039 离散信号处理——应用与实践 机械工业出版社 张延华,黎玉玲著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张延华，黎玉玲著 著

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• 机械工业出版社
• 张延华
• 黎玉玲
• 应用
• 实践

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111288039

商品编码：29286839068

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：离散信号处理——应用与实践

定价：35.00元

作者：张延华,黎玉玲著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787111288039

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要介绍离散信号处理的基本概念、基本分析方法及应用技术。全书共9章，内容包括离散时间信号与系统的基础理论、离散时间傅里叶分析（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及快速算法（FFT）、数字滤波器结构及IIR和FIR滤波器的设计、自适应滤波等。本书以离散信号滤波为应用背景，结合L点MA滤波器、加权移动平均滤波器（WMA）和双加权移动平均滤波器（WMA）,讨论了真实金融数据分析的实际应用，对噪声序列的滤波、双音多频（DTMF）信号的检测、太阳黑子活动周期的分析、MACD决策、胎儿心电图中的噪声抑制和回声消除等实际应用问题也进行了案例式讨论。书中给出了大量的仿真应用案例，对多种滤波算法也给出了大量的数值仿真例子，并且还给出了MATLAB算法的仿真程序代码。
　　　本书可作为高等院校电类、机械工程与应用电子技术、生物医学工程、金融数据分析等专业的教材，也可作为从事信号处理工作的工程技术人员的参考用书。

目录

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第2版前言
版前言
章　信号和信号处理
　1.1　数字信号处理的起源
　1.2　信号的特征和分类
　1.3　典型信号运算
　　1.3.1　基本时域操作
　　1.3.2　滤波
　　1.3.3　复信号的产生
　　1.3.4　调制和解调
　　1.3.5　多路复用和信号分离
　　1.3.6　正交幅度调制
　1.4　典型信号处理实例
　　1.4.1　远程通信
　　1.4.2　回声定位
　　1.4.3　图像处理
　　1.4.4　柴油发动机信号
　　1.4.5　时间序列
　1.5　典型信号处理应用
　　1.5.1　CD数字音频系统
　　1.5.2　电话拨号应用
　　1.5.3　自适应滤波器
　　1.5.4　电话网络中的回声消除
　1.6　数字信号处理与模拟信号处理的比较
　1.7　关于MATLAB及其工具箱的一些说明
第2章　离散时间信号与系统
　2.1　离散时间信号
　　2.1.1　序列的类型
　　2.1.2　序列运算
　　2.1.3　信号分解
　　2.1.4　离散序列的应用２
　2.2　离散时间系统
　　2.2.1　离散时间运算
　　2.2.2　离散系统的分类
　2.3　序列的卷积和相关
　　2.3.1　卷积和
　　2.3.2　序列的相关
　　2.3.3　卷积与相关的关系
　2.4　差分方程
　　2.4.1　N阶输入/输出差分方程
　　2.4.2　差分方程的求解
　2.5　零输入和零状态响应
　2.6　数字滤波器
　　2.6.1　FIR滤波器
　　2.6.2　IIR滤波器
　　2.6.3　递归与非递归滤波器的关系
　2.7　单位样值响应
　2.8　离散时间系统的应用
　　2.8.1　股票数据的处理
　　2.8.2　噪声数据的抑制
　　2.8.3　平方根的工程计算
　习题6
第3章　离散时间傅里叶分析
　3.1　离散时间傅里叶变换
　3.2　DTFT的性质
　3.3　DTFT的周期性和对称性
　3.4　系统函数
　　3.4.1　定义
　　3.4.2　相位延迟和群延迟
　　3.4.3　逆频率响应
　3.5　滤波器
　3.6　系统的互联
　3.7　信号和系统中的DTFT
　　3.7.1　线性时（移位）不变系统和线性常系数差分方程
　　3.7.2　相关和卷积的频率响应
　　3.7.3　逆系统
　　3.7.4　模拟信号的采样和重构
　3.8　DTFT的应用
　　3.8.1　采样对频域各量的影响
　　3.8.2　内插技术在信号重构方面的应用
　　3.8.3　在低通滤波器中的应用
　习题
第4章　z变换
第5章　离散傅里叶变换及快速算法
第6章　数字滤波器的结构
第7章　IIR滤波器的设计
第8章　FIR滤波器的设计
第9章　自适应滤波及应用
附录 一个实现LMS算法的快速算法
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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电子通信系统中的信号变换艺术：一种基础理论与实践探索 本书旨在深入剖析电子通信系统中信号变换的核心原理与关键技术，为读者提供一个全面而系统的学习框架。我们聚焦于数字信号处理（DSP）在现代通信中的基石作用，从基础概念出发，逐步深入到复杂应用，最终实现理论与实践的有效结合。全书内容严谨，逻辑清晰，力求在有限的篇幅内，为读者构建起对信号变换这一至关重要领域深刻的理解。 第一部分：离散信号与系统的基本概念 本部分是全书的基石，我们将从最基本的离散信号出发，奠定理解后续内容的基础。 离散信号的定义与表示： 详细介绍离散信号的概念，区分与连续信号的本质区别。我们将探讨离散信号的常见表示方法，包括序列表示、图形表示，以及一些重要的离散信号模型，例如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等。对于单位冲激信号（Delta函数）的离散化形式——单位抽样信号（Kronecker Delta）的性质和作用，我们将进行细致的阐述，它是理解数字系统输入输出关系的关键。 基本信号运算： 介绍离散信号的各种基本运算，如加法、减法、乘法、标量乘法、移位、翻转、尺度变换等。这些运算是进行信号分析和系统分析的基础。我们将通过具体的例子，演示这些运算如何影响信号的形态和时域特性。 离散时间系统的定义与分类： 引入离散时间系统的概念，将其定义为对离散时间信号进行处理的实体。我们详细讨论了系统的分类，包括线性与非线性系统、时不变与时变系统、因果与非因果系统、稳定性系统等。对这些分类的理解，有助于我们后续分析系统的性质和行为。 线性时不变（LTI）系统的核心： 重点阐述LTI系统的概念及其重要性。LTI系统是信号处理领域中最常见也是最重要的系统类型，其特性可以用卷积运算来完全描述。我们将详细讲解LTI系统的冲击响应（Impulse Response），并强调它是表征LTI系统特性的唯一“指纹”。 卷积运算： 深入讲解离散时间卷积运算，这是LTI系统分析的核心工具。我们将从定义、计算方法（图解法、解析法）以及其在时域分析中的作用进行详尽的剖析。理解卷积，就意味着掌握了如何预测LTI系统对任意输入信号的响应。 系统方程与差分方程： 介绍描述离散时间系统的数学模型，即差分方程。我们将展示如何从系统结构或物理原理出发，建立系统的差分方程，并解释其与系统性能之间的内在联系。 第二部分：频率域分析——傅里叶变换的奥秘 本部分将带您进入信号处理的另一个重要维度——频率域。频率域分析能够揭示信号的频谱特性，是理解信号的构成和系统滤波特性的关键。 傅里叶级数（FS）在离散信号中的应用： 尽管传统上傅里叶级数用于周期信号，我们将探讨其在离散周期信号中的形式。分析离散周期信号的频谱特性，揭示其由一系列离散频率的谐波分量组成的特性。 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 引入DTFT的概念，这是对非周期离散信号进行频率分析的核心工具。我们将详细推导DTFT的定义，探讨其性质，如线性、时移、频移、对称性、帕塞瓦尔定理等。通过DTFT，我们可以获得信号在连续频率上的频谱信息。 DTFT的局限性与引向DFT： 分析DTFT在实际应用中的局限性，尤其是其频谱是连续的，难以直接在计算机上实现。这自然地引出了我们下一阶段的核心——离散傅里叶变换（DFT）。 离散傅里叶变换（DFT）： 详细介绍DFT的定义，这是将离散时间信号的有限长度样本变换到离散频率的数学工具。我们将深入理解DFT的计算方法，并强调其在数字信号处理中的核心地位，因为所有实际的数字信号处理都是基于DFT或其快速算法的。 DFT的性质： 探讨DFT的重要性质，如线性、时域周期性与频域周期性、时移、频移、卷积定理、相关定理等。这些性质对于理解和设计数字信号处理算法至关重要。 傅里叶变换的几何直观： 尝试从几何角度理解傅里叶变换，将信号视为一系列复指数函数的线性组合，从而更直观地理解频谱的含义。 第三部分：Z变换——连接时域与频域的桥梁 Z变换是处理离散时间系统，特别是LTI系统的强大工具，它能够将时域的差分方程转化为频域的代数方程，大大简化了系统分析。 Z变换的定义与收敛域（ROC）： 详细介绍Z变换的定义，以及收敛域（ROC）的概念。ROC是Z变换中一个极其重要的概念，它决定了系统的因果性、稳定性以及反变换的唯一性。我们将通过大量的例子，说明不同ROC所对应的系统特性。 基本函数的Z变换对： 列举并推导常见离散信号（如单位阶跃、单位冲激、指数信号、正弦信号等）的Z变换及其对应的ROC。这些基本的Z变换对是进行复杂系统分析的基础。 Z变换的性质： 深入探讨Z变换的重要性质，包括线性性、时移性、尺度变换性、微分性、卷积定理、初值定理、终值定理等。这些性质极大地便利了系统的时域和频域分析。 LTI系统的频率响应： 利用Z变换，我们能够方便地推导出LTI系统的频率响应。频率响应是系统在不同频率下的增益和相位特性，是设计滤波器等应用的关键。我们将展示如何从系统的传递函数（Transfer Function）中提取频率响应。 利用Z变换分析LTI系统： 演示如何利用Z变换求解LTI系统的零输入响应（Zero-Input Response）和零状态响应（Zero-State Response），进而得到全响应。这包括利用Z变换求解差分方程，以及通过部分分式展开和逆Z变换得到时域解。 系统稳定性分析： 结合Z变换和收敛域，我们能够系统地分析LTI系统的稳定性。掌握利用Z变换判断系统稳定性的方法，是保证信号处理系统可靠运行的前提。 第四部分：数字滤波器设计——信号的“美容师” 滤波器是信号处理中最常见的应用之一，它们能够选择性地通过或衰减特定频率范围的信号，从而实现信号的增强、噪声抑制或特征提取。 滤波器的基本概念与分类： 介绍滤波器的基本作用，以及按照频率响应特性对滤波器进行的分类，如低通、高通、带通、带阻滤波器。 无限冲激响应（IIR）滤波器： 讲解IIR滤波器的基本原理，其特点是冲激响应无限长，通常可以用差分方程和传递函数来表示。我们将探讨IIR滤波器的设计方法，例如双线性变换法，以及基于模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫）的转换。 有限冲激响应（FIR）滤波器： 介绍FIR滤波器的基本原理，其特点是冲激响应有限长，通常只能通过零点来描述。我们将重点讲解FIR滤波器的设计方法，如窗函数法（矩形窗、汉宁窗、海明窗等）和频率采样法。 滤波器性能指标： 详细介绍衡量滤波器性能的关键指标，包括通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度、相位失真等。理解这些指标，能够帮助我们根据实际需求选择和设计合适的滤波器。 滤波器应用的实例分析： 结合实际通信场景，分析滤波器在信号去噪、信道均衡、信号分离等方面的应用。例如，如何设计一个低通滤波器来抑制高频噪声，或者一个带通滤波器来提取特定频段的有用信号。 第五部分：应用与实践——离散信号处理的实际场景 本部分将前面所学的理论知识应用到具体的实际通信场景中，展示离散信号处理的强大能力。 采样定理与重建： 深入探讨奈奎斯特采样定理，理解数字化的基本原理。讲解如何进行采样，以及采样后的信号如何在接收端进行信号重建。分析欠采样和过采样的影响。 模数（A/D）和数模（D/A）转换器： 介绍A/D和D/A转换器的基本工作原理，它们是实现模拟信号与数字信号之间转换的关键设备。讨论量化噪声、量化位数等对其性能的影响。 通信系统中的信号调制与解调： 简要介绍数字通信中常见的调制技术，如ASK、FSK、PSK、QAM等。分析这些调制技术如何将数字信息映射到模拟信号的载波上，以及如何进行相应的解调。 数字信号的均衡与纠错： 在实际通信信道中，信号会受到衰减、失真和噪声的影响。我们将介绍数字信号处理技术在信道均衡（例如，通过FIR滤波器补偿信道响应）和纠错编码（例如，冗余校验码）方面的应用，以提高通信的可靠性。 语音信号处理的初步介绍： 简要介绍语音信号处理中的一些基本概念，如短时傅里叶变换（STFT）用于语音的频谱分析，以及一些基础的语音增强技术。 图像信号处理中的基础概念： 介绍图像作为一种二维离散信号，其傅里叶变换的意义，以及简单的图像增强和滤波操作（如高斯滤波、边缘检测）。 全书内容环环相扣，从基础理论到核心变换，再到实际应用，力求为读者提供一条清晰的学习路径。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解离散信号处理在现代电子通信系统中的核心地位，并具备分析和解决实际信号处理问题的基本能力。我们相信，本书将成为您探索信号变换艺术的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它更侧重于理论的建立和数学模型的构建，对于实际工程中的一些“巧劲”或者特定场景下的优化并没有过多涉及。例如，书中在介绍滤波器设计时，主要集中在经典的巴特沃斯、切比比雪夫等设计方法，而对于一些更现代、更高效的算法，如基于优化的滤波器设计，可能涉及较少。同样，在信号恢复和重构方面，书中可能更多地基于传统的采样定理和内插方法。对于已经具备扎实数学功底，并希望深入探究信号处理理论体系的读者而言，这本书无疑是一本极好的资源。它能够帮助读者建立起一套完整的知识框架，理解各种信号处理方法的理论基础。但如果希望找到大量现成的工程代码，或者学习各种“调参”的技巧来解决实际工程中的问题，那么这本书可能就不是最佳的选择，它更多的是提供“为什么”的答案，而不是“怎么做”的现成方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书我断断续续读了快三个月了，每次翻开，总能被作者严谨的逻辑和深入浅出的讲解所折服。印象最深的是关于傅里叶变换的部分，书中不仅详细推导了其数学原理，还结合了大量的工程实例，比如音频信号的频谱分析、图像的边缘检测等等。那些看似抽象的公式，在作者的笔下仿佛活了过来，变得易于理解。我尤其喜欢书中关于卷积的讲解，它从时域和频域两个角度进行了阐述，让我对这一核心概念有了前所未有的深刻认识。书中还介绍了Z变换和拉普拉斯变换，并且巧妙地将它们与傅里叶变换联系起来，构建了一个完整的信号处理理论体系。而且，书中提供的许多示例代码（虽然我没全部运行，但看得出来是用心编写的）让我觉得理论与实践结合得非常紧密，不像有些教科书那样，读完感觉像是空中楼阁。对于我这种希望将理论知识应用于实际项目的人来说，这本书记载的内容无疑是宝贵的财富。它没有回避复杂的数学推导，但又总能找到最贴切的比喻和最直观的解释，使得学习过程更加顺畅，也更加有成就感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触数字信号处理的初学者，我发现这本书的入门门槛相对较高，但一旦克服了初期的挑战，收获将是巨大的。书中关于离散时间系统分析的部分，详细介绍了系统的稳定性、因果性、线性时不变性等概念，并且通过大量的例子说明了如何利用冲激响应来表征系统。我还特别注意了书中对卷积求和的讲解，作者通过不同的方法，包括图解法和代数法，来阐述卷积的计算过程，这对于理解系统的输出非常关键。在后面的章节中，书中也提及了一些更高级的主题，比如自适应滤波和谱估计，虽然这些内容我还没有深入研读，但从目录和章节概述来看，其深度和广度都相当可观。作者的写作风格非常严谨，每一个公式的推导都清晰明了，每一个定理的阐述都力求准确。虽然有时候会觉得一些数学推导有点枯燥，但事后回想，正是这些严谨的数学基础，才让后续的理论和应用显得如此坚实。对于那些希望深入理解数字信号处理原理，并具备一定数学基础的读者来说，这本书无疑是值得推荐的。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我对信号处理这门学科有了全新的认识。我之前学过一些基础知识，但总感觉不够系统，知识点也比较零散。这本书的结构安排得非常好，从最基本的信号分类、采样开始，逐步深入到更复杂的变换和滤波技术。让我印象深刻的是书中关于滤波器设计的部分，介绍了FIR和IIR滤波器的原理、设计方法以及在实际应用中的优缺点分析。特别是书中对巴特沃斯滤波器、切比比雪夫滤波器等经典滤波器的详细讲解，让我能够根据不同的应用场景选择合适的滤波器。而且，作者在讲解过程中，并没有仅仅停留在理论层面，而是大量引用了实际工程中的案例，比如通信系统中的抗混叠滤波、音频处理中的降噪滤波等。这些案例让抽象的理论变得生动具体，也让我看到了信号处理技术在现实世界中的巨大价值。书中的图示也非常清晰，很多关键概念都配有直观的图示，帮助我更好地理解。总的来说，这本书就像一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我一步步走进信号处理的殿堂。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格非常学术化，充满了严谨的数学推导和理论分析。对于已经具备一定信号处理基础的读者来说，这本书能够提供非常深入和系统的理解。书中对离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的讲解尤为详尽，不仅给出了算法的原理，还分析了其复杂度，并且讨论了在实际应用中可能遇到的问题。我还对书中关于离散小波变换（DWT）的介绍印象深刻，它为多分辨率分析提供了强大的工具，在图像压缩、信号去噪等领域有着广泛的应用。书中还涉及了一些更前沿的信号处理技术，例如谱分析的各种方法，包括周期图法、Welch法等，以及参数化谱估计等。这些内容对于进行信号的频率特性分析非常有用。虽然书中没有提供大量的代码示例，但其理论深度和严谨性足以让读者对信号处理的底层原理有深刻的洞察。对于研究人员或希望在信号处理领域深耕的工程师来说，这本书是不可或缺的参考书。