9787302250685 数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材) 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈卫康，宋宇飞，宋红梅 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302250685

商品编码：29297844140

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)

定价：33.00元

作者：沈卫康,宋宇飞,宋红梅

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787302250685

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书立足于工程应用型本科的教学实践，系统地讲授了数字信号处理的基本概念、基本原理、重要算法和实现应用。在讲授的过程中，先对离散时间信号和系统进行了时域和频域的分析，强调了DTFT、ZT、DFT等基本变换和性质，然后分析了FFT算法及其应用，另外还重点讲授了IIRDF和FIRDF两种数字滤波器的设计原理、设计方法，并分析了数字系统的结构与误差问题，后对其他特殊滤波器、多采样技术做了介绍。作为独立章节，本书介绍了MATLAB及其在数字信号处理中的应用，并给出了丰富的典型程序。另外，每章均针对各知识点安排了丰富的例题和习题供读者参考。
本书可以作为电子信息类本科专业教材和其他相近专业的教学参考，也可以作为相关领域工程技术人员的参考书。

目录

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绪论
章　时域离散信号与系统
1.1 引言
1.2　时域离散信号——序列
1.2.1　序列的表示方法
1.2.2　常用的典型序列
1.2.3　序列的运算
1.3　时域离散系统
1.3.1 线性系统
1.3.2　时不变系统
1.3.3　线性时不变系统及其输入与输出之间的关系
1.3.4　系统的因果性和稳定性
1.4　时域离散系统的输入与输出描述——线性常系数差分方程
1.4.1 线性常系数差分方程
1.4.2　线性常系数差分方程的求解
1.5　模拟信号的数字处理方法
1.5.1　采样定理及A／D转换器
1.5.2　从离散信号恢复出连续时间信号
本章小结
习题
第2章　时域离散信号与系统的频域分析
2.1　序列的傅里叶变换的定义和性质
2.1.1　序列的傅里叶变换的定义
2.1.2　序列的傅里叶变换的性质
2.2　周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换
2.2.1 周期序列的离散傅里叶级数
2.2.2　周期序列的傅里叶变换表示式
2.3　离散信号的傅里叶变换与模拟信号的傅里叶变换
2.4　序列的三变换
2.4.1　Z变换的定义及收敛域
2.4.2　逆Z变换
2.4.3　Z变换的性质和定理
2.5　利用Z变换分析信号和系统的频域特性
2.5.1　传输函数和系统函数
2.5.2　用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.5.3　利用系统的零、极点分布分析系统的频率特性
本章小结
习题
第3章 离散傅里叶变换
3.1　离散傅里叶变换的基本问题
3.1.1　DFT和IDFT的定义
3.1.2　DFT与其他变换的关系
3.1.3　DFT和IDFT的矩阵表示
3.2　离散傅里叶变换的性质
3.2.1　DFT的基本性质
3.2.2　复共轭序列与共轭对称性
3.3　频域采样与插值恢复
3.3.1　频域采样及其影响
3.3.2　频域插值与信号恢复
3.4　DFT基本应用及影响
3.4.1　DFT基本应用
第4章　快速傅里叶变换
第5章　无限长单位脉冲响应数字滤波器(IIR DF)设计
第6章　有限长单位脉冲响应数字滤波器(FIR DF)设计
第8章　其他类型的数字系统
第9章　数字信号处理的MATLAB实现
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代信号分析与应用》 一、 内容概述 本书深入探讨了数字信号处理的基本原理、核心算法以及在现代工程领域中的广泛应用。全书共分为十章，结构清晰，循序渐进，旨在为读者构建一个扎实的理论基础，并引导其掌握将理论知识转化为实际解决方案的能力。 第一章 绪论 本章首先界定信号的范畴，阐述了信号在自然界和社会活动中的普遍性及其研究的意义。在此基础上，详细介绍了数字信号处理（DSP）的概念、发展历程以及其相较于模拟信号处理的优势。重点讲解了数字信号处理在信息时代的核心地位，以及其在通信、音频、视频、图像、生物医学、金融等众多领域的关键作用。本章还将初步介绍信号与系统分析的基本概念，为后续章节的学习奠定基础。 第二章 离散时间信号与系统 本章是数字信号处理的基础。详细阐述了离散时间信号的表示方法、分类（如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、周期信号、非周期信号等）及其运算（如加法、乘法、移位、翻转、卷积等）。着重介绍了离散时间系统的概念、分类（如线性、时不变、因果、稳定等）及其表示方法，特别是LTI（线性时不变）系统的性质和特性。通过大量实例，帮助读者深刻理解离散时间信号和系统的数学描述，为后续的分析打下坚实基础。 第三章 离散傅里叶变换（DFT） 本章引入了数字信号分析的核心工具——离散傅里叶变换。详细讲解了DFT的定义、性质（如线性性、周期性、对称性、时移性、频移性、卷积性质、帕塞瓦尔定理等）及其在信号分析中的重要作用。重点介绍了几种常用的DFT计算算法，特别是快速傅里叶变换（FFT）及其各种变种（如Cooley-Tukey算法），阐述了FFT的原理和计算效率的优势，为高效处理大量数据提供了理论支撑。 第四章 Z变换 Z变换是分析离散时间系统的重要数学工具，本章对此进行了详尽的阐述。介绍了Z变换的定义、收敛域的概念及其性质。重点讲解了Z变换在求解线性常系数差分方程、系统稳定性分析、系统频率响应分析以及系统分析中的应用。通过Z变换，可以更直观地分析系统的频率特性和动态行为，是理解数字滤波器设计的基础。 第五章 数字滤波器设计 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色，本章专门探讨了数字滤波器的设计方法。首先区分了无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并介绍了它们的优缺点。详细讲解了IIR滤波器的设计方法，如双线性变换法、脉冲不变法等，以及FIR滤波器的设计方法，如窗函数法（包括矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）、频率采样法和最优逼近法（如Parks-McClellan算法）。本章将通过具体的工程实例，指导读者如何根据实际需求选择合适的滤波器类型和设计参数。 第六章 模拟滤波器到数字滤波器的变换 本章关注如何将成熟的模拟滤波器设计理论转化为数字滤波器。详细介绍了将模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）通过频率变换映射到数字域的方法。重点讲解了双线性变换法，分析了其在频率响应保持方面的特点和不足。此外，还将介绍脉冲不变法等其他变换方法，帮助读者理解不同变换方法的适用性和局限性。 第七章 谱分析 谱分析是理解信号频域特性的关键技术。本章深入探讨了各种谱估计方法。介绍了经典谱估计方法，如周期图法及其改进方法（如Welch方法）。在此基础上，重点讲解了现代谱估计方法，包括参数模型方法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）和最大熵谱估计。通过对不同谱估计方法的比较和应用场景分析，使读者能够根据信号特性选择最优的谱分析技术，深入挖掘信号的内在规律。 第八章 有限长序列的卷积与相关 本章聚焦于实际工程中经常遇到的有限长序列的运算。详细讲解了循环卷积的定义、性质及其与线性卷积的关系。重点介绍了快速卷积算法，包括分段卷积法（如重叠添加法和重叠保留法）和利用FFT进行卷积的原理及实现。同时，还阐述了序列的相关函数及其性质，以及利用FFT计算相关的方法，这些对于信号匹配、目标检测等应用至关重要。 第九章 参数化信号分析与应用 本章将视角拓展到更高级的信号分析技术。介绍了参数化信号模型，如AR模型、MA模型、ARMA模型等，并讲解了如何估计这些模型的参数。重点阐述了这些参数化模型在信号预测、噪声消除、系统辨识等方面的应用。此外，还将涉及一些更前沿的信号处理技术，如盲信号分离（如独立成分分析ICA）、小波分析等，为读者提供更广阔的视野。 第十章 数字信号处理的工程应用 本章将前面章节所学的理论知识与实际工程应用紧密结合。通过一系列典型案例，详细展示数字信号处理在不同领域的具体应用。例如，在通信领域，讲解了数字调制解调、信道编码、均衡等技术；在音频处理领域，介绍了语音信号的分析、合成、压缩以及回声消除等；在图像处理领域，阐述了图像滤波、边缘检测、特征提取、图像压缩等；在生物医学工程领域，介绍了心电图（ECG）、脑电图（EEG）信号的处理与分析。通过这些案例，读者能够深刻理解数字信号处理技术在解决实际工程问题中的强大能力，激发其进一步探索和创新的兴趣。 二、 学习目标与适用人群 学习目标： 掌握数字信号处理的基本理论、核心算法和数学工具。 理解离散时间信号和系统的基本概念、性质及其分析方法。 熟练运用离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）进行信号分析。 掌握Z变换在系统分析中的应用。 能够设计和实现各种类型的数字滤波器（IIR和FIR）。 理解并掌握谱分析的基本原理和常用方法。 掌握有限长序列的卷积与相关运算。 初步了解参数化信号分析及小波分析等高级技术。 能够将数字信号处理技术应用于实际工程问题，解决通信、音频、图像、生物医学等领域中的挑战。 适用人群： 高等院校理工科专业的本科生和研究生： 特别是电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、生物医学工程等相关专业。 从事通信、电子、自动化、嵌入式系统、多媒体技术、信号分析等领域的工程师和技术人员： 希望系统学习或提升数字信号处理理论和实践能力的专业人士。 对数字信号处理感兴趣的科研人员： 为其深入研究提供坚实的理论基础。 自学者： 具备一定数学基础，希望系统掌握数字信号处理知识的个人。 三、 教材特色 理论与实践相结合： 在讲解理论知识的同时，穿插了大量的工程实例和应用场景，帮助读者理解理论的实际意义。 循序渐进，结构清晰： 从基础概念到高级应用，章节安排合理，逻辑性强，便于读者逐步深入学习。 数学推导严谨，语言表述清晰： 确保了理论的准确性，同时力求用通俗易懂的语言解释复杂概念。 强调算法的实现与分析： 不仅介绍算法原理，还关注其计算效率和实现细节，为读者动手实践提供指导。 覆盖面广，紧跟前沿： 涵盖了数字信号处理的核心内容，并适当介绍了部分前沿技术，为读者未来的学习和研究打下基础。 本书致力于为读者提供一个全面、深入且实用的数字信号处理学习平台，助力其在该领域取得成功。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我最先被吸引的是它在排版和印刷质量上的精细。纸张的质感很好，不易反光，阅读起来非常舒适，即使长时间盯着屏幕看久了，切换到纸质书也能有效缓解眼部疲劳。书中的插图和图表也制作得非常清晰，线条流畅，标注明确，这对于理解复杂的信号处理过程至关重要。我个人在学习过程中，非常依赖图示化的解释，因为很多概念，比如卷积、频谱分析，如果没有直观的图来辅助，确实会让人感到云里雾里。这本书在这方面做得相当不错，从第一眼扫过，就觉得它在视觉呈现上做了不少功夫。我期待它能通过这些精美的图表，将抽象的数字信号处理理论变得更加具象化，帮助我建立起更扎实的理解基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我的第一印象是那种严谨、学术但又不失现代感的风格，清华大学出版社的出品，总是让人对其内容的深度和准确性抱有很高的期待。虽然我还没来得及深入阅读，但仅仅是翻阅目录和前言，就足以感受到编者在内容组织上的用心。它似乎试图在理论的深度和实际应用的广度之间找到一个微妙的平衡点，这对于我这种更侧重于将理论知识转化为实际项目应用的学生来说，无疑是一个巨大的吸引力。我尤其关注其中关于采样定理、傅里叶变换在信号分析中的应用，以及滤波器设计等章节。这些都是数字信号处理的核心概念，我希望这本书能够以清晰易懂的方式进行讲解，并且能提供足够的实例来帮助理解，而不是仅仅停留在枯燥的公式推导上。从前言的字里行间，我似乎能捕捉到一种“教你如何思考”的意图，而非简单地“灌输知识”，这让我对接下来的阅读充满了好奇和期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本好的教材不仅仅是知识的传递者，更应该是学习路上的引路人。这本书的“高等学校应用型特色规划教材”的定位，让我觉得它很可能就是我一直在寻找的那种书。我平时在学习过程中，更倾向于那种能够直接连接到实际工程问题的教材。很多理论书虽然讲解得很透彻，但读完之后，我却不知道如何将其应用到实际项目中。我希望这本书能够避免这种情况，在讲解核心概念的同时，能够提供一些实际的案例分析，或者是一些指导性的方法论，告诉我如何去设计一个滤波器，如何去实现一个降噪算法，等等。如果书中能够包含一些代码示例，哪怕是伪代码，也会对我非常有帮助，这样我就可以直接上手去实践，去验证我所学到的知识。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样并非科班出身，但又对数字信号处理领域非常感兴趣的读者来说，寻找一本既有深度又不至于太过晦涩的教材一直是一个挑战。我浏览过市面上不少同类书籍，有的过于理论化，很多细节的推导让人望而却步；有的则过于浅显，蜻蜓点水，无法深入理解。我期望这本《数字信号处理》能够在这两者之间找到一个良好的契合点。我希望它能够以一种循序渐进的方式，从最基础的概念讲起，逐步深入到更复杂的算法和应用，让我在理解每一个知识点时，都能有一个清晰的脉络。同时，我也希望它能引导我思考，如何将这些理论知识融会贯通，从而在未来面对实际问题时，能够灵活运用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版方和名称本身就给我一种可靠感。清华大学出版社，作为国内顶尖的学术出版机构，其出版的书籍往往在质量上有较高的保障。而“应用型特色规划教材”的标签，更是直接点明了其面向实际应用的需求。我自己在学习过程中，常常会遇到理论知识与实际工程应用脱节的情况，很多时候学到的理论在实际操作中无从下手，或者需要花费大量时间去摸索如何将其应用到具体项目中。因此，我非常期待这本书能够填补我在这方面的知识空白。我希望它能够不仅仅是提供理论框架，更能给到一些实操性的指导，例如在滤波器设计的部分，希望能有具体的步骤和注意事项，甚至可以结合一些常用的工程工具来介绍，这样对于我这种希望快速上手并解决实际问题的人来说，将非常有价值。