数字信号处理实验教程(21世纪高等学校电子信息工程规划教材) 李莉 97873022613 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李莉 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302261339

商品编码：29299584039

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：数字信号处理实验教程(21世纪高等学校电子信息工程规划教材)

定价：25.00元

作者：李莉

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787302261339

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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本书针对工程应用型本科专业的实验教学特点．注重数字信号处理的基本理论、基本算法的MATIAB实现。倡导有条件的双语教学、个性化的分层教学新理念。通过典型的MATl，AB实例程序帮助读者理解和掌握基础理皓的基本应坩，激发学生的自主学习兴趣。
本书部分(实验1～实验4)为基础实验，侧重基本MATLAB语言介绍、基本信号概念和系统原理，川英文撰写。由于课程教材一般为中史，实践环节的这种安排既能保证学生对基本概念和基础理论算法的理解掌握，又培养了学生英文应用能力，第2部分(实验5～实验11)为专题实验．用中文撰写。专题实验内容循序渐进·通过备专题的相关子课题，引导有兴趣的学生进行综合性、设计性实验研究。根据实验教学要求可对两部分实验内容进行选择，作为必做实验或课外拓展综台设计选做实验。
本书可忭为通信电子信息、计算机应崩技术等相关寺业本科生实验教学用书，也可作为从事数字信号处弹工作的工程技术人员的参考书。

目录

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部分　基础实验
　Laboratory 1 Basic Knowledge About MATLAB
　　1.1 Introduction
　　1.2 Pre-knowledge
　　 1.2.1 What Is MATLAB
　　 1.2.2 Starting and Quitting MATLAB
　　 1.2.3 MATLAB Command Window
　　 1.2.4 MATLAB Operators
　　 1.2.5 Variables,Arrays and Matrices
　　 1.2.6 Graphics
　　 1.2.7 Loops
　　 1.2.8 Vectorization
　　 1.2.9 Programming in MATLAB
　　 1.2.10 MATLAB Demos
　　 1.2.11 Complex Numbers in MATLAB
　　　1.2.12 Complex Exponential Signals
　　 1.2.13 Harmonic Sinusoids
　 1.3 Exercises
　　　1.3.1 Exercises on Complex Numbers
　　 1.3.2 Exercises on Arrays
　　 1.3.3 Operating Sinusoids with MATLAB
　　　1.3.4 Representation of Sinusoids with ComplexExponentials
　　 1.3.5 Verify Addition of Sinusoids Using ComplexExponentials
　　 1.3.6 Sinusoidal Synthesis with a Function
　　 1.3.7 Periodic Waveforms
　Laboratory 2 AM And FM Synthesis With SinusoidalSignals
　　 2.1 Introduction
　　 2.2 Pre-knowledge
　　 2.2.1 Amplitude Modulation
　　　……
第2部分　专题实验
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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数字信号处理基础与实践 本书旨在为电子信息工程领域的学生和研究人员提供一个全面而深入的数字信号处理（DSP）理论与实践的入门。数字信号处理作为现代通信、控制、图像处理、音频工程以及生物医学工程等众多领域的核心技术，其重要性日益凸显。掌握DSP的基本原理和方法，对于理解和开发各种复杂的电子系统至关重要。 本书的编写遵循循序渐进、理论与实践相结合的原则，力求使读者在扎实的理论基础上，能够熟练掌握DSP的常用工具和技术，并能够将其应用于实际问题中。全书内容覆盖了数字信号处理的经典内容，同时也融入了近年来发展较快的一些新技术和应用方向，以期为读者提供一个既系统又具有前瞻性的学习体验。 第一篇 基础理论 本篇重点介绍数字信号处理的基本概念、数学工具以及核心算法。 第一章 信号与系统概述 本章首先引入信号的基本概念，包括连续时间信号与离散时间信号的区分，并介绍了信号的分类，如周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等。接着，深入讲解了系统的基本性质，如线性、时不变性、因果性、稳定性等，这些性质是分析和设计任何信号处理系统的基石。通过大量实例，帮助读者建立对信号和系统的直观认识。 第二章 离散时间信号的表示与分析 本章聚焦于离散时间信号，详细阐述了离散时间信号的表示方法，包括序列表示、差分方程表示等。重点介绍了离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质，这是分析离散时间信号频域特性的关键工具。此外，还将引入傅里叶级数在周期离散信号分析中的应用，以及Z变换及其性质，Z变换是分析和处理离散时间系统的强大数学工具，能够方便地处理差分方程和系统稳定性问题。 第三章 离散时间系统 本章深入探讨了离散时间系统的数学模型，包括线性时不变（LTI）系统的定义、差分方程表示以及单位冲激响应的概念。详细介绍了LTI系统的基本性质，如因果性、稳定性等，并阐述了如何利用单位冲激响应来描述和分析LTI系统的行为。在此基础上，将介绍卷积运算在LTI系统输出计算中的重要作用。 第四章 傅里叶变换及其应用 本章将对傅里叶变换进行系统性的介绍，包括连续时间傅里叶变换（CTFT）、离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。详细分析各种傅里叶变换的数学定义、性质以及它们之间的联系。重点讲解DFT及其FFT在实际应用中的优势，例如频谱分析、信号滤波等。通过生动的例子，展示傅里叶变换在解决实际工程问题中的强大威力。 第五章 Z变换与离散时间系统分析 本章进一步深入Z变换，详细讲解Z变换的收敛域概念，并阐述其在系统稳定性分析、因果性判断以及系统频率响应分析中的关键作用。将介绍利用Z变换求解差分方程的方法，以及如何从传递函数（H(z)）角度来理解和分析LTI系统的特性，包括极点和零点对系统响应的影响。 第二篇 数字滤波器设计 本篇将重点介绍数字滤波器的设计原理和常用方法，帮助读者掌握如何根据具体需求设计出满足性能要求的数字滤波器。 第六章 数字滤波器概述 本章首先介绍数字滤波器的概念、作用以及分类。根据冲激响应的持续时间，将数字滤波器分为无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并分别阐述它们的特点、优缺点以及适用的场合。此外，还将介绍滤波器设计的基本指标，如通带、阻带、过渡带、阻带衰减、通带纹波等，为后续具体滤波器设计奠定基础。 第七章 FIR滤波器设计 本章详细介绍FIR滤波器设计的主要方法。重点讲解窗函数法，包括矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等不同窗函数的特点及其对滤波器性能的影响。还将介绍频率采样法，以及更优化的 Parks-McClellan 算法（也称为最优等纹波设计法），该算法能够设计出在通带和阻带具有最小最大纹波的FIR滤波器。通过具体的例子，演示不同设计方法的步骤和效果。 第八章 IIR滤波器设计 本章着重于IIR滤波器设计。将介绍将模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）变换为数字滤波器的方法，包括脉冲响应不变法、双线性变换法等。详细阐述这些方法的原理、适用范围以及在设计中需要注意的问题。此外，还会讨论IIR滤波器设计中的稳定性与因果性问题。 第三篇 数字信号处理的实现与应用 本篇将介绍数字信号处理的硬件实现、常用算法以及在不同领域的典型应用，帮助读者将理论知识转化为实际技能。 第九章 数字信号处理的实现 本章探讨数字信号处理的硬件实现。介绍数字信号处理器（DSP）的基本架构和工作原理，包括定点和浮点DSP的区别，以及DSP的指令集和开发工具。此外，还将介绍通用处理器（如CPU、GPU）在DSP中的应用，以及FPGA等硬件平台在高性能DSP系统中的作用。 第十章 采样与量化 本章深入探讨了模拟信号到数字信号转换过程中的关键环节——采样与量化。详细介绍奈奎斯特采样定理，阐述了过采样和欠采样的影响。重点讲解了量化过程中的量化误差，以及平均功率、信噪比等指标。还将介绍量化器的类型，如均匀量化和非均匀量化，以及它们在不同应用场景下的选择。 第十一章 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）的实现 本章将DFT和FFT的理论知识与具体实现相结合。详细介绍FFT算法的原理，如Cooley-Tukey算法，并分析其计算复杂度和时间复杂度。将通过实例展示如何利用FFT进行频谱分析，例如识别信号的频率成分、检测噪声等。 第十二章 数字信号处理在通信系统中的应用 本章将数字信号处理在通信系统中的关键应用进行阐述。包括数字调制解调技术，如ASK、FSK、PSK、QAM等，以及这些技术在实现高效可靠通信中的作用。还将介绍信道编码与解码技术，如汉明码、卷积码、Turbo码等，以及它们如何提高通信系统的抗干扰能力。此外，还将涉及多速率信号处理在通信系统中的应用，例如变采样率系统。 第十三章 数字信号处理在图像与音频处理中的应用 本章将DSP的强大能力延伸到图像和音频处理领域。在图像处理方面，将介绍图像的采样、量化、滤波（如平滑、锐化）、边缘检测、图像增强等经典算法。在音频处理方面，将介绍音频信号的采样、量化、压缩（如MP3），以及音频信号的降噪、回声消除、语音识别等。 第十四章 其他数字信号处理应用 本章将介绍数字信号处理在其他重要领域的应用，如生物医学信号处理（如心电图ECG、脑电图EEG的分析）、控制系统中的数字控制器设计、以及雷达和声纳系统中的信号处理技术。通过这些示例，展示DSP技术的广泛性和实用性。 学习建议： 为了更好地掌握本书内容，建议读者在学习理论知识的同时，积极进行实验操作。本书配套的实验教程将引导读者使用专业的软件工具（如MATLAB/Simulink）和硬件平台（如DSP开发板），将所学理论付诸实践，通过动手操作加深对概念的理解，并锻炼解决实际问题的能力。 本书的编写力求清晰易懂，但数字信号处理涉及较多的数学概念和算法，建议读者在学习过程中多思考、多动手，遇到困难时不要轻易放弃，可以参考相关的参考文献或在线资源。希望本书能够成为您在数字信号处理领域探索学习的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

从一个更宏观的角度来看，这本教材的视野并不仅仅局限于教科书式的知识点罗列，它隐隐透露出对当代电子信息工程实践的深刻理解。很多传统的教材内容更新较慢，与当前工业界使用的工具和标准存在脱节。这本书在内容选择上，明显体现了对“前沿应用”的关注。虽然具体实验细节无法在此透露，但通过对某些特定算法和处理流程的强调，可以感受到作者在试图弥合理论与实践之间的鸿沟。它不仅仅教授“如何做”，更引导读者思考“为什么现在要这么做”。例如，在涉及现代信号处理技术的部分，它似乎触及了一些需要更高维度思维才能理解的概念，但处理得极其巧妙，用基础工具搭建起了通往高级殿堂的阶梯，而不是直接把你推上去。这种前瞻性，使得这本教材不仅是应对当前课程考试的良器，更是未来几年内，读者进行专业深造和项目实践的可靠蓝图。

评分☆☆☆☆☆

关于配套资源的丰富性和实用性，这本书也做得相当出色。学习电子信息工程类的课程，光有纸质书是远远不够的，软件工具和仿真环境的配合至关重要。这本书在这方面给予了足够的重视，它的指导性不仅仅停留在理论阐述上，更体现在对读者如何利用现有工具链完成实验的细致指导上。我发现，书中给出的许多示例代码或仿真参数设置，都非常贴近工程界通用的规范，这对于学生将来转入工作岗位时的适应性非常有帮助。而且，作者在讲解某些实现细节时，会非常坦诚地指出不同仿真环境（比如不同的软件平台）可能存在的细微差异和需要注意的“坑点”。这种对实践中“陷阱”的预警，远比一帆风顺的教学描述来得更有价值，它教会我们如何用工程师的眼光去审视和验证结果。总而言之，这是一本集学术严谨性、教学艺术性和工程实用性于一体的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得非常老道，读起来有一种行云流水般的顺畅感，几乎没有那种突兀的跳跃感。很多教材在引入新概念时，会突然抛出一个复杂的定义，让你在茫然中试图去理解它。但此书的作者显然对读者的认知负荷有着极高的同理心。例如，在介绍离散时间系统理论时，它是从连续时间信号处理的直观感受出发，慢慢过渡到离散化的过程，每一步的衔接都设计得极其自然。这种“温和渐进”的教学策略，极大地降低了初学者的挫败感。我个人感觉，如果一个知识点需要反复阅读才能领会，那通常是教材组织的问题，而不是学生的问题。在这本书中，这种“多次阅读才能懂”的情况极少出现。作者似乎总能找到一个最恰当的比喻或者最直观的数学表达方式，让你在第一次阅读时就能对核心思想产生坚实的把握。这种流畅性，使得冗长的学习过程变得相对轻松和愉快，让人愿意持续深入下去。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对很多理工科教材的“实验教程”部分抱有保留态度，通常它们要么就是照本宣科的“按照步骤做”，要么就是留白太多，需要读者自己去“猜”背后的原理。然而，这本教程在实验设计的思路上显得格外用心。它似乎深谙学习曲线的规律，每一个实验模块都不是孤立的知识点，而是前一个知识点的自然延伸和深化。例如，在讲完FIR滤波器设计的基础理论后，紧接着的实验不是简单地让你调用一个函数生成滤波器，而是引导你逐步探索不同阶数、不同窗函数对滤波器频率响应的细微影响，甚至鼓励你尝试自己编写一个最简单的直接型FIR滤波器。这种“带着思考去实现”的引导方式，极大地激发了我的探索欲。更重要的是，书中对于实验结果的分析和讨论部分非常详尽，它不只是告诉你“结果是什么”，更深层次地解释了“为什么会得到这样的结果”，以及在实际工程中我们应该如何解读这些波形和数据。这种细致入微的引导，对于培养工程师的严谨态度至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的排版和装帧实在是让人眼前一亮，拿到手里就感觉非常扎实。封面设计简约而不失专业感，内页的纸张质量也相当不错，阅读起来眼睛不容易疲劳。我个人尤其欣赏它在理论推导和实际应用之间的平衡把握。很多数字信号处理的书籍要么过于偏重纯数学的推导，把人绕得晕头转向，要么就是堆砌代码和实验现象，缺乏必要的理论支撑。但这本书似乎找到了一个绝佳的甜蜜点。它没有回避那些核心的数学工具，比如Z变换、傅里叶分析的细节，但讲解的方式非常注重直观性和物理意义的阐释，而不是仅仅罗列公式。比如，在讲解窗函数对频谱泄漏的影响时，作者不仅仅给出了数学表达式，还配有形象的比喻和图示，让我这个初次接触DSP的本科生能迅速建立起“为什么需要窗函数”的概念。后续的实验部分，虽然我还没完全展开，但从目录结构来看，从基本的采样与量化到更复杂的滤波器设计与实现，步骤清晰，循序渐进，相信对于实践能力的培养会大有裨益。总而言之，作为一本规划教材，它展现出极高的专业素养和对教学难点的深刻洞察力。