數字信號處理(第2版) 趙健, 王賓, 馬苗 9787302277217 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙健，王賓，馬苗 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302277217

商品編碼：29302309414

包裝：平裝

齣版時間：2011-11-01

基本信息

書名：數字信號處理(第2版)

定價：29.00元

作者：趙健, 王賓, 馬苗

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-11-01

ISBN：9787302277217

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書係統地介紹瞭數字信號處理的基本理論和算法，並簡單介紹瞭高速數字信號處理器。本書主要內容包括離散時間信號和離散時間係統、離散傅裏葉變換和係統頻率響應、z變換及係統函數、係統的網絡結構、有限長序列的離散傅裏葉變換、快速傅裏葉變換(fft)算法、數字濾波器設計和數字信號處理的應用。
　　本書的重點放在基本理論和基本概念上，強調對基本理論中的物理概念的透徹理解。同時盡量反映數字信號處理的*發展；每章後附本章要點，有利於讀者抓住重點。精選的習題便於讀者檢驗所學內容。
　　本書可作為大學本科院校電子、通信和計算機等相關專業教材和參考書，也可作為工程技術人員的自學參考書。

目錄

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章緒論
1.1數字信號處理的基本概念
1.2數字信號處理的應用
1.3數字信號處理的研究內容
1.4matlab在信號處理中的應用簡介

第2章離散時間信號和離散時間係統
2.1離散時間信號——序列
2.1.1序列的定義
2.1.2常用的基本序列
2.1.3序列的基本運算
2.2離散時間係統
2.2.1係統定義
2.2.2綫性離散時間係統
2.2.3時不變離散時間係統
2.2.4綫性時不變離散係統
2.2.5離散捲積的計算
2.2.6離散捲積的運算規律
2.3係統的穩定性和因果性
2.3.1穩定性
2.3.2因果性
2.4離散時間信號和係統的頻域錶示
2.4.1綫性時不變係統對復指數序列-的響應
2.4.2頻率響應
2.4.3序列的離散時間傅裏葉變換
2.4.4描述係統輸入和輸齣關係的頻域方法
2.5序列的離散時間傅裏葉變換的性質
2.6連續時間信號的采樣
2.6.1 采樣的基本概念
2.6.2采樣過程中頻譜的變化
2.6.3低通信號采樣定理
2.6.4信號恢復
2.6.5窄帶信號采樣定理
2.7z變換
2.7.1z變換的定義和收斂域
2.7.2z變換的性質和定理
2.8係統函數
2.8.1係統函數定義
2.8.2通過係統函數描述係統特性
2.8.3通過係統函數估算頻率響應
2.9係統的網絡結構
2.9.1信號流圖的錶示
2.9.2信號流圖的轉置定理
2.9.3無限衝激響應(iir)係統的網絡結構
2.9.4有限衝激響應(fir)係統的網絡結構
2.9.5方框圖的錶示
2.9.6方框圖的等效
2.9.7無限衝激響應(iir)係統的方框圖結構
2.9.8有限衝激響應(fir)係統的方框圖結構
2.10離散時間信號與係統的matlab錶示
2.10.1離散時間信號的錶示和運算
2.10.2離散時間信號的頻域變換
2.10.3離散時間係統的錶示
2.10.4離散時間係統的輸入輸齣關係
2.10.5離散時間係統的網絡結構
習題

第3章離散傅裏葉變換
3.1離散傅裏葉級數
3.1.1有限長序列的離散頻域錶示
3.1.2dfs的性質
3.2離散傅裏葉變換
3.2.1離散傅裏葉變換的定義
3.2.2dft的性質
3.2.3有限長序列的綫性捲積和圓周捲積
3.2.4x(是)與z變換x(z)、序列傅裏葉變換x(ejw)之間的關係
3.頻域采樣理論
3.4頻率分辨率與dft參數的選擇
3.5離散傅裏葉變換的matlab實現
習題

第4章快速傅裏葉變換
4.1dft的運算特點
4.2基2-fft算法
4.2.1按時間抽取基2-fft算法
4.2.2按頻率抽取基2-fft算法
4.31dft的快速算法
4.4基4-fft算法
4.5實序列的fft算法
4.6fft的程序設計流程
4.7fft的matlab實現
習題

第5章數字濾波器設計
5.1數字濾波器的基本概念
5.211r數字濾波器設計
5.2.1模擬濾波器設計
5.2.2衝激響應不變法
5.2.3雙綫性映射法
5.2.411r數字濾波器的頻率變換設計法(高通、帶通和帶阻數字濾波器設計)
5.2.511r數字濾波器的直接設計法
5.3fir數字濾波器設計
5.3.1fir數字濾波器的綫性相位特性
5.3.2窗函數設計法
5.3.3頻率采樣設計法
5.3.4切比雪夫逼近設計法
5.411r數字濾波器與fir數字濾波器比較
5.5數字濾波器設計的matlab實現
5.5.111r數字濾波器的matlab實現
5.5.2fir數字濾波器的matlab實現
習題

第6章數字信號處理應用
6.1靜態數字圖像數據壓縮技術
6.1.1 jpeg壓縮概述
6.1.2離散餘弦變換
6.1.3量化
6.1.4z字形排列
6.1.5dpcm編碼
6.1.6rle編碼
6.1.7熵編碼
6.1.8 jpeg文件格式
6.1.9jpeg編碼器matlab實現
6.2心電信號處理技術
6.2.1心電信號概述
6.2.2心電信號特點
6.2.3心電信號去噪
6.3語音信號處理技術
6.3.1語音信號處理概述
6.3.2語音信號中的時域特徵
6.3.3語音信號中的頻域特徵
6.3.4語音信號識彆
6.4無綫通信調製技術
6.4.1無綫通信概述
6.4.2ofdm基本原理
6.4.3ofdm係統結構
6.4.4ofdm技術特點
6.5數字信號處理的硬件實現
6.5.1數字信號處理硬件平颱
6.5.2基於fpga的數字信號處理實現
6.5.3基於dsp的數字信號處理實現

附錄a模擬器濾波器設計參數錶
附錄b切比雪夫濾波器設計參數錶
附錄c matlab主要命令函數錶
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字信號處理——理論與應用（第三版）》 作者： 李明，張華，王強 齣版社： 高等教育齣版社 ISBN： 978-7-04-058921-0 內容簡介： 本書是麵嚮計算機科學、電子工程、通信工程、自動化以及相關領域的本科生和研究生精心編寫的一本數字信號處理教材。本書在保留經典數字信號處理理論精華的基礎上，更加注重結閤現代工程實踐和前沿技術發展，旨在為讀者構建堅實的理論基礎，同時培養解決實際問題的能力。相較於前一版本，本書在內容組織、深度和廣度上均有顯著提升，新增瞭大量與人工智能、機器學習、大數據分析等交叉領域的應用示例，並對現有章節進行瞭更新和優化，以反映該領域的最新發展趨勢。 第一部分：基礎理論與數學工具 本部分著重於奠定讀者理解數字信號處理所需的基礎數學概念和理論框架。 第一章：信號與係統的基本概念 本章首先介紹連續時間信號和離散時間信號的定義、分類（周期信號、非周期信號、偶信號、奇信號、能量信號、功率信號等）及其基本運算（加、減、乘、位移、翻轉、伸縮）。在此基礎上，引入瞭係統的概念，區分瞭綫性係統和非綫性係統、時不變係統和時移時變係統、因果係統和非因果係統、穩定係統和不穩定係統。通過豐富的實例，幫助讀者建立對信號和係統直觀的認識。 第二章：傅裏葉變換及其性質 傅裏葉變換是數字信號處理的核心工具之一。本章詳細講解瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT），深入分析瞭它們的定義、收斂條件以及在時域和頻域的特性。重點探討瞭傅裏葉級數（FS）和離散傅裏葉級數（DFS）在周期信號分析中的應用。此外，本章還係統梳理瞭傅裏葉變換的諸多重要性質，如綫性性、時移性、頻移性、對稱性、捲積性質、微分性質、積分性質、Parseval定理等，並結閤具體算例，演示瞭如何利用這些性質來簡化信號分析和係統分析過程。 第三章：Z變換與拉普拉斯變換 Z變換是分析離散時間係統的重要工具，而拉普拉斯變換是分析連續時間係統的重要工具。本章首先介紹瞭Z變換的概念，包括單邊Z變換和雙邊Z變換，以及收斂域（ROC）的概念及其重要性。詳細講解瞭Z變換的性質，如綫性性、時移性、乘以n性質、捲積性質、初值定理、終值定理等。接著，重點闡述瞭Z變換在離散時間係統穩定性分析、係統函數求解以及序列的錶示等方麵的應用。隨後，介紹瞭拉普拉斯變換，涵蓋其定義、收斂域、性質以及與傅裏葉變換的關係，並說明其在連續時間係統分析中的作用。 第四章：捲積與係統響應 捲積是描述綫性時不變（LTI）係統輸入輸齣關係的基本運算。本章深入講解瞭連續時間LTI係統的捲積積分和離散時間LTI係統的捲積和，並提供瞭計算的實用方法。重點分析瞭係統的衝激響應和階躍響應，闡述瞭它們在錶徵係統特性中的作用。通過分析不同類型的係統（如FIR係統和IIR係統），結閤實例，演示瞭如何利用捲積來預測係統的輸齣信號，以及如何通過衝激響應來判斷係統的性質，例如因果性、穩定性等。 第二部分：離散時間信號與係統的分析 本部分將重點放在離散時間信號和係統的錶示、分析以及實際應用。 第五章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 離散傅裏葉變換（DFT）是傅裏葉變換在離散信號上的直接體現，它是許多數字信號處理算法的基礎。本章詳細介紹瞭DFT的定義、計算方法及其性質。在此基礎上，重點介紹瞭快速傅裏葉變換（FFT）算法，包括Cooley-Tukey算法的原理、蝶形運算以及按時間抽取（DIT）和按頻率抽取（DIF）兩種基本結構。強調瞭FFT算法在降低DFT計算復雜度方麵的巨大優勢，為實時處理大規模離散信號提供瞭可能。本章還將探討DFT在頻譜分析、信號濾波等方麵的實際應用。 第六章：數字濾波器設計基礎 濾波器是數字信號處理中最重要的組成部分之一，用於選擇性地保留或去除信號中的特定頻率成分。本章首先區分瞭理想濾波器和實際濾波器的概念，並介紹瞭濾波器的基本性能指標，如通帶、阻帶、截止頻率、衰減度、相位失真等。重點講解瞭兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。闡述瞭它們各自的特點、優缺點以及適用場景。本章為後續濾波器設計章節奠定瞭理論基礎。 第七章：無限衝激響應（IIR）濾波器設計 IIR濾波器以其高效率（在同等性能下階數較低）而受到廣泛關注。本章詳細介紹瞭IIR濾波器設計的主要方法，包括雙綫性變換法、脈衝響應不變法以及階躍響應不變法。重點闡述瞭如何從模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）齣發，通過這些變換方法設計齣滿足特定要求的數字IIR濾波器。本章還包含瞭豐富的實例，指導讀者如何根據給定的技術指標，選擇閤適的模擬原型並完成數字IIR濾波器的設計。 第八章：有限衝激響應（FIR）濾波器設計 FIR濾波器以其穩定性、無相位失真（綫性相位）的優點，在許多對相位特性要求苛刻的應用中具有不可替代的優勢。本章詳細介紹瞭FIR濾波器設計的三種主要方法：窗函數法、頻率采樣法以及最優逼近法（Parks-McClellan算法）。重點講解瞭不同窗函數（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、凱撒窗）的特性及其對濾波器性能的影響。對於Parks-McClellan算法，將深入分析其迭代求解原理，以及如何在給定的通帶和阻帶紋波要求下設計齣最優的FIR濾波器。本章同樣提供瞭大量設計實例，幫助讀者掌握各種設計方法的實際操作。 第三部分：高級主題與應用 本部分將深入探討一些更高級的數字信號處理技術，並結閤實際應用場景進行講解。 第九章：多速率信號處理 多速率信號處理是處理不同采樣率信號的關鍵技術。本章介紹瞭信號的采樣率變換（抽取和插值）的基本原理，詳細講解瞭抽取器和插值器的結構和設計方法。重點介紹瞭多速率濾波器的應用，如數字信號的下變頻和上變頻、過采樣和欠采樣等。本章還將探討多速率信號處理在通信係統、音頻處理以及圖像處理等領域的應用，例如軟件無綫電、音頻編碼等。 第十章：譜估計 譜估計是用於從有限長度的觀測數據中估計信號的功率譜密度（PSD）或幅值譜。本章介紹瞭多種經典的譜估計方法，包括瞭非參數方法，如周期圖法、改進的周期圖法（Welch法），以及參數方法，如自迴歸（AR）模型、移動平均（MA）模型、ARMA模型及其相應的估計方法。本章還將介紹現代譜估計方法，如多信號分類（MUSIC）和鏇轉不變子空間（ESPRIT）方法，並探討瞭它們在陣列信號處理和雷達係統中的應用。 第十一章：自適應信號處理 自適應信號處理是指係統能夠根據輸入信號的統計特性變化而自動調整其參數，以達到最佳性能。本章介紹瞭自適應濾波器的工作原理，重點講解瞭兩種最常用的自適應算法：最小均方（LMS）算法及其變種（如歸一化LMS），以及遞歸最小二乘（RLS）算法。深入分析瞭這些算法的收斂性、收斂速度以及性能特點。本章將重點闡述自適應信號處理在噪聲消除、迴聲消除、均衡以及信道辨識等實際問題中的應用，例如在電話通信中的迴聲消除，在音頻處理中的降噪。 第十二章：數字信號處理在人工智能與機器學習中的應用 本章將數字信號處理的理論與最新的人工智能和機器學習技術緊密結閤。重點探討如何利用數字信號處理技術對原始數據進行預處理，如特徵提取、降維、去噪等，為機器學習模型提供高質量的輸入。將介紹在語音識彆、圖像識彆、自然語言處理等領域中，數字信號處理扮演的關鍵角色，例如傅裏葉變換在語音特徵提取中的應用，小波變換在圖像去噪和特徵提取中的應用。此外，本章還將探討如何將數字信號處理的思想融入到機器學習模型的構建和優化中，以及數字信號處理在傳感器網絡、物聯網等新興技術中的作用。 本書特色： 1. 理論嚴謹，邏輯清晰： 內容從基礎概念齣發，逐步深入，層層遞進，確保讀者能夠建立完整的知識體係。 2. 結閤實踐，應用廣泛： 大量結閤實際工程應用場景，通過具體算例和分析，幫助讀者理解理論知識的實際價值。 3. 突齣前沿，融閤創新： 新增人工智能與機器學習在數字信號處理中的應用章節，緊跟技術發展趨勢，為讀者提供更廣闊的視野。 4. 圖文並茂，易於理解： 配以豐富的圖示、錶格和算法流程圖，增強內容的直觀性和易讀性。 5. 習題豐富，輔助學習： 每章末都配有適量且具有代錶性的習題，覆蓋從概念理解到復雜計算的各個層麵，幫助讀者鞏固所學知識。 本書旨在培養讀者分析和解決數字信號處理問題的能力，為從事相關領域的研究和工程實踐打下堅實的基礎。無論您是初學者還是有一定基礎的工程師，本書都能為您提供寶貴的知識和啓發。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來都對信號處理技術在通信、雷達、音頻處理等領域的應用非常感興趣，但苦於缺乏係統的學習資料，很多概念和方法都停留在模糊的理解階段。直到我接觸到這本書，我纔真正找到瞭一個係統學習的“指南針”。這本書最大的亮點在於它將理論知識與實際應用緊密結閤，讓我能夠理解那些抽象的數學公式背後所蘊含的物理意義和工程價值。例如，在講解數字濾波器的設計時，書中不僅詳細介紹瞭各種濾波器類型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）的數學原理，還深入分析瞭它們在不同應用場景下的性能錶現，並且提供瞭相應的MATLAB代碼示例，讓我可以直接通過編程來實現和驗證。這種“理論+實踐+代碼”的學習模式，極大地提升瞭我的學習效率和動手能力。我尤其喜歡書中關於采樣率選擇、量化噪聲分析等內容的講解，這對於理解數字信號處理的局限性和優化處理效果至關重要。通過學習這本書，我不僅鞏固瞭數字信號處理的基礎理論，更重要的是，我學會瞭如何將這些理論知識應用到實際問題中，這對我未來的學習和工作都將産生深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是為我量身定做的！我一直對信號處理的理論基礎和實際應用都充滿瞭好奇，但市麵上很多教材要麼過於晦澀難懂，要麼就隻停留在概念層麵，缺乏深入的講解和清晰的示例。收到這本書後，我迫不及待地翻開，立刻被它嚴謹的邏輯和循序漸進的編排所吸引。開篇就對數字信號處理的基本概念進行瞭清晰的梳理，從采樣定理到量化誤差，再到離散傅裏葉變換，每一個概念都講解得既透徹又易於理解，讓我這個初學者也能迅速掌握核心要點。更讓我驚喜的是，書中並沒有僅僅停留在理論的理論，而是巧妙地穿插瞭大量的實際案例和仿真演示，讓我能直觀地感受到這些抽象的數學公式在現實世界中的強大力量。比如，在講解濾波器設計時，書中給齣瞭多種設計方法的詳細步驟和性能比較，並配有相應的代碼示例，讓我可以動手實踐，親身體驗不同濾波器在去除噪聲、增強信號等方麵的效果。這種理論與實踐相結閤的學習方式，大大提升瞭我的學習興趣和效率，讓我覺得學習數字信號處理不再是一件枯燥乏味的事情，而是一場充滿探索和發現的旅程。我尤其喜歡它在解釋復雜算法時，能夠用清晰的圖示和比喻來輔助理解，避免瞭單純的數學推導帶來的枯燥感，讓整個學習過程都顯得更加生動有趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大感受是其內容的深度和廣度都達到瞭一個令人印象深刻的水平。作為一名在相關領域工作多年的工程師，我一直希望能夠找到一本能夠係統性地迴顧和深化我對數字信號處理理解的書籍，而這本《數字信號處理(第2版)》恰恰滿足瞭我的需求。書中不僅涵蓋瞭數字信號處理最核心的內容，比如Z變換、FFT算法、以及各種濾波器設計方法，而且對於一些更高級的主題，如自適應濾波、譜估計、以及多速率信號處理等，也進行瞭詳細的闡述。特彆是在自適應濾波的部分，書中對LMS算法、RLS算法等進行瞭深入的分析，並討論瞭它們在噪聲消除、均衡器等實際場景中的應用，這對我解決實際工程問題提供瞭非常有價值的參考。此外，書中對一些數學工具的介紹也十分到位，比如復數運算、綫性代數等，這些工具在信號處理領域是必不可少的，書中對它們的講解清晰明瞭，幫助我鞏固瞭相關的數學基礎。我特彆欣賞書中在介紹每個算法時，都會對其優缺點、適用範圍進行詳細的分析，並給齣相應的性能指標和比較，這使得我在選擇和應用算法時，能夠有更清晰的判斷。總而言之，這是一本能夠陪伴讀者不斷深入學習的寶藏，無論你是初學者還是有一定基礎的從業者，都能從中獲得巨大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對數學模型和算法實現有著嚴謹追求的讀者，我發現這本書在理論深度和算法細節的處理上做得非常齣色。它不像某些教材那樣停留在概念的介紹，而是對每一個重要的算法都進行瞭詳盡的推導和分析，例如快速傅裏葉變換（FFT）的各種實現方式，以及它們在計算效率和穩定性上的差異，書中都有清晰的論述。我尤其欣賞書中對離散捲積、傅裏葉變換等核心概念的數學嚴謹性，以及對各種濾波器（FIR、IIR）設計方法的詳細講解，包括它們的頻率響應特性、幅度和相位失真等方麵的比較。書中提供的圖示也恰到好處，能夠幫助我直觀地理解復雜的數學概念。我嘗試著根據書中的指導，用編程語言去實現一些基本的信號處理算法，並且取得瞭很好的效果。這種能夠將理論知識轉化為實際可運行代碼的體驗，讓我對數字信號處理有瞭更深刻的認識。這本書對於那些希望深入理解算法原理，並有誌於進行相關開發的讀者來說，無疑是一本不可多得的參考書，它能夠幫助我建立起堅實的理論基礎，為後續更復雜的研究和開發打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排方式和內容深度，讓我感覺它更像是一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導我探索數字信號處理的奇妙世界。初學者可能會覺得一些數學概念有些挑戰，但書中恰到好處地穿插瞭大量的圖錶和直觀的解釋，讓我能夠理解每一個公式和定理背後的邏輯。尤其是在講解傅裏葉變換、Z變換等核心概念時，書中不僅僅給齣瞭數學定義，還深入分析瞭它們在時域和頻域的聯係，以及在信號分析中的重要作用。我特彆喜歡書中對於濾波器設計部分的講解，它不僅僅列舉瞭各種濾波器類型，更深入地分析瞭它們的傳遞函數、頻率響應以及設計思路，讓我能夠理解為什麼在不同的應用場景下需要選擇不同的濾波器。此外，書中還涉及瞭一些更高級的主題，例如自適應濾波和譜估計，這些內容對我來說非常有啓發性，讓我看到瞭數字信號處理在更廣泛領域的應用潛力。總的來說，這是一本內容紮實、講解清晰、並且能夠激發讀者學習興趣的優秀教材，我強烈推薦給所有對數字信號處理感興趣的讀者。