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周素华，刘刚，孙山林 著

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• 数字信号处理
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• 算法
• 滤波
• 傅里叶变换
• 系统分析

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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568237543

商品编码：29344047963

包装：平装

出版时间：2017-02-01

基本信息

书名：数字信号处理基础

定价：42.00元

作者：周素华,刘刚,孙山林

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2017-02-01

ISBN：9787568237543

字数：

页码：175

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《数字信号处理基础》系统地讲解了数字信号处理的基础知识，全书共有8章，论述了数字信号处理的基本概念，离散时间信号与离散系统的时域、频域（包括离散时间傅里叶变换和z变换域）的分析与算法，离散傅里叶变换及其快速算法，IIR和FIR数字滤波器的基本概念、理论、设计方法与实现。《数字信号处理基础》注重基础，深入浅出，条理清楚，有较多的例题，并配有应用实例，利于加深对理论的理解。
　　《数字信号处理基础》既可作为应用型本科院校电子信息类专业和相近专业的教材，也可作为从事数字信号处理的工程技术人员的参考资料。

目录

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章 数字信号处理概述
1．1 数字信号处理理论简述
1．2 数字信号处理的实现和应用

第2章 离散时间信号与系统
2．1 离散时间信号
2．1．1 离散时间信号的时域表示
2．1．2 离散时间信号的长度
2．1．3 离散时间信号的运算
2．1．4 常用典型序列．
2．1．5 序列的周期性
2．2 离散时间系统
2．2．1 离散时间系统的定义
2．2．2 离散时间系统的分类
2．3 线性移不变系统（LSI）
2．3．1 单位冲激响应
2．3．2 输入与输出关系：线性卷积
2．3．3 简单LSI离散时间系统的互联
2．3．4 LSI系统因果性和稳定性的条件
2．3．5 离散时间系统的差分方程描述及分类
2．4．连续时间信号的抽样和重建
2．4．1 连续时间信号的理想抽样
2．4．2 关于抽样信号重建原信号问题
2．5 人物介绍：抽样定理与奈奎斯特和香农
习题

第3章 离散时间傅里叶变换与z变换
3．1 离散时间傅里叶变换（DTFT）的定义
3．2 离散时间傅里叶变换（DTFT）的性质
3．3 离散时间信号的z变换
3．3．1 z变换的定义与收敛域
3．3．2 z逆变换
3．3．3 z变换的性质
3．4 离散线性移不变（LSI）系统的变换域表征
3．4．1 LSI系统的描述
3．4．2 LSI系统的因果、稳定条件
3．4．3 LSI系统的频率响应H（ejw）的意义
3．5 人物介绍：傅里叶与傅里叶分析
习题

第4章 离散傅里叶变换（DFT）
4．1 离散时间周期序列的傅里叶级数（DFS）
4．1．1 DFS的定义
4．1．2 DFS的性质
4．2 离散傅里叶变换（DFT）及其性质
4．2．1 DFT的定义
4．2．2 DFT的主要性质
4．3 频域抽样定理
4．4 DFT的应用
4．4．1 利用DFT计算线性卷积
4．4．2 基于DFT的信号频谱分析
习题

第5章 快速傅里叶变换（FFT）
5．1 直接计算DFT的运算量
5．2 基2 时间抽取算法（DIT-FFT）
5．3 基2 时间抽取FFT算法的特点
5．4 基2 频率抽取FFT算法（DIF一FFT）
5．5 快速离散傅里叶反变换（IFFT）
5．6 利用FFT计算两个实序列的DFT
5．7 FFT／IFFT的应用实例——正交频分复用（OFDM）技术
习题

第6章 数字滤波器设计——IIR滤波器的设计
6．1 数字滤波器的表示方法和分类
6．1．1 数字滤波器的表示方法
6．1．2 数字滤波器的分类
6．2 理想滤液器特性
6．3 全通滤波器和小、大相位滤波器
6．3．1 全通滤波器
6．3．2 小相位、大相位系统
6．4 数字滤波器的性能指标和设计步骤
6．4．1 数字滤波器的性能指标
6．4．2 数字滤波器的设计步骤
6．5 IIR数字滤波器的设计方法
6．6 模拟滤波器的设计
6．6．1 模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法
6．6．2 巴特沃思（．Butterworth）模拟低通滤波器的设计
6．6．3 切比雪夫低通滤波器（（2 hebyshev）的设计
6．7 由模拟滤波器系统函数到数字滤波器系统函数的转换
6．7．1 冲激响应不变法
6．7．2 双线I性变换法
6．8 频率变换
6．8．1 模拟域频率变换
6．8．2 数字域频率变换
习题

第7章 数字滤波器一一FIR滤波器设计
7．1 FIR．滤波器的线性相位条件和特点
7．1．1 类和第二类线性相位
7．1．2 缌}生相位条件对单位冲激响应的要求
7．1．3 两类线性相位情况下，FIR数字滤波器幅度函数的特点
7．1．4 线性相位．FIR滤波器的零点分布
7．2 窗函数法设计。FIR滤波器
7．2．1 窗函数法设计法的设计思路
7．2．2 窗函数法设计法的性能分析
7．2．3 各种常用窗函数
7．2．4 窗函数法设计线，陛相位FIR数字滤波器的步骤．
7．2．5 数字高通、带通和带阻的线性相位数字滤波器的设计
7．3 频率抽样法设计FIR滤波器
7．3．1 设计思路
7．4 IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的比较
7．5 FIR数字滤波器的应用实例一一音箱
习题

第8章 数字滤波器的实现
8．1 数字滤波器基本运算单元的信号流图表示
8．2 IIR数字滤波器的基本实现结构
8．2．1 IIR滤波器的直接型结构
8．2．2 IIR滤波器的级联型
8．2．3 IIR．滤波器的并联型
8．3 FIR数字滤波器的基本实现结构
8．3．1 直接型结构
8．3．2 级联型结构
8．3．3 频率抽样型结构
8．3．4 线性相位FIR滤波器的实现结构
8．4 滤波器的有限字长效应
8．4．1 二进制数的表示方法引起的有限字长效应
8．4．2 滤波器系数量化引起的有限字长效应
8．4．3 模拟信号抽样过程中的有限字长效应
习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《解析世界之声：走进数字信号处理的奥秘》 这是一扇通往理解和操控我们所处世界声音的窗口。 从电话通信的清晰传递，到音乐播放器的纯净还原，再到医学影像的细腻呈现，数字信号处理（DSP）作为一项核心技术，无声无息地渗透进我们生活的方方面面，深刻地改变着信息传递、感知交互以及科学探索的边界。这本书并非仅仅是技术的堆砌，而是带领读者踏上一段充满发现与启发的旅程，去揭示那些隐藏在数字世界中的声音规律，理解它们如何被捕捉、转化、增强、分析，并最终转化为我们能够感知和利用的信息。 内容概述： 本书以一种循序渐进、由浅入深的方式，旨在为读者构建一个扎实而全面的数字信号处理知识体系。我们不会仅仅停留在抽象的理论公式，而是着力于将数学概念与实际应用紧密结合，让你在学习理论的同时，能够清晰地看到它们在现实世界中的生动体现。 第一部分：数字信号的基石——从模拟到数字的跃迁 我们首先将深入探讨信号的本质，区分模拟信号与数字信号的根本差异。你将了解为什么在现代社会，将连续变化的模拟信号转化为离散的数字信号是如此关键。我们将详细介绍采样定理，这个被誉为数字信号处理“圣经”的定理，它揭示了如何以恰当的频率采集模拟信号，才能保证信息不丢失。你会学习到量化、编码等关键步骤，理解它们在保证信号精度和存储效率中的作用。 模拟信号的本质与局限： 探讨连续变化信号的特点，以及其在传输、存储和处理上的固有挑战。 数字信号的优势： 阐述数字信号在抗干扰、高精度、易存储和处理上的突出优点。 采样： 深入理解奈奎斯特-香农采样定理，学习如何根据信号带宽选择合适的采样率，避免混叠现象。 量化： 解释信号幅度的离散化过程，以及量化误差的产生和影响，探讨不同的量化策略。 编码： 介绍如何将量化后的数字值表示为二进制序列，为后续的数字处理奠定基础。 第二部分：信号的时域与频域之舞——理解信号的另一面 一旦信号被数字化，我们便拥有了前所未有的能力去分析和操控它。本部分将带你领略信号在时域和频域两种视角下的不同展现形式。你将学习到傅里叶级数和傅里叶变换的强大力量，理解它们如何将一个复杂的时域信号分解为不同频率的正弦波分量，从而揭示信号的内在频率结构。这就像是为声音进行“音色分析”，让我们能够识别出高频、低频成分，以及它们各自的强度。 离散时间信号与系统： 引入序列、卷积等基本概念，构建数字信号处理的基本运算框架。 傅里叶级数与傅里叶变换： 深刻理解信号的频谱特性，揭示信号中包含的各种频率成分，以及它们在信号构成中的作用。 离散傅里叶变换 (DFT) 与快速傅里叶变换 (FFT)： 学习如何高效地计算信号的离散频谱，这是许多实际应用中的核心算法。 时域与频域的相互关系： 探讨两种域分析方法的互补性，以及它们在理解信号特性上的不同侧重点。 第三部分：数字滤波的艺术——塑造信号的“声音” 数字滤波器是数字信号处理的“雕塑刀”，它能够精确地去除不需要的噪声，提取我们关心的特定频率成分，或者改变信号的某些特性。你将学习到两种主要的滤波器类型：无限冲激响应 (IIR) 滤波器和有限冲激响应 (FIR) 滤波器，并理解它们各自的设计原理、优缺点以及适用场景。从简单的低通、高通滤波器，到更复杂的带通、带阻滤波器，你将掌握如何根据实际需求设计和实现这些滤波器，从而“净化”或“重塑”你的信号。 滤波器基础： 理解滤波器的基本功能：衰减或增强特定频率范围内的信号。 无限冲激响应 (IIR) 滤波器： 学习其反馈结构，理解其在实现高阶滤波时参数效率的优势，以及其潜在的稳定性问题。 有限冲激响应 (FIR) 滤波器： 掌握其无反馈结构，理解其固有的稳定性，以及设计其线性相位的优势。 滤波器设计方法： 介绍常见的滤波器设计算法，如窗函数法、频率采样法、双线性变换法等。 滤波器性能评估： 学习如何通过幅频响应、相频响应、阶数等指标来评价滤波器的性能。 第四部分：从理论到实践——数字信号处理的应用场景 数字信号处理的魅力不仅在于其精密的理论，更在于其广泛而深刻的应用。本部分将把你带入真实世界的应用场景，让你亲身体验DSP的力量。我们将从通信系统出发，探讨噪声抑制、信道均衡等技术如何保证信息准确无误地传递；在音频处理领域，你将了解音频压缩、回声消除、音效增强等是如何提升听觉体验的；在图像处理方面，我们将触及图像去噪、边缘检测、特征提取等，它们是现代计算机视觉的基础。甚至在生物医学领域，DSP也扮演着至关重要的角色，例如心电图、脑电图信号的分析。 通信系统中的DSP： 讲解调制解调、信道编码、均衡、混响消除等技术在无线通信、有线通信中的应用。 音频信号处理： 探索音频压缩（如MP3）、回声消除、噪声抑制、虚拟现实音效生成等技术。 图像与视频信号处理： 学习图像去噪、锐化、边缘检测、特征提取、人脸识别等技术在数字图像、视频监控、医学影像等领域的应用。 生物医学信号处理： 了解心电信号(ECG)、脑电信号(EEG)等生物信号的采集、分析与处理，以及在疾病诊断中的作用。 其他应用领域： 简要介绍DSP在雷达、声纳、地震勘探、工业自动化等领域的应用。 第五部分：更进一步的探索——现代DSP技术概览 在掌握了DSP的基本原理后，我们将为你勾勒出现代DSP的一些前沿和重要技术。你将接触到自适应信号处理，它能够根据环境变化自动调整处理策略，在回声抵消、噪声消除等领域发挥重要作用。此外，我们还将简要介绍多速率信号处理，它能够灵活地改变信号的采样率，在信号压缩、采样率转换等方面至关重要。最后，还将触及一些在DSP领域日益受到重视的算法，如小波变换，它能够提供比傅里叶变换更精细的时频分析能力。 自适应信号处理： 学习如何设计能够根据信号特性自动调整参数的滤波器，应用于噪声消除、回声抵消等。 多速率信号处理： 探讨如何有效地改变信号的采样率，实现信号的抽取和内插，以及在数据压缩和多媒体处理中的应用。 小波变换： 介绍一种更先进的时频分析工具，能够捕捉信号的局部特征，在图像分析、信号压缩等领域具有优势。 DSP在嵌入式系统中的应用： 简要探讨DSP在微处理器、专用芯片上的实现，以及在实时处理中的挑战。 阅读本书，你将获得： 坚实的理论基础： 深入理解数字信号处理的核心概念和数学原理。 解决实际问题的能力： 掌握将理论知识应用于解决现实世界中各种信号处理问题的技巧。 开阔的视野： 了解DSP在众多学科和产业中的广泛应用，激发你的创新思维。 探索的兴趣： 激发你对数字信号处理领域的进一步探索和学习的欲望。 无论你是电子工程、计算机科学、通信工程等专业的学生，还是对如何让科技更智能、信息更丰富充满好奇的爱好者，这本书都将是你宝贵的向导，帮助你拨开迷雾，走进数字信号处理的奇妙世界，理解并驾驭那些驱动现代科技发展的“声音”和“信息”。让我们一起，用数字的语言，解析这个丰富多彩的世界。

评分☆☆☆☆☆

这是一本能够真正改变我看待数据的方式的书。我一直觉得，我们生活在一个信息爆炸的时代，而如何从海量的数据中提取有价值的信息，是当前亟待解决的问题。这本书，以其深入浅出的讲解，为我打开了一个全新的视角。我一直对信号的频谱分析感到好奇，而书中对傅里叶变换的细致阐述，以及对各种频谱估计方法的介绍，让我第一次真正理解了信号的频率构成，以及如何通过分析频率来揭示信号的内在规律。我特别喜欢书中关于离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的对比分析，让我清晰地认识到两者的区别和联系，以及FFT在实际应用中的重要性。此外，书中对滤波器设计原则的讲解，也让我受益匪浅。我曾为一个涉及到图像去噪的项目而尝试了各种方法，但效果都不尽如人意。而这本书中的滤波器设计章节，为我提供了系统性的指导，让我能够根据噪声的特性，设计出更有效的滤波器，从而显著提升了图像质量。这本书的价值，在于它不仅传授了知识，更教会了我如何用一种全新的思维方式去理解和处理数据。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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