數字信號處理基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周素華，劉剛，孫山林 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 傅裏葉變換
• 係統分析

店鋪： 妙語書言圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787568237543

商品編碼：29344047963

包裝：平裝

齣版時間：2017-02-01

基本信息

書名：數字信號處理基礎

定價：42.00元

作者：周素華,劉剛,孫山林

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2017-02-01

ISBN：9787568237543

字數：

頁碼：175

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《數字信號處理基礎》係統地講解瞭數字信號處理的基礎知識，全書共有8章，論述瞭數字信號處理的基本概念，離散時間信號與離散係統的時域、頻域（包括離散時間傅裏葉變換和z變換域）的分析與算法，離散傅裏葉變換及其快速算法，IIR和FIR數字濾波器的基本概念、理論、設計方法與實現。《數字信號處理基礎》注重基礎，深入淺齣，條理清楚，有較多的例題，並配有應用實例，利於加深對理論的理解。
　　《數字信號處理基礎》既可作為應用型本科院校電子信息類專業和相近專業的教材，也可作為從事數字信號處理的工程技術人員的參考資料。

目錄

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章 數字信號處理概述
1．1 數字信號處理理論簡述
1．2 數字信號處理的實現和應用

第2章 離散時間信號與係統
2．1 離散時間信號
2．1．1 離散時間信號的時域錶示
2．1．2 離散時間信號的長度
2．1．3 離散時間信號的運算
2．1．4 常用典型序列．
2．1．5 序列的周期性
2．2 離散時間係統
2．2．1 離散時間係統的定義
2．2．2 離散時間係統的分類
2．3 綫性移不變係統（LSI）
2．3．1 單位衝激響應
2．3．2 輸入與輸齣關係：綫性捲積
2．3．3 簡單LSI離散時間係統的互聯
2．3．4 LSI係統因果性和穩定性的條件
2．3．5 離散時間係統的差分方程描述及分類
2．4．連續時間信號的抽樣和重建
2．4．1 連續時間信號的理想抽樣
2．4．2 關於抽樣信號重建原信號問題
2．5 人物介紹：抽樣定理與奈奎斯特和香農
習題

第3章 離散時間傅裏葉變換與z變換
3．1 離散時間傅裏葉變換（DTFT）的定義
3．2 離散時間傅裏葉變換（DTFT）的性質
3．3 離散時間信號的z變換
3．3．1 z變換的定義與收斂域
3．3．2 z逆變換
3．3．3 z變換的性質
3．4 離散綫性移不變（LSI）係統的變換域錶徵
3．4．1 LSI係統的描述
3．4．2 LSI係統的因果、穩定條件
3．4．3 LSI係統的頻率響應H（ejw）的意義
3．5 人物介紹：傅裏葉與傅裏葉分析
習題

第4章 離散傅裏葉變換（DFT）
4．1 離散時間周期序列的傅裏葉級數（DFS）
4．1．1 DFS的定義
4．1．2 DFS的性質
4．2 離散傅裏葉變換（DFT）及其性質
4．2．1 DFT的定義
4．2．2 DFT的主要性質
4．3 頻域抽樣定理
4．4 DFT的應用
4．4．1 利用DFT計算綫性捲積
4．4．2 基於DFT的信號頻譜分析
習題

第5章 快速傅裏葉變換（FFT）
5．1 直接計算DFT的運算量
5．2 基2 時間抽取算法（DIT-FFT）
5．3 基2 時間抽取FFT算法的特點
5．4 基2 頻率抽取FFT算法（DIF一FFT）
5．5 快速離散傅裏葉反變換（IFFT）
5．6 利用FFT計算兩個實序列的DFT
5．7 FFT／IFFT的應用實例——正交頻分復用（OFDM）技術
習題

第6章 數字濾波器設計——IIR濾波器的設計
6．1 數字濾波器的錶示方法和分類
6．1．1 數字濾波器的錶示方法
6．1．2 數字濾波器的分類
6．2 理想濾液器特性
6．3 全通濾波器和小、大相位濾波器
6．3．1 全通濾波器
6．3．2 小相位、大相位係統
6．4 數字濾波器的性能指標和設計步驟
6．4．1 數字濾波器的性能指標
6．4．2 數字濾波器的設計步驟
6．5 IIR數字濾波器的設計方法
6．6 模擬濾波器的設計
6．6．1 模擬低通濾波器的設計指標及逼近方法
6．6．2 巴特沃思（．Butterworth）模擬低通濾波器的設計
6．6．3 切比雪夫低通濾波器（（2 hebyshev）的設計
6．7 由模擬濾波器係統函數到數字濾波器係統函數的轉換
6．7．1 衝激響應不變法
6．7．2 雙綫I性變換法
6．8 頻率變換
6．8．1 模擬域頻率變換
6．8．2 數字域頻率變換
習題

第7章 數字濾波器一一FIR濾波器設計
7．1 FIR．濾波器的綫性相位條件和特點
7．1．1 類和第二類綫性相位
7．1．2 緦}生相位條件對單位衝激響應的要求
7．1．3 兩類綫性相位情況下，FIR數字濾波器幅度函數的特點
7．1．4 綫性相位．FIR濾波器的零點分布
7．2 窗函數法設計。FIR濾波器
7．2．1 窗函數法設計法的設計思路
7．2．2 窗函數法設計法的性能分析
7．2．3 各種常用窗函數
7．2．4 窗函數法設計綫，陛相位FIR數字濾波器的步驟．
7．2．5 數字高通、帶通和帶阻的綫性相位數字濾波器的設計
7．3 頻率抽樣法設計FIR濾波器
7．3．1 設計思路
7．4 IIR數字濾波器與FIR數字濾波器的比較
7．5 FIR數字濾波器的應用實例一一音箱
習題

第8章 數字濾波器的實現
8．1 數字濾波器基本運算單元的信號流圖錶示
8．2 IIR數字濾波器的基本實現結構
8．2．1 IIR濾波器的直接型結構
8．2．2 IIR濾波器的級聯型
8．2．3 IIR．濾波器的並聯型
8．3 FIR數字濾波器的基本實現結構
8．3．1 直接型結構
8．3．2 級聯型結構
8．3．3 頻率抽樣型結構
8．3．4 綫性相位FIR濾波器的實現結構
8．4 濾波器的有限字長效應
8．4．1 二進製數的錶示方法引起的有限字長效應
8．4．2 濾波器係數量化引起的有限字長效應
8．4．3 模擬信號抽樣過程中的有限字長效應
習題
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《解析世界之聲：走進數字信號處理的奧秘》 這是一扇通往理解和操控我們所處世界聲音的窗口。 從電話通信的清晰傳遞，到音樂播放器的純淨還原，再到醫學影像的細膩呈現，數字信號處理（DSP）作為一項核心技術，無聲無息地滲透進我們生活的方方麵麵，深刻地改變著信息傳遞、感知交互以及科學探索的邊界。這本書並非僅僅是技術的堆砌，而是帶領讀者踏上一段充滿發現與啓發的旅程，去揭示那些隱藏在數字世界中的聲音規律，理解它們如何被捕捉、轉化、增強、分析，並最終轉化為我們能夠感知和利用的信息。 內容概述： 本書以一種循序漸進、由淺入深的方式，旨在為讀者構建一個紮實而全麵的數字信號處理知識體係。我們不會僅僅停留在抽象的理論公式，而是著力於將數學概念與實際應用緊密結閤，讓你在學習理論的同時，能夠清晰地看到它們在現實世界中的生動體現。 第一部分：數字信號的基石——從模擬到數字的躍遷 我們首先將深入探討信號的本質，區分模擬信號與數字信號的根本差異。你將瞭解為什麼在現代社會，將連續變化的模擬信號轉化為離散的數字信號是如此關鍵。我們將詳細介紹采樣定理，這個被譽為數字信號處理“聖經”的定理，它揭示瞭如何以恰當的頻率采集模擬信號，纔能保證信息不丟失。你會學習到量化、編碼等關鍵步驟，理解它們在保證信號精度和存儲效率中的作用。 模擬信號的本質與局限： 探討連續變化信號的特點，以及其在傳輸、存儲和處理上的固有挑戰。 數字信號的優勢： 闡述數字信號在抗乾擾、高精度、易存儲和處理上的突齣優點。 采樣： 深入理解奈奎斯特-香農采樣定理，學習如何根據信號帶寬選擇閤適的采樣率，避免混疊現象。 量化： 解釋信號幅度的離散化過程，以及量化誤差的産生和影響，探討不同的量化策略。 編碼： 介紹如何將量化後的數字值錶示為二進製序列，為後續的數字處理奠定基礎。 第二部分：信號的時域與頻域之舞——理解信號的另一麵 一旦信號被數字化，我們便擁有瞭前所未有的能力去分析和操控它。本部分將帶你領略信號在時域和頻域兩種視角下的不同展現形式。你將學習到傅裏葉級數和傅裏葉變換的強大力量，理解它們如何將一個復雜的時域信號分解為不同頻率的正弦波分量，從而揭示信號的內在頻率結構。這就像是為聲音進行“音色分析”，讓我們能夠識彆齣高頻、低頻成分，以及它們各自的強度。 離散時間信號與係統： 引入序列、捲積等基本概念，構建數字信號處理的基本運算框架。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 深刻理解信號的頻譜特性，揭示信號中包含的各種頻率成分，以及它們在信號構成中的作用。 離散傅裏葉變換 (DFT) 與快速傅裏葉變換 (FFT)： 學習如何高效地計算信號的離散頻譜，這是許多實際應用中的核心算法。 時域與頻域的相互關係： 探討兩種域分析方法的互補性，以及它們在理解信號特性上的不同側重點。 第三部分：數字濾波的藝術——塑造信號的“聲音” 數字濾波器是數字信號處理的“雕塑刀”，它能夠精確地去除不需要的噪聲，提取我們關心的特定頻率成分，或者改變信號的某些特性。你將學習到兩種主要的濾波器類型：無限衝激響應 (IIR) 濾波器和有限衝激響應 (FIR) 濾波器，並理解它們各自的設計原理、優缺點以及適用場景。從簡單的低通、高通濾波器，到更復雜的帶通、帶阻濾波器，你將掌握如何根據實際需求設計和實現這些濾波器，從而“淨化”或“重塑”你的信號。 濾波器基礎： 理解濾波器的基本功能：衰減或增強特定頻率範圍內的信號。 無限衝激響應 (IIR) 濾波器： 學習其反饋結構，理解其在實現高階濾波時參數效率的優勢，以及其潛在的穩定性問題。 有限衝激響應 (FIR) 濾波器： 掌握其無反饋結構，理解其固有的穩定性，以及設計其綫性相位的優勢。 濾波器設計方法： 介紹常見的濾波器設計算法，如窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法等。 濾波器性能評估： 學習如何通過幅頻響應、相頻響應、階數等指標來評價濾波器的性能。 第四部分：從理論到實踐——數字信號處理的應用場景 數字信號處理的魅力不僅在於其精密的理論，更在於其廣泛而深刻的應用。本部分將把你帶入真實世界的應用場景，讓你親身體驗DSP的力量。我們將從通信係統齣發，探討噪聲抑製、信道均衡等技術如何保證信息準確無誤地傳遞；在音頻處理領域，你將瞭解音頻壓縮、迴聲消除、音效增強等是如何提升聽覺體驗的；在圖像處理方麵，我們將觸及圖像去噪、邊緣檢測、特徵提取等，它們是現代計算機視覺的基礎。甚至在生物醫學領域，DSP也扮演著至關重要的角色，例如心電圖、腦電圖信號的分析。 通信係統中的DSP： 講解調製解調、信道編碼、均衡、混響消除等技術在無綫通信、有綫通信中的應用。 音頻信號處理： 探索音頻壓縮（如MP3）、迴聲消除、噪聲抑製、虛擬現實音效生成等技術。 圖像與視頻信號處理： 學習圖像去噪、銳化、邊緣檢測、特徵提取、人臉識彆等技術在數字圖像、視頻監控、醫學影像等領域的應用。 生物醫學信號處理： 瞭解心電信號(ECG)、腦電信號(EEG)等生物信號的采集、分析與處理，以及在疾病診斷中的作用。 其他應用領域： 簡要介紹DSP在雷達、聲納、地震勘探、工業自動化等領域的應用。 第五部分：更進一步的探索——現代DSP技術概覽 在掌握瞭DSP的基本原理後，我們將為你勾勒齣現代DSP的一些前沿和重要技術。你將接觸到自適應信號處理，它能夠根據環境變化自動調整處理策略，在迴聲抵消、噪聲消除等領域發揮重要作用。此外，我們還將簡要介紹多速率信號處理，它能夠靈活地改變信號的采樣率，在信號壓縮、采樣率轉換等方麵至關重要。最後，還將觸及一些在DSP領域日益受到重視的算法，如小波變換，它能夠提供比傅裏葉變換更精細的時頻分析能力。 自適應信號處理： 學習如何設計能夠根據信號特性自動調整參數的濾波器，應用於噪聲消除、迴聲抵消等。 多速率信號處理： 探討如何有效地改變信號的采樣率，實現信號的抽取和內插，以及在數據壓縮和多媒體處理中的應用。 小波變換： 介紹一種更先進的時頻分析工具，能夠捕捉信號的局部特徵，在圖像分析、信號壓縮等領域具有優勢。 DSP在嵌入式係統中的應用： 簡要探討DSP在微處理器、專用芯片上的實現，以及在實時處理中的挑戰。 閱讀本書，你將獲得： 堅實的理論基礎： 深入理解數字信號處理的核心概念和數學原理。 解決實際問題的能力： 掌握將理論知識應用於解決現實世界中各種信號處理問題的技巧。 開闊的視野： 瞭解DSP在眾多學科和産業中的廣泛應用，激發你的創新思維。 探索的興趣： 激發你對數字信號處理領域的進一步探索和學習的欲望。 無論你是電子工程、計算機科學、通信工程等專業的學生，還是對如何讓科技更智能、信息更豐富充滿好奇的愛好者，這本書都將是你寶貴的嚮導，幫助你撥開迷霧，走進數字信號處理的奇妙世界，理解並駕馭那些驅動現代科技發展的“聲音”和“信息”。讓我們一起，用數字的語言，解析這個豐富多彩的世界。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書時，我帶著一絲忐忑的心情，畢竟數字信號處理這個領域聽起來就充滿瞭挑戰。但隨著閱讀的深入，我的疑慮逐漸煙消雲散，取而代之的是一種豁然開朗的驚喜。作者以一種極其生動和易於理解的方式，將復雜的概念娓娓道來。我尤其欣賞書中對各個算法的直觀解釋，不僅僅是公式的羅列，而是通過類比、圖示等多種方式，讓我能夠從感性的層麵去理解這些抽象的理論。例如，在講解快速傅裏葉變換（FFT）時，書中提供的圖示和解釋，讓我第一次真正體會到它在效率上的巨大提升，以及背後巧妙的分解思想。對於像我這樣希望將理論知識快速應用於實際項目的人來說，這種“可視化”的學習方式無疑是巨大的福音。我曾為一個涉及到實時音頻處理的項目而苦惱，而這本書中的相關內容，讓我能夠更快速地理解並實現高效的音頻濾波和特徵提取，大大縮短瞭開發周期。這本書的價值，在於它讓枯燥的理論變得鮮活起來，激發瞭我持續學習和探索的動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為我們這些長期奮戰在電子通信、自動控製、雷達信號分析等領域的工程師和研究人員，注入瞭一針強心劑。我剛拿到這本書，就被它厚重的分量和嚴謹的排版所吸引。翻開第一頁，迎麵而來的是一種撲麵而來的學術氣息，讓我立刻感受到作者在內容上的精心打磨。雖然我並非專門從事數字信號處理的學者，但工作中的實際需求，尤其是對現有算法的優化和新算法的探索，常常逼迫我需要深入理解其背後的數學原理和實現細節。這本書的齣現，恰好填補瞭我知識體係中的這一塊空白。我特彆欣賞書中對基本概念的闡述，比如傅裏葉變換、Z變換等，作者並沒有簡單地給齣公式，而是循序漸進地引入，並結閤具體的物理意義和應用場景進行解釋，這使得原本抽象的數學工具變得生動起來。對於像我這樣需要將理論轉化為實踐的工程師來說，這種“接地氣”的講解方式尤為寶貴。我期待能從中汲取更多靈感，將更先進的信號處理技術應用到我的實際工作中，解決那些棘手的問題，提升産品的性能和競爭力。這本書的齣現，讓我看到瞭更多可能性。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是一場思維的盛宴！我一直對如何從嘈雜的原始數據中提取有用的信息感到好奇，而這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步揭開數字信號處理的神秘麵紗。從基礎的采樣定理，到復雜的濾波器設計，再到頻率分析的各種方法，作者的講解條理清晰，邏輯性極強。我尤其喜歡書中關於算法的詳細推導和分析，每一個步驟都經過深思熟慮，沒有任何含糊之處。這不僅讓我理解瞭“為什麼”要這樣做，更讓我掌握瞭“如何”纔能做得更好。書中舉例豐富，涵蓋瞭語音識彆、圖像處理、生物醫學信號分析等多個領域，這讓我看到瞭數字信號處理技術的廣泛應用前景，也激發瞭我探索更多可能性的興趣。我曾遇到過一個項目，需要處理大量的傳感器數據，其中充滿瞭各種噪聲乾擾，而這本書中的相關章節，為我提供瞭解決問題的思路和方法，讓我能夠更有效地進行數據預處理和特徵提取，最終提高瞭模型的準確性。這本書的價值，絕非僅僅是知識的堆砌，更在於它所能激發的創新思維。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，就像在迷霧中點亮瞭一盞燈塔。長期以來，我在進行復雜係統建模和分析時，常常會遇到一些瓶頸，尤其是在處理時間序列數據和識彆隱藏模式方麵。我對一些高深的算法感到既著迷又睏惑，總覺得隔著一層窗戶紙，無法真正觸及核心。而這本書，以一種極其係統的方式，將這些看似分散的知識點串聯瞭起來。從離散時間信號的錶示，到捲積、相關等基本運算，再到功率譜密度、自相關函數的概念，每一個章節都像是為我量身定做，解答瞭我心中長久以來的疑問。作者在書中對數學推導的嚴謹性讓我印象深刻，但更難得的是，他並沒有讓這些數學推導變得枯燥乏味，而是巧妙地結閤瞭工程應用的實例，使得理論與實踐的結閤更加緊密。我曾為一個涉及到信號降噪的課題而頭疼不已，而書中關於各種濾波器設計的章節，給瞭我全新的視角和有效的解決方案。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的導師，幫助我提升瞭分析問題、解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這是一本能夠真正改變我看待數據的方式的書。我一直覺得，我們生活在一個信息爆炸的時代，而如何從海量的數據中提取有價值的信息，是當前亟待解決的問題。這本書，以其深入淺齣的講解，為我打開瞭一個全新的視角。我一直對信號的頻譜分析感到好奇，而書中對傅裏葉變換的細緻闡述，以及對各種頻譜估計方法的介紹，讓我第一次真正理解瞭信號的頻率構成，以及如何通過分析頻率來揭示信號的內在規律。我特彆喜歡書中關於離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）的對比分析，讓我清晰地認識到兩者的區彆和聯係，以及FFT在實際應用中的重要性。此外，書中對濾波器設計原則的講解，也讓我受益匪淺。我曾為一個涉及到圖像去噪的項目而嘗試瞭各種方法，但效果都不盡如人意。而這本書中的濾波器設計章節，為我提供瞭係統性的指導，讓我能夠根據噪聲的特性，設計齣更有效的濾波器，從而顯著提升瞭圖像質量。這本書的價值，在於它不僅傳授瞭知識，更教會瞭我如何用一種全新的思維方式去理解和處理數據。