信号分析与处理的软硬件实现 李敏,陈兴文 等 9787563222780 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李敏，陈兴文 等 著

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出版社： 大连海事大学出版社

ISBN：9787563222780

商品编码：29345293449

包装：平装

出版时间：2009-02-01

图书基本信息
图书名称	信号分析与处理的软硬件实现
作者	李敏,陈兴文 等
定价	35.00元
出版社	大连海事大学出版社
ISBN	9787563222780
出版日期	2009-02-01
字数
页码	314
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《信号分析与处理的软硬件实现》是基于电气信息类专业的信号分析与处理系列课程的教学体系编写，在介绍了基本概念和原理的基础上，突出了信号分析与处理的软硬件实现。在软件方面，以MATLAB语言为平台，对信号分析与处理进行了仿真实现；在硬件方面，以TI公司的TMS320C54x系列作为DSP硬件实验平台，实现了信号分析与处理的实时处理。 　　全书分三篇，共10章。上篇“MATLAB语言基础”，着重介绍了MATLAB的基本功能及应用方法，包括数值运算、符号运算、程序设计及绘图功能等，为应用MATLAB进行信号分析与处理的仿真打下基础。中篇“基于MAT[AB的信号分析与处理”，以MATL，AB为工具，对信号与系统、信号分析及数字信号处理等进行了计算机模拟，通过大量的实例介绍了应用MATLAB进行信号分析与处理的具体方法。下篇“基于硬件平台的信号分析与处理”，分为两个部分，**部分是信号分析的硬件实现，第二部分是以TI公司的TMS320C54x系列作为硬件平台，实现信号实时采集、分析与处理。上篇的各章均配有指令练习题，中篇和下篇的每一章都留有实践题目供读者自行实现。 　　《信号分析与处理的软硬件实现》体系新颖，集MATLAB语言、信号与系统、数字信号处理、信号分析及DSP技术等课程于—体，旨在加强学生实践能力的培养，解决编程难、计算难、费时多和原理、方法与实际直用结合难等问题，可操作性和实用性强，在实践教学体系方面很有特色。可作为电气信息类本科生学习上述课程的实践教材、研究生教学参考书，也可供从事信息处理、通信、控制等领域工作的广大科技工作者学习参考。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

深入探索信号的奥秘：从理论到实践的全面解析 在现代科技飞速发展的浪潮中，信号无处不在，它们承载着信息，驱动着通信、控制、测量、成像等众多关键领域。无论是无线电波的传播，声波的传递，还是生物电信号的产生，理解和掌握信号的本质，进行有效的分析与处理，已经成为科技工作者不可或缺的核心能力。本书旨在为读者构建一个坚实的信号分析与处理理论基础，并着重于将其转化为实际的软硬件实现，从而架起理论与工程实践之间的桥梁。 本书并非仅仅罗列枯燥的数学公式和抽象的概念，而是通过深入浅出的讲解，将信号分析与处理的核心思想娓娓道来。我们将从最基本的信号概念入手，逐步深入到信号的分类、特性分析，以及在时域和频域下的不同表现形式。通过大量的实例和图示，读者将直观地理解各种信号的构成及其内在规律。 第一部分：信号的基石——理论基础的构建 在理论篇章中，我们将系统地介绍信号分析与处理的核心概念。首先，我们会详细阐述信号的定义与分类。信号可以根据其性质分为连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、确定性信号与随机信号等，每一种信号类型都有其独特的数学描述和应用场景。例如，连续信号在时间上是无限可分的，常用于描述自然界中的物理量；而离散信号则是在特定时间点上定义的，是数字系统中处理信号的基础。 接着，我们将深入探讨信号的变换与表示。傅里叶变换无疑是信号分析中最强大、最基础的工具之一。我们将从傅里叶级数和傅里叶变换出发，详细讲解如何将一个信号分解为其不同频率成分的叠加。这不仅有助于我们理解信号的频谱特性，更是后续许多信号处理算法的理论基石。此外，拉普拉斯变换和Z变换作为傅里叶变换的推广，将在本书中得到深入的阐释，它们在分析线性时不变系统和处理离散时间信号时发挥着至关重要的作用。 时域分析将是另一重要章节。我们将学习如何通过信号的波形、幅值、相位等特征来理解其行为。卷积运算是时域分析的核心，它描述了系统对输入信号的响应，是理解系统动态特性的关键。本书将通过丰富的例子，清晰地展示卷积的计算过程及其物理意义。 频域分析将是本书的另一大亮点。通过傅里叶变换，我们可以将信号从时域转换到频域，从而揭示信号的频率构成。我们将学习如何分析信号的功率谱密度和能量谱密度，以及如何利用频域特性来识别和分离不同的信号成分。例如，在音频信号处理中，频域分析能够帮助我们识别出不同的乐器声部，或者去除背景噪声。 第二部分：信号的实践——软硬件实现的关键技术 理论的深度需要实践的落地。本书的第二部分将重点关注信号分析与处理的软硬件实现。我们将不再局限于理论公式，而是将目光投向实际的工程应用。 在软件实现方面，本书将介绍常用的信号处理算法及其在主流编程语言（如Python、MATLAB）中的实现方法。我们将详细讲解数字滤波器的设计与应用。滤波器是信号处理中最基本也是最重要的工具之一，它们能够选择性地保留或去除信号中的特定频率成分。我们将介绍低通、高通、带通、带阻等各类滤波器的原理，并展示如何根据实际需求设计滤波器，例如去除图像中的高频噪声，或者提取特定频率范围的语音信号。 采样定理是数字信号处理的基石。我们将深入理解奈奎斯特-香农采样定理，并探讨实际采样过程中可能遇到的问题，如混叠现象，以及如何通过抗混叠滤波器来规避。量化作为将连续信号转化为离散数值的关键步骤，其误差分析和处理方法也将被详细介绍。 快速傅里叶变换（FFT）作为傅里叶变换的高效算法，将在本书中得到重点讲解。FFT极大地降低了傅里叶变换的计算复杂度，使得在实时系统中进行频域分析成为可能。我们将分析FFT的算法原理，并展示其在频谱分析、信号识别等方面的实际应用。 此外，本书还将介绍谱估计技术，包括周期图法、Welch法等，它们用于从有限长度的信号中估计其功率谱密度。这些技术在通信、雷达、声纳等领域具有广泛的应用。 在硬件实现方面，本书将引入数字信号处理器（DSP）的概念。DSP是一类专门用于高速、高效地执行数字信号处理运算的微处理器。我们将介绍DSP的体系结构、指令集以及常见的开发工具，帮助读者理解如何在硬件层面实现高效的信号处理。 数字滤波器在硬件中的实现将是重要内容。我们将探讨有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器在硬件上的设计方法，包括直接型、规范型等结构，并分析它们在硬件资源占用、计算复杂度、稳定性等方面的权衡。 硬件加速技术也将被纳入讨论。对于一些计算量巨大的信号处理任务，例如图像和视频处理中的卷积、傅里叶变换等，使用现场可编程门阵列（FPGA）进行硬件加速是常见且有效的解决方案。我们将介绍FPGA的基本原理，以及如何利用硬件描述语言（如Verilog或VHDL）来实现高效的信号处理算法。 嵌入式系统中的信号处理是本书关注的另一个重要方向。随着物联网和嵌入式设备的普及，将信号分析与处理能力集成到小型、低功耗设备中变得越来越重要。我们将讨论如何在资源受限的嵌入式平台上高效地实现信号处理算法，包括代码优化、硬件协同设计等。 第三部分：综合应用与前沿展望 在掌握了基础理论和软硬件实现技术之后，本书将通过综合应用案例，将所学知识融会贯通。我们将深入剖析实际工程中信号分析与处理的典型应用场景，例如： 通信系统中的信号调制与解调： 学习如何利用信号处理技术实现信息的高效传输。 图像和视频处理： 探索如何通过滤波、变换等技术来增强图像质量，实现目标检测和识别。 语音信号处理： 了解语音的产生机理，以及如何进行语音识别、语音合成、噪声消除等。 生物医学信号处理： 关注如心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的分析，用于疾病诊断和监测。 控制系统中的信号反馈与校正： 理解信号处理在稳定和优化控制系统中的作用。 最后，本书将对信号分析与处理的未来发展趋势进行展望。随着人工智能、深度学习等技术的兴起，信号处理领域正迎来新的机遇和挑战。我们将探讨如何将机器学习算法应用于信号分析，以及如何在日益复杂和多样化的应用场景中，设计更加智能、高效的信号处理系统。 本书力求在提供扎实理论基础的同时，注重培养读者的工程实践能力。通过理论与实践的紧密结合，以及对软硬件实现技术的全面介绍，本书将帮助读者深入理解信号的奥秘，并能够独立地解决实际工程中的信号分析与处理问题，为从事相关领域的科研、开发和工程工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习嵌入式系统开发，尤其对数字信号处理（DSP）这块特别感兴趣。机缘巧合下翻阅了这本《信号分析与处理的软硬件实现》，真是相见恨晚！我之前接触过一些DSP的书籍，但大多偏重理论，要不然就是代码写得过于晦涩难懂。这本书最吸引我的地方在于，它非常巧妙地将理论分析与实际硬件实现相结合，让我这个初学者能够清晰地看到抽象的数学模型是如何映射到具体的硬件结构和软件逻辑上的。书中关于滤波器设计的部分，详细阐述了从模拟滤波器到数字滤波器的转换过程，并且给出了在DSP处理器上实现这些滤波器的具体步骤和考虑因素，比如量化误差、溢出问题等。这些都是在纯理论书籍中很少会提及的，但对于实际项目开发却至关重要。而且，书中对不同硬件平台的特性也有涉及，虽然没有详细展开，但足以让我意识到硬件选择对算法实现的影响。这本书为我构建了一个完整的DSP开发知识体系，让我不再是零散地学习，而是能系统地理解信号处理的整个流程。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事通信系统开发的工程师，我深知信号分析与处理的重要性。然而，随着技术的发展，仅仅掌握理论知识已经难以满足需求，软硬件协同设计的能力变得越来越关键。《信号分析与处理的软硬件实现》这本书恰恰填补了我在这一领域的认知空白。它不仅深入浅出地讲解了信号分析和处理的经典理论，更重要的是，它详细剖析了这些理论在实际硬件平台上的落地过程。书中关于采样定理、量化误差、数字滤波器实现等章节，都结合了具体的硬件限制和软件优化策略，让我对这些概念有了更深刻的理解。我特别欣赏书中关于DSP芯片架构和指令集优化的讨论，这对于提高算法的执行效率至关重要。此外，书中还提及了FPGA在信号处理中的应用，这为我拓展了新的技术视野。总而言之，这本书为我提供了一个从理论到实践的桥梁，帮助我更好地理解和掌握信号处理技术的软硬件实现细节，对于提升我的工程实践能力有着重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号分析与处理的软硬件实现》简直是我的救星！之前一直在信号处理领域摸爬滚打，理论知识学了不少，但实际操作起来总觉得少了点什么。这书就像一把金钥匙，一下子打开了软硬件结合的全新视角。我尤其喜欢它对各种经典算法（比如FFT、滤波器设计）的讲解，不仅仅停留在数学公式层面，而是深入剖析了它们在嵌入式系统和DSP芯片上的具体实现细节。书中提供的代码示例，虽然不是直接调用，但清晰地展示了如何将抽象的算法转化为可执行的指令。读完之后，我再去看那些晦涩的datasheet，感觉豁然开朗，好像瞬间就理解了硬件的逻辑和软件的接口是如何紧密联系在一起的。它让我意识到，光懂理论是远远不够的，更重要的是能把理论落地，让信号在数字世界里真正“跑”起来。这本书的结构安排也相当合理，从基础概念讲到高级应用，循序渐进，即使是初学者也能轻松跟上。强烈推荐给所有对信号处理感兴趣，尤其是想将理论付诸实践的朋友们！

评分☆☆☆☆☆

我是一位对电子信息工程专业非常感兴趣的学生，在学习过程中，我对信号处理的部分尤为着迷，但总觉得理论知识与实际操作之间存在一道难以逾越的鸿沟。直到我接触到《信号分析与处理的软硬件实现》这本书，我才真正找到了那个连接点。这本书以一种非常易于理解的方式，将复杂的信号处理算法与实际的硬件实现紧密地联系在一起。它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“怎么做”。书中关于数字滤波器的实现，从理论推导到C语言代码的转换，再到如何在DSP芯片上进行优化，整个过程清晰明了。我尤其喜欢书中对不同硬件平台（如ARM、DSP）的分析，让我了解了不同架构的特点以及它们在信号处理任务中的优劣势。这本书的出现，大大降低了我学习嵌入式信号处理的门槛，让我能够更自信地去探索和实践。它不仅仅是一本书，更像是我的一个私人导师，指引我在信号处理的软硬件世界里不断前进。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑是为信号处理领域的实践者们提供了一份宝贵的资料。《信号分析与处理的软硬件实现》并非一本简单的教材，而更像是一本面向工程应用的指南。我个人一直认为，信号处理的精髓在于“用”，而这本书恰恰聚焦于“如何用”。它没有止步于理论公式的推导，而是将焦点放在了如何将这些理论转化为实际可运行的软硬件系统。我印象深刻的是书中关于高速数据采集和处理的章节，详细介绍了如何选择合适的ADC、DAC，以及如何在嵌入式平台上实现高效的信号预处理和分析。书中对DSP指令集和并行处理技术的探讨，也让我认识到硬件架构对算法性能的决定性影响。此外，书中对一些常见信号处理应用的软硬件实现案例分析，更是让我在阅读过程中如同身临其境，能够直观地感受到理论与实践的融合。这本书的价值在于，它能够帮助工程师们快速跨越从理论到实现的鸿沟，有效地解决实际工程中的问题。