信號分析與處理的軟硬件實現 李敏,陳興文 等 9787563222780 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李敏，陳興文 等 著

圖書標籤:

• 信號分析
• 信號處理
• FPGA
• DSP
• 軟件無綫電
• 通信工程
• 雷達信號處理
• MATLAB
• Python
• 嵌入式係統

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 大連海事大學齣版社

ISBN：9787563222780

商品編碼：29345293449

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

圖書基本信息
圖書名稱	信號分析與處理的軟硬件實現
作者	李敏,陳興文 等
定價	35.00元
齣版社	大連海事大學齣版社
ISBN	9787563222780
齣版日期	2009-02-01
字數
頁碼	314
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《信號分析與處理的軟硬件實現》是基於電氣信息類專業的信號分析與處理係列課程的教學體係編寫，在介紹瞭基本概念和原理的基礎上，突齣瞭信號分析與處理的軟硬件實現。在軟件方麵，以MATLAB語言為平颱，對信號分析與處理進行瞭仿真實現；在硬件方麵，以TI公司的TMS320C54x係列作為DSP硬件實驗平颱，實現瞭信號分析與處理的實時處理。 　　全書分三篇，共10章。上篇“MATLAB語言基礎”，著重介紹瞭MATLAB的基本功能及應用方法，包括數值運算、符號運算、程序設計及繪圖功能等，為應用MATLAB進行信號分析與處理的仿真打下基礎。中篇“基於MAT[AB的信號分析與處理”，以MATL，AB為工具，對信號與係統、信號分析及數字信號處理等進行瞭計算機模擬，通過大量的實例介紹瞭應用MATLAB進行信號分析與處理的具體方法。下篇“基於硬件平颱的信號分析與處理”，分為兩個部分，**部分是信號分析的硬件實現，第二部分是以TI公司的TMS320C54x係列作為硬件平颱，實現信號實時采集、分析與處理。上篇的各章均配有指令練習題，中篇和下篇的每一章都留有實踐題目供讀者自行實現。 　　《信號分析與處理的軟硬件實現》體係新穎，集MATLAB語言、信號與係統、數字信號處理、信號分析及DSP技術等課程於—體，旨在加強學生實踐能力的培養，解決編程難、計算難、費時多和原理、方法與實際直用結閤難等問題，可操作性和實用性強，在實踐教學體係方麵很有特色。可作為電氣信息類本科生學習上述課程的實踐教材、研究生教學參考書，也可供從事信息處理、通信、控製等領域工作的廣大科技工作者學習參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

深入探索信號的奧秘：從理論到實踐的全麵解析 在現代科技飛速發展的浪潮中，信號無處不在，它們承載著信息，驅動著通信、控製、測量、成像等眾多關鍵領域。無論是無綫電波的傳播，聲波的傳遞，還是生物電信號的産生，理解和掌握信號的本質，進行有效的分析與處理，已經成為科技工作者不可或缺的核心能力。本書旨在為讀者構建一個堅實的信號分析與處理理論基礎，並著重於將其轉化為實際的軟硬件實現，從而架起理論與工程實踐之間的橋梁。 本書並非僅僅羅列枯燥的數學公式和抽象的概念，而是通過深入淺齣的講解，將信號分析與處理的核心思想娓娓道來。我們將從最基本的信號概念入手，逐步深入到信號的分類、特性分析，以及在時域和頻域下的不同錶現形式。通過大量的實例和圖示，讀者將直觀地理解各種信號的構成及其內在規律。 第一部分：信號的基石——理論基礎的構建 在理論篇章中，我們將係統地介紹信號分析與處理的核心概念。首先，我們會詳細闡述信號的定義與分類。信號可以根據其性質分為連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、確定性信號與隨機信號等，每一種信號類型都有其獨特的數學描述和應用場景。例如，連續信號在時間上是無限可分的，常用於描述自然界中的物理量；而離散信號則是在特定時間點上定義的，是數字係統中處理信號的基礎。 接著，我們將深入探討信號的變換與錶示。傅裏葉變換無疑是信號分析中最強大、最基礎的工具之一。我們將從傅裏葉級數和傅裏葉變換齣發，詳細講解如何將一個信號分解為其不同頻率成分的疊加。這不僅有助於我們理解信號的頻譜特性，更是後續許多信號處理算法的理論基石。此外，拉普拉斯變換和Z變換作為傅裏葉變換的推廣，將在本書中得到深入的闡釋，它們在分析綫性時不變係統和處理離散時間信號時發揮著至關重要的作用。 時域分析將是另一重要章節。我們將學習如何通過信號的波形、幅值、相位等特徵來理解其行為。捲積運算是時域分析的核心，它描述瞭係統對輸入信號的響應，是理解係統動態特性的關鍵。本書將通過豐富的例子，清晰地展示捲積的計算過程及其物理意義。 頻域分析將是本書的另一大亮點。通過傅裏葉變換，我們可以將信號從時域轉換到頻域，從而揭示信號的頻率構成。我們將學習如何分析信號的功率譜密度和能量譜密度，以及如何利用頻域特性來識彆和分離不同的信號成分。例如，在音頻信號處理中，頻域分析能夠幫助我們識彆齣不同的樂器聲部，或者去除背景噪聲。 第二部分：信號的實踐——軟硬件實現的關鍵技術 理論的深度需要實踐的落地。本書的第二部分將重點關注信號分析與處理的軟硬件實現。我們將不再局限於理論公式，而是將目光投嚮實際的工程應用。 在軟件實現方麵，本書將介紹常用的信號處理算法及其在主流編程語言（如Python、MATLAB）中的實現方法。我們將詳細講解數字濾波器的設計與應用。濾波器是信號處理中最基本也是最重要的工具之一，它們能夠選擇性地保留或去除信號中的特定頻率成分。我們將介紹低通、高通、帶通、帶阻等各類濾波器的原理，並展示如何根據實際需求設計濾波器，例如去除圖像中的高頻噪聲，或者提取特定頻率範圍的語音信號。 采樣定理是數字信號處理的基石。我們將深入理解奈奎斯特-香農采樣定理，並探討實際采樣過程中可能遇到的問題，如混疊現象，以及如何通過抗混疊濾波器來規避。量化作為將連續信號轉化為離散數值的關鍵步驟，其誤差分析和處理方法也將被詳細介紹。 快速傅裏葉變換（FFT）作為傅裏葉變換的高效算法，將在本書中得到重點講解。FFT極大地降低瞭傅裏葉變換的計算復雜度，使得在實時係統中進行頻域分析成為可能。我們將分析FFT的算法原理，並展示其在頻譜分析、信號識彆等方麵的實際應用。 此外，本書還將介紹譜估計技術，包括周期圖法、Welch法等，它們用於從有限長度的信號中估計其功率譜密度。這些技術在通信、雷達、聲納等領域具有廣泛的應用。 在硬件實現方麵，本書將引入數字信號處理器（DSP）的概念。DSP是一類專門用於高速、高效地執行數字信號處理運算的微處理器。我們將介紹DSP的體係結構、指令集以及常見的開發工具，幫助讀者理解如何在硬件層麵實現高效的信號處理。 數字濾波器在硬件中的實現將是重要內容。我們將探討有限脈衝響應（FIR）濾波器和無限脈衝響應（IIR）濾波器在硬件上的設計方法，包括直接型、規範型等結構，並分析它們在硬件資源占用、計算復雜度、穩定性等方麵的權衡。 硬件加速技術也將被納入討論。對於一些計算量巨大的信號處理任務，例如圖像和視頻處理中的捲積、傅裏葉變換等，使用現場可編程門陣列（FPGA）進行硬件加速是常見且有效的解決方案。我們將介紹FPGA的基本原理，以及如何利用硬件描述語言（如Verilog或VHDL）來實現高效的信號處理算法。 嵌入式係統中的信號處理是本書關注的另一個重要方嚮。隨著物聯網和嵌入式設備的普及，將信號分析與處理能力集成到小型、低功耗設備中變得越來越重要。我們將討論如何在資源受限的嵌入式平颱上高效地實現信號處理算法，包括代碼優化、硬件協同設計等。 第三部分：綜閤應用與前沿展望 在掌握瞭基礎理論和軟硬件實現技術之後，本書將通過綜閤應用案例，將所學知識融會貫通。我們將深入剖析實際工程中信號分析與處理的典型應用場景，例如： 通信係統中的信號調製與解調： 學習如何利用信號處理技術實現信息的高效傳輸。 圖像和視頻處理： 探索如何通過濾波、變換等技術來增強圖像質量，實現目標檢測和識彆。 語音信號處理： 瞭解語音的産生機理，以及如何進行語音識彆、語音閤成、噪聲消除等。 生物醫學信號處理： 關注如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的分析，用於疾病診斷和監測。 控製係統中的信號反饋與校正： 理解信號處理在穩定和優化控製係統中的作用。 最後，本書將對信號分析與處理的未來發展趨勢進行展望。隨著人工智能、深度學習等技術的興起，信號處理領域正迎來新的機遇和挑戰。我們將探討如何將機器學習算法應用於信號分析，以及如何在日益復雜和多樣化的應用場景中，設計更加智能、高效的信號處理係統。 本書力求在提供紮實理論基礎的同時，注重培養讀者的工程實踐能力。通過理論與實踐的緊密結閤，以及對軟硬件實現技術的全麵介紹，本書將幫助讀者深入理解信號的奧秘，並能夠獨立地解決實際工程中的信號分析與處理問題，為從事相關領域的科研、開發和工程工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事通信係統開發的工程師，我深知信號分析與處理的重要性。然而，隨著技術的發展，僅僅掌握理論知識已經難以滿足需求，軟硬件協同設計的能力變得越來越關鍵。《信號分析與處理的軟硬件實現》這本書恰恰填補瞭我在這一領域的認知空白。它不僅深入淺齣地講解瞭信號分析和處理的經典理論，更重要的是，它詳細剖析瞭這些理論在實際硬件平颱上的落地過程。書中關於采樣定理、量化誤差、數字濾波器實現等章節，都結閤瞭具體的硬件限製和軟件優化策略，讓我對這些概念有瞭更深刻的理解。我特彆欣賞書中關於DSP芯片架構和指令集優化的討論，這對於提高算法的執行效率至關重要。此外，書中還提及瞭FPGA在信號處理中的應用，這為我拓展瞭新的技術視野。總而言之，這本書為我提供瞭一個從理論到實踐的橋梁，幫助我更好地理解和掌握信號處理技術的軟硬件實現細節，對於提升我的工程實踐能力有著重要的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

我最近在學習嵌入式係統開發，尤其對數字信號處理（DSP）這塊特彆感興趣。機緣巧閤下翻閱瞭這本《信號分析與處理的軟硬件實現》，真是相見恨晚！我之前接觸過一些DSP的書籍，但大多偏重理論，要不然就是代碼寫得過於晦澀難懂。這本書最吸引我的地方在於，它非常巧妙地將理論分析與實際硬件實現相結閤，讓我這個初學者能夠清晰地看到抽象的數學模型是如何映射到具體的硬件結構和軟件邏輯上的。書中關於濾波器設計的部分，詳細闡述瞭從模擬濾波器到數字濾波器的轉換過程，並且給齣瞭在DSP處理器上實現這些濾波器的具體步驟和考慮因素，比如量化誤差、溢齣問題等。這些都是在純理論書籍中很少會提及的，但對於實際項目開發卻至關重要。而且，書中對不同硬件平颱的特性也有涉及，雖然沒有詳細展開，但足以讓我意識到硬件選擇對算法實現的影響。這本書為我構建瞭一個完整的DSP開發知識體係，讓我不再是零散地學習，而是能係統地理解信號處理的整個流程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑是為信號處理領域的實踐者們提供瞭一份寶貴的資料。《信號分析與處理的軟硬件實現》並非一本簡單的教材，而更像是一本麵嚮工程應用的指南。我個人一直認為，信號處理的精髓在於“用”，而這本書恰恰聚焦於“如何用”。它沒有止步於理論公式的推導，而是將焦點放在瞭如何將這些理論轉化為實際可運行的軟硬件係統。我印象深刻的是書中關於高速數據采集和處理的章節，詳細介紹瞭如何選擇閤適的ADC、DAC，以及如何在嵌入式平颱上實現高效的信號預處理和分析。書中對DSP指令集和並行處理技術的探討，也讓我認識到硬件架構對算法性能的決定性影響。此外，書中對一些常見信號處理應用的軟硬件實現案例分析，更是讓我在閱讀過程中如同身臨其境，能夠直觀地感受到理論與實踐的融閤。這本書的價值在於，它能夠幫助工程師們快速跨越從理論到實現的鴻溝，有效地解決實際工程中的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本《信號分析與處理的軟硬件實現》簡直是我的救星！之前一直在信號處理領域摸爬滾打，理論知識學瞭不少，但實際操作起來總覺得少瞭點什麼。這書就像一把金鑰匙，一下子打開瞭軟硬件結閤的全新視角。我尤其喜歡它對各種經典算法（比如FFT、濾波器設計）的講解，不僅僅停留在數學公式層麵，而是深入剖析瞭它們在嵌入式係統和DSP芯片上的具體實現細節。書中提供的代碼示例，雖然不是直接調用，但清晰地展示瞭如何將抽象的算法轉化為可執行的指令。讀完之後，我再去看那些晦澀的datasheet，感覺豁然開朗，好像瞬間就理解瞭硬件的邏輯和軟件的接口是如何緊密聯係在一起的。它讓我意識到，光懂理論是遠遠不夠的，更重要的是能把理論落地，讓信號在數字世界裏真正“跑”起來。這本書的結構安排也相當閤理，從基礎概念講到高級應用，循序漸進，即使是初學者也能輕鬆跟上。強烈推薦給所有對信號處理感興趣，尤其是想將理論付諸實踐的朋友們！

評分☆☆☆☆☆

我是一位對電子信息工程專業非常感興趣的學生，在學習過程中，我對信號處理的部分尤為著迷，但總覺得理論知識與實際操作之間存在一道難以逾越的鴻溝。直到我接觸到《信號分析與處理的軟硬件實現》這本書，我纔真正找到瞭那個連接點。這本書以一種非常易於理解的方式，將復雜的信號處理算法與實際的硬件實現緊密地聯係在一起。它不僅僅是告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“怎麼做”。書中關於數字濾波器的實現，從理論推導到C語言代碼的轉換，再到如何在DSP芯片上進行優化，整個過程清晰明瞭。我尤其喜歡書中對不同硬件平颱（如ARM、DSP）的分析，讓我瞭解瞭不同架構的特點以及它們在信號處理任務中的優劣勢。這本書的齣現，大大降低瞭我學習嵌入式信號處理的門檻，讓我能夠更自信地去探索和實踐。它不僅僅是一本書，更像是我的一個私人導師，指引我在信號處理的軟硬件世界裏不斷前進。