数字信号处理(赠授课用电子教案) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐向宏 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040202243

商品编码：29393314396

包装：平装

出版时间：2006-12-01

基本信息

书名：数字信号处理(赠授课用电子教案)

定价：28.40元

作者：唐向宏

出版社：高等教育出版社

出版日期：2006-12-01

ISBN：9787040202243

字数：420000

页码：349

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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本书系统讨论数字信号处理的基本理论、基本算法和基本实现方法，注重基本概念、基本方法的讲解，压缩了繁琐的理论推导，所列举的大量典型示例注重理论联系实际，例题、习题紧扣基本概念、基本原理、基本方法的应用，内容通俗易懂、易教易学。
全书共8章，主要涉及离散时间系统的基本特征、连续时间信号的抽样、离散时间系统的变换域分析方法、离散系统结构、快速傅里叶变换（FFT） 以及IIR和FIR数字滤波器的理论和设计方法等内容。结合各章节的内容，介绍了相应的MATLAB信号处理工具箱函数，给出有关的仿真程序。
本书可作为大专院校电气信息类专业的教材，也可作为在通信工程、电子信息工程、自动控制工程、图像处理、语音处理等领域从事信号处理的科技工作者的参考书。

目录

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绪论
章 离散时间信号与系统
1.1 离散时间信号与序列运算
1.2 离散时间系统
1.3 连续时间信号的抽样
1.4 本章相关的MATLAB命令及应用
小结
习题
第2章 离散系统的变换域分析——z变换
2.1 Z变换与Z逆变换
2.2 离散系统的系统函数与系统特性的描述
2.3 系统的频率响应与系统滤波特性
2.4 Z变换和拉氏变换的关系
2.5 本章相关的MATLAB命令及应用
小结
习题
第3章 离散系统的频域分析——傅里叶变换
3.1 非周期序列的傅里叶变换及性质
3.2 周期序列的离散傅里叶级数（DFS）及性质
3.3 有限长序列的离散傅里叶变换（DFT）
3.4 频域抽样理论
3.5 利用DFT对连续时间信号处理时应注意的问题
3.6 本章相关的 MATLAB命令及应用
小结
习题
第4章 数字滤波器的基本结构
4.1 数字滤波器类型及结构表示访求
4.2 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的基本结构与特点
4.3 有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的基本结构与特点
4.4 数字滤波器的格型结构
4.5 本章相关的MATLAB命令及应用
小结
习题
第5章 快速傅里叶变换
5.1 快速计算DFT的改进途径
5.2 按时间抽选（DIT）的基-2FFT算法
5.3 按频率抽选（DIF）的基-1FFT算法
5.4 离散傅里叶逆变换（IDFT）的快速算法
5.5 数字信号处理的FFT实验
5.6 线性调叔Z变换（Chirp-z变换）算法
5.7 本章相关的MATLAB命令及应用
小结
习题
第6章 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法
6.1 数字滤波器的设计步骤
6.2 模拟滤波器的数字化设计IIR数字滤波器
6.3 频率变换法设计IIR数字滤波器——模拟域频率变换法
6.4 频率变换法设计IIR数字滤波器——数字域频率变换法
6.5 本章相关的MATLAB命令及应用
小结
习题
第7章 有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的设计方法
第8章 离散信号处理系统设计分析及有限字长效应
附录A 常用模拟低通滤波器设计方法
附录B MATLAB使用简介
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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数字信号处理：理论、算法与应用 引言 数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）是现代科学技术中一个极其重要的分支，它渗透到我们生活的方方面面，从音频、视频的压缩与传输，到医学影像的处理，再到通信系统的设计，无处不见其身影。本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字信号处理知识体系，涵盖其核心理论、关键算法以及广泛的应用领域。我们将从最基础的信号与系统概念入手，逐步深入到离散时间信号的分析、变换域处理、滤波器设计，以及更高级的自适应信号处理和多速率信号处理等内容。通过理论讲解、算法剖析和实例分析，帮助读者建立扎实的DSP理论基础，掌握实际操作能力，并能够将所学知识融会贯通，应用于解决实际工程问题。 第一部分：信号与系统基础 在深入探讨数字信号处理之前，理解信号和系统的基本概念至关重要。本部分将从连续时间信号和离散时间信号的定义、分类以及基本运算入手，建立对信号形态和特性的初步认识。我们将介绍周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等不同类型的信号，并讨论信号的加法、乘法、移位、翻转等基本操作。 随后，我们将引入系统的概念，包括系统的定义、分类（线性与非线性、时不变与时变、因果与非因果、稳定与不稳定）以及描述系统特性的基本方法。对于线性时不变（LTI）系统，我们将重点介绍其冲激响应和卷积的概念，这是理解LTI系统行为的关键。我们将详细讲解卷积运算的定义、计算方法，并阐释冲激响应如何完全表征一个LTI系统的行为。通过对信号与系统基础的深入理解，读者将为后续的数字信号处理学习奠定坚实的基础。 第二部分：离散时间信号的分析 数字信号处理的核心在于对离散时间信号的处理。本部分将专注于离散时间信号的深入分析，介绍其重要的数学工具和分析方法。我们将从离散时间傅里叶变换（DTFT）开始，探讨其定义、性质以及在信号分析中的作用。DTFT能够揭示离散时间信号的频率成分，是理解信号频谱特性的基础。 然而，DTFT在实际应用中存在一些局限性，例如其计算的复杂性。为了解决这些问题，我们引入了离散傅里叶变换（DFT）。我们将详细介绍DFT的定义、性质，并重点讨论其高效计算算法——快速傅里叶变换（FFT）。FFT的出现极大地降低了DFT的计算复杂度，使得在实际系统中进行频谱分析和滤波成为可能。我们将讲解FFT的原理、不同算法（如蝶形算法）以及如何在工程实践中应用FFT。 此外，我们还将介绍Z变换。Z变换是分析离散时间系统和离散时间信号的强大工具，它能够将复杂的时域运算转化为代数运算，便于系统稳定性分析和滤波器的设计。我们将详细阐述Z变换的定义、收敛域（ROC）、基本性质，以及如何利用Z变换来分析LTI系统的零极点和系统函数。 第三部分：数字滤波器设计 数字滤波器是数字信号处理中最核心的应用之一，它能够有效地去除信号中的噪声、增强特定频率成分或改变信号的形状。本部分将深入探讨数字滤波器理论和设计方法，涵盖两大类数字滤波器：有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器。 FIR滤波器设计：我们将从FIR滤波器的基本结构和特性入手，强调其线性相位特性以及稳定性。我们将介绍几种常用的FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）和频率采样法。对于窗函数法，我们将详细分析不同窗函数的频谱泄漏特性和频率分辨率之间的权衡，并指导读者如何根据具体需求选择合适的窗函数。 IIR滤波器设计：IIR滤波器通常比FIR滤波器具有更高的设计效率（所需的阶数较低）。我们将介绍IIR滤波器的基本结构，并重点阐述如何将模拟滤波器设计理论转换为数字滤波器设计。我们将详细介绍脉冲响应不变法和双线性变换法这两种经典的模拟-数字变换方法，并讨论它们各自的优缺点。此外，我们还将介绍几种常见的IIR滤波器类型，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）滤波器，并分析它们的幅频特性和相频特性。 在滤波器设计部分，我们将强调设计流程、性能指标（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度等）的设定，以及如何利用软件工具辅助设计。 第四部分：数字信号处理的应用 数字信号处理的强大之处在于其广泛的应用领域。本部分将选取几个典型的应用场景，深入剖析DSP在其中的具体实现和作用。 音频信号处理：我们将探讨数字音频信号的采样、量化、编码（如MP3、AAC）以及音频效果处理（如混响、均衡器）。理解音频信号的特性以及人类听觉的特点，是设计高效音频处理算法的基础。 图像和视频处理：数字图像和视频本质上是二维或三维的信号。我们将介绍图像增强（如锐化、去噪）、图像复原、边缘检测、特征提取等基本图像处理技术。对于视频处理，我们将涉及视频压缩（如H.264/AVC, H.265/HEVC）的原理，以及视频特效的实现。 通信系统：DSP在现代通信系统中扮演着核心角色。我们将介绍数字通信中的调制解调技术（如ASK, FSK, PSK, QAM），误码率的分析，以及信道编码和解码。此外，我们将探讨多址技术（如FDMA, TDMA, CDMA）中DSP的应用。 其他重要应用：我们还将简要介绍DSP在雷达、声纳、生物医学信号处理（如心电图ECG、脑电图EEG）、模式识别和机器学习等领域的应用。 第五部分：高级数字信号处理专题 为了进一步拓展读者的视野，本部分将介绍一些更高级的DSP专题，为读者提供进一步深入学习的方向。 自适应信号处理：自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其参数，以达到最佳的滤波性能。我们将介绍几种经典的自适应滤波算法，如最小均方（LMS）算法和递归最小均方（RLS）算法，并探讨其在噪声消除、均衡和预测等方面的应用。 多速率信号处理：多速率信号处理关注在不同采样率之间进行信号转换。我们将介绍采样率变换（降采样和升采样）的原理和技术，以及多速率滤波器组的设计。这在通信系统中的信道复用和解复用、音频信号处理的采样率匹配等领域具有重要意义。 功率谱估计：除了傅里叶变换，我们还将介绍一些其他的功率谱估计方法，如周期图法、Welch方法、模型法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）等，并分析它们在谱分析中的优劣。 结语 数字信号处理是一个充满活力和不断发展的领域。本书力求通过系统化的理论讲解、清晰的算法剖析和丰富的应用实例，帮助读者构建坚实的DSP知识体系。我们鼓励读者在掌握基本理论和方法的基础上，结合实际工程问题，不断探索和创新。希望本书能成为您在数字信号处理学习和实践道路上的良师益友。 （本书内容不包含电子教案）

评分☆☆☆☆☆

作为一名在职的工程师，我近期有幸拜读了这本《数字信号处理》，对其内容和结构安排深感敬佩。作者在讲解过程中，充分考虑到了读者可能面临的实际问题，从理论的引入到实际应用的阐述，都做得非常到位。书中对于一些关键算法的推导，逻辑清晰，步骤详尽，并且配以精炼的图示，使得复杂的过程变得易于理解。我尤其对书中关于采样定理和重建的章节印象深刻，作者通过对不同采样率下信号失真的形象化展示，让我更直观地理解了这一基础概念的重要性。此外，书中还包含了许多工程实践中的案例分析，从语音信号处理到图像压缩，这些内容都能够帮助我更好地将所学知识应用于实际工作中。这本书的语言风格也比较严谨又不失可读性，既有学术论文的严谨，又不乏科普读物的生动。总而言之，这是一本非常适合工程技术人员参考的著作，它不仅能够巩固和深化理论知识，更能为解决实际工程问题提供宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

从内容编排上看，这本书的结构组织非常合理，层层递进，引导读者逐步深入数字信号处理的奥秘。开篇部分对于基础概念的铺垫非常扎实，为后续内容的学习打下了坚实的基础。作者在讲解过程中，善于运用类比和直观的图形来解释抽象的数学原理，这极大地提升了阅读的效率和理解的深度。我个人非常欣赏书中在讲解离散时间信号和系统时所采取的方法，它不仅清晰地阐述了时域和频域的转换关系，还通过具体的例子展示了信号在不同系统中的响应。书中的代码示例也十分实用，能够帮助读者将理论知识转化为实际操作，并进行验证。对于有一定基础的读者来说，书中关于高级主题的探讨也具有很高的参考价值，能够帮助拓宽视野，了解该领域的最新研究方向。总的来说，这本书的内容既有深度又不失广度，能够满足不同层次读者的学习需求，是一本非常值得推荐的数字信号处理类图书。

评分☆☆☆☆☆

这是一本我近期读到的关于数字信号处理的、非常有启发性的著作。作者的叙述风格非常独特，兼具理论的深度和实践的广度，让人在阅读过程中既能扎实掌握基础知识，又能感受到该领域前沿的发展趋势。尤其值得称赞的是，书中对于一些抽象概念的阐述，运用了大量的图示和比喻，使得原本晦涩难懂的数学模型变得生动形象，大大降低了理解门槛。我印象深刻的是关于傅里叶变换的部分，作者没有简单地给出公式，而是从物理意义和工程应用的层面进行了深入剖析，让我对这个核心工具有了更深刻的认识。此外，书中还穿插了一些历史故事和科学家的轶事，这为枯燥的技术学习增添了一抹人文色彩，也让我对数字信号处理的发展历程有了更直观的了解。我个人觉得，这本书最宝贵的地方在于，它不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导。作者鼓励读者独立思考，勇于探索，并在阅读过程中不断提出问题，寻求答案。这种主动的学习模式，我相信对于任何想要深入研究数字信号处理的读者来说，都是受益匪浅的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大方，深蓝色的背景搭配银色的书名，既有科技感又不失学术的严谨。拿到手沉甸甸的，翻开内页，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，字迹工整。我是一名刚刚接触数字信号处理的学生，之前对这个领域知之甚少，也尝试过一些其他入门的书籍，但总觉得难以理解。这本书的引入部分写得非常平实，从一些生活中的例子切入，比如手机通信、影音播放等等，让我一下子就感受到了数字信号处理的魅力和实用性。作者并没有一开始就抛出复杂的公式和理论，而是循序渐进地引导读者理解信号的本质，以及为什么要进行数字处理。这种“润物细无声”的教学方式，让我觉得学习起来没有那么枯燥和畏惧。后面的章节，我虽然还没有完全深入，但粗略翻阅了一下，发现讲解的条理非常清晰，例题的选取也很贴合实际应用，理论与实践相结合，这对我这种需要将理论知识转化为实际能力的学习者来说，无疑是巨大的帮助。尤其是目录结构，可以看出作者在知识点的组织上花费了心思，每个章节都围绕着一个核心概念展开，并且前后呼应，构建了一个完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在购买这本书之前，我对其内容有过一些疑虑，毕竟“数字信号处理”听起来就带着一股浓厚的理论色彩，我担心会过于晦涩难懂。然而，这本书的实际内容却给了我一个大大的惊喜。作者的写作风格非常注重逻辑性和系统性，知识点的展开非常顺畅，仿佛一条条清晰的河流，最终汇入广阔的知识海洋。对于初学者而言，书中提供的入门指导显得尤为珍贵，它能够帮助我们快速建立起对该领域的整体认知，避免迷失在细节之中。书中的实例分析更是令人称道，每一个案例都经过精心挑选，紧密联系理论知识，并且详细介绍了实现步骤和注意事项。我特别喜欢的是其中关于滤波器设计的章节，作者不仅讲解了各种滤波器的原理，还提供了实际的工程案例，让我能够亲身体验到理论在实际问题中的应用。此外，本书在数学推导上也处理得恰到好处，既保留了必要的严谨性，又不会让读者感到 overwhelming。总而言之，这本书在我看来，是一本集学术价值、实践指导和学习趣味性于一体的优秀教材。