基本信息
书名:数字信号处理
定价:42.70元
作者:何方白 张德民 阳莉 李强 刘焕淋
出版社:7-04
出版日期:2009-02-01
ISBN:9787040257465
字数:
页码:430
版次:1
装帧:平装
开本:
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内容提要
本书系统地论述了数字信号处理的基本理论、基本技术和应用,着重讨论离散时间信号基本的分析和处理方法。全书共九章,、二、三、四章介绍离散时间信号与系统的基本理论及分析方法,同时密切联系数字信号处理中的一些具体问题展开讨论,包括离散时间信号与系统,序列的傅里叶变换、Z变换、离散傅里叶变换及其快速计算方法,离散傅里叶变换的一些重要应用。第五、六、七章介绍数字滤波器的基本理论、设计方法及滤波器的运算结构。第八章主要介绍了数字信号处理在通信中的应用,以给读者一些启发和思考,期望对专业课的学习和实际的工作有所帮助。第九章介绍了本书的上机实验,并简要介绍了MATLAB编程及实验中常用的函数,以便读者参考。本书条理清楚,叙述深入浅出,并有丰富的例题和大量习题,便于学习和理解。
本书可作为高等学校电气信息类各专业数字信号处理课程的教材,也可作为相关专业的研究生及相关学科领域的科技人员的参考书。
目录
绪论
章 离散时间信号与系统
1.1 离散时间信号——序列
1.1.1 几种常用序列
1.1.2 序列的基本运算
1.1.3 序列的周期性
1.1.4 序列的能量
1.2 线性时(移)不变系统
1.2.1 线性系统
1.2.2 时不变系统
1.2.3 线性时不变系统输入输出的关系
1.2.4 系统的因果性和稳定性
1.3 线性时不变系统的输入输出描述法一线性常系数差分方程
1.3.1 线性常系数差分方程
1.3.2 线性常系数差分方程的求解
1.4 连续时间信号的采样
1.4.1 理想采样
1.4.2 实际采样
1.4.3 正弦信号的采样
习题
第二章 离散时间信号与系统的频域分析
2.1 序列的傅里叶变换
2.1.1 序列傅里叶变换的定义
2.1.2 序列傅里叶变换的性质
2.2 z变换
2.2.1 z变换的定义
2.2.2 z变换的收敛域
2.2.3 几种序列z变换的收敛域
2.3 z逆变换
2.3.1 幂级数展开法(长除法)
2.3.2 部分分式法
2.3.3 围线积分法
2.4 z变换的基本性质与定理
2.5 序列的z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系
2.6 离散系统的系统函数与频率响应
2.6.1 系统函数的定义
2.6.2 系统函数的收敛域
2,6.3 系统函数与差分方程的关系
2.6.4 系统的频率响应
2.7 全通系统与小相位系统
2.7.1 全通系统
2.7.2 小相位系统
习题
第三章 离散傅里叶变换
3.1 几种傅里叶变换的形式
3.1.1 连续时间非周期信号的傅里叶变换
3.1.2 连续时间周期信号的傅里叶变换
3.1.3 离散时间非周期信号的傅里叶变换——序列的傅里叶变换
3.1.4 离散时间周期信号的傅里叶变换
3.2 周期序列的离散傅里叶级数
3.2.1 离散傅里叶级数的获得
3.2.2 频域采样理论
3.2.3 离散傅里叶级数的性质
3.3 离散傅里叶变换(DFT)——有限长序列的离散频域表示
3.3.1 从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换
3.3.2 有限长序列的DFT与z变换,傅里叶变换的关系
3.3.3 由序列的DFT表达其z变换及傅里叶变换
3.3.4 补零DFT
3.4 离散傅里叶变换的性质
3.4.1 线性
3.4.2 循环移位
3.4.3 循环卷积
3.4.4 对称性
3.4.5 DFT形式下的帕塞瓦尔(Parseval)定理
3.4.6 循环相关
3.5 有限长序列的循环卷积与线性卷积的关系
习题
第四章 离散傅里叶变换的计算与应用
4.1 离散傅里叶变换的高效计算思路
4.2 按时间抽取(DIT)的基-2FFT算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 DIT-FFT算法的运算量
4.2.3 按时间抽取的基-2FFT算法的运算特点及编程思想
4.2.4 按时间抽取的基-2FFT算法的其他形式流图
4.3 按频率抽取(DIF)的基-2FFT算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 DIF-FFT算法特点及与DIT-FFT算法的异同
4.3.3 按频率抽取法与按时间抽取法运算流图的关系
4.4 离散傅里叶逆变换(IDFT)的快速计算方法
4.5 N为复合数的FFT算法
4.6 分裂基FFT算法
4.6.1 按频率抽取的基-4FFT算法
4.6.2 分裂基FFT算法的原理
4.6.3 分裂基FFT算法的运算量
4.7 线性调频z变换(Chirp-z变换)算法
4.7.1 算法原理
4.7.2 线性调频z变换的实现
4.8 实序列的FFT算法
4.8.1 利用一次N点复序列的FFT计算两个N点实序列的FFT
4.8.2 利用一次N点复序列的FFT计算2N点实序列的FFT
4.9 用DFT的快速算法(FFT)实现线性卷积及线性相关
4.9.1 用DFT(FFT)实现线性卷积
4.9.2 分段卷积
4.9.3 快速相关
4.1 0用DFT的快速算法(FFT)对信号进行频谱分析
4.1 0.1 用DFT(FFT)对连续时间非周期信号进行频谱分析
4.1 0.2 用DFT(FFT)对连续时间信号进行频谱分析时的几个问题
习题
第五章 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计
5.1 数字滤波器的基本概念
5.1.1 数字滤波原理
5.1.2 数字滤波器的分类
5.1.3 数字滤波器的技术要求
5.1.4 数字滤波器的设计概述
5.2 模拟滤波器的设计
5.2.1 模拟低通滤波器的技术指标及逼近方法
5.2.2 巴特沃思低通滤波器
5.2.3 切比雪夫低通滤波器
5.2.4 模拟滤波器的频率变换——模拟高通、带通及带阻滤波器的设计
5.3 用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
5.3.1 变换原理
5.3.2 混叠失真
5.3.3 用脉冲响应不变法设计数字滤波器
5.3.4 主要特点
5.4 双线性变换法
5.4.1 变换原理
5.4.2 逼近情况
5.4.3 主要优缺点
5.4.4 用双线性变换法设计数字滤波器
5.4.5 设计举例
5.5 设计IIR数字滤波器的频率变换法
5.5.1 用模拟域频率变换法设计各类IIR数字滤波器
5.5.2 用数字域频率变换法设计各类IIR数字滤波器
5.6 IIR数字滤波器的计算机辅助优化设计
5.6.1 频域方误差设计
5.6.2 时域方误差设计
5.7 IIR数字滤波器的相位均衡
5.7.1 全通滤波器的群时延特性
5.7.2 IIR数字滤波器的群时延均衡
习题
第六章 有限长单位脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计
6.1 线性相位FIR数字滤波器的特点
6.1.1 线性相位条件
6.1.2 线性相位特点
6.1.3 幅度函数的特点
6.1.4 零点位置
6.2 用窗函数法设计FIR滤波器
6.2.1 窗函数设计法的基本思想
6.2.2 加窗处理对FIR滤波器幅频特性的影响
6.2.3 几种常用窗函数
6.2.4 窗函数法的设计步骤
6.3 用频率采样法设计FIR滤波器
6.3.1 频率采样设计法的基本思想
6.3.2 线性相位的约束
6.3.3 逼近误差及其改进措施
6.4 FIR数字滤波器的优化设计
6.4.1 数学模型
6.4.2 利用切比雪夫优一致逼近准则设计线性相位FIR滤波器
6.5 IIR与FIR滤波器的比较
习题
第七章 数字滤波器的结构
7.1 数字滤波器结构的表示方法
7.1.1 用信号流图表示数字滤波器结构
7.1.2 用梅森(Mason)公式求数字网络的系统函数H(z)
7.2 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的基本结构
7.2.1 直接Ⅰ型
7.2.2 直接Ⅱ型(典范型)
7.2.3 级联型
7.2.4 并联型
7.2.5 转置形式
7.3 有限长单位脉冲响应(FIR)数字滤波器的基本结构
7.3.1 横截型(卷积型、直接型)
7.3.2 级联型
7.3.3 线性相位FIR滤波器的结构
7.3.4 频率采样型结构
7.4 梳状滤波器的结构
7.5 数字滤波器的格型结构
7.5.1 全零点(FIR)滤波器的格型结构
7.5.2 全极点(IIR)滤波器的格型结构
7.6 数字滤波器实现中的误差
7.6.1 量化误差
7.6.2 乘积误差的影响
7.6.3 极限环振荡
习题
第八章 数字信号处理在通信中的应用
8.1 数字信号处理在通信信号中的应用
8.1.1 数字振荡器
8.1.2 离散解析信号
8.1.3 双音多频(DTMF)信号产生与检测
8.1.4 正弦信号的线谱分析
8.2 数字信号处理在通信信号传输中的应用
8.2.1 伪随机序列的产生
8.2.2 数字匹配滤波器
8.2.3 离散多音传输
8.2.4 扩频通信的概念
8.2.5 正交频分复用(OFDM)的概念
8.3 自适应滤波概念及应用
8.3.1 自适应滤波的概念
8.3.2 自适应滤波在通信中的应用简介
第九章 上机实验
9.1 关于实验用计算机语言
9.2 实验一离散时间信号
9.3 实验二用FFT进行谱分析
9.4 实验三用DFlT(FFT)实现快速卷积
9.5 实验四用双线性变换法设计IlR数字滤波器
9.6 实验五用窗函数法设计FIR数字滤波器
参考文献
作者介绍
文摘
序言
作为一个对通信原理和系统分析略有涉猎的在校生,我一直在寻找一本能够系统性梳理数字信号处理知识的书籍。市面上同类书籍不少,但很多过于理论化,或者侧重于某个特定方向,难以做到全面而深入。我从一些学长学姐那里了解到,这本《数字信号处理》在理论深度和广度上都表现出色,尤其是在离散傅里叶变换、快速傅里叶变换算法,以及各种数字滤波器设计方法(如FIR和IIR滤波器)等方面,都有非常详尽的阐述。我特别关注书中关于采样定理和重建定理的解释,以及不同采样率对信号影响的分析,这些对于理解实际系统中的信号采集至关重要。此外,我还听说书中包含了不少图示和流程图,能够形象地展示算法的工作原理,这对于我这种视觉型学习者来说,简直是量身定做。我计划在学习过程中,结合实际的编程项目,比如用MATLAB或Python实现一些基本的信号处理算法,将书本上的理论知识转化为实践能力,真正做到学以致用。我对于书中关于自适应滤波和谱估计的内容也充满了好奇,希望能从中获得一些前沿的认识。
评分我是一位在职工程师,工作内容经常涉及到对各种采集到的原始数据进行处理和分析,其中数字信号处理技术是不可或缺的一部分。虽然我具备一定的工作经验,但总觉得在理论基础方面还有提升的空间,尤其是在面对一些复杂信号处理问题时,有时会感到力不从心。我听同事们推荐过这本书,他们说这本书非常实用,不仅理论讲解透彻,而且有很多工程实例,可以帮助我们更好地理解和应用所学知识。我特别关注书中关于信号的傅里叶分析、采样与量化、以及各种滤波器设计的内容,这些都是我在实际工作中经常会遇到的问题。我还听说书中对于一些高级话题,如自适应滤波、小波分析等也有涉及,这对于我扩展知识面、提升解决复杂问题的能力非常有帮助。我希望通过阅读这本书,能够更系统地掌握数字信号处理的理论体系,并能够将学到的知识灵活地运用到实际工作中,提高工作效率和解决问题的能力。我也会尝试将书中的一些算法在实际项目中进行验证,看看效果如何。
评分我是一位对计算机视觉和机器学习领域充满热情的学生,在这些领域的研究中,数字信号处理的知识是基础且重要的。我深知,无论是图像的特征提取、降噪,还是音频信号的分析,都离不开对信号的深入理解和处理。我从一些前沿的论文和技术博客中,经常看到对这本书的引用,这让我对它的专业性和权威性有了初步的认知。我特别期待书中关于信号的采样、量化,以及离散傅里叶变换、快速傅里叶变换的详细讲解,这对于理解数字图像和音频数据的底层表示至关重要。此外,我还对书中关于数字滤波器设计的内容很感兴趣,因为在很多机器学习模型的预处理阶段,滤波操作是必不可少的,能够有效地去除噪声,提取关键信息。我希望这本书能够帮助我建立起一个坚实的数字信号处理理论基础,从而更好地理解和掌握计算机视觉和机器学习中的一些高级算法。我也会尝试将书中涉及到的数学原理与我在机器学习模型中的应用联系起来,形成更全面的认识。
评分我对数字信号处理这个领域一直怀有浓厚的兴趣,虽然之前接触过一些零散的资料,但总觉得缺乏一个系统性的框架。这本书,我反复听圈内朋友提起,说它是一本“经典之作”,无论是在学术研究还是工程实践中,都能提供坚实的理论基础。我最感兴趣的是书中关于卷积、相关以及其在信号分析中的应用,还有就是各种变换(如Z变换)是如何帮助我们分析和设计系统的。我听说这本书在讲解时,不会回避那些晦涩难懂的数学推导,而是会以一种循序渐进、逻辑清晰的方式呈现,让读者能够真正理解背后的原理。我还注意到,很多人推荐这本书是因为它在滤波器设计方面的内容非常扎实,能够让读者掌握从理论到实际应用的全过程,包括如何根据系统要求选择合适的滤波器类型,如何设计其系数,以及如何评估其性能。这对我来说至关重要,因为在很多实际应用场景中,滤波器的设计是核心环节。我打算在阅读这本书的同时,多做一些笔记,并尝试用自己的话复述其中的概念,以加深理解。
评分这本书我早有耳闻,尤其是在信号处理领域,它的名气算是相当响亮了。我之所以一直没下手,主要是因为我对这方面的基础知识掌握得还不够扎实,总觉得直接啃这本“硬骨头”可能会有些吃力。身边有几位前辈对它评价很高,说这本书概念清晰,逻辑性强,而且例题丰富,对于理解傅里叶变换、Z变换、滤波器设计等核心内容有极大的帮助。他们还特别强调,如果能认真研读,不仅能掌握理论,更能培养解决实际工程问题的能力。我听说这本书的编排方式也很讲究,会从最基础的概念入手,循序渐进地引导读者进入更深入的探讨,避免了上来就抛出大量公式让人生畏的情况。这对于像我这样希望系统学习信号处理的读者来说,无疑是一大福音。我非常期待这本书能帮助我巩固和拓展我的理论知识,尤其是在数字滤波和谱分析方面,我希望能获得更深刻的理解。如果这本书真的像传说中那样,能够清晰地解释复杂的数学概念,并提供实用的指导,那么它绝对是我学习道路上的一块重要基石。我也会参考一些在线的课程和论坛,看看是否有配套的学习资源,来辅助我更好地理解书中的内容。
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