正版新書--全相位數字信號處理方法及MATLAB實現 蘇飛, 張楷亮, 曹繼華著 機械工業 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蘇飛，張楷亮，曹繼華著 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 全相位
• MATLAB
• 信號處理
• 通信工程
• 控製工程
• 機械工業
• 蘇飛
• 張楷亮
• 曹繼華

店鋪： 麥點文化圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111482338

商品編碼：29481808422

包裝：平裝

齣版時間：2014-12-01

基本信息

書名：全相位數字信號處理方法及MATLAB實現

定價：59.80元

作者：蘇飛, 張楷亮, 曹繼華著

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-12-01

ISBN：9787111482338

字數：

頁碼：

版次：5

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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本書係統地介紹全相位處理數字信號的係統組成、基本概念、基本原理、分析和設計方法，共10章，內容包括：緒論、全相位理論基礎、基於全相位的窗函數設計、正交域全相位變換、二維全相位變換、基於W-O的譜分析、設計濾波器組的全相位方法、設計模闆的全相位方法、基於W-O的自適應信號處理、全相位處理的Simulink仿真。本書中的理論證明過程簡明扼要，注重設計實踐，實驗均通過MATLAB進行算法設計和Simulink仿真驗證，且提供源碼程序。本書可作為高等學校工科電子信息工程、計算機科學與技術、信號與信息處理等類各專業研究生參考資料，也適閤高年級本科生閱讀，也可作為電子與電氣、自動控製類科研人員和工程技術人員的參考書。

目錄

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前言
章 緒論
1.1 全相位濾波方法
1.1.1 截斷引入的誤差
1.1.2 FIR濾波器的頻率泄漏
1.1.3 圖像分塊處理造成的馬賽剋現象
1.1.4 全相位法解決截斷誤差
1.2 全相位濾波理論的發展現狀
1.3 MATLAB在信號處理中的應用
1.4 本書的主要內容
1.5 本書的主要特點
第2章 全相位理論基礎
2.1 FIR數字濾波器設計方法
2.1.1 常規法
2.1.2 窗函數法
2.1.3 頻率抽樣法
2.1.4 切比雪夫逼近法
2.1.5 其他方法
2.2 全相位數字濾波器
2.2.1 DFT域無窗全相位數字濾波器
2.2.2 DFT域單窗全相位數字濾波器
2.2.3 DFT域雙窗全相位數字濾波器
2.3 全相位數字濾波器特性
2.4 應用舉例
2.4.1 基於ap的信號濾波
2.4.2 邊界拓展
2.4.3 噪聲多帶分解
2.5 小結
第3章 基於全相位的窗函數設計
3.1 濾波器設計中的窗函數
3.1.1 窗的作用
3.1.2 傳統窗特性
3.1.3 apDW頻率取樣誤差分析
3.2 基於LMS準則的基窗設計算法
3.3 基於矩形二叉分解的基窗設計
3.4 小二乘基窗設計算法
3.5 小結
第4章 正交域全相位變換
4.1 正交變換域
4.1.1 一維變換的正交基
4.1.2 沃爾什正交基
4.1.3 餘弦正交基
4.1.4 其他正交變換
4.1.4.1 哈達瑪變換
4.1.4.2 數論變換
4.1.4.3 卡-洛變換
4.2 變換域全相位濾波器設計
4.2.1 DCT域全相位濾波器
4.2.2 DWT域全相位濾波器
4.2.3 變換域全相位信號處理
4.3 小結
第5章 二維全相位變換
5.1 二維綫性係統
5.2 二維變換正交基
5.2.1 二維傅裏葉變換
5.2.2 二維沃爾什和哈達瑪變換
5.2.3 二維正弦變換
5.3 二維全相位信號處理
5.4 二維DFT全相位
5.5 二維DCT／DWT全相位
5.6 二維全相位信號處理特性
5.7 小結
第6章 基於W-O的譜分析
6.1 譜估計的一般理論
6.1.1 經典功率譜估計
6.1.1.1 直接法
6.1.1.2 間接法
6.1.1.3 直接法的改進
6.1.2 現代功率譜估計
6.1.2.1 參數模型法
6.1.2.2 譜估計存在的問題
6.2 全相位譜估計
6.2.1 基於W-O算法的譜估計
6.2.2 W-O譜分析在信號檢測中的應用
6.3 小結
第7章 設計濾波器組的全相位方法
7.1 抽取和內插
7.1.1 一維信號分析
7.1.2 二維信號分析
7.2 濾波器組
7.2.1 雙通道正交鏡像濾波器組(2QMFB)
7.2.2 2QMFB完全重建係統
7.2.3 全相位半帶濾波器設計
7.2.4 全相位半帶濾波器的譜分解
7.3 圖像子帶分解
7.4 全相位2QMF多分辨率實驗
7.4.1 一維信號分解與重構
7.4.2 二維信號分解與重構
7.5 小結
第8章 設計模闆的全相位方法
8.1 模闆設計理論
8.1.1 基於二維沃爾什變換內插模闆
8.1.2 基於二維傅裏葉變換內插模闆
8.1.3 基於二維DCT變換內插模闆
8.2 亞奈取樣圖像的二維譜分析
8.2.1 二維列率譜分析
8.2.2 二維頻譜分析
8.3 全相位內插模闆設計
8.3.1 沃爾什內插模闆
8.3.2 傅裏葉內插模闆
8.4 傳統插值算法
8.4.1 理想內插
8.4.2 近鄰域插值
8.4.3 雙綫性內插
8.4.4 B樣條內插
8.4.5 立方捲積內插
8.4.6 小波內插
8.5 全相位插值算法
8.5.1 Ⅰ型全相位插值
8.5.2 Ⅱ型全相位插值
8.6 圖像內插實驗
8.7 小結
第9章 基於W-O的自適應信號處理
9.1 引言
9.2 自適應濾波器概述
9.2.1 佳濾波準則
9.2.2 自適應濾波器的應用
9.2.3 自適應濾波算法
9.3 傳統自適應算法
9.3.1 小均方濾波算法
9.3.2 陡下降法
9.3.3 小均方LMS算法
9.4 時域加權重疊LMS算法(WO-LMS)
9.5 變換域加權重疊LMS算法(WO-TLMS)
9.6 WO-LMS在自適應辨識中的應用
9.7 WO-LMS在自適應除噪中的應用
9.8 小結
0章 全相位處理的Simulink仿真
10.1 MATLAB簡介
10.1.1 數值計算
10.1.2 圖形功能
10.1.3 工具箱
10.2 Simulink仿真
10.2.1 Simulink簡介
10.2.2 Simulink中的白噪聲分析
10.2.3 基於小波的數字信號處理
10.3 全相位濾波器仿真
10.4 小結
附錄
附錄A 矩陣譜證明
附錄B 多相分解
附錄C 幾種特殊的濾波器
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索數字信號處理的奧秘：從理論到實踐的深度解析 本書旨在為讀者提供一套全麵、深入的數字信號處理（DSP）知識體係，並輔以MATLAB這一強大而靈活的工具進行實踐演示。我們力求構建一座連接理論與應用的橋梁，讓讀者不僅理解DSP的核心概念，更能掌握將其應用於實際工程問題的方法。本書內容涵蓋瞭數字信號處理的方方麵麵，從基礎的信號錶示和係統分析，到復雜的濾波設計和變換技術，再到實際應用場景的案例分析，層層遞進，由淺入深。 第一部分：數字信號處理基礎 我們將從最根本的開始，介紹數字信號的定義、特性以及它與模擬信號的區彆。數字信號是離散的，體現在時間和幅度上，這使得計算機能夠對其進行精確的運算和處理。我們將深入探討采樣定理，這是數字信號處理的基石，理解奈奎斯特-香農采樣定理對於避免混疊至關重要。隨後，我們將介紹量化和編碼的概念，這是將連續的模擬信號轉換為數字信號的關鍵步驟。 接著，我們將進入數字信號的處理係統。我們將詳細講解綫性時不變（LTI）係統的概念，這是DSP中最核心的係統模型。通過分析係統的衝激響應和捲積運算，我們將揭示LTI係統如何響應輸入信號。本書將詳細推導和解釋捲積定理，並展示如何使用MATLAB來計算離散捲積，從而直觀地理解係統的動態行為。 第二部分：數字濾波器的設計與實現 濾波是數字信號處理中最常見也最重要的應用之一。本書將係統地介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 IIR濾波器以其高效率而聞名，在實現相同性能指標的情況下，通常比FIR濾波器具有更低的階數。我們將詳細介紹IIR濾波器的基本結構，包括直接型、級聯型和並聯型。重點將放在巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）以及橢圓濾波器等經典IIR濾波器設計方法的原理和步驟。我們將展示如何利用MATLAB的濾波器設計函數（如`butter`、`cheby1`、`cheby2`、`ellip`）來生成濾波器係數，並進一步講解如何將這些係數應用於實際的濾波器結構中，包括直接II型、級聯II型和並聯II型結構。此外，我們還將討論IIR濾波器設計中的一些挑戰，例如穩定性問題和相位失真。 FIR濾波器以其綫性相位特性而受到青睞，這在許多應用中（如圖像處理和語音信號處理）至關重要。我們將詳細介紹FIR濾波器的基本特性，特彆是其有限的衝激響應。我們將深入探討FIR濾波器設計的主要方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）和頻率采樣法。我們將詳細講解各種窗函數的優缺點，以及它們如何影響濾波器的頻率響應和過渡帶寬度。對於頻率采樣法，我們將闡述其原理和實現步驟。本書還將介紹最優FIR濾波器設計方法，例如Parks-McClellan算法，它能以最小的濾波器階數實現最優的逼近性能。所有這些設計方法都將伴隨詳盡的MATLAB代碼示例，演示如何生成FIR濾波器係數，以及如何在時域和頻域驗證濾波器的性能。 第三部分：傅裏葉變換及其在DSP中的應用 傅裏葉變換是理解和分析信號頻率成分的強大工具。本書將從離散時間傅裏葉變換（DTFT）開始，講解其原理和意義，並在此基礎上引入離散傅裏葉變換（DFT）。我們將詳細推導DFT的計算方法，並重點介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法。FFT算法極大地提高瞭DFT的計算效率，使其在實際應用中成為可能。 我們將深入探討FFT在各種DSP任務中的應用。這包括： 頻譜分析： 利用FFT分析信號的頻率成分，識彆信號的周期性、諧波以及噪聲。我們將演示如何使用MATLAB的`fft`函數和相關的繪圖工具來觀察信號的頻譜。 捲積的實現： FFT提供瞭另一種高效實現捲積的方法，即利用捲積定理。我們將詳細介紹基於FFT的捲積算法（Overlap-Add和Overlap-Save），並展示其在MATLAB中的實現。這種方法在處理長序列的捲積時具有顯著的優勢。 功率譜密度估計： 介紹周期圖法和Welch法等估計信號功率譜密度的方法，這對於分析隨機信號的頻率特性非常重要。 其他應用： 簡要提及FFT在解調、相關分析等其他DSP領域的應用。 第四部分：現代數字信號處理技術 除瞭傳統的DSP技術，本書還將介紹一些更先進和現代的DSP方法。 自適應信號處理是本書的一個重要組成部分。我們將深入介紹自適應濾波器的工作原理，以及它們如何根據輸入信號的統計特性動態調整自身的濾波器係數。我們將重點介紹最小均方（LMS）算法及其變種，如歸一化LMS（NLMS）算法。我們將詳細解析這些算法的收斂性、收斂速度和穩健性，並提供MATLAB實現示例，展示自適應濾波器在噪聲消除、迴聲消除和信道均衡等實際問題中的強大能力。 多速率信號處理是另一個關鍵領域。我們將介紹信號采樣率的改變，包括抽取（decimation）和插值（interpolation）。我們將詳細講解抽取和插值濾波器設計的要求和實現方法，並展示多速率係統在信號壓縮、變帶寬處理和軟件無綫電等領域的應用。 小波變換作為一種強大的信號分析工具，也將被納入本書的討論範疇。我們將介紹小波變換的基本思想，以及它與傅裏葉變換的區彆和優勢。我們將解釋不同類型的小波基函數，並展示小波變換在信號去噪、特徵提取和圖像壓縮等方麵的應用。 第五部分：MATLAB在數字信號處理中的實踐 貫穿全書，MATLAB的實際應用將是我們講解的重要組成部分。本書將提供大量精心設計的MATLAB代碼示例，覆蓋本書介紹的各種理論概念和算法。這些示例不僅是理論的直觀演示，更是讀者動手實踐的起點。我們將引導讀者如何利用MATLAB的信號處理工具箱（Signal Processing Toolbox）來： 生成各種類型的數字信號（正弦波、方波、噪聲等）。 設計和實現FIR和IIR濾波器。 進行頻譜分析和功率譜密度估計。 實現FFT相關的算法。 設計和仿真自適應濾波器。 進行多速率信號處理。 實現小波變換。 我們將注重代碼的清晰性、可讀性和實用性，並提供詳細的注釋，幫助讀者理解每一行代碼的功能。本書還將引導讀者如何使用MATLAB進行仿真實驗，驗證理論模型的準確性，並探索不同參數對係統性能的影響。 總結與展望 本書通過理論講解、原理推導和MATLAB實踐相結閤的方式，力求為讀者構建一個完整、深入且實用的數字信號處理知識體係。無論您是初學者，還是希望深入研究DSP的工程師和研究人員，本書都將是您寶貴的參考資料。我們希望通過本書，激發您對數字信號處理領域的興趣，並賦予您解決實際工程問題的能力。數字信號處理技術在通信、醫療、音頻、視頻、控製等眾多領域都扮演著至關重要的角色，掌握這門技術將為您在未來的職業發展中帶來無限可能。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在看到這本書的名字時，我腦海裏立刻湧現齣瞭無數關於信號處理的經典理論和算法。但“全相位”這個詞，對我來說，無疑是一個全新的概念。在DSP領域，我們通常討論的是幅度和相位，而“全相位”似乎指嚮瞭一個更深層次、更精細的信號特徵。這讓我對書中將要介紹的理論産生瞭濃厚的興趣。我希望這本書能夠不僅僅是羅列公式，而是能夠通過生動的比喻和直觀的圖示，幫助讀者理解“全相位”的由來和意義。特彆期待書中能有對比分析，例如與傳統相位錶示法的區彆和優勢，這樣能讓讀者更好地認識到“全相位”的獨特價值。此外，MATLAB的加入，是這本書最大的亮點之一。很多DSP的書籍，雖然理論紮實，但在實際操作層麵往往顯得不足，而這本書能夠結閤MATLAB實現，這無疑大大降低瞭學習門檻，也提高瞭學習的效率。我希望書中提供的MATLAB代碼能夠做到“拿來即用”，並且有詳盡的說明，讓讀者能夠真正地通過實踐來鞏固理論知識。總而言之，這是一本值得我投入大量時間和精力去鑽研的書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的整體風格，從它的書名和作者信息來看，就充滿瞭學術嚴謹性和工程實踐性。我對“全相位”這個概念，一直充滿好奇，它似乎隱藏著更深層次的信號信息。我希望書中能夠清晰地闡述“全相位”的定義，以及其在信號的錶示和分析上所帶來的優勢。例如，它是否能提供比傳統相位更精確的信號定位信息？或者在噪聲環境下，它是否能有更好的魯棒性？這些都是我非常想在書中找到答案的問題。MATLAB的實現，對我這樣一名正在努力提升DSP技能的學習者來說，是極大的福音。我希望書中不僅能提供算法的代碼，還能有詳細的說明，解釋算法的每一步是如何工作的，以及參數的含義。如果書中能包含一些對比實驗，比如將“全相位”方法與傳統方法在相同數據集上的錶現進行比較，那將更有說服力。我尤其看重書籍內容的原創性和深度，希望這本書能夠提供一些作者團隊在“全相位”領域最新的研究成果和獨特見解，而不是對已有知識的簡單整閤。這是一本有望讓我對DSP有更深入理解的書籍。

評分☆☆☆☆☆

終於收到瞭這本書，雖然還沒來得及深入研讀，但粗略翻看下來，給我最直觀的感受是它的理論深度與實踐結閤的程度。這本書的封麵設計簡潔而專業，一看就知道是齣自嚴謹的學術機構。打開扉頁，作者信息一目瞭然，蘇飛、張楷亮、曹繼華這幾位老師的名字，在我心中本身就代錶著權威性。機械工業齣版社的齣品，也一直是質量的保證。我尤其期待的是書中關於“全相位”的闡述，這部分內容在傳統的DSP領域相對較少提及，但其在信號分析、係統辨識等方麵有著重要的理論價值和潛在的應用前景。書中提到會結閤MATLAB進行實現，這一點對於我們這些需要將理論轉化為實際操作的研究者和工程師來說，簡直是福音。很多時候，理論的枯燥在於其抽象性，而MATLAB的引入，無疑為理解和掌握這些復雜的算法提供瞭一個直觀且可操作的平颱。我希望書中能有詳實的算法推導過程，以及清晰的代碼示例，這樣纔能真正地將“全相位”的精髓融會貫通。畢竟，光有概念是遠遠不夠的，能夠動手實現，解決實際問題，纔是學習DSP的終極目標。從目錄的編排來看，似乎涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的多個層麵，這讓我對它的整體結構和內容深度充滿瞭好奇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，讓我眼前一亮。在浩如煙海的DSP文獻中，能有一本如此聚焦於“全相位”的專著，實屬難得。我一直認為，DSP的魅力在於其理論的嚴謹性和應用的廣泛性，而“全相位”無疑是其中一個相對獨立且富有挑戰性的分支。從書名來看，作者們顯然在這方麵有著深入的研究和獨到的見解。我特彆期待書中能夠詳細闡述“全相位”的數學基礎，以及它與傳統相位錶示法在信號分析和處理上的根本區彆。同時，我也希望書中能夠提供一些具體的應用案例，比如在雷達信號處理、醫學影像分析、或者通信係統中，“全相位”技術是如何發揮其獨特作用的。MATLAB的集成，更是讓這本書增添瞭極大的吸引力。我希望書中提供的MATLAB代碼不僅能夠正確運行，而且能夠具有良好的可讀性和可擴展性，方便讀者在原有代碼的基礎上進行二次開發和創新。從作者的背景來看，幾位老師都是在各自領域有所建樹的專傢，相信他們能夠為我們帶來最前沿、最實用的知識。這本書的齣版，無疑為我們學習和研究“全相位”DSP提供瞭一個寶貴的資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書從包裝上來看，就透著一股“硬核”的味道，厚實的書脊，精美的印刷，完全符閤一本技術專著應有的姿態。拿到手中，沉甸甸的，預示著裏麵蘊含的知識量絕對不小。我之前接觸過不少數字信號處理方麵的教材，但“全相位”這個概念，我還是頭一次見到如此專門論述的書籍。這讓我對它的獨特性和前沿性充滿瞭期待。我個人對那些能夠將復雜數學原理用通俗易懂的方式解釋清楚，並結閤實際案例進行講解的作者，總是格外推崇。從作者陣容來看，幾位老師都來自工業界或高校，相信他們能帶來更貼近實際應用的視角。我非常關注書中在“全相位”概念的引入和定義部分，希望能有清晰的數學描述和物理意義的解釋，而不是僅僅停留在概念的層麵。而且，對於“MATLAB實現”的部分，我希望作者能夠提供高質量的代碼，並且對代碼的每一部分都進行詳細的注釋，解釋其功能和背後的邏輯。這樣，即便是初學者，也能通過閱讀和運行代碼，逐步理解和掌握全相位信號處理的精髓。這本書的齣現，感覺填補瞭我學習過程中的一塊空白，讓我能夠更全麵地深入數字信號處理的海洋。