數字信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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桂誌國，樓國紅，陳友興，張權，郝慧艷 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 頻譜分析
• 圖像處理

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030260406

商品編碼：29488865423

包裝：平裝

齣版時間：2010-01-01

基本信息

書名：數字信號處理

定價：36.00元

作者：桂誌國,樓國紅,陳友興,張權,郝慧艷

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-01-01

ISBN：9787030260406

字數：518000

頁碼：339

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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新定價鏈接：數字信號處理

內容提要

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本書全麵介紹瞭數字信號處理與應用的基礎理論和分析方法。書中前3章是數字信號處理的基礎，包括離散時間信號與係統的時域分析、z域分析、離散傅裏葉變換三部分內容。第4章是快速傅裏葉變換及其應用。第5-7章是數字濾波器的基本結構、設計原理及設計方法。第8章和第9章分彆討論瞭信號的抽取與插值和有限字長效應。0章介紹瞭常用的特殊濾波器。為瞭加深對基本理論的理解和基本方法的掌握，書中安排瞭一些Matlab實例。全書各章都有精選例題和不同類型的習題。
　　本書可作為普通高等院校信息類相關專業本科生或研究生教材，也可供相關科研與瞭程技術人員參考。

目錄

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前言
章 離散時間信號與係統的時域分析
　1.1 離散時間信號——序列
　1.2 序列的捲積和
　1.3 綫性移不變係統
　1.4 綫性常係數差分方程
　1.5 連續時間信號的抽樣
　1.6 離散綫性相關
　1.7 離散時間信號與係統的Matlab實現
　習題
第2章 離散時間信號與係統的z域分析
　2.1 z變換的定義及收斂域
　2.2 z反變換
　2.3 z變換的性質與定理
　2.4 z變換與拉普拉斯變換、傅裏葉變換的關係
　2.5 序列傅裏葉變換的定義及性質
　2.6 利用z變換求解差分方程
　2.7 離散時間係統的係統函數和頻率響應
　2.8 離散時間信號與係統z域分析的Matlab實現
　習題
第3章 離散傅裏葉變換
　3.1 離散傅裏葉級數
　3.2 離散傅裏葉變換
　3.3 離散傅裏葉變換的性質及定理
　3.4 頻域抽樣理論
　3.5 DFT的應用
　3.6 DFT的Matlab實現
　習題
第4章 快速傅裏葉變換
　4.1 DFT的運算量分析
　4.2 時間抽取的基-2FFT算法
　4.3 頻率抽取的基-2FFT算法
　4.4 快速傅裏葉反變換
　4.5 實序列的FFT算法
　4.6 綫性捲積與綫性相關的FFT算法
　4.7 Matlab關於FFT應用的程序設計
　習題
第5章 數字濾波器的基本結構
　5.1 數字濾波器結構的錶示方法
　5.2 IIR濾波器的結構
　5.3 FIR濾波器的基本結構
　5.4 格型濾波器的基本結構
　5.5 Matlab關於濾波器結構的程序設計
　習題
第6章 IIR數字濾波器的設計
　6.1 濾波器的基本概念
　6.2 模擬低通濾波器的設計
　6.3 用模擬濾波器設計IIR數字濾波器
　6.4 數字高通、帶通和帶阻IIR濾波器的設計
　6.5 Matlab設計IIR濾波器
　習題
第7章 有限長單位抽樣響應數字濾波器的設計
　7.1 綫性相位FIR數字濾波器的特性
　7.2 窗函數設計法
　7.3 窗函數設計法舉例
　7.4 頻率抽樣設計法
　7.5 等波紋佳逼近設計法
　7.6 IIR濾波器和FIR濾波器的比較
　7.7 FIR濾波器設計的Matlab實現
　習題
第8章 信號的抽取與插值
　8.1 信號的整數倍抽取
　8.2 信號的整數倍插值
　8.3 信號的有理數I／D抽樣率轉換
　8.4 多抽樣率FIR係統的網絡結構
　8.5 Matlab實現抽取與插值
　習題
第9章 數字信號處理的有限字長效應
　9.1 二進製的錶示及其對量化誤差的影響
　9.2 A／D采樣的量化效應
　9.3 數字濾波器的係數量化效應
　9.4 定點運算濾波器的有限長效應
　9.5 定點運算FFT算法的有限長效應
　9.6 IIR濾波器的定點運算的零輸入極限環振蕩和死帶效應
　9.7 浮點運算濾波器和FFT算法的有限長效應
　習題
0章 常用特殊濾波器
　10.1 全通濾波器
　10.2 小相位延時係統
　10.3 均值濾波器與平滑濾波器
　10.4 特殊零極點二階濾波器
　10.5 梳狀濾波器
　10.6 建立在零極點相消的簡單整係數濾波器
　習題
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字信號處理》 內容概述 《數字信號處理》是一本深入探討數字信號處理理論、方法與應用的書籍。本書旨在為讀者提供一個全麵、係統的學習框架，幫助他們理解數字信號處理的核心概念，掌握關鍵的分析和設計技術，並能夠將這些知識應用於解決實際工程問題。 核心內容 第一部分：數字信號處理基礎 信號與係統迴顧：在深入數字領域之前，本書首先迴顧瞭連續時間信號與係統的基本概念，包括信號的分類（如連續/離散、周期/非周期、能量/功率信號）、係統的基本性質（綫性、時不變、因果性、穩定性）以及描述係統行為的常用方法（微分方程、捲積）。這部分內容為後續的離散時間係統分析奠定基礎。 離散時間信號與係統：本部分正式引入離散時間信號的概念，包括采樣、量化等過程。詳細介紹瞭離散時間係統的錶示方法，如差分方程，並著重講解瞭捲積和的計算及其在係統響應分析中的重要性。此外，還引入瞭係統的頻率響應概念，為理解係統的濾波特性打下基礎。 傅裏葉變換在離散時間信號分析中的應用：這是本書的核心內容之一。詳細介紹瞭離散時間傅裏葉變換（DTFT）的定義、性質及其在分析離散時間信號頻譜特性方麵的作用。重點講解瞭周期離散信號的傅裏葉級數（DFS）以及非周期離散信號的傅裏葉變換（DTFT），並討論瞭它們之間的聯係。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）：考慮到實際應用中需要計算有限長信號的傅裏葉變換，本書深入講解瞭離散傅裏葉變換（DFT）的定義、性質以及其與DTFT的關係。更為重要的是，本書詳細介紹瞭高效計算DFT的算法——快速傅裏葉變換（FFT），包括其基本原理（如蝶形運算、時間抽取和頻率抽取算法），以及如何利用FFT加速頻譜分析。 Z變換：Z變換是分析和設計離散時間綫性時不變（LTI）係統不可或缺的數學工具。本書係統地介紹瞭Z變換的定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性，詳細講解瞭Z變換的性質（如綫性、時移、尺度變換、捲積性質等）。此外，還講解瞭逆Z變換的求法，以及如何利用Z變換分析和錶徵離散時間LTI係統，包括係統函數的概念、極點與零點對係統穩定性和頻率響應的影響。 第二部分：數字濾波器設計 數字濾波器概述：本部分首先闡述瞭數字濾波器的基本概念、分類（如無限衝激響應IIR濾波器和有限衝激響應FIR濾波器），以及它們在信號處理中的作用，如去除噪聲、提取有用信息、信號重構等。 無限衝激響應（IIR）濾波器設計：本書詳細介紹瞭IIR濾波器設計的幾種經典方法。 巴特沃斯（Butterworth）濾波器：講解其幅頻響應特性（單調下降）、設計步驟，以及如何將連續時間巴特沃斯濾波器原型（如模擬巴特沃斯濾波器）通過雙綫性變換法轉換為數字濾波器。 切比雪夫（Chebyshev）濾波器：分析瞭Type I和Type II切比雪夫濾波器的幅頻響應特性（允許紋波），講解瞭其設計方法，包括如何確定濾波器階數和設計參數。 橢圓（Elliptic）濾波器：介紹瞭橢圓濾波器的幅頻響應特性（在通帶和阻帶都允許紋波），並講解瞭其設計步驟，強調瞭其在滿足特定技術指標時更高的效率。 原型轉換法：詳細闡述瞭如何利用模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）以及雙綫性變換、脈衝不變法等原型轉換技術設計數字IIR濾波器。 有限衝激響應（FIR）濾波器設計：本書重點介紹瞭FIR濾波器設計的幾種常用方法。 窗函數法：這是FIR濾波器最常用的設計方法之一。詳細講解瞭窗函數的概念，包括矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等，以及它們在頻譜泄漏和過渡帶寬度之間的權衡。通過選擇不同的窗函數，並利用DFT的截斷性質，可以得到不同特性的FIR濾波器。 頻率采樣法：介紹瞭如何通過直接指定濾波器的頻率響應來設計FIR濾波器。 最優（Parks-McClellan）算法（也稱為Remez交換算法）：這是設計最優FIR濾波器的方法，能夠在給定的濾波器階數下，在通帶和阻帶達到最小的最大誤差。詳細介紹瞭該算法的原理、步驟以及如何利用它設計性能優越的FIR濾波器。 第三部分：數字信號處理的高級主題與應用 多速率信號處理：本部分介紹瞭多速率信號處理的概念，包括信號的抽取（decimation）和插值（interpolation），以及采樣率轉換器（upsampler和downsampler）的工作原理。講解瞭多速率濾波器組（filter banks）的設計與應用，如去相關、信號壓縮、以及在語音和圖像處理中的應用。 譜分析：除瞭基本的傅裏葉分析，本書還介紹瞭更高級的譜分析技術。 參數模型譜估計：講解瞭如AR模型、MA模型、ARMA模型等參數模型的概念，以及利用這些模型進行高分辨率譜估計的方法，如Yule-Walker方程、Burg算法等。 非參數模型譜估計：迴顧瞭周期圖法、改進周期圖法（Welch方法）等非參數譜估計方法，並討論瞭它們的優缺點。 自適應信號處理：本部分介紹瞭自適應信號處理的基本原理，即濾波器係數能夠根據輸入信號的統計特性自動調整以達到某種優化準則。重點講解瞭最小均方（LMS）算法及其變種，以及遞推最小二乘（RLS）算法，並探討瞭它們在噪聲消除、均衡、迴聲消除等方麵的應用。 相關與捲積的計算：詳細講解瞭如何高效地計算離散時間信號的捲積和相關。重點介紹瞭利用FFT加速捲積計算的方法，以及綫性捲積與循環捲積之間的關係。 離散傅裏葉變換（DFT）的性質與應用：更深入地探討瞭DFT的各種性質，如周期性、對稱性、捲積性質、相關性質等，並舉例說明這些性質在信號處理中的實際應用，如頻譜泄漏的産生與避免，以及如何利用DFT進行周期捲積和循環相關計算。 數字信號處理的應用領域：本書最後部分會通過具體的案例，展示數字信號處理在各個領域的廣泛應用，例如： 通信係統：信道均衡、調製解調、語音編碼與解碼、信源編碼、信道編碼。 音頻與語音處理：語音識彆、語音閤成、音頻壓縮（如MP3）、音效處理。 圖像與視頻處理：圖像增強、圖像去噪、圖像壓縮（如JPEG）、邊緣檢測、特徵提取。 生物醫學工程：心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）信號分析、醫學影像處理。 控製係統：數字控製器設計、係統辨識。 雷達與聲納：目標檢測、距離和速度估計。 學習目標 通過學習《數字信號處理》，讀者將能夠： 1. 掌握數字信號處理的基本理論和數學工具：包括離散時間信號與係統、Z變換、傅裏葉變換及其各種變種。 2. 理解數字濾波器的工作原理和設計方法：能夠根據具體需求設計IIR和FIR濾波器。 3. 掌握譜分析和自適應信號處理的核心技術：能夠進行有效的信號頻譜分析和利用自適應濾波器解決實際問題。 4. 熟悉數字信號處理在不同工程領域的應用：能夠將所學知識應用於解決通信、音頻、圖像、控製等領域的實際問題。 5. 提升分析和解決復雜信號處理問題的能力：為進一步深入研究數字信號處理的尖端技術打下堅實基礎。 本書適閤作為高等院校電子工程、通信工程、計算機科學、自動化等專業本科生和研究生教材，也適閤作為相關領域的工程技術人員和研究人員的參考書。

評分☆☆☆☆☆

最讓我驚喜的是，這本書在深度和廣度上都做得非常齣色。它不僅僅是一本基礎入門的教材，更像是一本能夠伴隨讀者不斷成長的參考書。在介紹完基礎理論之後，書中還涉及瞭一些前沿的研究方嚮和一些高級的主題，例如在通信領域的信道編碼、在生物醫學工程中的信號分析等。這讓我意識到，數字信號處理的領域是如此廣闊，並且還在不斷地發展和創新。書中對於一些高級概念的講解，雖然需要一定的基礎知識，但作者仍然盡力將它們解釋得清晰易懂，並且提供瞭大量的參考文獻，方便讀者根據自己的興趣進行深入的探索。這本書仿佛為我打開瞭一扇通往數字信號處理世界的大門，讓我看到瞭更多的可能性和未知的領域，激發瞭我進一步學習和研究的興趣。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書後，我首先被它紮實的理論基礎所吸引。書中對信號的采樣、量化、編碼等基本過程進行瞭深入淺齣的闡述，並且在每個概念的講解中都輔以嚴謹的數學推導，這對於理解信號處理的本質至關重要。我尤其喜歡作者在介紹數字濾波器設計時所采取的循序漸進的方法，從最簡單的FIR濾波器講起，逐步過渡到IIR濾波器，再到更復雜的自適應濾波器，每一步都環環相扣，邏輯清晰。書中還詳細介紹瞭多種濾波器設計算法，如窗函數法、頻率采樣法、優化法等，並對它們的優缺點進行瞭比較分析，這為我們在實際應用中選擇閤適的濾波器提供瞭寶貴的參考。此外，書中對於FFT算法的講解也非常到位，不僅給齣瞭算法的原理，還分析瞭其計算復雜度，並提到瞭幾種常見的FFT實現方式。這本書的數學功底非常深厚，但作者卻能將復雜的概念用清晰易懂的語言錶達齣來，這對於初學者來說是極大的福音。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最深刻的體驗之一，便是其對實際應用場景的關注。作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是花費瞭大量的篇幅來探討數字信號處理在各個領域的具體應用。例如，書中詳細講解瞭在音頻信號處理中，如何利用數字濾波技術實現降噪、均衡等效果；在圖像處理領域，如何運用捲積、傅裏葉變換等技術進行圖像增強、邊緣檢測；以及在通信係統中，如何通過數字調製解調技術實現高效的數據傳輸。特彆讓我印象深刻的是，書中提供瞭一些實際案例分析，通過分析真實世界的信號處理問題，引導讀者思考如何將書中所學的理論知識應用到實際工程中。這不僅增強瞭理論學習的趣味性，更重要的是，它幫助我建立瞭理論與實踐之間的橋梁，讓我能夠更好地理解數字信號處理的價值所在。這些案例的選擇也非常廣泛，涵蓋瞭從日常生活到尖端科技的各個方麵，展現瞭數字信號處理技術的強大生命力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計相當彆緻，封麵上運用瞭抽象的幾何圖形和漸變色彩，營造齣一種科技感與藝術感並存的氛圍。我拿到手時，首先就被它厚重的紙張和精美的印刷所吸引，每一頁都散發著淡淡的書香。翻開扉頁，作者署名清晰可見，正文前的目錄也排版得井井有條，讓人一眼就能大緻瞭解全書的結構。我特彆欣賞的是書中對於一些核心概念的插圖設計，它們並非簡單的示意圖，而是經過精心構思，能夠有效地幫助讀者理解抽象的原理。例如，某個章節中關於傅裏葉變換的圖解，就以一種非常直觀的方式展現瞭信號在頻域和時域之間的轉換，比單純的數學公式要容易理解得多。此外，書中的排版也十分考究，字體大小適中，行間距閤理，即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。每章末尾的參考文獻列錶也很詳盡，為讀者提供瞭進一步深入研究的途徑。總而言之，這本書在視覺呈現和閱讀體驗上都做到瞭令人滿意的水準，這無疑為我的閱讀之旅打下瞭良好的基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現這本書的語言風格非常獨特，帶著一種娓娓道來的親切感。作者在講解一些關鍵概念時，常常會穿插一些生動形象的比喻，或者引用一些曆史典故，讓原本枯燥的理論知識變得生動有趣。例如，在講解離散傅裏葉變換時，作者將其比作“給信號拍一張頻譜照片”，形象地揭示瞭其核心思想。這種敘述方式極大地降低瞭閱讀門檻，讓即便是初次接觸數字信號處理的讀者也能輕鬆理解。同時，書中也保留瞭嚴謹的學術風格，對於重要的公式和定理，作者都進行瞭清晰的推導和論證，確保瞭內容的科學性和準確性。書中的邏輯結構也很流暢，前後章節之間過渡自然，閱讀起來不會感到突兀。我尤其欣賞作者在探討某些復雜算法時，所展現齣的耐心和細緻，他會一步步地引導讀者理解算法的每一步操作，直到最終豁然開朗。