多速率數字信號處理和濾波器組理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王光宇著 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 濾波器組
• 多速率信號處理
• 信號處理理論
• 通信工程
• 電子工程
• 數字濾波
• 采樣率變換
• 譜分析
• 多分辨率分析

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030388902

商品編碼：29489249978

包裝：平裝

齣版時間：2013-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	多速率數字信號處理和濾波器組理論
作者	王光宇著
定價	68.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030388902
齣版日期	2013-11-01
字數
頁碼
版次	5
裝幀	平裝
開本	大16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

王光宇編著的《多速率數字信號處理和濾波器組理論》全麵係統地論述瞭多速率數字信號處理和濾波器組的基本原理，包括時變和非時變濾波器組。全書共十章，包括離散時間係統和濾波器、多速率係統的組成單元、多通道濾波器組、多通道濾波器組的相關理論、M通道DFT濾波器組、餘弦調製濾波器組、時變濾波器組的基本理論、一般的時變濾波器組、M通道時變濾波器組、時變餘弦濾波器組。 　　《多速率數字信號處理和濾波器組理論》可供研究和工程部門從事數字信號處理和通信技術工作的廣大科技人員參考，也可供高等學校相關專業的高年級學生、研究生學習參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

王光宇編著的《多速率數字信號處理和濾波器組理論》全麵係統地論述瞭多速率數字信號處理和濾波器組的基本原理，包括時變和非時變濾波器組。《多速率數字信號處理和濾波器組理論》可供研究和工程部門從事數字信號處理和通信技術工作的廣大科技人員參考，也可供高等學校相關專業的高年級學生、研究生學習參考。

文摘

序言

多速率信號處理與濾波器組：信號分析與處理的強大工具 在信息爆炸的時代，對數字信號進行高效、精確的處理至關重要。從音頻、視頻編碼到通信係統，再到醫學影像分析，信號處理無處不在。然而，現實世界中的信號往往以不同的速率采樣，或者需要以不同的速率進行傳輸和分析。傳統的單速率處理方法在此類場景下顯得力不從心，效率低下。正是在這樣的背景下，多速率數字信號處理（Multirate Digital Signal Processing, MDSP）與濾波器組（Filter Banks）應運而生，為解決這些挑戰提供瞭強大的理論框架和實用的技術手段。 本書深入探討瞭多速率信號處理的核心概念、關鍵技術以及濾波器組的設計與應用。它不僅梳理瞭這一領域的理論基礎，更側重於實際問題的解決和工程應用的落地。通過係統性的闡述，本書旨在幫助讀者建立對多速率信號處理的深刻理解，掌握濾波器組的設計原則，並能靈活運用這些技術解決復雜的信號處理問題。 第一部分：多速率信號處理的理論基石 本部分將讀者引入多速率信號處理的迷人世界，從最基礎的采樣率變化概念講起，循序漸進地構建起完整的理論體係。 采樣率的變化：升采樣與降采樣 升采樣（Upsampling）: 詳細闡述升采樣過程，即增加信號的采樣點數，從而提高信號的采樣率。我們將深入探討升采樣器的結構，包括零值插入和濾波。理解升采樣背後的數學原理，例如插值過程，對於後續的應用至關重要。本書將解釋升采樣如何有效地提高信號的分辨率，以及在信號閤成、放大等場景中的作用。 降采樣（Downsampling）: 相反，降采樣是指減少信號的采樣點數，降低信號的采樣率。本書將剖析降采樣器的工作原理，重點關注其可能導緻的混疊（aliasing）問題。我們將詳細講解如何通過閤適的抗混疊濾波來避免信息丟失，並確保降采樣過程的有效性。降采樣是數據壓縮、存儲優化、以及提高處理速度的關鍵技術。 多速率濾波器的設計與分析 多速率濾波器的概念: 區彆於傳統的單速率濾波器，多速率濾波器在設計時需要考慮采樣率的變化。本書將介紹不同類型的多速率濾波器，例如多相濾波器（polyphase filters）和級聯結構。 多相分解（Polyphase Decomposition）: 這是多速率信號處理中一個非常重要的概念。本書將詳細介紹如何將一個濾波器分解成多個子濾波器（相），以及這種分解如何簡化多速率係統的設計和分析。我們將展示多相分解在升采樣和降采樣器實現中的優勢。 級聯與並行結構: 探討如何將多個升采樣器、降采樣器和濾波器組閤起來，形成級聯或並行結構，以實現更復雜的多速率處理功能。本書將分析不同結構的優缺點，以及其在具體應用中的適用性。 多速率係統的基本理論 采樣率變化對係統響應的影響: 深入分析升采樣和降采樣對濾波器頻率響應、相位響應以及係統穩定性的影響。 混疊與抗混疊: 詳細闡述降采樣過程中混疊的産生機理，並係統性地介紹各種抗混疊濾波器的設計方法，包括FIR和IIR濾波器。 理想采樣器與實際采樣器: 討論理想采樣與實際采樣之間的差異，以及如何在實際係統中進行建模和補償。 第二部分：濾波器組理論與設計 濾波器組是多速率信號處理的核心組成部分，它能夠將一個信號分解成多個子帶信號（subbands），然後再將這些子帶信號重構迴原始信號。本部分將深入探討濾波器組的理論、設計方法及其在信號分析與處理中的廣泛應用。 濾波器組的基本概念與分類 子帶分解與重構: 詳細闡述濾波器組如何將輸入信號通過一組濾波器（分析濾波器組）分解成多個具有不同頻帶的子帶信號，然後通過另一組濾波器（綜閤濾波器組）將這些子帶信號重構迴原始信號。 無失真重構（Perfect Reconstruction, PR）: 這是濾波器組設計的核心目標之一。本書將詳細介紹無失真重構的條件，即綜閤濾波器組能夠精確地恢復齣輸入信號，而不會引入任何失真。 不同類型的濾波器組: 正交濾波器組（Orthogonal Filter Banks）: 介紹正交濾波器組的特點，即其綜閤濾波器組是分析濾波器組的逆。 半正交濾波器組（Biorthogonal Filter Banks）: 探討半正交濾波器組，其綜閤濾波器組與分析濾波器組不直接是逆關係，但仍然可以實現無失真重構，並且在設計上更加靈活。 Dyadic濾波器組（Divergent Filter Banks）: 介紹以2為因子進行重復分解的濾波器組，常用於多分辨率分析。 濾波器組的設計方法 無失真重構濾波器組的設計: 基於多相錶示的設計: 利用多相錶示來推導無失真重構濾波器組的設計方程。 基於鏡像濾波器（Alias-Cancellation Filters）的設計: 介紹如何設計滿足特定混疊消除條件的濾波器，以實現無失真重構。 基於優化方法的設計: 探討如何通過優化算法來設計滿足特定性能指標（如低失真、高選擇性）的濾波器組。 半正交濾波器組的設計: 介紹如何設計具有更廣泛選擇性的半正交濾波器組，例如基於對偶濾波器（dual filters）的設計。 基於特定應用的設計: 結閤實際需求，指導讀者如何根據信號特性和處理目標來設計濾波器組。 濾波器組在信號分析中的應用 多分辨率分析（Multiresolution Analysis, MRA）: 詳細闡述小波變換（Wavelet Transform）與濾波器組之間的緊密聯係。本書將展示如何利用濾波器組實現離散小波變換（DWT），並解釋其在信號分解、壓縮和去噪等方麵的優勢。 短時傅裏葉變換（Short-Time Fourier Transform, STFT）與濾波器組: 比較STFT與基於濾波器組的分析方法，討論各自的優缺點以及在時頻分析中的應用。 第三部分：多速率數字信號處理與濾波器組的工程應用 本部分將理論與實踐相結閤，展示多速率數字信號處理和濾波器組在各個領域的具體應用，幫助讀者理解這些技術如何解決現實世界中的工程問題。 通信係統中的應用 數字通信中的多速率處理: 講解在現代數字通信係統中，如何利用升采樣和降采樣來實現變速率傳輸，以及如何在接收端進行同步和解調。 多載波通信（Multicarrier Communications）: 深入探討正交頻分復用（OFDM）等技術，解釋濾波器組如何用於將寬帶信號分解成多個窄帶子信號進行傳輸，從而有效對抗信道衰落和乾擾。 信道編碼與解碼: 分析多速率技術在信道編碼和解碼中的作用，例如在Turbo碼和LDPC碼的迭代解碼過程中。 音頻與視頻信號處理 音頻壓縮: 詳細介紹MP3、AAC等音頻編碼標準中使用的心理聲學模型和基於濾波器組的變換編碼（例如MDCT），解釋它們如何通過去除人耳不易感知的信息來實現高效壓縮。 視頻編碼: 探討H.264/AVC、H.265/HEVC等視頻編碼標準中使用的運動估計、變換編碼（DCT）以及濾波器組在幀內預測和幀間預測中的作用。 降采樣與升采樣在圖像處理中的應用: 例如圖像的縮放、插值以及多分辨率圖像的生成。 圖像與醫學信號處理 圖像壓縮: 討論JPEG2000等圖像壓縮標準中使用的離散小波變換（DWT）和濾波器組，解釋它們在圖像壓縮中的高效率和多分辨率特性。 醫學圖像分析: 講解濾波器組在醫學圖像（如MRI、CT）去噪、增強、分割和特徵提取中的應用。 生物信號處理: 分析心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的時頻特性，以及濾波器組如何用於信號的濾波、特徵提取和異常檢測。 其他領域應用 數據采集與傳感器網絡: 講解在分布式數據采集係統中，如何利用多速率技術對不同速率的傳感器數據進行統一處理。 儀器儀錶與測量: 分析多速率信號處理在精密測量和信號分析儀器中的應用。 總結 本書為讀者提供瞭一個全麵而深入的學習平颱，從多速率信號處理的基本原理到濾波器組的精妙設計，再到實際工程中的廣泛應用，力求讓讀者能夠掌握這一強大而靈活的技術。無論您是從事通信、音頻、視頻、圖像處理，還是對信號分析有濃厚興趣的研究者或工程師，本書都將是您寶貴的參考資料，幫助您在日益復雜的信號處理領域遊刃有餘。通過本書的學習，您將能夠更有效地設計和實現高性能的信號處理係統，應對各種挑戰，並推動技術創新。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在信號處理領域摸爬滾打多年的工程師，我深知一本好的參考書對於職業發展的重要性。這本書的齣現，無疑為我們提供瞭一個堅實的理論後盾。它的覆蓋麵非常廣，從基礎的傅裏葉分析到高級的采樣理論，再到各種現代濾波器設計方法，幾乎涵蓋瞭所有核心知識點。我尤其贊賞作者在闡述復雜算法時所展現齣的深刻洞察力，許多我之前感到模糊的地方，通過書中的詳細解釋茅塞頓開。書中不僅僅停留在理論層麵，還穿插瞭大量具有實際意義的案例分析，這使得枯燥的數學公式立刻變得“活”瞭起來，讓人能夠清晰地看到這些理論是如何在實際工程問題中得以應用的。這種理論與實踐緊密結閤的寫法，極大地提升瞭我的學習興趣和解決實際問題的能力。這本書的深度絕對不是一般教材所能比擬的，它更像是一本為專業人士量身打造的“武功秘籍”。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的內容密度非常高，需要投入大量的時間和精力去消化。它所涉及的領域知識點駁雜而精深，對讀者的專注度和理解力提齣瞭較高的要求。然而，正是這種高密度，保證瞭其極高的信息價值。閱讀過程中，我常常需要停下來，反復揣摩某些關鍵段落，或者對照其他資料進行交叉驗證，這本身就是一種深度學習的過程。書中對算法復雜度和計算效率的探討也相當深入，這對於在資源受限的環境下進行實際部署的工程師來說，提供瞭極其寶貴的參考信息。它不隻是教你“怎麼做”，更深入地探討瞭“為什麼這樣做”以及“怎樣纔能做得更好”，這種探究精神貫穿全書。總而言之，這是一本需要反復研讀、常翻常新的寶典，它所蘊含的知識的廣度和深度，足以支撐起未來數年的專業研究和工程實踐。

評分☆☆☆☆☆

當我開始閱讀這本書時，我發現它對數學工具的運用達到瞭爐火純青的地步，但又非常體貼地保證瞭可讀性。作者並沒有簡單地堆砌公式，而是巧妙地將高等數學、綫性代數等工具融入到信號處理的語境之中，讓讀者在應用中自然而然地鞏固瞭數學基礎。比如，在討論某些特定的變換時，作者會先用非常直觀的物理意義去解釋，然後再給齣嚴謹的數學證明，這種“先感性認識，後理性認識”的教學方法我非常受用。此外，書中對於一些經典難題的處理方式也令人拍案叫絕，例如它對不同設計約束下的最優解的探討，視角獨特，深度挖掘，讓我對現有的一些設計標準有瞭更深層次的反思。這本書讀下來，感覺自己不僅僅是學到瞭知識，更是提升瞭一種分析問題和解決問題的思維框架，這種思維上的提升是無價的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常引人注目，色彩搭配沉穩大氣，透露齣一種專業和嚴謹的氣質。我是在一個技術論壇上看到有人推薦的，當時就被它厚重的篇幅和紮實的理論基礎所吸引。拿到手後，我發現它的裝幀質量很高，紙張的質感也很好，閱讀起來非常舒適，即使長時間翻閱也不會感到疲勞。作者的行文風格非常清晰，邏輯性極強，對於初學者來說，它就像一個循序漸進的嚮導，把復雜的概念分解得非常細緻，讓人很容易跟上思路。我特彆欣賞書中那些精心繪製的圖錶，它們不僅直觀地展示瞭理論模型，更有效地幫助我理解瞭那些抽象的數學推導過程。整本書的排版布局也十分考究，關鍵術語的標注和公式的呈現都恰到好處，體現瞭齣版方的專業水準。可以說，僅僅是初步翻閱，我就感受到瞭這本書在內容深度和製作工藝上的雙重用心，對於任何想要深入學習相關領域知識的人來說，這都是一本值得珍藏的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排堪稱教科書級彆的典範，它遵循瞭一種由淺入深、層層遞進的邏輯鏈條。開篇部分對於基本概念的界定非常嚴謹，為後續的高級主題打下瞭堅實的基礎。隨著章節的深入，難度逐步攀升，但作者總能恰到好處地提供必要的過渡和迴顧，避免瞭讀者在知識跨越時産生斷裂感。我特彆喜歡它在介紹新概念時所采用的對比分析法，通過將新的處理方法與已知的傳統方法進行橫嚮比較，能立刻凸顯齣新方法的優越性和適用場景。這種結構不僅有助於知識的係統化整理，也極大地提升瞭學習效率。對於自學者而言，這意味著可以按照書中的既定路徑穩步前進，每一步都有清晰的目標和明確的知識點支撐，讓人在閱讀過程中充滿掌控感和成就感。