数字信号处理学习指导 张立村,王民 9787563531516 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张立村，王民 著

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• 9787563531516
• DSP

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563531516

商品编码：29514440917

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：数字信号处理学习指导

定价：35.00元

作者：张立村,王民

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787563531516

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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与教材不同，张立材和王民主编的《数字信号处理学习指导》的编写力求突出重点、难点的分析，避免一般理论或教材内容的简单重复，关键习题的解答中包括解题程序及其运行结果，以利于教师掌握教材内容，扩充授课素材，降低答疑和上机辅导等教学工作强度。

内容提要

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张立材和王民主编的《数字信号处理学习指导》是《数字信号处理——原理、实现及应用》一书的教学配套参考书。针对学生学习和教学中存在的问题和困难，本书对《数字信号处理——原理、实现及应用》一书中的基本概念、重点内容和学习要点作了比较细致的归纳，一些重要的定理和结沦通过习题进行了深入的讨论和证明。本书既可与配套教材配合使用，也可独立使用。书中习题具有广泛性和代表性，概念突出．解题详细，便于自学或作教学参考。《数字信号处理学习指导》可供高等学校电子、通信、信息类及相关专业本科生复习、准备考研之用，也可供研究生、教师以及从事数字信号处理的技术人员参考。

目录

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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》（第二版） 内容简介 本书是数字信号处理领域的经典教材，全面系统地介绍了数字信号处理的基本概念、理论和方法。全书共分为十一章，内容由浅入深，逻辑清晰，结构严谨，既注重理论的深度，又强调实践的应用。本书的理论阐述严谨，推导过程详细，便于读者理解和掌握。同时，本书还提供了丰富的实例和习题，帮助读者巩固所学知识，提高分析和解决问题的能力。 第一部分：基础理论与概念 第一章：数字信号处理概述 本章首先阐述了数字信号处理（DSP）的定义、发展历程及其在现代科学技术和工程领域的广泛应用。通过对比模拟信号处理与数字信号处理的优缺点，强调了数字信号处理的优势，如易于实现高精度、灵活性强、可编程性好等。接着，介绍了数字信号处理系统的基本组成部分，包括信号源、模数转换器（ADC）、数字信号处理器（DSP）、数模转换器（DAC）以及输出设备。详细讲解了采样定理（奈奎斯特-香农采样定理），这是数字信号处理的核心理论之一，解释了如何从连续时间信号中提取离散时间信号，以及过采样和欠采样的概念及其影响。最后，介绍了信号的分类，包括连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号，以及奇信号与偶信号，并给出相应的数学描述。 第二章：离散时间信号与系统 本章深入探讨了离散时间信号的数学表示和基本运算。详细介绍了单位脉冲信号 $delta[n]$ 和单位阶跃信号 $u[n]$，它们是构建更复杂信号的基础。讲解了信号的移位、翻转、伸缩等基本运算，以及如何利用这些运算来描述信号的变换。重点介绍了线性时不变（LTI）系统，这是数字信号处理中最重要的一类系统。详细阐述了LTI系统的定义、性质（叠加性、时不变性）以及判断LTI系统的充要条件。引入了系统的冲击响应 $h[n]$，并给出了如何利用冲击响应和输入信号进行卷积运算来求解LTI系统的零输入响应和零状态响应。详细推导了卷积积分（连续时间）和卷积和（离散时间）的公式，并演示了如何通过图解法和代数法进行卷积运算。 第三章：离散傅里叶变换（DFT） 本章是数字信号处理的核心章节之一，引入了离散傅里叶变换（DFT）的概念，这是将时域离散信号转换为频域离散信号的关键工具。详细推导了DFT的定义及其逆变换（IDFT）的公式，解释了DFT的作用是将一个长度为N的离散时间信号分解为N个不同频率的正弦和余弦分量的叠加。介绍了DFT的性质，如周期性、线性性、时移性、频移性、对称性（共轭对称性和实序列对称性）以及帕塞瓦尔定理。重点讲解了DFT在频谱分析中的应用，通过计算DFT可以获得信号的幅度谱和相位谱，从而了解信号的频率成分。此外，本章还介绍了周期卷积的性质，以及DFT如何用于高效计算线性卷积（通过分段卷积方法）。 第四章：快速傅里叶变换（FFT） 本章介绍了快速傅里叶变换（FFT）算法，这是DFT的一种高效计算方法，极大地降低了DFT的计算复杂度。详细讲解了Cooley-Tukey算法，这是最常用的一种FFT算法，包括按时间抽取（DIT）和按频率抽取（DIF）两种基本形式。推导了DIT-FFT算法的蝶形运算结构和流程，并给出了算法的复杂度分析，从 $O(N^2)$ 降低到 $O(N log_2 N)$。讲解了如何通过旋转因子 $W_N^k = e^{-j2pi k/N}$ 进行复数乘法运算。本章还探讨了FFT在不同长度序列上的应用，包括功率 of 2 长度序列以及非2的幂次方长度序列的处理方法（如补零法）。FFT算法的出现使得DFT在实际工程应用中成为可能，对于信号分析、滤波、通信等领域具有划时代的意义。 第二部分：数字滤波器设计 第五章：有限冲激响应（FIR）滤波器 本章详细介绍了有限冲激响应（FIR）滤波器。FIR滤波器具有线性相位特性，这在许多应用中至关重要，可以避免信号失真。详细推导了FIR滤波器的系统函数和冲激响应的形式。重点讲解了FIR滤波器系数的求解方法，即滤波器设计。介绍了窗函数法，包括矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等，以及如何选择合适的窗函数来平衡通带纹波和阻带衰减。详细讲解了频率采样法和最优逼近法（Parks-McClellan算法），后者可以设计出在通带和阻带具有最优幅频特性的FIR滤波器。介绍了FIR滤波器的实现结构，如直接型、级联型和并联型。 第六章：无限冲激响应（IIR）滤波器 本章介绍无限冲激响应（IIR）滤波器。IIR滤波器相对于FIR滤波器，可以用较低的阶数实现相同的滤波性能，具有更高的计算效率。详细讲解了IIR滤波器的系统函数和冲激响应的形式。重点介绍了IIR滤波器的设计方法，包括直接设计法（如巴特沃斯、切比雪夫I/II型、椭圆滤波器）和间接设计法（如脉冲响应不变法、双线性变换法）。详细阐述了如何将模拟滤波器设计技术（如巴特沃斯滤波器的极点和零点配置）转换为数字滤波器设计。本章还讨论了IIR滤波器的稳定性问题，以及如何通过极点位置来判断系统的稳定性。最后，介绍了IIR滤波器的实现结构，如直接型I/II、级联型和并联型。 第三部分：信号处理的应用与进阶 第七章：离散傅里叶变换（DFT）的先进应用 本章在前几章的基础上，进一步深入探讨了DFT在信号处理中的高级应用。详细讲解了短时傅里叶变换（STFT），它克服了FFT只能分析整个信号的局限性，通过对信号分段并进行FFT分析，实现了对信号时频特性的分析，适用于非平稳信号的处理。介绍了STFT的窗口选择对时频分辨率的影响。此外，本章还详细介绍了FFT在频谱分析中的更具体应用，包括功率谱密度（PSD）的估计方法，如周期图法和改进周期图法。讨论了FFT在相关函数和互相关函数的计算中的应用，这对于信号识别、系统辨识等非常重要。 第八章：非平稳信号处理 本章专门讨论了非平稳信号的处理技术。非平稳信号是指其统计特性（如均值、方差、频谱）随时间变化的信号。除了前面介绍的STFT，本章还介绍了小波变换（Wavelet Transform）作为一种更先进的非平稳信号分析工具。详细讲解了连续小波变换（CWT）和离散小波变换（DWT）的基本原理，包括尺度函数、小波函数以及多分辨率分析的概念。阐述了小波变换在信号去噪、特征提取、压缩等方面的重要应用。 第九章：随机信号处理 本章将数字信号处理的理论扩展到随机信号领域。详细介绍了随机信号的定义、基本概念，如均值、自相关函数、功率谱密度等。阐述了平稳随机信号的性质，以及如何利用自相关函数和功率谱密度来表征随机信号的统计特性。重点介绍了谱估计方法，包括周期图法、Welch法、Burg法等，以及它们在随机信号分析中的优缺点。此外，本章还介绍了谱分析在通信、雷达、生物医学信号处理等领域的应用。 第十章：数字信号处理的实现 本章关注数字信号处理算法在硬件和软件上的实现问题。详细讨论了数字信号处理器（DSP）的体系结构，包括其指令集、流水线技术、中断系统以及特殊的功能单元（如MAC单元）。介绍了DSP芯片在实时信号处理中的优势。此外，本章还讨论了固定点运算和浮点运算的特点及其在DSP实现中的取舍。讲解了数字滤波器在硬件中的实现结构，如串联、并联、节约型结构等，以及如何根据实际需求选择合适的实现方式。 第十一章：数字信号处理的应用实例 本章通过具体的工程应用实例，巩固和展示了前面章节所学的数字信号处理理论和方法。涵盖的领域包括： 通信系统： 调制解调、信道编码、均衡等。 音频和语音信号处理： 音频编码、语音识别、回声消除等。 图像和视频处理： 图像压缩、边缘检测、运动估计等。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）信号分析、脑电图（EEG）信号处理等。 雷达和声纳系统： 目标检测、目标跟踪、信号滤波等。 通过这些实例，读者能够深刻理解数字信号处理在解决实际工程问题中的强大能力，并激发进一步学习和研究的兴趣。 本书内容翔实，结构合理，理论与实践并重，是学习数字信号处理的理想参考书。无论是初学者还是有一定基础的读者，都能从中受益。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，就像在数字信号处理的迷宫中给我点亮了一盏明灯。我是一名在校学生，接触数字信号处理课程以来，一直觉得理论知识和实际应用之间存在着一道鸿沟，课本上的公式和定理，有时候让人觉得很“虚”，不知道它们到底能解决什么问题。但是，《数字信号处理学习指导》这本书，很好地弥合了这一差距。它在介绍理论的同时，非常注重与实际应用的结合，比如在讲解傅里叶变换时，书中不仅给出了详细的数学推导，还联系了频谱分析在通信、医疗等领域的应用，让我瞬间明白了这个强大工具的价值。而且，作者在解释一些抽象概念时，用了非常生动形象的比喻，比如将滤波器比作“信号的筛选器”，让我一下子就理解了它的作用。书中提供的例题也很有代表性，既涵盖了基础的概念检验，也包含了一些综合性的应用场景，做完这些例题，感觉自己对知识的掌握程度有了质的提升。我尤其欣赏它对于初学者友好的设计，即使是第一次接触这门学科的人，也能相对轻松地跟随作者的思路进行学习。

评分☆☆☆☆☆

读完《数字信号处理学习指导》后，我感觉自己对数字信号处理的理解不再是零散的知识点堆砌，而是一个系统性的认知。这本书不仅仅是知识的搬运工，更像是经验的传授者。作者张立村和王民似乎深谙学习之道，他们不仅讲解了“是什么”，更深入剖析了“为什么”和“怎么做”。在某些章节，他们会给出一些“避坑指南”，提醒读者在学习过程中可能遇到的误区，并给出纠正的方法，这对于我这样的自学者来说，简直是无价之宝。我发现，他们并不鼓励死记硬背，而是引导读者去理解背后的逻辑和原理，从而能够灵活运用。书中对一些经典算法的讲解，比如FFT，不仅提供了算法的步骤，还对其复杂度、适用场景等进行了详细的分析，这让我对算法有了更深的认识，而不是仅仅停留在表面的代码实现。此外，书中还穿插了一些历史背景和发展脉络的介绍，这让我对数字信号处理这门学科的演进有了更宏观的了解，也更能体会到其中蕴含的智慧。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对数字信号处理一直抱着一种“敬而远之”的态度，总觉得这门学科过于“高冷”，非数学专业出身的我很难驾驭。然而，《数字信号处理学习指导》的出现，彻底改变了我的看法。这本书的语言风格非常接地气，作者们似乎能够站在读者的角度去思考，用最通俗易懂的方式去解释最复杂的概念。我尤其喜欢书中那些“思考题”和“拓展阅读”的部分，它们能够激发我的好奇心，让我主动去探索更深层次的问题，而不是被动地接受信息。这本书的逻辑结构也设计得非常合理，章节之间的衔接自然流畅，每学习完一个章节，我都能清晰地感受到自己知识的进步，而不是原地踏步。在学习过程中，我甚至会因为理解了某个难题而感到成就感爆棚，这种学习的动力，是很多其他教材所无法给予的。这本书真的让我体会到了学习数字信号处理的乐趣，让我看到了这条学习之路并非荆棘遍布，而是充满惊喜。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理学习指导》简直是为我量身定做的！我一直对数字信号处理这门学科感到既好奇又畏惧，总觉得它充满了复杂的公式和抽象的概念，难以捉摸。然而，当我翻开这本书，那种恐惧感瞬间消散了大半。作者张立村和王民的讲解方式实在是太清晰了，他们并没有一开始就抛出艰涩的理论，而是循序渐进，从最基础的概念讲起，比如什么是信号，什么是离散化，为什么要进行数字处理等等。我尤其喜欢书中那些贴近实际应用的例子，比如音频压缩、图像处理，这些我日常生活中经常接触到的东西，原来背后都有着如此精妙的数字信号处理原理。每一次阅读，都像是打开了一个新的世界，我能感受到作者们在引导我一步步深入，而不是把我扔进知识的海洋里自生自灭。他们对一些关键概念的类比和解释，也让我茅塞顿开，仿佛一直困扰我的迷雾被驱散了。这本书的排版也很舒服，图文并茂，不会让人觉得枯燥。每当遇到难点，我总能在这本书里找到解答的线索，甚至会给我带来新的思考方向。我真的迫不及待地想继续往下读，去探索更多精彩的数字信号处理知识。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的学习指导书，不仅要传授知识，更要激发读者的学习热情和独立思考能力。《数字信号处理学习指导》恰恰做到了这一点。作者张立村和王民在内容的编排上，展现出了深厚的功力。他们并没有将所有内容一股脑地呈现出来，而是 carefully curated，每一部分内容都像是精心挑选的砖石，构筑起一座坚实的知识大厦。我特别欣赏书中对于一些关键概念的“不同角度解读”，有时候一种解释不理解，换个角度，换个比喻，立刻就豁然开朗。而且，书中在讲解复杂算法时，会先给出其核心思想，再逐步深入到细节，这种“由简入繁”的学习路径，非常适合我这种需要时间消化吸收的学习者。最让我惊喜的是，书中还提供了一些调试和验证的建议，这让我意识到，学习不仅仅是理论推导，更需要实践的检验。这本书就像一位经验丰富的良师益友，在我迷茫时指点迷津，在我懈怠时鞭策鼓励，让我对数字信号处理这门学科充满了信心和兴趣。