数字信号处理：原理、实现与仿真(第2版) 唐向宏,孙闽红 9787040358834 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐向宏，孙闽红 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040358834

商品编码：29571627982

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：数字信号处理：原理、实现与仿真(第2版)

定价：32.80元

作者：唐向宏,孙闽红

出版社：高等教育出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787040358834

字数：

页码：321

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《数字信号处理：原理、实现与仿真（第2版）》系统讨论数字信号处理的基本理论、基本算法和基本实现方法，注重基本概念、基本方法的讲解，压缩了繁琐的理论推导，所列举的大量典型示例注重理论联系实际，例题、习题紧扣基本概念、基本原理、基本方法的应用，内容通俗易懂、易教易学。
全书共9章，主要涉及离散时间系统的基本特征、连续时间信号的抽样、离散时间系统的变换域分析方法、离散时间系统结构、快速傅里叶变换（FFT）、IIR和FIR数字滤波器的理论和设计方法，以及多抽样率信号处理与多分辨率信号分析等内容。结合各章节的内容，介绍了相应的MATLAB信号处理工具箱函数，给出有关的仿真程序。
《数字信号处理：原理、实现与仿真（第2版）》可作为大专院校电气信息类专业的教材，也可作为在通信工程、电子信息工程、自动控制工程、图像处理、语音处理等领域从事信号处理的科技工作者的参考书。

目录

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绪论
章 离散时间信号与系统
1.1 离散时间信号与序列运算
1.1.1 离散时间信号及表示方式
1.1.2 序列的运算
1.1.3 序列的能量、周期性以及几种常用序列
1.2 离散时间系统
1.2.1 线性时不变系统
1.2.2 单位冲激响应与系统响应
1.2.3 因果与稳定系统
1.3 连续时间信号的抽样
1.3.1 连续时间信号抽样的基本原理
1.3.2 抽样定理与连续信号的恢复
1.4 本章相关的MATLAB命令及应用
1.4.1 离散时间信号的MATLAB表示
1.4.2 离散时间信号运算的实现
1.4.3 差分方程的MATLAB求解
1.4.4 连续信号的离散与重构
小结
习题

第2章 离散时间系统的变换域分析-z变换
2.1 z变换与z逆变换
2.1.1 z变换的定义与收敛域
2.1.2 z逆变换
2.1.3 z变换的基本性质
2.2 离散时间系统的系统函数与系统特性的描述
2.3 系统的频率响应与系统滤波特性
2.4 z变换和拉氏变换的关系
2.5 本章相关的MATLAB命令及应用
2.5.1 z变换与z逆变换的MATLAB实现
2.5.2 有理多项式的部分分式展开与多项式的乘除
2.5.3 MATLAB对系统的描述及各系统模型的转换
2.5.4 离散LTI系统的时域响应与频率响应
小结
习题

第3章 离散时间系统的频域分析傅里叶变换
3.1 非周期序列的傅里叶变换及性质
3.1.1 非周期序列傅里叶变换
3.1.2 非周期序列傅里叶变换的性质
3.2 周期序列的离散傅里叶级数（DFS）及性质
3.3 有限长序列的离散傅里叶变换（DFT）
3.3.1 离散傅里叶变换（DFT）及性质
3.3.2 圆周卷积与有限长序列的线性卷积的关系
3.4 频域抽样理论
3.5 利用DFT对连续时间信号处理时应注意的问题
3.5.1 混叠失真与参数选择
3.5.2 频谱泄漏
3.5.3 栅栏效应
3.6 本章相关的MATLAB命令及应用
3.6.1 求系统幅度响应函数与相位响应函数
3.6.2 傅里叶变换的MATLAB实现
小结
习题

第4章 数字滤波器的基本结构
4.1 数字滤波器类型及结构表示方法
4.2 无限长单位冲激响应（ IIR）数字滤波器的基本结构与特点
4.3 有限长单位冲激响应（ FIR）数字滤波器的基本结构与特点
4.4 数字滤波器的格型结构
4.4.1 全零点FIR系统的格型结构
4.4.2 全极点IIR系统的格型结构
4.4.3 零极点IIR系统的格型结构
4.5 本章相关的MATLAB命令及应用
4.5.1 系统互联函数命令
4.5.2 系统不同结构的实现
4.5.3 系统格型结构的实现函数
小结
习题

第5章 快速傅里叶变换
5.1 快速计算DFT的改进途径
5.2 按时间抽选（DIT）的基-2 FFT算法
5.2.1 DIT-FFT算法的基本原理
5.2.2 DIT-FFT算法的特点
5.2.3 按时间抽选的FFT算法的其他形式流图
5.3 按频率抽选（DIF）的基-2 FFT算法
5.3.1 DIF-FFT算法的基本原理
……
第6章 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法
第7章 有限长单位冲激响应（ FIR）数字滤波器的设计方法
第8章 多抽样率信号处理与多分辨率信号分析
第9章 离散信号处理系统设计分析及有限字长效应

附录A 常用模拟低通滤波器设计方法
附录B MATLAB使用简介
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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绪论
章 离散时间信号与系统
1.1 离散时间信号与序列运算
1.1.1 离散时间信号及表示方式
1.1.2 序列的运算
1.1.3 序列的能量、周期性以及几种常用序列
1.2 离散时间系统
1.2.1 线性时不变系统
1.2.2 单位冲激响应与系统响应
1.2.3 因果与稳定系统
1.3 连续时间信号的抽样
1.3.1 连续时间信号抽样的基本原理
1.3.2 抽样定理与连续信号的恢复
1.4 本章相关的MATLAB命令及应用
1.4.1 离散时间信号的MATLAB表示
1.4.2 离散时间信号运算的实现
1.4.3 差分方程的MATLAB求解
1.4.4 连续信号的离散与重构
小结
习题

第2章 离散时间系统的变换域分析-z变换
2.1 z变换与z逆变换
2.1.1 z变换的定义与收敛域
2.1.2 z逆变换
2.1.3 z变换的基本性质
2.2 离散时间系统的系统函数与系统特性的描述
2.3 系统的频率响应与系统滤波特性
2.4 z变换和拉氏变换的关系
2.5 本章相关的MATLAB命令及应用
2.5.1 z变换与z逆变换的MATLAB实现
2.5.2 有理多项式的部分分式展开与多项式的乘除
2.5.3 MATLAB对系统的描述及各系统模型的转换
2.5.4 离散LTI系统的时域响应与频率响应
小结
习题

第3章 离散时间系统的频域分析傅里叶变换
3.1 非周期序列的傅里叶变换及性质
3.1.1 非周期序列傅里叶变换
3.1.2 非周期序列傅里叶变换的性质
3.2 周期序列的离散傅里叶级数（DFS）及性质
3.3 有限长序列的离散傅里叶变换（DFT）
3.3.1 离散傅里叶变换（DFT）及性质
3.3.2 圆周卷积与有限长序列的线性卷积的关系
3.4 频域抽样理论
3.5 利用DFT对连续时间信号处理时应注意的问题
3.5.1 混叠失真与参数选择
3.5.2 频谱泄漏
3.5.3 栅栏效应
3.6 本章相关的MATLAB命令及应用
3.6.1 求系统幅度响应函数与相位响应函数
3.6.2 傅里叶变换的MATLAB实现
小结
习题

第4章 数字滤波器的基本结构
4.1 数字滤波器类型及结构表示方法
4.2 无限长单位冲激响应（ IIR）数字滤波器的基本结构与特点
4.3 有限长单位冲激响应（ FIR）数字滤波器的基本结构与特点
4.4 数字滤波器的格型结构
4.4.1 全零点FIR系统的格型结构
4.4.2 全极点IIR系统的格型结构
4.4.3 零极点IIR系统的格型结构
4.5 本章相关的MATLAB命令及应用
4.5.1 系统互联函数命令
4.5.2 系统不同结构的实现
4.5.3 系统格型结构的实现函数
小结
习题

第5章 快速傅里叶变换
5.1 快速计算DFT的改进途径
5.2 按时间抽选（DIT）的基-2 FFT算法
5.2.1 DIT-FFT算法的基本原理
5.2.2 DIT-FFT算法的特点
5.2.3 按时间抽选的FFT算法的其他形式流图
5.3 按频率抽选（DIF）的基-2 FFT算法
5.3.1 DIF-FFT算法的基本原理
……
第6章 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法
第7章 有限长单位冲激响应（ FIR）数字滤波器的设计方法
第8章 多抽样率信号处理与多分辨率信号分析
第9章 离散信号处理系统设计分析及有限字长效应

附录A 常用模拟低通滤波器设计方法
附录B MATLAB使用简介
参考文献

现代电子技术基石：信号的奥秘与掌控 在我们身处的这个信息爆炸的时代，无处不在的电子设备和通信网络，都离不开一个核心概念：信号。从手机里的通话，到医学影像的诊断，再到自动驾驶的感知，信号如同看不见的脉搏，驱动着现代科技的运转。而要理解并有效地处理这些信号，就必须深入探究其背后的数学原理和工程实现。本书旨在为您揭开信号世界的神秘面纱，带领您领略信号处理的强大魅力，并掌握驾驭数字信号的精湛技艺。 洞察信号本质，构建理论基石 信号处理的旅程，始于对信号本质的深刻理解。本书将从信号的定义、分类入手，系统阐述各种信号的特性，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等。您将了解到，信号不仅仅是数据的载体，更是信息的载体，其内在的规律和变化蕴藏着丰富的知识。 傅里叶分析是信号处理的灵魂。我们将循序渐进地讲解傅里叶级数和傅里叶变换，揭示信号在频域的另一幅面貌。您将理解，一个复杂的信号可以被分解为一系列简单的正弦和余弦波的叠加，从而更容易地分析其频率成分。这不仅是理解信号特性的关键，更是后续滤波、调制等高级应用的理论基础。 拉普拉斯变换和Z变换，作为傅里叶分析的延伸，将在本书中得到详尽的阐述。拉普拉斯变换能有效地处理连续时间系统，而Z变换则是分析离散时间系统的有力工具。通过对这些变换的学习，您将能够更全面地理解线性时不变（LTI）系统的性质，包括其频率响应、稳定性以及瞬态和稳态行为。 揭秘数字世界，精通离散信号处理 随着数字技术的飞速发展，将模拟信号转化为数字信号进行处理已成为主流。本书将重点关注离散时间信号处理，这也是现代通信、控制、音频、图像等领域的核心技术。 采样定理是数字信号处理的基石。我们将深入探讨采样频率、奈奎斯特速率等关键概念，理解如何通过合理的采样将连续信号转化为离散信号，并避免失真。您将掌握模拟信号采样、量化和编码的完整流程，并理解数字信号表示的特点。 离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法——快速傅里叶变换（FFT），是数字信号处理中至关重要的工具。我们将详细讲解DFT的原理，以及FFT如何以极高的效率计算DFT，从而实现对离散信号的频率分析。您将学会如何利用FFT进行频谱分析，识别信号中的关键频率成分，并为后续的信号处理奠定基础。 设计高效滤波器，塑造信号的未来 滤波是信号处理中最基本也是最重要的操作之一。滤波器能够选择性地允许特定频率的信号通过，同时抑制其他频率的信号，从而达到去除噪声、增强有用信号、提取特定信息等目的。 本书将系统介绍数字滤波器的设计原理与方法。您将学习到有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器两大类滤波器的结构、特性和设计方法。我们将详细讲解各种设计算法，如窗函数法、频率采样法、Parks-McClellan算法等，并指导您如何根据实际应用需求选择合适的滤波器类型和设计参数。 您将深入理解滤波器的频率响应、幅频特性和相频特性，以及它们对信号处理结果的影响。通过实际的设计案例，您将能够独立完成各种类型的数字滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器，并能将其应用于音频降噪、图像平滑、通信信号的提取等实际场景。 掌握信号变换，解锁多维信息 除了时间和频率的变换，信号还可以在其他域上进行分析和处理。本书将为您介绍一些重要的信号变换，拓宽您的信号处理视野。 离散余弦变换（DCT）在图像和音频压缩领域发挥着举足轻重的作用。您将了解DCT的基本原理，并理解其如何在保留主要信息的同时，大幅度降低数据量，从而实现高效的数据压缩。 小波变换作为一种先进的信号分析工具，能够同时提供时间和频率的局部信息。我们将介绍小波分析的基本概念，并探讨其在信号去噪、特征提取、边缘检测等方面的应用。与傅里叶变换相比，小波变换在处理非平稳信号和局部特征时具有独特的优势。 实践出真知，仿真实现信号处理的强大能力 理论的学习固然重要，但将理论付诸实践，才能真正掌握信号处理的精髓。本书将秉持理论与实践相结合的原则，引导您通过仿真来验证和应用所学的知识。 您将学习如何使用专业的仿真工具，如MATLAB或Python的科学计算库，来实现各种信号处理算法。我们将提供丰富的仿真实例，涵盖信号的生成、采样、量化、滤波、频谱分析、特征提取等各个环节。 通过亲手编写代码、运行仿真实验，您将能够直观地观察信号在不同处理过程中的变化，深入理解算法的细节和效果。您将学会如何构建一个完整的信号处理系统，并对其进行性能评估和优化。 应用无处不在，信号处理的实际价值 本书的讲解，将始终与实际应用紧密结合，让您看到信号处理在各个领域的广泛应用。 在通信系统中，信号处理是实现信息传输、接收、调制、解调、编码、解码以及抗干扰的关键。您将了解数字通信中的信道编码、差错控制、均衡等技术，以及如何利用信号处理来提高通信系统的可靠性和效率。 在音频和图像处理领域，信号处理技术更是无所不在。您将学习到数字音频信号的采样、量化、压缩（如MP3）、降噪，以及数字图像的滤波、边缘检测、特征提取、图像增强和压缩（如JPEG）等技术。 在控制系统中，信号处理是实现对系统状态进行监测、估计和反馈控制的基础。您将了解状态空间分析、卡尔曼滤波等在现代控制理论中的应用，以及它们如何用于提高控制系统的精度和鲁棒性。 在生物医学工程中，信号处理对于医学影像的形成与分析、生理信号的监测与诊断起着至关重要的作用。您将了解到心电图（ECG）、脑电图（EEG）等信号的处理方法，以及它们在疾病诊断中的应用。 结语 数字信号处理，不仅是一门严谨的学科，更是一门充满创造力的工程艺术。它为我们理解和改造世界提供了强大的工具。本书希望通过对信号处理原理的深入讲解、实现方法的详细介绍，以及仿真实现的实践指导，帮助您建立坚实的理论基础，掌握精湛的工程技能，并激发您在信号处理领域的探索和创新。无论您是致力于信息科学、通信工程、计算机科学，还是自动化、控制工程，亦或是任何与信号相关的领域，掌握数字信号处理的知识，都将为您打开通往未来科技大门的一把关键钥匙。愿您在这趟探索信号奥秘的旅程中，收获满满，成就非凡。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版方是高等教育出版社，这本身就意味着其在学术内容的严谨性和权威性方面有一定的保障。我接触过不少高等教育出版社出版的教材，它们通常在内容的深度、广度和专业性上都做得比较出色。这本书的书号“9787040358834”也表明了它是一本新近出版或近期再版的书籍，这对于学习数字信号处理这样日新月异的领域来说，非常重要，可以避免接触到过时或者不那么前沿的知识。我期待这本书能够系统地梳理数字信号处理的发展脉络，从最基础的概念讲起，逐步深入到更复杂的理论和技术。尤其希望它能对数字信号处理在现代通信、雷达、生物医学工程、金融数据分析等领域的应用有一个清晰的介绍，这样我不仅能学到知识，还能了解这个学科的实际价值和未来发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常朴实，没有太多花哨的修饰，封面信息也十分清晰明了，直接点出了主题和作者。翻开第一页，纸张的质感也相当不错，摸起来有种厚实感，印刷字体清晰，排版规整，阅读起来不费眼。我当初选择这本书，很大程度上是因为“数字信号处理”这个方向对我而言至关重要，无论是学术研究还是实际工程应用，都离不开这个基础。市面上关于数字信号处理的书籍确实不少，但很多要么过于理论化，要么过于偏向某一个具体应用领域，难以找到一本既能系统讲解原理，又能兼顾实际实现的。唐向宏和孙闽红老师的这本书，从书名上看就给人一种全面的感觉，尤其“原理、实现与仿真”这几个词，精准地击中了我的需求。我特别期待它能深入浅出地讲解像傅里叶变换、Z变换、滤波器设计等核心概念，并且能够通过具体的编程实例或者伪代码来展示如何将这些理论转化为可执行的代码，最后通过仿真结果来验证理论的正确性。这样一来，学习过程就会变得更加直观和有成就感，而不是停留在抽象的概念层面。

评分☆☆☆☆☆

在接触数字信号处理领域之前，我曾花费大量时间在信号的采集、预处理以及基本的数学工具上。我理解，任何复杂的信号分析都离不开扎实的数学基础，尤其是线性代数、微积分和概率论。而对于数字信号处理而言，离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、卷积、相关等概念更是基石。我希望能在这本书中找到对这些核心概念清晰、严谨的数学推导，并且能够用生动的语言将其背后的物理意义和工程含义解释清楚。有时候，单纯的数学公式会让人望而却步，但如果能理解它所代表的实际意义，学习的动力就会大很多。此外，对于滤波器的设计，例如FIR和IIR滤波器，我希望能看到不同设计方法的对比分析，以及它们各自的优缺点和适用场景。这对我将来在实际项目中选择合适的滤波器至关重要。如果书中还能提及一些常见的信号处理应用，比如语音识别、图像处理中的一些基础技术，那就更令人兴奋了。

评分☆☆☆☆☆

数字信号处理，对我来说，不仅仅是一门学科，更是一种解决问题的思维方式。它教会我们如何将连续的世界离散化，如何通过数学模型来描述和预测信号的行为，以及如何在噪声和干扰中提取有用的信息。这本书的“原理、实现与仿真”的侧重点，正是我所看重的。我深信，理论的深度决定了我们理解问题的广度，而实现的细节则决定了我们解决问题的可行性。仿真，作为连接理论与实践的桥梁，更是不可或缺。我非常期待这本书能在算法实现层面提供详尽的指导，比如在C/C++、MATLAB或者Python等常用语言中的具体实现细节。这包括但不限于数据结构的选取、算法的优化、计算效率的提升等等。同时，对仿真结果的解读也至关重要，如何通过分析频谱、时域波形、误差指标等来评估算法的性能，这些都是我急切想要学习和掌握的。

评分☆☆☆☆☆

我对数字信号处理的理解一直有些零散，很多概念虽然知道，但总觉得不够系统，也缺乏将它们串联起来的逻辑。这本书的第二版，给我一种“精益求精”的期待。一般来说，第二版会吸取第一版的经验，在内容上进行更新和优化，修复可能存在的疏漏，并且根据最新的技术发展进行补充。我尤其关注书中在“实现”和“仿真”这两个环节的处理方式。我曾经尝试过一些其他的教材，有的例子过于陈旧，有的代码实现不够清晰，甚至有些仿真结果的解释也显得牵强。希望这本书能够提供更具代表性、更贴近实际应用场景的例子，并且对代码的编写思路、关键参数的选取都有详细的解释，这样我就能更好地理解“为什么这么做”，而不是仅仅“照着抄”。另外，关于仿真环境的选择和使用，如果书中能有相关的建议或者介绍，那就更好了。毕竟，不同的仿真工具可能在操作和结果呈现上有所差异，有一个相对权威的指导，可以省去我很多摸索的时间。