數字信號處理 唐嚮宏 9787040202243 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐嚮宏 著

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040202243

商品編碼：29577352974

包裝：平裝

齣版時間：2006-12-01

基本信息

書名：數字信號處理

定價：28.40元

作者：唐嚮宏

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2006-12-01

ISBN：9787040202243

字數：420000

頁碼：349

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.409kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統討論數字信號處理的基本理論、基本算法和基本實現方法，注重基本概念、基本方法的講解，壓縮瞭繁瑣的理論推導，所列舉的大量典型示例注重理論聯係實際，例題、習題緊扣基本概念、基本原理、基本方法的應用，內容通俗易懂、易教易學。
全書共8章，主要涉及離散時間係統的基本特徵、連續時間信號的抽樣、離散時間係統的變換域分析方法、離散係統結構、快速傅裏葉變換（FFT） 以及IIR和FIR數字濾波器的理論和設計方法等內容。結閤各章節的內容，介紹瞭相應的MATLAB信號處理工具箱函數，給齣有關的仿真程序。
本書可作為大專院校電氣信息類專業的教材，也可作為在通信工程、電子信息工程、自動控製工程、圖像處理、語音處理等領域從事信號處理的科技工作者的參考書。

目錄

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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》 導論 數字信號處理（DSP）是現代電子工程、通信、計算機科學以及諸多科學領域不可或缺的核心技術。它涵蓋瞭一係列數學工具和算法，用於分析、修改和閤成數字形式的信號。隨著計算能力的飛速發展和數字技術的普及，DSP已滲透到我們日常生活的方方麵麵，從高清電視的圖像壓縮，到智能手機的語音識彆，再到醫療影像的分析，無不閃耀著DSP的智慧光芒。本書旨在深入淺齣地介紹數字信號處理的基本原理、核心概念和關鍵技術，為讀者構建紮實的理論基礎，並提供實用的工程應用指導。 第一部分：數字信號與係統基礎 1. 信號的數字化：采樣、量化與編碼 模擬信號與數字信號的區分： 闡述連續變化的模擬信號與離散化的數字信號在本質上的區彆，以及從模擬世界走嚮數字世界的必要性。 采樣定理（奈奎斯特定理）： 詳細講解奈奎斯特定理，即為瞭無失真地恢復模擬信號，采樣頻率必須大於信號最高頻率的兩倍。深入分析過采樣和欠采樣的後果，以及其在實際應用中的意義。 量化誤差： 解釋量化是將連續的采樣值映射到有限個離散電平的過程，並由此産生的量化誤差。討論均勻量化和非均勻量化的概念，以及如何通過增加量化位數來減小量化誤差。 編碼： 簡述將量化後的數字值轉換為二進製序列的過程，以及常用的編碼方式。 信號的錶示： 介紹離散時間信號的錶示方法，包括序列、嚮量等。 2. 離散時間係統 係統的定義與分類： 介紹綫性時不變（LTI）係統作為DSP研究的核心模型。討論因果性、穩定性、記憶性、時變性等係統特性。 差分方程： 講解描述LTI係統輸入輸齣關係的差分方程，這是理解係統行為的關鍵。 衝激響應： 定義和計算係統的衝激響應，並闡述其重要性——任何LTI係統的輸齣都可以錶示為輸入信號與衝激響應的捲積。 捲積： 詳細講解離散時間捲積的數學定義和計算方法。通過示例說明捲積在係統分析中的作用。 係統函數的概念： 引入係統函數（H(z)）的概念，解釋其與衝激響應（h[n]）的關係，以及在z域分析中的優勢。 第二部分：變換域分析 3. 傅裏葉變換（FT）及其離散化 連續時間傅裏葉變換（CTFT）： 迴顧CTFT，理解信號在頻率域的錶示，即信號的頻譜。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 介紹DTFT，它是對無限長離散時間信號進行頻譜分析的工具。討論DTFT的性質，如周期性（對應於模擬信號的帶寬限製）。 離散傅裏葉變換（DFT）： 講解DFT，它是對有限長離散時間信號進行的傅裏葉變換。DFT是計算機處理的直接基礎。詳細闡述DFT的定義、性質以及周期捲積與綫性捲積的關係。 快速傅裏葉變換（FFT）： 重點介紹FFT算法。解釋FFT的原理，即如何通過分解計算來大幅度降低DFT的計算復雜度，使其能夠高效實現。介紹Cooley-Tukey算法等經典FFT算法。 4. z變換 z變換的定義與性質： 引入z變換，它是DTFT的推廣，能夠處理序列的收斂性問題，並便於分析LTI係統的穩定性。詳細介紹z變換的綫性、時移、乘積等性質。 收斂域（ROC）： 解釋收斂域的概念，以及它如何決定一個序列是否具有z變換，並與係統的穩定性關聯。 逆z變換： 講解如何通過部分分式展開、留數定理等方法求解逆z變換，從而從z域錶達式恢復時域信號。 係統函數與z變換： 進一步闡述係統函數H(z)與LTI係統的聯係，以及如何通過H(z)分析係統的穩定性、頻率響應等特性。 第三部分：數字濾波器設計 5. 數字濾波器概述 濾波器的作用： 解釋濾波器在信號處理中的核心作用，即去除噪聲、分離信號、提取特定頻率成分等。 濾波器分類： 無限衝激響應（IIR）濾波器： 介紹IIR濾波器的基本特性，其衝激響應無限長，係統函數具有極點。討論其優點（係統復雜度低，過渡帶陡峭）和缺點（穩定性分析復雜，相位非綫性）。 有限衝激響應（FIR）濾波器： 介紹FIR濾波器的基本特性，其衝激響應有限長，係統函數隻有零點。討論其優點（穩定性易於保證，相位綫性）和缺點（設計復雜度高，需要更多階數）。 濾波器性能指標： 介紹通帶、阻帶、截止頻率、過渡帶寬度、衰減度、相位響應等關鍵性能指標。 6. FIR濾波器設計 窗函數法： 介紹使用窗函數截斷理想濾波器的衝激響應來設計FIR濾波器的方法。詳細講解常見窗函數（矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗、凱澤窗）的特性、優缺點及其對濾波性能的影響。 頻率采樣法： 簡述頻率采樣法的基本思想。 最優逼近法（Parks-McClellan算法）： 介紹Parks-McClellan算法，這是一種用於設計最優FIR濾波器的迭代算法，能夠達到最小最大誤差。 7. IIR濾波器設計 模擬濾波器原型設計： 介紹 Butterworth、Chebyshev（Type I and II）、Elliptic 等模擬濾波器設計方法，它們提供瞭濾波器的頻率響應模闆。 模擬信號到數字信號的變換： 介紹常用的變換方法，如脈衝不變法、雙綫性變換法，以及它們將模擬濾波器設計轉換為數字濾波器設計的原理和適用性。 IIR濾波器設計示例： 通過具體示例說明如何將模擬濾波器設計轉換為數字IIR濾波器。 第四部分：信號的變換與處理 8. 多速率信號處理 升采樣（插值）： 介紹升采樣（Upsampling）的概念，即增加信號的采樣率，並闡述其實現原理和應用（如信號的插值、提高數據率）。 降采樣（抽取）： 介紹降采樣（Downsampling）的概念，即降低信號的采樣率，並闡述其實現原理和應用（如數據壓縮、降低計算量）。 抽取濾波器： 解釋在降采樣前使用低通濾波器（抽取濾波器）去除高頻分量，避免混疊的必要性。 多速率信號處理的應用： 探討升采樣和降采樣在通信係統、音頻處理、圖像處理等領域的應用，如變采樣率係統、濾波器組等。 9. 自適應信號處理 自適應濾波器的概念： 介紹自適應濾波器，其濾波器係數能夠根據輸入信號的統計特性自動調整，以達到某種優化目標。 最小均方（LMS）算法： 詳細講解LMS算法，這是最常用的自適應算法之一。闡述其工作原理、收斂性分析以及在噪聲消除、均衡等方麵的應用。 遞歸最小二乘（RLS）算法： 簡述RLS算法，介紹其相較於LMS算法的優越性和計算復雜度。 自適應信號處理的應用： 探討自適應濾波器在迴聲消除、噪聲抑製、信道均衡、係統辨識等實際工程問題中的應用。 第五部分：應用與進階 10. 數字信號處理在通信係統中的應用 數字調製解調： 介紹ASK, FSK, PSK, QAM等數字調製技術，以及相應的解調方法。 信道編碼與解碼： 闡述糾錯碼（如海明碼、捲積碼、Turbo碼）在提高通信可靠性方麵的作用。 多址技術： 簡述OFDM（正交頻分復用）等先進的多址技術。 11. 數字信號處理在圖像和語音處理中的應用 圖像處理： 介紹圖像的采樣、量化、增強、復原、壓縮（如JPEG）等。 語音處理： 介紹語音的數字化、分析（如基頻估計、共振峰分析）、閤成、識彆（ASR）、編碼（如MP3）等。 12. 其他先進主題簡介 小波變換： 簡要介紹小波變換及其在信號時頻局部化分析中的優勢，以及在圖像壓縮、去噪等領域的應用。 譜估計： 介紹非參數譜估計（如周期圖法）和參數譜估計（如AR模型）方法。 結論 本書從基礎概念齣發，逐步深入到數字信號處理的各個核心環節，包括信號的數字化、離散時間係統的分析、變換域方法（DFT、FFT、z變換）、數字濾波器的設計（FIR與IIR）、多速率信號處理、自適應信號處理，並結閤通信、圖像、語音等領域的實際應用，力求為讀者提供一個全麵而深入的DSP學習路徑。通過掌握本書內容，讀者將能夠理解和分析各種數字信號處理問題，並具備設計和實現相應解決方案的能力，為在相關工程和科研領域做齣貢獻打下堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《數字信號處理》後，我最大的感受就是它的“全麵性”和“深度”。作者顯然在數字信號處理領域有著深厚的造詣，書中涵蓋瞭從理論基礎到前沿技術的方方麵麵。我之前閱讀過幾本同類書籍，但總覺得在某些細節上不夠深入，或者對某些重要概念的闡釋不夠清晰。這本書則不同，它在對基本原理進行詳細講解的同時，還涉及到瞭許多更高級的話題，比如多速率信號處理、小波變換等。這些內容對於我進一步深入研究數字信號處理的某個特定方嚮非常有價值。我注意到，書中對一些復雜算法的推導過程非常詳盡，並且提供瞭多種視角來理解，這讓我能夠從不同的角度去認識和掌握這些算法。更重要的是，書中還包含瞭大量的參考文獻，這為我提供瞭進一步拓展知識邊界的途徑。總而言之，這本書給我一種“厚積薄發”的感覺，既有紮實的理論基礎，又不乏對最新研究方嚮的探索，是一本非常值得反復研讀的佳作。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，在學習數字信號處理的道路上，我總感覺像是在迷霧中摸索，各種公式和定理層齣不窮，卻難以建立起完整的知識體係。而當我翻開這本書時，那種睏惑感漸漸消散，取而代之的是一種豁然開朗的喜悅。作者的敘述方式非常獨特，他並非簡單地羅列知識點，而是更側重於構建知識之間的聯係，讓讀者能夠深刻理解“為什麼”和“怎麼做”。我注意到，書中對數學推導的講解非常嚴謹，但同時又注意到瞭適度的精簡，避免瞭不必要的繁瑣，使得讀者能夠抓住核心要義。在一些關鍵的章節，例如關於采樣定理和重構的部分，作者通過圖示和對比，將理論與實際應用場景緊密結閤，讓我對這些看似枯燥的理論有瞭全新的認識。而且，我發現書中對於一些經典的算法，如FFT（快速傅裏葉變換），不僅給齣瞭詳細的推導過程，還深入分析瞭其計算效率的優勢，以及在不同應用中的錶現。這種深入骨髓的講解方式，讓我覺得這本書不僅僅是一本教科書，更像是一本可以伴隨我成長，不斷翻閱、學習的經典著作。

評分☆☆☆☆☆

對於我而言，一本優秀的專業書籍，不僅需要知識的深度，更需要清晰的邏輯和易於理解的錶述。《數字信號處理》這本書在這方麵做得非常齣色。作者在組織內容時，充分考慮瞭讀者的學習麯綫，從最基礎的概念開始，逐步引導讀者進入更復雜的主題。我特彆欣賞書中對於一些抽象概念的解釋方式，比如離散傅裏葉級數和變換之間的關係，作者用比喻和形象化的語言，將兩者之間的轉換過程描繪得十分生動，讓我能夠輕鬆地理解其中的奧秘。而且，書中在章節的劃分上也顯得非常閤理，每個章節都聚焦於一個核心主題，並且在內容安排上詳略得當，重點突齣。我發現，即使是對於一些我之前一直感到睏惑的知識點，在這本書中也得到瞭清晰的解答。這種條理清晰、結構嚴謹的編排方式，極大地提升瞭我的學習效率，讓我能夠更加專注地吸收知識，而不是被紛繁復雜的概念所淹沒。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》真是讓人愛不釋手！初拿到手，厚實精美的裝幀就讓人眼前一亮，仿佛預示著裏麵蘊含著深厚的知識海洋。我本身對信號處理一直抱有濃厚的興趣，但苦於市麵上很多教材要麼過於理論化，要麼例子不夠貼近實際，總是學得雲裏霧裏，難以消化。然而，這本書的齣現，著實讓我眼前一亮。它在概念的引入上循序漸進，從最基礎的離散時間信號和係統開始，逐步深入到傅裏葉變換、Z變換等核心概念，講解深入淺齣，邏輯清晰。最讓我驚喜的是，書中提供瞭大量的實例和圖示，這些生動形象的例子，讓抽象的數學公式變得觸手可及，仿佛一位經驗豐富的老師在我耳邊娓娓道來，將復雜的理論巧妙地轉化為易於理解的圖景。我尤其喜歡其中關於濾波器設計的部分，作者的講解方式讓我能夠清晰地理解不同濾波器的原理、優缺點以及適用場景，這對於我今後在實際項目中選擇閤適的濾波器大有裨益。這本書不僅是理論的寶庫，更像是實踐的指南，讓我感覺自己離掌握數字信號處理這門技術又近瞭一大步。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最開始拿到這本《數字信號處理》的時候，並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上同類的書籍太多瞭，質量參差不齊。但當我真正開始閱讀後，我徹底被它徵服瞭。這本書最大的亮點在於它對實際應用的關注。作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是大量引用瞭通信、音頻、圖像處理等領域的實際案例，將理論知識與工程實踐緊密地聯係在一起。例如，在講解自適應濾波器時，書中就結閤瞭噪聲消除的實際問題，詳細分析瞭如何通過算法的迭代更新來達到最佳的濾波效果。這種“學以緻用”的教學思路，讓我深深受益。我甚至可以直接將書中的一些方法和思路應用到我正在進行的一個小項目中，並且取得瞭不錯的效果。此外，書中還對一些常用的數字信號處理芯片和軟件工具進行瞭簡要的介紹，這對於希望將理論知識轉化為實際操作的讀者來說，無疑是錦上添花。我非常贊賞作者這種務實的態度，讓學習的過程充滿瞭動力和成就感。