9787113141783 数字信号处理 中国铁道出版社 原萍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原萍 著

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出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113141783

商品编码：29579479724

包装：平装

出版时间：2012-04-01

基本信息

书名：数字信号处理

定价：30.00元

作者：原萍

出版社：中国铁道出版社

出版日期：2012-04-01

ISBN：9787113141783

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.640kg

编辑推荐

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《数字信号处理(高等学校城市轨道交通系列教材)》由原萍主编，主要介绍离散时间信号与离散时间系统的时域和变换域分析方法。重点在于离散时间傅里叶变换(DTFT)、离散傅里叶级数(DFS)、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、Z变换和数字滤波器设计。同时，阐述了模拟信号的数字化处理、数字滤波器结构和相关内容的Matlab实现。全书共7章。第。章主要介绍信号与信号处理的基本概念，以及数字信号系统的组成等一些基本知识；章讨论离散时间信号表示、运算，离散时间系统分析以及与之相关的Mat—lab程序；第2章是离散时间信号与系统的变换域分析，主要介绍DTFT、DFS、z变换以及与之相关的Matlab程序；第3章离散傅里叶变换，主要涉及DFT和与之相关的Matlab程序；第4章快速傅里叶变换，主要以基2FFT算法为主予以阐述FFT，并辅以Matlab实现；第5章和第6章是围绕数字滤波器，介绍数字滤波器结构和设计。本书可作为普通高等院校非电子信息类理工科本科生的教材，也可供从事相关工程技术的人员及其他爱好者使用。

内容提要

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目录

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第0章 绪 论 0．1 信号与信号分类 0．2 信号分析与信号处理 0．3 数字信号处理系统 0．4 数字信号处理的应用章 离散时间信号与系统 1．1 离散时间信号 1．2 离散时间系统 1．3 离散时间系统的差分方程描述法 1．4 本章相关的Matlab释义与程序实现 习 题第2章 离散时间信号与系统的变换域分析 2．1 非周期序列的傅里叶变换(DTFT) 2．2 周期序列的离散傅里叶级数(DFS) 2．3 周期序列的傅里叶变换 2．4 序列的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系 2．5 序列的Z变换 2．6 线性时不变系统的Z域分析 2．7 本章相关的Matlab释义与程序实现 习 题第3章 离散傅里叶变换(DFT) 3．1 离散傅里叶变换(DFT) 3．2 DFT的基本性质 3．3 频域采样 3．4 DFT的应用举例 3．5 本章相关的Matlab释义与程序实现 习题第4章 快速傅里叶变换(FFT) 4．1 直接计算DFT的运算量 4．2 时间抽取基2 FFT算法 4．3 频率抽取基2FFT算法 4．4 IDFT的高效算法 4．5 进一步减少运算量的措施 4．6 本章相关的Matlab释义与程序实现 习 题第5章 数字滤波器的网络结构 5．1 概 述 5．2 数字滤波器的实现结构 5．3 IIR网络结构 5．4 FIR网络结构 习 题第6章 数字滤波器的设计 6．1 基本概念 6．2 IIR滤波器的设计 6．3 FIR滤波器的设计 6．4 本章相关的Matlab释义与程序实现 习 题参考文献

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：原理、算法与应用 概述 数字信号处理（DSP）是现代电子信息技术的核心领域之一，它涉及将模拟信号转换为数字形式，并利用数字计算机对这些信号进行分析、变换、滤波、增强、识别以及压缩等一系列操作。随着信息时代的飞速发展，数字信号处理技术已渗透到我们生活的方方面面，从通信、音频、视频处理，到医学影像、雷达、自动控制，再到科学研究等，都离不开DSP的身影。本书旨在系统性地介绍数字信号处理的基本原理、核心算法以及在实际工程中的应用，为读者构建扎实的理论基础和解决实际问题的能力。 第一部分：数字信号处理基础 1. 信号与系统概述 信号的分类：我们将从最基本的概念入手，区分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，偶信号与奇信号等。理解信号的分类是后续深入学习的基础。 系统的基本概念：系统是处理信号的实体。我们将介绍系统的因果性、稳定性、线性与非线性、时不变性与时变性等重要性质。这些性质将帮助我们理解不同系统的行为特点，并为设计和分析系统提供依据。 卷积运算：卷积是描述线性时不变（LTI）系统输入-输出关系的数学工具。我们将详细讲解卷积的定义、计算方法以及其在系统分析中的重要作用，包括离散卷积和连续卷积。 2. 离散时间信号的表示与变换 傅里叶级数与傅里叶变换：傅里叶分析是揭示信号频谱特性的强大工具。我们将介绍离散时间傅里叶级数（DTFS）用于周期离散信号的表示，以及离散时间傅里叶变换（DTFT）用于非周期离散信号的频谱分析。 傅里叶变换的性质：深入探讨傅里叶变换的线性、时移、频移、卷积、微分等重要性质，理解这些性质如何简化信号和系统的分析过程。 傅里叶变换的应用：通过实例展示傅里叶变换在信号频谱分析、滤波器设计、调制解调等领域的应用。 3. 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT的定义与性质：DFT是DTFT在有限长信号上的离散化表示。我们将详细阐述DFT的定义，并介绍其周期性、线性、循环卷积等性质。 FFT算法：FFT是DFT的高效计算算法，其计算复杂度远低于直接计算DFT。本书将详细介绍Cooley-Tukey算法等经典的FFT实现方法，以及其在信号处理中的关键作用。 DFT/FFT的应用：讨论DFT/FFT在频谱分析、滤波器实现、相关运算、快速卷积等方面的广泛应用。 4. Z变换 Z变换的定义与性质：Z变换是将离散时间信号映射到复平面上的数学工具，它能够更方便地分析离散时间系统。我们将介绍单边Z变换和双边Z变换，以及收敛域（ROC）的概念。 Z变换的性质：深入研究Z变换的线性、时移、乘法、卷积、微分等性质，理解这些性质如何帮助我们分析和设计离散时间系统。 逆Z变换：讲解求解逆Z变换的方法，包括部分分式展开法、留数法等，从而将Z域的系统表示转换回时域。 LTI系统的Z域分析：利用Z变换分析LTI系统的频率响应、稳定性以及零极点配置等特性。 第二部分：数字滤波器设计 1. 滤波器概述 滤波器的作用与分类：介绍滤波器在信号处理中的基本作用，如去除噪声、提取特定频率成分等。我们将对滤波器进行分类，包括模拟滤波器与数字滤波器，无限脉冲响应（IIR）滤波器与有限脉冲响应（FIR）滤波器。 滤波器的性能指标：讲解描述滤波器性能的关键指标，如通带、阻带、过渡带、阻带衰减、通带纹波等，这些指标是设计滤波器时的设计目标。 2. 无限脉冲响应（IIR）滤波器设计 IIR滤波器的特点：讨论IIR滤波器相比FIR滤波器在实现相同频率响应时阶数较低的优势，以及其潜在的稳定性问题。 经典模拟滤波器原型：介绍巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等经典模拟滤波器的幅度响应特性，它们是设计IIR滤波器的重要基础。 从模拟到数字的变换：讲解双线性变换法、脉冲不变法等将模拟滤波器原型转换为数字IIR滤波器的常用方法。 IIR滤波器设计步骤：提供一个完整的设计流程，包括确定技术指标、选择模拟原型、进行模拟到数字的变换、以及系数的计算。 3. 有限脉冲响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器的特点：强调FIR滤波器具有线性相位特性，因此在语音、图像处理等对相位失真敏感的应用中具有独特优势。同时，其稳定性是内在保证的。 窗函数法：介绍使用不同的窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）截断理想滤波器的脉冲响应，从而得到FIR滤波器。分析不同窗函数的优缺点及其对滤波性能的影响。 频率采样法：通过在特定频率点上指定滤波器响应，来设计FIR滤波器。 最优逼近法（Parks-McClellan算法）：介绍利用Remez交换算法来设计最优的FIR滤波器，在给定的通带和阻带范围内，使最大纹波最小。这种方法可以获得更优的设计性能。 FIR滤波器设计步骤：提供FIR滤波器设计的完整流程，包括确定技术指标、选择设计方法、计算滤波器系数。 第三部分：数字信号处理的应用 1. 数字信号处理在通信系统中的应用 调制与解调：介绍数字调制技术（如ASK, PSK, QAM）以及相应的解调原理，如何利用DSP实现高效的信号传输。 信道编码与解码：讲解纠错码（如汉明码、卷积码、Turbo码）在提高通信可靠性方面的作用，以及DSP在这些算法实现中的应用。 自适应滤波器：介绍自适应滤波器如何在不知道信道特性的情况下，自动调整其系数以达到最佳滤波效果，例如在回声消除、噪声消除等场景。 2. 数字信号处理在音频与图像处理中的应用 音频信号处理： 音频编码与压缩：介绍MP3、AAC等音频编码标准的工作原理，如何利用DSP进行高效的音频数据压缩。 音频效果处理：如混响、均衡、降噪等，DSP在实现这些音频特效中的作用。 语音识别与合成：简要介绍语音信号的特征提取和模式识别，以及DSP在语音合成中的应用。 图像信号处理： 图像增强：如对比度增强、去噪、锐化等，DSP在提升图像质量方面的技术。 图像复原：如模糊复原、运动模糊去除等。 图像压缩：JPEG等图像压缩标准中DSP的应用。 边缘检测与特征提取：在图像分析和计算机视觉中的DSP技术。 3. 其他领域的数字信号处理应用 生物医学信号处理：如心电图（ECG）、脑电图（EEG）信号的分析与去噪，医学影像（CT、MRI）的重建与处理。 雷达与声纳系统：目标检测、跟踪、目标识别等核心功能中DSP的运用。 自动控制系统：数字PID控制器、状态空间控制等，DSP在实现高精度控制中的作用。 科学计算与数据分析：在地震勘探、天文观测、金融建模等领域，DSP作为强大的数据分析工具。 结论 本书从数字信号处理的基本概念出发，循序渐进地讲解了信号与系统的理论，傅里叶变换、Z变换等重要的数学工具，以及IIR和FIR数字滤波器的设计方法。最后，通过深入的实例分析，展示了数字信号处理在通信、音频、图像、生物医学等多个重要领域的广泛应用。学习和掌握数字信号处理技术，不仅是理解现代电子信息技术发展脉络的关键，更是解决实际工程问题、推动技术创新的重要能力。希望本书能为读者打开通往数字信号处理领域的大门，激发深入探索的兴趣，并为未来的学习和实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度是我非常看重的。我之前接触过一些数字信号处理的入门书籍，它们主要集中在基本的采样理论、傅里叶变换等概念，但真正涉及到滤波器的设计、谱分析、自适应滤波等更复杂的领域时，就显得力不从心了。这本书从目录上看，似乎涵盖了更广泛的主题，我猜测它应该会从基础概念出发，逐步深入到更高级的主题。我特别期待它在信号去噪和信号重建方面的论述，这在很多实际应用中都至关重要。比如，在音频信号处理中，如何有效地去除背景噪音，恢复原始声音的清晰度；在图像处理中，如何修复损坏的图像，恢复丢失的信息。这些都是我一直想深入了解的技术。而且，如果书中能提供一些实际案例的分析，比如某个工程项目中如何应用数字信号处理技术解决具体问题的，那将是我最大的收获。毕竟，理论再好，最终还是要落实到应用上的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我留下深刻的印象，细节之处体现了出品方的用心。封面设计简洁而不失专业感，色彩搭配和谐，给人一种沉静的学习氛围。书脊的文字清晰易读，方便在书架上查找。打开书页，纸张的厚度和光滑度都令人满意，手感舒适，印刷字体清晰规整，行距适中，阅读体验极佳，能够长时间沉浸其中而不会感到疲劳。我试着翻阅了几页，感受到的是一种严谨的学术态度和对知识的尊重。它传递出的信息是，这本书是一份经过精心打磨的学术成果，其内容一定是对数字信号处理这一领域进行了深入的探索和梳理。我期待在接下来的阅读中，能够体验到作者逻辑清晰的论证过程，以及其对复杂概念的精准把握。这种高质量的出版物，本身就是一种对读者的承诺，让我对即将展开的知识之旅充满信心。

评分☆☆☆☆☆

阅读一本好书，有时候就像结识一位良师益友。从这本书的封面和作者信息来看，作者“原萍”的名字给我一种严谨、务实的感觉，而“中国铁道出版社”的背景，则让我联想到其在工程技术领域深厚的积累和专业性。我倾向于认为，这本书不仅仅是理论知识的堆砌，更可能融入了作者在实际工程项目中的经验和思考。我特别在意作者在讲解复杂算法时，是否能够深入浅出，是否能将那些看似晦涩的数学模型与实际的应用场景紧密联系起来。我期待书中能够出现一些具体的工程应用案例，例如，在通信系统中，数字信号处理是如何实现高效的数据传输和解码的；在生物医学工程领域，它又扮演着怎样的角色。如果书中能够详细地解析一两个典型的应用场景，并一步步地引导读者去理解其中的技术细节，那将是我最大的收获。这不仅能加深我对理论知识的理解，更能激发我在实际问题中运用这些知识的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计真的让我眼前一亮。它不像很多理工科书籍那样，密密麻麻的文字和公式堆在一起，让人看了就头疼。这本书的字体大小和行间距都恰到好处，读起来非常舒服，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。图表的使用也非常精炼，每一个图都清晰地标注了相关的参数和含义，能够有效地辅助理解抽象的理论概念。我尤其喜欢它在某些关键概念的阐述上，会用一些生活中的例子来类比，这大大降低了理解门槛，让那些原本枯燥的技术术语变得生动起来。我试着翻阅了几页，发现作者在讲解算法时，不仅给出了数学推导，还穿插了一些伪代码或者简单的流程图，这对于我这种实践型学习者来说，简直是福音。有时候，看着一堆数学公式，脑子里一片空白，但如果能看到一个清晰的逻辑流程，就能立刻明白这个算法是如何运作的。这种“理论与实践并重”的设计理念，让我觉得这本书的作者一定是一位非常有经验的教育者，深知如何才能让学生真正掌握知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的光碟包装得严严实实，我费了好大劲才小心翼翼地拆开，生怕刮坏了封面。拿到手的时候，它比我想象的要厚实一些，拿在手里沉甸甸的，给人一种很实在的感觉。书页纸张的质感也挺好，不是那种容易泛黄的，摸起来滑滑的，字迹印刷得很清晰，没有模糊不清的地方。封面上那个数字信号处理的标题，字体设计得挺简洁大方的，旁边中国铁道出版社的标志也显得很专业。作者是原萍，名字写得也很显眼。整体包装和印刷质量都让我觉得这应该是一本很有分量的学术著作，内容肯定不含糊。我之前也在网上看到过一些关于数字信号处理的书，但很多都太理论化了，让人望而却步，希望这本能更接地气一些，毕竟是铁道出版社出的，可能在实际应用方面会有更多侧重吧。拿到书的那一刻，我的心情是有点小期待的，毕竟是花钱买的书，希望它能给我带来知识上的提升，不仅仅是堆砌的公式，而是能真正理解背后的原理和方法，甚至能指导一些实际工程问题。