數字信號處理及MATLAB實現（本科教材）） 餘成波 9787302154334 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘成波 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
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• 信號處理
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302154334

商品編碼：29670073945

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名:數字信號處理及MATLAB實現（本科教材））

定價：29.00元

售價：19.4元,便宜9.6元,摺扣66

作者:餘成波

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787302154334

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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精選大量典型例題，便於問題的闡述和學生的理解
　　完全從教學角度．齣發，內容由淺入深，並注重基本理論的推導、基本運算的掌握
　　教學可操作性強，既便於教師教學，也便於學生自學

內容提要

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《數字信號處理及MATLAB實現（第2版）/高等學校教材·電子信息》每章末均編有數量的習題，主要用以檢驗學生對基本概念的理解和對分析方法的掌握；同時，本書還配備瞭大量MATl）AB上機實驗。
　　《數字信號處理及MATLAB實現（第2版）/高等學校教材·電子信息》可作為高等科院校計算機、電子信息、通信、自動化等專業本科生的教材，也可供研究生以及從事有關工作的科技人員學習參考用書。

目錄

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章 離散時間信號與係統
1.1 離散時間信號——序列
1.1.1 序列的定義
1.1.2 序列的基本運算
1.1.3 常用典型序列
1.2 綫性時不變係統
1.2.1 綫性係統
1.2.2 時不變係統
1.2.3 綫性時不變係統的輸入、輸齣關係
1.2.4 因果係統
1.2.5 穩定係統
1.3 時域離散係統的輸入輸齣描述法——常係數綫性差分方程
1.3.1 常係數綫性差分方程
1.3.2 常係數綫性差分方程的遞推解法
1.4 模擬信號的數字處理
1.4.1 信號的采樣
1.4.2 信號的恢復
1.5 序列的傅裏葉變換及其性質
1.5.1 序列的傅裏葉變換定義
1.5.2 周期序列的離散傅裏葉級數
1.5.3 周期序列的傅裏葉變換
1.5.4 序列傅裏葉變換的性質
1.6 用MATLAB錶示和實現離散時間信號與係統
1.6.1 離散時間信號的MATLAB實現
1.6.2 離散序列的基本運算與波形變換的MATLAB實現
1.6.3 離散序列的奇偶分解MATLAB實現
1.6.4 常係數綫性差分方程解的MATLAB實現
1.6.5 序列的傅裏葉變換與信號重構MATLAB實現
習題與上機實驗
第2章 Z變換
2.1 Z變換的定義及收斂域
2.1.1 Z變換的定義
2.1.2 Z變換的收斂域（ROC）
2.2 Z變換的性質
2.2.1 綫性性質
2.2.2 序列的移位
2.2.3 序列的綫性加權
2.2.4 序列的指數加權（Z域尺度變換）
2.2.5 序列的倒置（反褶）
2.2.6 時域捲積定理
2.2.7 復捲積定理
2.2.8 初值定理
2.2.9 終值定理
2.2.10 復序列的共軛
2.2.11 巴塞伐爾（Parseval）定理
2.3 Z反變換
2.3.1 留數法
2.3.2 部分分式展開法
2.3.3 長除法（冪級數展開法）
2.4 Z變換與拉普拉斯變換、傅裏葉變換的關係
2.4.1 Z變換與拉普拉斯變換的關係
2.4.2 Z變換與模擬信號傅裏葉變換的關係
2.4.3 Z變換與序列傅裏葉變換的關係
2.5 離散係統Z域的分析
2.5.1 利用Z變換求解差分方程
2.5.2 係統函數
2.5.3 離散係統的因果性和穩定性
2.5.4 係統的頻率響應
2.5.5 頻率響應的幾何確定法
2.6 用MATLAB進行離散係統的Z域分析
2.6.1 MATLAB幾個信號處理工具箱函數
2.6.2 利用MATLAB繪製離散係統的零極圖
2.6.3 利用MATLAB分析離散係統的零極圖分布與係統單位響應時域特性的關係
2.6.4 利用係統函數求解離散係統差分方程的MATLAB
2.6.5 利用MATLAB實現z域的部分分式展開式
……
第3章 離散傅裏葉變換
第4章 快速傅裏葉變換
第5章 數字濾波器的基本結構
第6章 無限衝激響應濾波器（IIR）的設計
第7章 有限衝激響應濾波器（FIR）的設計

作者介紹

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文摘

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序言

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探索數字世界的奧秘：信號處理的理論基石與實踐應用 在信息爆炸的時代，我們每天都在與海量數據打交道。從智能手機的通信到醫學影像的分析，從音頻視頻的多媒體處理到航空航天的復雜導航，數字信號處理（DSP）技術無處不在，深刻地改變著我們的生活和工作方式。它如同連接現實世界與數字世界的橋梁，將瞬息萬變的模擬信號轉化為可供計算機理解和操作的離散數字信息，並最終還原為我們可感知的現實。 本書旨在為讀者構建一套堅實的數字信號處理理論體係，並重點強調理論與實踐的緊密結閤。我們將深入淺齣地剖析數字信號處理的核心概念，從最基礎的信號和係統齣發，逐步引導讀者理解離散時間信號的特性、綫性時不變（LTI）係統的分析方法，以及傅裏葉變換在信號分析中的核心作用。通過對這些基本原理的透徹理解，讀者將能夠掌握分析和設計數字信號處理係統的理論基礎。 第一部分：數字信號與係統的基礎 我們將從最根本的信號入手，探討數字信號與模擬信號的區彆與聯係。數字信號的采樣、量化和編碼過程將得到詳細闡述，這構成瞭將連續信號轉化為數字信號的關鍵步驟。接著，我們將聚焦於離散時間信號的錶示方法，包括序列、單位脈衝序列、單位階躍序列等基本信號，以及它們在信號分析中的重要性。 綫性時不變（LTI）係統是數字信號處理領域的核心模型。本書將詳細介紹LTI係統的定義、性質以及捲積運算在LTI係統分析中的關鍵作用。通過理解捲積，讀者將能夠預測輸入信號經過LTI係統後的輸齣信號，這是進行係統設計和分析的基礎。我們還會探討LTI係統的零狀態響應和零輸入響應，幫助讀者全麵理解係統的動態行為。 第二部分：頻域分析的強大工具——傅裏葉變換 頻域分析是數字信號處理的靈魂。我們將係統地介紹各種傅裏葉變換及其性質，包括離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉變換（DFT）以及傅裏葉級數（FS）等。這些工具能夠幫助我們揭示信號的頻率成分，理解信號在不同頻率上的能量分布，這對於信號的濾波、壓縮和調製至關重要。 DFT是數字信號處理中最常用的頻域分析工具，它能夠對有限長信號進行頻譜分析。我們將深入講解DFT的計算方法，並著重介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法。FFT以其高效的計算速度，極大地推動瞭數字信號處理技術的應用，使得實時信號處理成為可能。我們將通過詳細的講解和實例，讓讀者深刻理解FFT的原理和優越性。 第三部分：數字濾波器的設計與實現 濾波器是數字信號處理中不可或缺的重要組成部分，其作用是從混閤信號中提取特定頻率成分的信號，或者抑製不需要的頻率成分。本書將詳細介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 對於IIR濾波器，我們將探討其設計方法，包括巴特沃斯、切比雪夫和橢圓濾波器等經典設計規範，以及從模擬濾波器原型到數字濾波器的轉換方法。我們將分析IIR濾波器的傳遞函數、頻率響應和相位響應，並討論其在實際應用中的優缺點。 對於FIR濾波器，我們將重點介紹其綫性相位特性，以及窗函數法、頻率采樣法和最優逼近法（Parks-McClellan算法）等設計方法。FIR濾波器由於其穩定性好、易於實現綫性相位等優點，在許多應用中具有顯著優勢。我們將通過實例演示如何根據給定的技術指標設計齣滿足要求的FIR濾波器。 第四部分：信號的采樣與重建 采樣是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵步驟，而重建則是將離散時間信號恢復為連續時間信號的過程。我們將深入探討奈奎斯特-香農采樣定理，解釋采樣率與信號帶寬之間的關係，以及過采樣和欠采樣的影響。 本書還將詳細介紹插值和抽取技術，這些技術在改變信號采樣率，或者在信號處理過程中實現信號的升采樣和降采樣時發揮著重要作用。我們將分析不同插值算法的性能，例如零階保持、綫性插值、三次樣條插值等，並討論它們在實際應用中的適用性。 第五部分：現代信號處理技術的探索 除瞭上述基礎內容，本書還將觸及一些更現代的數字信號處理技術。我們將簡要介紹自適應信號處理的概念，例如自適應濾波器及其在噪聲消除、信號均衡等方麵的應用。自適應濾波器能夠根據輸入的信號特性自動調整其參數，從而實現更優化的處理效果。 此外，我們還將探討一些常用的變換，例如Z變換。Z變換是離散時間係統分析的強大工具，它能夠將時域的捲積運算轉化為頻域的乘法運算，簡化瞭係統的分析過程。通過Z變換，我們可以更方便地分析係統的穩定性、因數化以及係統函數的零極點分布。 理論聯係實踐：強調計算實現 本書的一個核心特色是高度重視理論知識在實際計算中的應用。我們將通過豐富的實例，演示如何利用 MATLAB 這一強大的工程計算軟件來實現數字信號處理算法。從基本的信號生成、濾波器的設計與實現，到頻譜分析和係統模擬，都將提供清晰的 MATLAB 代碼示例。讀者可以通過動手實踐，加深對理論知識的理解，並掌握利用計算工具解決實際工程問題的能力。 學習目標 通過學習本書，您將能夠： 理解數字信號處理的基本概念和原理，包括信號的錶示、LTI係統和捲積。 掌握傅裏葉變換及其性質，能夠進行信號的頻域分析。 理解和設計FIR和IIR數字濾波器，並掌握其 MATLAB 實現方法。 深入理解采樣定理，並掌握信號的采樣與重建技術。 初步瞭解自適應信號處理等現代信號處理技術。 熟練運用 MATLAB 解決數字信號處理相關的工程問題。 本書適閤作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等專業本科生的教材，也可作為從事相關領域研究和工程開發的專業技術人員的參考書。我們希望通過本書，能夠點燃您對數字世界探索的熱情，為您在數字信號處理領域打下堅實的基礎，助您在未來的科技創新道路上揚帆遠航。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性是我最為看重的方麵，而MATLAB部分的深度恰好滿足瞭我的期待。很多DSP教材雖然提到瞭編程實現，但往往隻是給齣一些代碼片段，或者直接將MATLAB代碼視為理所當然的結果，缺乏對代碼背後設計思想的深入剖析。餘成波老師在這本書裏，明顯是下瞭功夫去解釋“為什麼這麼寫”，而不是僅僅展示“怎麼寫”。例如，在講述譜分析時，從傳統的DFT到FFT的演變，再到實際應用中零填充、窗函數選擇的權衡，書中的講解就非常細緻。我個人最喜歡的部分是它涉及到瞭一些典型的應用案例，比如音頻信號的簡單處理、圖像濾波的基礎操作等。這些案例不僅僅是代碼的堆砌，更像是帶著讀者進行瞭一次完整的工程實踐流程的預演。通過這些例子，我能清晰地看到理論知識是如何轉化為解決實際問題的工具的。對於我這種正在準備畢業設計或者未來想從事相關硬件/軟件開發的學習者來說，這種“理論+實操”的結閤點，是無可替代的寶貴資源。如果隻是純理論的書，可能看完後還是會感到空虛，但這本書提供的代碼示例，簡直就是打開瞭通往實踐世界的一把鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和輔助學習體驗也值得一提。雖然我評價的是紙質書本身，但作為一套完整的教學體係，其內在的結構和潛在的資源導嚮性是能感受到的。例如，每一章末尾的習題設計，絕不是簡單的概念復述，而是巧妙地將本章的核心知識點融入到需要思考和計算的場景中。這些習題的難度分布也很有層次性，從基礎鞏固到稍微需要綜閤分析的題目都有覆蓋。更重要的是，很多習題的設置似乎都在隱約引導讀者去思考如何用MATLAB來驗證或求解，這與教材的主旨是高度統一的。對於自學者而言，這種結構化的學習路徑尤為重要，它提供瞭一種明確的學習目標和自我檢驗的手段。我很少遇到一本教材，能將“學什麼”和“怎麼練”結閤得如此緊密，讓我在做題時感覺自己不僅僅是在應付考試，而是在真正地構建知識體係。如果後續有配套的習題解析或在綫資源輔助，那這本書的價值將得到進一步的放大。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計其實挺樸實的，沒有那種花裏鬍哨的元素，拿到手裏能感覺到分量，這對於一本涉及到數字信號處理這種硬核內容的教材來說，反而是個加分項。我當時選這本書，很大程度上是因為它的名字裏強調瞭“MATLAB實現”，這對我來說是剛需。畢竟理論知識學完之後，如果不能用實際代碼跑起來驗證，總感覺心裏沒底。這本書的排版清晰，圖錶繪製得也很規範，不像有些教材，公式堆砌得讓人眼花繚亂，或者圖示模糊不清，看著就讓人打退堂鼓。尤其是那些基礎概念的引入，作者似乎花瞭不少心思去打磨語言，力求用一種相對平易近人的方式把DSP那些抽象的東西給講透。我記得初次接觸Z變換和FIR/IIR濾波器設計時，總是在概念和公式之間迷失，但這本書的講解路徑，更像是一個循序漸進的嚮導，先給你一個宏觀的認識，再逐步深入到數學推導。特彆是它在章節間的過渡處理得比較自然，不會讓人感覺前麵學的東西和後麵突然脫節瞭。總體來說，初翻這本書，給人的感覺是紮實、可靠，像是老師在為你構建一個堅實的知識框架，而不是簡單地羅列知識點。

評分☆☆☆☆☆

作為一本本科教材，它對知識點的廣度和深度把握得相當到位，展現齣一種平衡的美感。很多入門級的書可能會為瞭降低難度而犧牲掉重要的理論細節，導緻讀者在接觸更高級內容時會遇到巨大的障礙；而另一些過於深入的書籍，又常常會讓本科生在初始階段就望而卻步。這本書似乎找到瞭一條中庸之道。它沒有迴避諸如維納濾波器、自適應濾波等稍微復雜的主題，但處理方式是先構建清晰的直覺模型，然後再逐步引入復雜的數學框架。這種“先感性認識，後理性分析”的教學策略，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。尤其在涉及到離散時間係統分析時，對捲積、係統的穩定性與可實現性等核心概念的闡述，邏輯鏈條非常完整。我記得有一次，我被一個關於係統零極點的概念卡住瞭很久，翻閱這本書後，發現它用瞭一個非常巧妙的比喻和圖形輔助，瞬間就豁然開朗瞭。這種精心設計的教學輔助材料，是區分一本優秀教材和普通教材的關鍵所在，體現瞭作者深厚的教學經驗和對學生認知規律的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的學習習慣來看，這本書的行文風格是偏嚮嚴謹而又不失溫度的。它沒有過度使用口語化或過於隨意的錶達，確保瞭學術的準確性，但同時，作者在解釋關鍵術語時，總能把握好“精確定義”與“通俗解釋”之間的平衡點。很多技術書籍讀起來就像在啃乾澀的文檔，但這本書在關鍵轉摺點會加入一些提示性的文字，幫助讀者明確當前學習階段的重要性或難點所在。比如，在講到傅裏葉變換與Z變換的關係時，它會特彆強調這是連接連續時間信號與離散時間信號的橋梁，這種強調性語言能幫助讀者抓住重點。另外，這本書在引用和參考文獻的處理上也顯得比較規範，雖然作為本科教材這可能是基本要求，但它為那些有誌於繼續深造的學生提供瞭一個很好的起點，可以順著書中的綫索去查找更前沿或更深入的研究資料。總而言之，這本書帶給我一種“信賴感”，它像一位經驗豐富、思路清晰的導師，陪伴我一步步走過數字信號處理這座知識的高山。