数字信号处理简明教程 于凤芹 9787030320131 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于凤芹 著

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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030320131

商品编码：29691126541

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名：数字信号处理简明教程

定价：25.00元

作者：于凤芹

出版社：科学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787030320131

字数：

页码：

版次：1

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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《数字信号处理简明教程》共7章，由三部分组成：部分是离散时间信号与系统分析基础，包括离散时间信号与系统的基本概念以及时域描述、频域描述、z域描述的原理与方法，第二部分是数字谱分析，包括离散傅里叶变换和快速傅里叶变换，着重说明对连续信号进行数字谱分析的原理、产生的误差和解决的对策，以及快速傅里叶变换的原理．第三部分是数字滤波器设计，包括冲激响应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器、窗函数法设计线性相位FIR滤波器、数字滤波器的结构表示。在第2～7章中，还介绍MATLAB的具体使用方法。
《数字信号处理简明教程》结构体系新颖，内容取舍适度，阐述简明扼要，可作为普通高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、电气工程及其自动化、计算机应用、物联网工程、生物医学工程等专业的课程教材，也可作为科技人员学习数字信号处理的简明读物。

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：从理论到实践的桥梁 本书旨在为读者构建一个清晰、系统且实用的数字信号处理知识框架。 不同于冗长艰深的理论著作，本书侧重于核心概念的透彻理解和实际应用技巧的掌握，力求在精炼的篇幅内，为初学者铺就一条通往数字信号处理殿堂的平坦道路，同时也为有一定基础的读者提供回顾和深化理解的契机。 第一部分：信号与系统的基石 数字信号处理的核心在于对信号的分析和变换。本部分将从最基本的概念入手，详细阐述何为信号，信号的分类（模拟信号与数字信号，连续时间信号与离散时间信号），以及它们在现实世界中的不同表现形式。我们将深入探讨信号的各种基本运算，如加法、乘法、尺度变换、翻转和时移，这些看似简单的运算却是构建更复杂信号分析的基础。 随后，本书将引出“系统”这一关键概念。通过生动形象的比喻和图示，我们将揭示系统的定义，即一个能够处理输入信号并产生输出信号的实体。读者将系统地学习到描述系统行为的两种主要方式：差分方程和单位脉冲响应。我们将重点解析线性时不变（LTI）系统，因为它们在实际中应用最为广泛，并详细讲解其重要特性，如因果性、稳定性等。理解LTI系统的时域和频域特性，将为后续的学习奠定坚实的基础。 第二部分：离散傅里叶变换——洞察信号的频率世界 一旦掌握了信号与系统的基本理论，我们便进入了数字信号处理的核心技术——频率分析。本部分将聚焦于离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT）。我们将首先阐释傅里叶分析的意义，即如何将一个复杂的信号分解成一系列不同频率的正弦波的叠加。DFT作为在离散时间信号上的傅里叶变换，能够揭示信号在频率域的分布特征，这对于理解信号的频谱、识别噪声、提取有用信息至关重要。 本书将详细推导DFT的定义，并讲解其基本性质，如线性性、周期性、对称性等。更重要的是，我们将深入浅出地介绍FFT算法。FFT并不是一种新的变换，而是对DFT的一种高效计算方法。我们将从原理上解释FFT是如何通过“分而治之”的思想，显著降低计算复杂度，从而使得大规模信号的频谱分析成为可能。理论讲解将穿插具体的计算示例，帮助读者直观感受DFT/FFT的强大威力。 第三部分：滤波——塑造和净化信号的利器 滤波是数字信号处理中最常见也最重要的应用之一。本部分将详细介绍数字滤波器的设计与实现。我们将首先区分有限冲击响应（FIR）滤波器和无限冲击响应（IIR）滤波器两大类，并深入分析它们的结构、特性和优缺点。FIR滤波器以其稳定性、线性相位等优点在许多应用中备受青睐；而IIR滤波器则以其更高的设计灵活性和更低的阶数需求而著称。 本书将系统地介绍几种经典的滤波器设计方法，如窗函数法、频率采样法、巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。对于每种方法，我们将清晰地讲解其设计原理、设计步骤，并通过实际例子展示如何根据给定的技术指标（如通带、阻带、过渡带、衰减等）来设计出满足要求的滤波器。此外，我们还将讨论滤波器的实际实现，包括直接型、级联型、并联型等结构，以及它们在计算效率和数值稳定性方面的考量。 第四部分：信号的变换与分析——拓展视野 除了傅里叶变换，还有许多其他重要的信号变换技术，它们能够从不同的角度揭示信号的特性。本部分将介绍几种常用的信号变换，如Z变换和拉普拉斯变换。Z变换是离散时间系统分析的有力工具，它能够将离散时间域的差分方程转化为代数方程，极大地简化了系统的稳定性分析和系统函数的研究。拉普拉斯变换虽然主要用于连续时间系统，但与Z变换有着密切的联系，理解它们之间的关系有助于更全面地掌握系统分析的方法。 此外，本部分还将触及一些更高级的信号分析技术，如相关分析和卷积。相关分析用于度量两个信号之间的相似性，在信号检测、模式识别等领域有着广泛应用。卷积则是描述LTI系统输出与输入之间关系的数学运算，理解卷积能够帮助我们预测系统的响应。本书将通过清晰的解释和图示，使读者深刻理解这些变换和分析方法的意义和应用场景。 第五部分：数字信号处理的实践应用 理论知识的最终目的是为了解决实际问题。本部分将重点介绍数字信号处理在各个领域的典型应用。我们将从大家熟知的语音信号处理入手，讲解语音的产生、编码、压缩以及语音识别、语音合成等技术。接着，我们将探讨图像信号处理，包括图像的增强、去噪、复原、压缩和特征提取等。 此外，本书还将涵盖通信系统中的信号处理，如调制解调、信道编码、均衡等。还会涉及生物医学信号处理，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）的分析。对于每种应用，我们将简要介绍其背后的信号处理原理，并突出所涉及的关键技术。这些案例研究将帮助读者将所学的理论知识与实际应用联系起来，激发他们进一步探索和学习的兴趣。 本书的特色与价值： 循序渐进，逻辑清晰： 从基础概念到核心技术，再到实际应用，知识体系的构建层层递进，确保读者能够逐步掌握。 概念透彻，重在理解： 避免空洞的公式堆砌，强调核心概念的物理意义和数学原理的直观理解。 图文并茂，形象生动： 大量精心设计的图示和表格，辅助读者理解抽象概念，使学习过程更加轻松有趣。 实践导向，应用广泛： 紧密结合实际应用案例，展示数字信号处理的强大能力和重要价值。 精炼实用，高效学习： 力求在有限篇幅内涵盖最核心、最实用的知识点，帮助读者高效掌握数字信号处理的精髓。 适用读者： 本书适合于高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的本科生和研究生，以及从事相关技术工作的工程师和研究人员。对于希望系统学习数字信号处理的初学者，本书提供了扎实的基础；对于有一定基础的读者，本书能够帮助他们梳理知识，深化理解，并拓展视野。 通过本书的学习，读者将能够深刻理解数字信号处理的理论基础，掌握核心的处理技术，并能够将其应用于解决实际工程问题，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

读完这本教材后，我最大的感受是它在内容组织上的“务实”风格。它似乎更侧重于教你如何“做”而不是纯粹的理论推导。举个例子，在讲解快速傅里叶变换（FFT）算法时，它并没有将篇幅全部用于讲解蝶形运算的复杂数学结构，而是花了相当大的篇幅去讨论不同FFT算法的适用场景、计算复杂度和实现上的注意事项。这一点非常对我的胃口，因为我更关心的是如何在实际系统中高效地实现这些算法。书中对现代谱分析方法，比如Welch法、Bartlett法等，也进行了对比分析，指出了它们各自的优缺点和在处理不同噪声环境下的性能差异，这对于信号处理工程师来说是极其宝贵的经验之谈。如果说传统的教材侧重于“是什么”，那么这本书则更偏向于“怎么用”和“为什么这样用更有效”。它更像是一位经验丰富的前辈在手把手地教你解决实际工程问题，而不是一个冷冰冰的理论手册。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书在内容覆盖的广度上做到了一个很好的平衡点。它既没有像某些入门读物那样只停留在基础的离散卷积和差分方程上，也没有像某些研究生教材那样一开始就全部投入到小波变换或高阶统计量中。这本书很恰当地将DSP的传统核心——如FIR/IIR设计、FFT应用——打下了坚实的基础后，自然地过渡到了如多速率信号处理（抽取与插值）以及基本的自适应滤波概念。对我而言，这种循序渐进的布局非常关键，它确保了我在学习更复杂的系统辨识或盲源分离等高级主题之前，已经对信号的频率域和时域表示有了深刻的理解。它就像一座精心设计的知识阶梯，每一步都让你站得足够稳，才能放心地迈向下一步，这对于构建一个全面且扎实的DSP知识体系是极其有利的。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版来看，这本教材的用心程度也值得称赞。纸张的质量摸起来很舒服，长时间阅读眼睛不易疲劳，这对于需要长时间伏案学习的读者来说是个加分项。更重要的是，书中的公式和图表清晰度非常高，即便是涉及到复杂的矩阵运算，符号之间的层级关系也划分得井井有条，很少出现需要眯着眼去分辨上下标的情况。我尤其喜欢它在引入新概念时，往往会先用一个简短的“场景描述”或“工程动机”来铺垫，然后再给出严谨的数学定义。这种“动机先行”的叙事方式极大地增强了学习的连贯性，让你明白学习这个公式背后的意义，而不是仅仅记住它。这种细节上的关怀，使得整体的学习过程变得更为流畅和人性化，充分体现了出版方对教材质量的严格把控。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的某些章节对于我来说，阅读体验是有些“挑战性”的。我指的是那些涉及自适应滤波和非线性数字信号处理的部分。虽然作者努力试图用更直观的方式来解释LMS算法或卡尔曼滤波的原理，但毕竟这些课题本身的数学基础就比较深厚。在尝试理解这些高级主题时，我发现自己不得不频繁地回头查阅前面的线性代数和概率论的知识点。尽管如此，我必须承认，作者在处理这些复杂内容时已经做到了极致的清晰化。例如，在解释卡尔曼滤波的状态更新方程时，它非常耐心地分解了预测步和修正步的物理意义，这比我之前看过的几本国外原版教材都要来得顺口。这本书的优点在于，它没有因为内容难度大就回避深入讲解，而是选择正面迎击，为有准备的读者提供了深入钻研的阶梯。如果你对DSP的前沿应用感兴趣，这些章节绝对是值得你投入时间攻克的。

评分☆☆☆☆☆

这本关于数字信号处理的教材，给我的感觉是相当扎实，尤其是在基础概念的阐述上，作者下了不少功夫。我记得一开始讲解采样定理和量化误差时，讲解得非常透彻，把理论和实际应用结合得很好。很多教科书在这里讲得比较抽象，学生很容易一头雾水，但这本书里用了大量的图示和实例来辅助理解，让我这个初学者也能比较快地把握住核心思想。特别是对于傅里叶变换和Z变换的推导过程，作者的处理方式非常严谨，每一步的逻辑衔接都清晰可见，不像有些书直接丢出公式，让人摸不着头脑。对于后续的滤波器设计，比如FIR和IIR的设计方法，书中也给出了详尽的步骤和参数选择的依据，而不是简单罗列公式。总的来说，这本书的知识密度适中，既保证了专业性，又兼顾了读者的接受程度，对于希望系统学习DSP基础的读者来说，绝对是一个很好的选择。我个人认为，这本书的价值在于它搭建了一个非常稳固的理论地基，没有浮于表面的介绍，而是深入到数学原理层面，这对于日后深入研究或工程实践都是至关重要的。