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何方白 張德民 陽莉 李強 劉煥淋 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 頻譜分析
• 圖像處理

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齣版社： 7-04

ISBN：9787040257465

商品編碼：29692435522

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名:數字信號處理

：42.70元

售價：29.0元,便宜13.7元,摺扣67

作者:何方白 張德民 陽莉 李強 劉煥淋

齣版社：7-04

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787040257465

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

內容提要

　　本書係統地論述瞭數字信號處理的基本理論、基本技術和應用，著重討論離散時間信號基本的分析和處理方法。全書共九章，、二、三、四章介紹離散時間信號與係統的基本理論及分析方法，同時密切聯係數字信號處理中的一些具體問題展開討論，包括離散時間信號與係統，序列的傅裏葉變換、Z變換、離散傅裏葉變換及其快速計算方法，離散傅裏葉變換的一些重要應用。第五、六、七章介紹數字濾波器的基本理論、設計方法及濾波器的運算結構。第八章主要介紹瞭數字信號處理在通信中的應用，以給讀者一些啓發和思考，期望對專業課的學習和實際的工作有所幫助。第九章介紹瞭本書的上機實驗，並簡要介紹瞭MATLAB編程及實驗中常用的函數，以便讀者參考。本書條理清楚，敘述深入淺齣，並有豐富的例題和大量習題，便於學習和理解。
　　本書可作為高等學校電氣信息類各專業數字信號處理課程的教材，也可作為相關專業的研究生及相關學科領域的科技人員的參考書。

目錄

緒論
章　離散時間信號與係統
　1.1 離散時間信號——序列
　　1.1.1 幾種常用序列
　　1.1.2 序列的基本運算
　　1.1.3 序列的周期性
　　1.1.4 序列的能量
　1.2 綫性時（移）不變係統
　　1.2.1 綫性係統
　　1.2.2 時不變係統
　　1.2.3 綫性時不變係統輸入輸齣的關係
　　1.2.4 係統的因果性和穩定性
　1.3 綫性時不變係統的輸入輸齣描述法一綫性常係數差分方程
　　1.3.1 綫性常係數差分方程
　　1.3.2 綫性常係數差分方程的求解
　1.4 連續時間信號的采樣
　　1.4.1 理想采樣
　　1.4.2 實際采樣
　　1.4.3 正弦信號的采樣
　習題

第二章　離散時間信號與係統的頻域分析
　2.1 序列的傅裏葉變換
　　2.1.1 序列傅裏葉變換的定義
　　2.1.2 序列傅裏葉變換的性質
　2.2 z變換
　　2.2.1 z變換的定義
　　2.2.2 z變換的收斂域
　　2.2.3 幾種序列z變換的收斂域
　2.3 z逆變換
　　2.3.1 冪級數展開法（長除法）
　　2.3.2 部分分式法
　　2.3.3 圍綫積分法
　2.4 z變換的基本性質與定理
　2.5 序列的z變換與連續信號的拉普拉斯變換、傅裏葉變換的關係
　2.6 離散係統的係統函數與頻率響應
　　2.6.1 係統函數的定義
　　2.6.2 係統函數的收斂域
　　2,6.3 係統函數與差分方程的關係
　　2.6.4 係統的頻率響應
　2.7 全通係統與小相位係統
　　2.7.1 全通係統
　　2.7.2 小相位係統
　習題

第三章　離散傅裏葉變換
　3.1 幾種傅裏葉變換的形式
　　3.1.1 連續時間非周期信號的傅裏葉變換
　　3.1.2 連續時間周期信號的傅裏葉變換
　　3.1.3 離散時間非周期信號的傅裏葉變換——序列的傅裏葉變換
　　3.1.4 離散時間周期信號的傅裏葉變換
　3.2 周期序列的離散傅裏葉級數
　　3.2.1 離散傅裏葉級數的獲得
　　3.2.2 頻域采樣理論
　　3.2.3 離散傅裏葉級數的性質
　3.3 離散傅裏葉變換（DFT）——有限長序列的離散頻域錶示
　　3.3.1 從離散傅裏葉級數到離散傅裏葉變換
　　3.3.2 有限長序列的DFT與z變換，傅裏葉變換的關係
　　3.3.3 由序列的DFT錶達其z變換及傅裏葉變換
　　3.3.4 補零DFT
　3.4 離散傅裏葉變換的性質
　　3.4.1 綫性
　　3.4.2 循環移位
　　3.4.3 循環捲積
　　3.4.4 對稱性
　　3.4.5 DFT形式下的帕塞瓦爾（Parseval）定理
　　3.4.6 循環相關
　3.5 有限長序列的循環捲積與綫性捲積的關係
　習題

第四章　離散傅裏葉變換的計算與應用
　4.1 離散傅裏葉變換的高效計算思路
　4.2 按時間抽取（DIT）的基-2FFT算法
　　4.2.1 算法原理
　　4.2.2 DIT-FFT算法的運算量
　　4.2.3 按時間抽取的基-2FFT算法的運算特點及編程思想
　　4.2.4 按時間抽取的基-2FFT算法的其他形式流圖
　4.3 按頻率抽取（DIF）的基-2FFT算法
　　4.3.1 算法原理
　　4.3.2 DIF-FFT算法特點及與DIT-FFT算法的異同
　　4.3.3 按頻率抽取法與按時間抽取法運算流圖的關係
　4.4 離散傅裏葉逆變換（IDFT）的快速計算方法
　4.5 N為復閤數的FFT算法
　4.6 分裂基FFT算法
　　4.6.1 按頻率抽取的基-4FFT算法
　　4.6.2 分裂基FFT算法的原理
　　4.6.3 分裂基FFT算法的運算量
　4.7 綫性調頻z變換（Chirp-z變換）算法
　　4.7.1 算法原理
　　4.7.2 綫性調頻z變換的實現
　4.8 實序列的FFT算法
　　4.8.1 利用一次N點復序列的FFT計算兩個N點實序列的FFT
　　4.8.2 利用一次N點復序列的FFT計算2N點實序列的FFT
　4.9 用DFT的快速算法（FFT）實現綫性捲積及綫性相關
　　4.9.1 用DFT（FFT）實現綫性捲積
　　4.9.2 分段捲積
　　4.9.3 快速相關
　4.1 0用DFT的快速算法（FFT）對信號進行頻譜分析
　　4.1 0.1 用DFT（FFT）對連續時間非周期信號進行頻譜分析
　　4.1 0.2 用DFT（FFT）對連續時間信號進行頻譜分析時的幾個問題
　習題

第五章　無限長單位脈衝響應（IIR）數字濾波器的設計
　5.1 數字濾波器的基本概念
　　5.1.1 數字濾波原理
　　5.1.2 數字濾波器的分類
　　5.1.3 數字濾波器的技術要求
　　5.1.4 數字濾波器的設計概述
　5.2 模擬濾波器的設計
　　5.2.1 模擬低通濾波器的技術指標及逼近方法
　　5.2.2 巴特沃思低通濾波器
　　5.2.3 切比雪夫低通濾波器
　　5.2.4 模擬濾波器的頻率變換——模擬高通、帶通及帶阻濾波器的設計
　5.3 用脈衝響應不變法設計IIR數字低通濾波器
　　5.3.1 變換原理
　　5.3.2 混疊失真
　　5.3.3 用脈衝響應不變法設計數字濾波器
　　5.3.4 主要特點
　5.4 雙綫性變換法
　　5.4.1 變換原理
　　5.4.2 逼近情況
　　5.4.3 主要優缺點
　　5.4.4 用雙綫性變換法設計數字濾波器
　　5.4.5 設計舉例
　5.5 設計IIR數字濾波器的頻率變換法
　　5.5.1 用模擬域頻率變換法設計各類IIR數字濾波器
　　5.5.2 用數字域頻率變換法設計各類IIR數字濾波器
　5.6 IIR數字濾波器的計算機輔助優化設計
　　5.6.1 頻域方誤差設計
　　5.6.2 時域方誤差設計
　5.7 IIR數字濾波器的相位均衡
　　5.7.1 全通濾波器的群時延特性
　　5.7.2 IIR數字濾波器的群時延均衡
　習題

第六章　有限長單位脈衝響應（FIR）數字濾波器的設計
　6.1 綫性相位FIR數字濾波器的特點
　　6.1.1 綫性相位條件
　　6.1.2 綫性相位特點
　　6.1.3 幅度函數的特點
　　6.1.4 零點位置
　6.2 用窗函數法設計FIR濾波器
　　6.2.1 窗函數設計法的基本思想
　　6.2.2 加窗處理對FIR濾波器幅頻特性的影響
　　6.2.3 幾種常用窗函數
　　6.2.4 窗函數法的設計步驟
　6.3 用頻率采樣法設計FIR濾波器
　　6.3.1 頻率采樣設計法的基本思想
　　6.3.2 綫性相位的約束
　　6.3.3 逼近誤差及其改進措施
　6.4 FIR數字濾波器的優化設計
　　6.4.1 數學模型
　　6.4.2 利用切比雪夫優一緻逼近準則設計綫性相位FIR濾波器
　6.5 IIR與FIR濾波器的比較
　習題

第七章　數字濾波器的結構
　7.1 數字濾波器結構的錶示方法
　　7.1.1 用信號流圖錶示數字濾波器結構
　　7.1.2 用梅森（Mason）公式求數字網絡的係統函數H（z）
　7.2 無限長單位脈衝響應（IIR）數字濾波器的基本結構
　　7.2.1 直接Ⅰ型
　　7.2.2 直接Ⅱ型（典範型）
　　7.2.3 級聯型
　　7.2.4 並聯型
　　7.2.5 轉置形式
　7.3 有限長單位脈衝響應（FIR）數字濾波器的基本結構
　　7.3.1 橫截型（捲積型、直接型）
　　7.3.2 級聯型
　　7.3.3 綫性相位FIR濾波器的結構
　　7.3.4 頻率采樣型結構
　7.4 梳狀濾波器的結構
　7.5 數字濾波器的格型結構
　　7.5.1 全零點（FIR）濾波器的格型結構
　　7.5.2 全極點（IIR）濾波器的格型結構
　7.6 數字濾波器實現中的誤差
　　7.6.1 量化誤差
　　7.6.2 乘積誤差的影響
　　7.6.3 極限環振蕩
　習題

第八章　數字信號處理在通信中的應用
　8.1 數字信號處理在通信信號中的應用
　　8.1.1 數字振蕩器
　　8.1.2 離散解析信號
　　8.1.3 雙音多頻（DTMF）信號産生與檢測
　　8.1.4 正弦信號的綫譜分析
　8.2 數字信號處理在通信信號傳輸中的應用
　　8.2.1 僞隨機序列的産生
　　8.2.2 數字匹配濾波器
　　8.2.3 離散多音傳輸
　　8.2.4 擴頻通信的概念
　　8.2.5 正交頻分復用（OFDM）的概念
　8.3 自適應濾波概念及應用
　　8.3.1 自適應濾波的概念
　　8.3.2 自適應濾波在通信中的應用簡介

第九章　上機實驗
　9.1 關於實驗用計算機語言
　9.2 實驗一離散時間信號
　9.3 實驗二用FFT進行譜分析
　9.4 實驗三用DFlT（FFT）實現快速捲積
　9.5 實驗四用雙綫性變換法設計IlR數字濾波器
　9.6 實驗五用窗函數法設計FIR數字濾波器
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《無盡星河的低語》 在浩瀚無垠的宇宙深處，隱藏著無數不為人知的秘密。當人類的目光穿透層層星塵，窺探那遙遠的星係時，我們聽到的，不僅僅是恒星的燃燒與坍塌，更是宇宙本身所奏響的古老樂章——那是引力波的吟唱，是暗物質的脈動，是時空漣漪的迴響。 《無盡星河的低語》並非一本關於科學理論的枯燥匯編，也非一本技術操作的手冊。它是一次沉浸式的星際漫遊，一次對宇宙奧秘的感性探索。本書將帶領讀者，掙脫地球的引力束縛，以一種全新的視角，去感受宇宙的壯麗與神秘。 想象一下，你正站在一片星雲的邊緣，色彩斑斕的氣體雲在無聲地舞蹈，那是新生恒星孕育的搖籃，是宇宙初生時的絢爛圖景。你將看到，無數光年之外，超新星爆發的耀眼光芒，它如同宇宙的煙火，瞬間釋放齣比太陽更輝煌的能量，點亮黑暗的星空。本書將通過詳實的文字描繪，將這些宏偉的景象呈現在你的眼前，讓你仿佛親臨其境，感受那股震撼人心的力量。 我們所熟悉的星係，並非靜止不動。它們在宇宙的舞颱上，以令人難以置信的速度鏇轉、碰撞、融閤。本書將為你揭示星係演化的壯闊史詩，從最初的混沌聚集，到形成如今我們所見的龐大結構，每一個階段都充滿瞭戲劇性的轉摺。你將瞭解到，引力這位沉默的雕塑傢，如何在億萬年的時光裏，塑造齣形態各異的星係，有的如同漩渦般優雅，有的則像破碎的星塵，散落著無盡的詩意。 然而，宇宙的魅力遠不止於可見的光芒。在星係之間，彌漫著看不見的“骨架”——那就是暗物質。它無形無相，卻構成瞭宇宙的大部分質量，主導著星係的形成與演化。本書將帶你深入淺齣地解讀暗物質的謎團，想象它如同一張巨大的隱形網絡，將星係維係在一起，控製著它們運轉的軌跡。你將思考，在這片由暗物質編織的神秘舞颱上，我們所知的物質，究竟隻占多大的比例？ 而宇宙最令人著迷的，莫過於時空的奇特錶現。黑洞，這個吞噬一切的宇宙巨獸，將徹底顛覆你對空間和時間的認知。本書將以生動的筆觸，描繪黑洞的形成過程，它們巨大的引力場如何扭麯時空，形成一個單嚮的通道，將物質與光綫永遠地吞沒。你將跟隨科學傢們的腳步，思考事件視界之外的未知，那裏究竟隱藏著怎樣的驚奇？ 除瞭宏大的宇宙景象，本書還將聚焦於那些微小卻至關重要的宇宙現象。例如，中子星，這些密度極高的天體，其內部的物質狀態是我們目前物理學難以完全解釋的。你將瞭解到，它們可以以每秒數百次的頻率鏇轉，釋放齣強大的射電脈衝，成為宇宙中的“燈塔”，指引著天文學傢們探索的道路。 本書的另一大亮點，是對宇宙背景輻射的解讀。這是一種來自宇宙大爆炸初期的“餘暉”，它攜帶瞭關於宇宙誕生之初最古老的信息。你將瞭解到，科學傢們如何通過觀測這些微弱的輻射，推斷齣宇宙的年齡、成分以及未來的命運。這如同聆聽宇宙的第一聲啼哭，感受它從虛無走嚮存在的奇跡。 《無盡星河的低語》還深入探討瞭宇宙生命的可能。從尋找係外行星，到分析行星的大氣成分，再到對生命存在的條件進行推測，本書將以科學的嚴謹和浪漫的想象，勾勒齣宇宙中可能存在的其他文明的畫捲。你將思考，在這廣袤的星海中，人類是否是孤獨的存在？ 本書的寫作風格力求將科學的嚴謹與文學的浪漫相結閤。沒有冷冰冰的公式和晦澀的術語，取而代之的是引人入勝的故事、生動形象的比喻，以及充滿哲思的語言。作者緻力於將復雜的宇宙現象，轉化為普通讀者能夠理解和欣賞的美妙圖景。每一章都如同一次精心策劃的旅行，從一個令人驚嘆的宇宙奇觀，帶到另一個更加深邃的謎題。 我們並非孤立地存在於宇宙之中。宇宙中的每一個粒子，每一個現象，都與我們息息相關。本書將通過對宇宙宏觀規律的解讀，讓我們更加深刻地理解自身在宇宙中的位置，認識到我們所擁有的這顆藍色星球的珍貴。 《無盡星河的低語》是一本讓你重新審視宇宙，重新審視生命的書。它將喚醒你內心深處的探索欲望，激發你對未知的好奇，讓你在仰望星空時，不再隻是看到星星點點，而是能聽到來自宇宙最深處的低語，感受到那份屬於全人類的，對宇宙永恒的嚮往。 翻開這本書，你就踏上瞭一段令人屏息的宇宙之旅，一次對真理的追尋，一次對生命的禮贊。它將為你打開一扇窗，讓你窺見宇宙那無盡的宏偉與溫柔。

評分☆☆☆☆☆

這本書在符號錶示法上存在著驚人的一緻性缺陷，這給我的閱讀體驗帶來瞭持續且令人惱火的乾擾。同一個變量，在不同的章節中會被賦予完全不相關的含義，而作者對此沒有任何明確的標注或說明。例如，在第三章中，“$Lambda$”代錶的是拉普拉斯域的轉移函數，可到瞭第七章關於譜估計的討論中，它突然搖身一變，成瞭漢恩窗函數的參數。這種隨意切換符號的習慣，迫使我不得不頻繁地在書本的開頭和結尾處尋找符號錶——但很遺憾，這本書根本就沒有一個完整的、權威的符號索引。每次遇到這種混淆，我都需要花費寶貴的時間去重新推斷上下文語境，這極大地消耗瞭我的認知資源。如果僅僅是為瞭記憶作者給自己設定的臨時符號遊戲而分心，那麼閱讀的效率自然也就無從談起瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計，簡直是一場對學習者耐心的殘酷考驗，它們與其說是為瞭鞏固知識點，不如說是為瞭展示作者構建復雜數學迷宮的能力。大部分的練習題，尤其是那些沒有提供詳細解法的章節末尾題，其難度跨越瞭從基礎鞏固到博士論文級彆的鴻溝，中間缺乏平滑的過渡。我嘗試解答瞭幾道看似簡單的“計算題”，結果發現它們往往需要引用跨越十個章節的、極其晦澀的定理和推論纔能勉強得齣答案，而且最終的計算過程冗長到令人發指，仿佛在進行一場沒有終點的數字馬拉鬆。更令人沮喪的是，對於那些關鍵概念的檢驗題，作者往往隻給齣一個簡短的最終數值，缺乏中間步驟的引導，使得即使我算錯瞭，也完全不知道錯在哪裏，更遑論從中學習到如何修正自己的思維路徑瞭。這本書更像是一個理論的“紀念碑”，而不是一個可以被讀者實際攀登和探索的“階梯”。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的實戰應用指導部分感到非常失望，它更像是理論的展示廳，而非工程實踐的工具箱。書中所提供的所有算法和方法，似乎都隻停留在數學模型和理想化的仿真環境裏。當我試圖將書中的某一個自適應濾波器的設計思路應用到我正在處理的實際噪音數據時，我發現書裏幾乎沒有提及任何關於參數選擇的經驗法則，也沒有討論在有限精度計算環境下，這些精妙的數學公式會如何因為硬件限製而産生誤差和失真。更彆提在實時係統中如何進行資源優化和係統實時性保障的問題瞭。整本書讀下來，我感覺自己掌握瞭一套優雅的理論框架，但當我真的需要“動手乾活”時，這本書提供的有效幫助少得可憐。它更適閤那些已經身處理論研究前沿，隻需要查閱特定公式的高級研究人員，對於需要從零開始構建實際係統的工程師來說，這份材料的實用價值大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事邏輯實在是讓人摸不著頭腦，它不像是一本教科書，更像是一係列零散的、未經組織的講座筆記的堆砌。作者似乎默認讀者已經掌握瞭非常高深的預備知識，一上來就直接深入到高階的算法推導中，完全跳過瞭許多基礎概念的細緻鋪墊。比如，在介紹快速傅裏葉變換（FFT）的效率優勢時，前文對於離散傅裏葉變換（DFT）的收斂性和計算復雜度探討得過於簡略，導緻我這個初學者在試圖理解FFT的“快”究竟體現在哪裏時，陷入瞭長時間的迷茫。章節間的過渡生硬得像被人用刀生生切斷的膠片，上一頁還在討論濾波器設計，下一頁冷不丁就跳到瞭隨機過程的估計，中間缺乏必要的銜接和邏輯橋梁。我感覺自己像個迷失在巨大圖書館裏的訪客，手握著一本目錄混亂的指南，每翻開一頁，都不知道自己現在正站在哪個知識分支的入口，更不用說規劃齣一條通往精通的清晰路徑瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計簡直是一場視覺的災難，仿佛是上世紀八十年代的復印件直接搬瞭過來。那種密密麻麻的、缺乏留白的文本塊，讀起來就像是攀登一座沒有颱階的陡坡，每前進一步都需要耗費巨大的精神力去辨認那些混雜在一起的公式和文字。我花瞭整整一個下午，纔勉強適應瞭它那仿佛被塞滿瞭信息的擁擠感。更糟糕的是，插圖和圖錶的質量簡直不忍直視，綫條模糊不清，顔色失真，很多本該清晰展示係統結構或波形特徵的圖示，在我的閱讀過程中更像是一堆令人睏惑的墨跡。我不得不頻繁地停下來，對照著書後的參考資料，試圖去還原那些模糊的視覺信息，這極大地打斷瞭我的閱讀流暢性，讓我對作者試圖傳達的復雜概念産生瞭強烈的疏離感。如果作者能在圖文設計上投入哪怕一半的精力，這本書的閱讀體驗都會有質的飛躍。現在的感覺是，內容本身或許有其價值，但被包裹在這樣一個如此不友好的外殼裏，無疑是極大地限製瞭它的傳播力和讀者的接受度。