数字信号处理：Digital Signal Processing Second Edit pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蔡坤宝著 著

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• 傅里叶变换
• 滤波器
• 第二版

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121129940

商品编码：29692467882

包装：平装

出版时间：2011-03-01

基本信息

书名：数字信号处理：Digital Signal Processing Second Edition(第2版)(英文版)

定价：39.90元

作者：蔡坤宝著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-03-01

ISBN：9787121129940

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地阐述了数字信号处理所涉及的信号与系统分析和系统设计的基本理论、基本分析与设计方法、基本算法和处理技术。全书共10章，主要内容包括：离散时间信号与系统的基本概念，离散时间信号与系统的变换域分析，包括z变换和离散时间傅里叶变换、连续时间信号的抽样与重建，离散傅里叶变换及其快速算法(FFT)，数字滤波器实现的基本结构，IIR和FIR数字滤波器的设计原理与基本设计方法，数字信号处理中的有限字长效应，多抽样率数字信号处理。本书配有多媒体电子课件、英文版教学大纲、习题指导与实验手册。
本书可以作为电子与通信相关专业的本科数字信号处理课程中英文双语教学的教材，或中文授课的英文版教学参考书，也可供从事数字信号处理的工程技术人员学习参考。本书尤其适合初步开展数字信号处理课程中英文双语授课的师生选用。

目录

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1 Introduction
1．1 What Is a Signal
1．2 What Is a System
1．3 What Is Signal Processing
1．4 Classification of Signals
1．4．1　Deterministic and Random Signals
1．4．2　Continuous—Time and Discrete．TimeSignals
1．4．3　Periodic Signals and NonperiodicSignals
1．4．4　Energy Signals and Power Signals
1．5 verview ofDigital Signal Processing
2　 Discrete—Time Signals and Systems
2．1　Discrete—Time Signals：Sequences
2．2 Basic Sequences
2．2．1　Some Basic Sequences
2．2．2　Periodicity of Sequences
2．2．3　Representation ofArbitrary Sequences
2．3　Discrete—Time systems
2．4　Time-Domain Representations ofLTI Systems
2．4．1　The Linear Convolution Sum
2．4．2　Interconnections ofLTI Systems
2．4．3 Stability Condition ofLTIsystems
2．4．4　Causality Condition ofLTI systems
2．4．5 Causal and AnticausalSequences-
2．5　Linear Constant．Coefficient Di圩erence Equations
2．5．1 Recursive Solution ofDifferenceEquations
2．5．2　Classical Solution ofDifferenceEquations
2．5．3 Zero-Input Response and Zer0．StateResponse
2．5．4　The Impulse Response ofCausal LTISystems
2．5．5　Recursive Solution ofImpulseResponses
2．5．6　Classification ofLTI Discrete．TimeSystems
Problems
3　Transform—Domain Analysis of Discrete—Time Signals andSystems
3．1　The -Transform
3．1．1　Definition ofthe Z-Transforln
3．1．2　A General Shape ofthe RegionofConvergence
3．1．3　niqueness ofthez-Transform-
3．2 Relation Between the RoCs and Sequence Types
3．3　The Z—Transform ofBasic Sequences
3．4　The Inverse z—Transform
3．4．1 Contour Integral Method
3．4．2　Partial Fraction Expansion Method
3．4．3　Long Division Method

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代通信系统导论：原理、设计与实践》 一、 全书概览 《现代通信系统导论：原理、设计与实践》旨在为读者提供一个全面而深入的现代通信系统知识体系。本书由浅入深，循序渐进地阐述了通信系统的基本原理，涵盖了从信号的产生、传输到接收、处理的各个环节。同时，本书也紧密结合工程实践，探讨了现代通信系统中关键的设计要素、实现技术以及面临的挑战，力求使读者不仅理解理论，更能掌握实际应用的能力。全书结构清晰，逻辑严谨，内容翔实，既适合作为高等院校电子工程、通信工程、计算机科学等相关专业本科生和研究生的教材，也适用于通信行业的研究人员、工程师以及对通信技术感兴趣的业余爱好者。 二、 内容深度解析 第一部分：通信系统基础 第一章 信号与系统基础： 本章是全书的基石，回顾并系统梳理了信号与系统分析的核心概念。我们将从最基本的信号分类（连续时间与离散时间、周期与非周期、能量与功率信号）出发，深入介绍信号的数学表示方法，如冲激函数、阶跃函数等。系统分析方面，我们将重点讲解线性时不变（LTI）系统的特性，并通过卷积、傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换以及Z变换等强大的数学工具，揭示信号在不同系统中的行为规律。特别是，傅里叶变换作为分析频率特性的关键，我们将深入探讨其在通信领域的广泛应用，包括频谱分析、滤波器设计等。此外，本章还将引入概率论与随机过程的基本概念，为理解噪声和随机信号的特性奠定基础。 第二章 调制与解调技术： 调制是现代通信的核心环节，本章将系统介绍各种主要的调制技术。我们会从模拟调制开始，详细讲解调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）的原理、频谱特性、优缺点以及在语音和广播通信中的应用。随后，我们将重点转向数字调制技术，这是现代数据通信和无线通信的基石。本章将深入探讨幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相移键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）等关键数字调制方式。我们将分析它们的调制解调过程、星座图、功率谱密度、误码率（BER）性能，并讨论其在不同通信场景下的适用性。此外，还将简要介绍一些高级调制技术，如 $pi/4$-QPSK 和 GMSK，为后续章节的复杂系统打下基础。 第三章 传输介质与信道特性： 信号的有效传输离不开合适的传输介质和对信道特性的理解。本章将详细介绍各种常见的通信传输介质，包括有线传输（如同轴电缆、光纤）和无线传输（如自由空间、电离层）。对于每种介质，我们将分析其传输带宽、衰减特性、失真情况以及易受到的干扰。在信道特性方面，本章将重点关注信号在传输过程中遇到的主要挑战，如衰减（attenuation）、噪声（noise）、失真（distortion）和多径传播（multipath propagation）。我们将深入分析不同类型的噪声（如热噪声、散粒噪声）对信号的影响，以及它们如何增加通信系统的误码率。同时，我们将探讨失真（包括线性失真和非线性失真）的产生机理及其克服方法，并详细阐述多径传播在无线通信中引起的衰落和码间干扰（ISI），为后续章节的信道编码和均衡技术铺垫。 第二部分：现代通信系统设计与实现 第四章 数字基带传输： 本章专注于不包含载波的数字信号传输，即基带传输。我们将探讨时域和频域的信号表示，重点介绍脉冲成形（pulse shaping）技术，如升余弦滤波器和滚降余弦滤波器，以及它们在抑制码间干扰（ISI）方面的作用。本章还将深入讲解不同的信道编码技术，包括分组码（如汉明码、CRC码）和卷积码，并介绍它们的编码和解码原理、纠错能力和性能分析。此外，本章还将讨论信号的同步技术，包括载波同步和位同步，以及如何在接收端恢复这些同步信息，以确保信号的正确采样和判决。 第五章 码分多址（CDMA）与多用户接入： 随着通信需求的爆炸式增长，如何有效地共享通信资源成为关键。本章将深入探讨多用户接入技术，特别是码分多址（CDMA）。我们将详细讲解CDMA的基本原理，包括扩频（spread spectrum）技术，如直序扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。本章将分析CDMA的信号的产生和检测过程，以及其在抗干扰、保密性方面的优势。我们将详细介绍不同类型的CDMA系统，如宽带CDMA（WCDMA）和多载波CDMA（MC-CDMA），并讨论它们在第三代和第四代移动通信系统中的应用。同时，本章还将简要介绍其他多用户接入技术，如时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA），以及它们在不同通信标准中的组合应用。 第六章 移动通信系统： 移动通信是现代通信领域最活跃和最受关注的部分。本章将系统介绍移动通信系统的基本架构和关键技术。我们将从蜂窝网络的基本概念出发，阐述频率复用、小区划分、切换（handoff）等核心技术。本章将深入分析不同代际的移动通信系统，如第一代（1G）模拟系统、第二代（2G）数字系统（GSM）、第三代（3G）宽带CDMA系统、第四代（4G）LTE系统以及初步的第五代（5G）技术。我们将重点关注各代系统在调制方式、多址技术、传输速率、语音和数据支持等方面的演进。此外，本章还将讨论移动通信中的关键挑战，如信道衰落、干扰、移动性管理以及功耗优化。 第七章 无线局域网（WLAN）与蓝牙技术： 除了移动通信，无线局域网（WLAN）和蓝牙技术也是构成现代通信生态的重要组成部分，为个人和局域设备提供了便捷的无线连接。本章将详细介绍Wi-Fi（IEEE 802.11）系列标准的演进，包括802.11a/b/g/n/ac/ax等，分析它们的物理层技术、MAC层协议、传输速率、覆盖范围和安全性。我们将重点讲解OFDM（正交频分复用）在Wi-Fi中的应用及其优势。随后，本章将介绍蓝牙技术，包括其不同版本（经典蓝牙、低功耗蓝牙），讲解其通信协议栈、组网方式以及在个人区域网络（PAN）中的应用。我们将分析Wi-Fi和蓝牙各自的特点、优势以及在物联网、智能家居等领域的应用场景。 第八章 光纤通信系统： 光纤通信以其巨大的传输容量和低损耗的优势，成为现代通信网络的主干。本章将系统介绍光纤通信系统的原理、组成和关键技术。我们将从光信号的产生（光源）、传输（光纤）、接收（光探测器）三个核心环节展开。本章将详细讲解不同类型光纤（单模光纤、多模光纤）的特性，以及光信号在光纤中传输的损耗和色散机理。我们将介绍光放大器（如EDFA）在克服衰减中的作用。此外，本章还将讨论光调制和解调技术，以及光通信网络的设计和网络拓扑。最后，我们将展望光纤通信技术的未来发展趋势，如相干光通信和光子集成技术。 第九章 网络协议与数据传输： 任何通信系统的最终目标都是实现数据的有效传输和交换。本章将从网络协议的角度，深入剖析数据传输的实现机制。我们将介绍TCP/IP协议栈的各个层次，包括应用层（HTTP, FTP, SMTP）、传输层（TCP, UDP）、网络层（IP）和数据链路层（Ethernet）。本章将详细讲解TCP三次握手、四次挥手的连接建立与释放过程，以及TCP的流量控制和拥塞控制机制。我们将分析IP协议的路由选择机制。此外，本章还将简要介绍一些现代通信网络的重要组成部分，如路由器、交换机的工作原理，以及网络安全的基本概念，如加密和认证。 第三部分：前沿技术与发展趋势 第十章 认知无线电与软件定义网络（SDN）： 随着频谱资源的日益紧张和通信需求的多元化，传统的固定式通信系统面临挑战。本章将介绍认知无线电（Cognitive Radio, CR）的概念和关键技术。我们将探讨CR如何实现智能频谱感知、频谱共享和动态频谱接入，以提高频谱利用率。本章还将引入软件定义网络（SDN）的概念，分析SDN如何通过将控制平面与数据平面分离，实现网络的集中式管理和灵活编程，从而为构建更智能、更适应性强的通信网络提供基础。CR与SDN的结合为未来动态、智能的通信系统提供了可能。 第十一章 物联网（IoT）通信： 物联网（IoT）正在以前所未有的速度改变我们的生活和工作方式，其核心离不开各种通信技术。本章将聚焦物联网通信的特点和挑战。我们将介绍适用于物联网的各种通信协议和技术，包括低功耗广域网（LPWAN）技术（如LoRa, NB-IoT）、短距离无线通信技术（如Zigbee, Bluetooth Low Energy）以及传统无线技术在IoT中的应用。本章将分析IoT设备在功耗、带宽、安全性、连接性和部署方面的特殊需求，并探讨相应的通信解决方案。我们将讨论IoT通信在智能家居、智慧城市、工业自动化等领域的应用案例。 第十二章 5G及未来移动通信技术展望： 作为当前最先进的移动通信技术，第五代移动通信（5G）已经开始商用部署，并为未来的通信技术发展奠定了基础。本章将深入探讨5G的关键技术，包括大规模MIMO（Massive MIMO）、波束赋形（Beamforming）、网络切片（Network Slicing）以及边缘计算（Edge Computing）等。我们将分析这些技术如何实现超高带宽、超低时延和海量连接，以支持VR/AR、自动驾驶、工业互联网等新兴应用。本章还将展望6G及未来移动通信技术的发展方向，如太赫兹通信、人工智能在通信中的应用、空天地一体化网络等，勾勒出未来通信的蓝图。 三、 特色与价值 理论与实践并重： 本书不仅详细阐述了通信系统的理论基础，更紧密结合实际工程应用，通过丰富的实例和案例分析，帮助读者理解理论知识在实际设计和实现中的运用。 结构清晰，逻辑严谨： 全书按照由浅入深、由基础到前沿的逻辑顺序编排，章节之间衔接自然，形成一个完整的知识体系。 内容全面，覆盖广泛： 涵盖了从基础的信号与系统到现代的移动通信、物联网和未来通信技术，为读者提供了一个全面的视角。 面向读者广泛： 既是高年级本科生和研究生的理想教材，也是通信行业从业人员和技术爱好者提升专业技能的宝贵参考。 语言精炼，表述清晰： 采用专业但易于理解的语言，避免不必要的术语堆砌，力求使读者能够轻松掌握核心概念。 紧跟时代发展： 融入了最新的通信技术和发展趋势，确保内容的前沿性和实用性。 四、 学习建议 建议读者在学习过程中，不仅要理解理论公式和推导，更要重视概念的理解和工程实现的联系。可以结合相关的仿真软件（如MATLAB/Simulink、Python库）进行实践操作，加深对通信系统性能的认识。同时，关注通信行业的最新动态和技术标准，将书本知识与实际工程项目相结合，从而更好地掌握现代通信系统的设计、实现与优化。 《现代通信系统导论：原理、设计与实践》将引领读者踏上一段精彩的通信探索之旅，为理解并参与塑造未来互联世界打下坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是一种非常严谨且富有洞察力的学术表达方式，但它并非冷冰冰的。作者在处理一些关键性技术细节时，总是能够穿插一些历史背景或者技术发展的小插曲，这让原本可能略显单调的理论学习过程变得生动起来。比如，在介绍快速傅里叶变换（FFT）算法时，作者不仅解释了其数学原理，还简要回顾了这一算法是如何在计算资源极其有限的年代里取得突破的，这种人文关怀使得技术知识不再是孤立的符号集合。我尤其欣赏作者对“为什么”而不是仅仅对“是什么”的强调。它引导读者去思考技术背后的驱动力和设计的初衷，这对于培养一个真正的工程师的思维方式至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，这本书的配套资源和学习辅助设计做得非常出色。通常来说，一本厚重的技术书籍，如果没有好的辅助工具，学习起来会事倍而功半。但这本书在这方面做得非常到位。随书附带的练习题和案例分析不仅数量充足，而且难度梯度设置合理，完美地覆盖了每一章节的知识点。更值得称赞的是，对于那些具有挑战性的问题，书后都提供了详细的解题思路或最终答案，这极大地减少了自学时的困惑和挫败感。我个人认为，一本好的教科书，不仅仅是内容的堆砌，更是学习路径的引导。这本书的结构设计，就像是为读者精心规划了一条从入门到精通的阶梯，每一步都踏实有力，让人信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都让我感到惊喜。它不仅仅停留在理论层面，更重要的是，它花了大量的篇幅来阐述数字信号处理在实际工程中的应用案例。我发现书中对于各种滤波器的设计和性能分析部分写得特别透彻，从理论推导到实际代码实现的关键步骤都交代得一清二楚。这种实践导向的写作风格，对于我这种更侧重于动手能力的学习者来说，简直是如获至宝。很多其他教材在讲到傅里叶变换、Z变换这些核心内容时，往往只停留在公式的层面，但这本书却通过大量的图示和仿真结果，直观地展示了这些数学工具是如何影响和改变信号特征的。阅读过程中，我常常忍不住会暂停下来，自己动手在软件上模拟书中的例子，那种将理论与实践结合起来的满足感是无与伦比的。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我过去尝试过几本关于数字信号处理的教材，但大多都因为过于侧重于某一方面（要么是纯数学推导，要么是过于简化的应用介绍）而没能坚持读完。这本书给我的感觉是极其平衡和全面的。它在深入剖析离散时间系统、Z变换这些理论基石的同时，也毫不含糊地涉及了现代DSP系统中最热门的课题，比如自适应滤波和谱估计。对于那些想要在学术研究和工业界之间架起一座坚实桥梁的学习者而言，这本书无疑是上佳的选择。它提供了一个坚实的理论框架，让读者在面对未来新技术迭代时，能够快速适应和理解其底层原理，而不是仅仅停留在使用某个特定软件工具的层面。这本书的价值，在于它能教会你如何去思考信号处理的问题，而不仅仅是如何去计算一个结果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很引人注目，色彩搭配沉稳又不失现代感，光是拿在手里就能感受到一种专业的气息。我最近刚开始接触这个领域，希望能找到一本既能打好基础，又不至于太枯燥的教材。这本书的排版非常清晰，图文并茂，对于初学者来说非常友好。章节之间的逻辑衔接处理得非常顺畅，从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的算法和实际应用。尤其是那些复杂的数学公式，作者都给出了非常详尽的推导过程，每一步的解释都像是有一位经验丰富的老师在旁边耐心指导一样，让人很容易跟上思路。我特别喜欢它在概念解释上的那种深入浅出的能力，没有那种高高在上的学术腔调，而是真正站在读者的角度去思考如何才能让读者真正理解这些抽象的原理。这种教学方法对于提升学习兴趣和效率有着非常积极的作用。