数字信号处理原理及应用(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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桂志国，陈友兴 著

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• 傅里叶变换

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118107968

商品编码：29704268020

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名:数字信号处理原理及应用(第2版)

定价：65.00元

售价：44.2元,便宜20.8元,折扣68

作者:桂志国,陈友兴

出版社：国防工业出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787118107968

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

桂志国、陈友兴主编的《数字信号处理原理及应用（第2版）》主要包括离散时间信号与系统的基本理论，快速傅里叶变换，数字滤波器的结构理论和设计方法，特殊滤波器的设计，有限字长效应及多抽样率转换等内容。
本书适合普通高等院校信息类相关专业本科生及研究生选为教材，也可作为相关工程技术人员的自学参考书。

目录

章 离散时间信号与系统的时域分析 1.1 离散时间信号-序列 1.1.1 几种常用序列 1.1.2 序列的基本运算 1.2 序列的卷积和与相关 1.2.1 序列的卷积和 1.2.2 序列的线性相关 1.3 线性移不变系统 1.3.1 线性系统 1.3.2 移不变系统 1.3.3 单位抽样响应与卷积和 1.3.4 因果系统 1.3.5 稳定系统 1.3.6 卷积和的性质及LTI系统的互连 1.4 线性常系数差分方程 1.4.1 线性常系数差分方程的描述 1.4.2 线性常系数差分方程的求解 1.5 连续时间信号的抽样及抽样定理 1.5.1 理想抽样 1.5.2 实际抽样 1.5.3 带通信号的抽样 习题第2章 离散时间信号与系统的z域分析 2.1 z变换的定义及收敛域 2.1.1 z变换的定义 2.1.2 z变换的收敛域 2.1.3 常用序列的z变换 2.1.4 z变换收敛域的性质 2.2 z变换 2.2.1 部分分式展开法 2.2.2 幂级数展开法 2.2.3 围线积分法（留数法） 2.3 z变换的性质与定理 2.4 z变换与连续信号拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系 2.4.1 z变换与拉普拉斯变换的关系 2.4.2 序列的z变换和傅里叶变换的关系 2.5 序列傅里叶变换及性质 2.5.1 非周期序列傅里叶变换 2.5.2 序列傅里叶变换的性质与定理 2.5.3 常用序列的傅里叶变换 2.6 离散时间系统的系统函数和频率响应 2.6.1 系统函数的定义 2.6.2 系统函数与差分方程的关系 2.6.3 系统的频率响应 2.6.4 利用H（z）的零极点分析系统 2.6.5 无限长单位抽样响应系统与有限长单位抽样响应系统 习题第3章 离散傅里叶变换 3.1 傅里叶变换的几种形式 3.1.1 非周期连续时间信号的傅里叶变换——时域连续、频域连续 3.1.2 周期连续时间信号的傅里叶级数——时域连续、频域离散 3.1.3 非周期离散时间信号（序列）的傅里叶变换——时域离散、频域连续 3.1.4 周期离散时间信号的傅里叶级数——时域离散、频域离散 3.2 周期序列的离散傅里叶级数及性质 3.2.1 周期序列的离散傅里叶级数 3.2.2 周期序列离散傅里叶级数的性质 3.2.3 周期序列的傅里叶变换 3.3 离散傅里叶变换 3.3.1 离散傅里叶变换的定义 3.3.2 DFT与z变换以及DTFT之间的关系 3.3.3 几种频率的关系 3.4 离散傅里叶变换的性质 3.4.1 离散傅里叶变换隐含的周期性 3.4.2 离散傅里叶变换的性质 3.5 有限长序列的循环卷积定理和循环相关定理 3.5.1 有限长序列的循环卷积 3.5.2 循环卷积定理 3.5.3 有限长序列的线性卷积和循环卷积 3.5.4 有限长序列的循环相关与循环相关定理 3.6 频域抽样理论 3.6.1 由X（k）不失真地恢复x（n）的条件 3.6.2 频率抽样的内插公式 3.7 基于DFT技术的频谱分析技术 3.7.1 利用DFT对连续非周期信号进行频谱分析 3.7.2 利用DFT对连续信号进行频谱分析中的问题及其解决方法 3.7.3 频率分辨率 习题第4章 快速傅里叶变换 4.1 DFT的运算量分析及改善途径 4.1.1 直接计算DFT的运算量 4.1.2 改善DFT运算效率的基本途径 4.2 按时间抽取的基-2FFT算法 4.2.1 算法原理 4.2.2 算法运算量分析 4.2.3 算法特点分析 4.2.4 按时间抽取的其他形式流图 4.2.5 DIT基-2FFT的软件编程思想 4.3 按频率抽取的基-2FFT算法 4.3.1 算法的基本原理 4.3.2 按频率抽取的FFF算法特点分析 4.3.3 时间抽取法与频率抽取法的比较 4.4 快速傅里叶反变换 4.4.1 稍微变动FFT程序和参数实现IFFT 4.4.2 不改变FFT的程序直接实现IEFT 4.5 FFT算法的MATLAB软件实现 4.6 实序列的FFT算法 4.6.1 利用频谱对称性推导实序列的FFT 4.6.2 离散哈德曼变换 4.7 基于FFT的线性卷积与线性相关快速算法 4.7.1 基于FFT的有限长序列线性卷积算法 4.7.2 基于FFT的有限长序列和无限长序列卷积算法 4.7.3 基于FFT的线性相关算法 习题第5章 数字滤波器的基本结构 5.1 数字滤波器结构的表示方法 5.2 无限长单位抽样响应（IIR）滤波器的结构 5.2.1 直接I型 5.2.2 直接Ⅱ型（典范型、正准型） 5.2.3 级联型 5.2.4 并联型 5.2.5 转置定理 5.3 有限长单位抽样响应（FIR）滤波器的基本结构 5.3.1 直接型（横截型、卷积型） 5.3.2 级联型 5.3.3 快速卷积型 5.3.4 频率抽样型结构 5.3.5 梳状滤波器 5.4 格型滤波器的基本结构 5.4.1 全零点（FIR）格型滤波器 5.4.2 全极点（IIR）格型滤波器 5.4.3 零、极点（IIR）格型滤波器 习题第6章 无限长单位抽样响应数字滤波器的设计 6.1 滤波器的基本概念 6.1.1 滤波器的分类 6.1.2 滤波器的技术指标 6.1.3 滤波器的设计步骤 6.2 模拟低通滤波器的设计 6.2.1 由幅度平方函数来确定系统函数 6.2.2 巴特沃思模拟低通滤波器的设计 6.2.3 切比雪夫模拟低通滤波器的设计 6.2.4 椭圆模拟低通滤波器的设计 6.2.5 贝塞尔模拟低通滤波器的设计 6.2.6 归-化原型滤波器设计数据 6.2.7 常用模拟滤波器的比较 6.3 基于模拟滤波器的IIR数字滤波器设计 6.3.1 抽样响应不变法 6.3.2 双线性变换法 6.4 数字高通、带通和带阻IIR滤波器的设计 6.4.1 模拟频带法 6.4.2 数字频带法 习题第7章 有限长单位抽样响应数字滤波器的设计 7.1 线性相位FIR数字滤波器及其特点 7.1.1 线性相位的定义 7.1.2 线性相位的条件 7.1.3 线性相位FIR滤波器的幅度特性 7.1.4 线性相位FIR滤波器的零点分布 7.2 窗函数设计法 7.2.1 设计方法 7.2.2 加窗处理对频谱性能的影响 7.2.3 典型窗函数 7.2.4 窗函数设计法举例 7.3 频率抽样设计法 7.3.1 设计方法 7.3.2 逼近误差 7.3.3 频率抽样法设计举例 7.4 等波纹佳设计法 7.4.1 设计思想 7.4.2 交错点组定理 7.4.3 Parks-McClellan算法 7.4.4 MATLAB实现 7.5 IIR滤波器和FIR滤波器的比较 习题第8章 常用的特殊滤波器 8.1 常用的特殊IIR滤波器 8.1.1 全通滤波器 8.1.2 小相位滤波器 8.1.3 特殊零极点二阶滤波器 8.2 简单整系数FIR滤波器 8.2.1 均值滤波器 8.2.2 平滑滤波器 8.2.3 建立在零极点相消思想的简单整系数滤波器 习题第9章 有限字长效应 9.1 问题的提出 9.2 二进制数的表示 9.2.1 定点运算与浮点运算 9.2.2 原码、补码和反码 9.3 量化误差 9.3.1 定点运算的量化误差 9.3.2 浮点运算中的量化误差 9.4 系统输入信号的量化效应 9.4.1 信号量化误差的统计分析 9.4.2 量化噪声通过线性系统的响应 9.5 系统系数的量化效应 9.5.1 系数量化误差对系统零极点的影响 9.5.2 系数量化对滤波器稳定性的影响 9.6 定点运算FIR滤波器的有限字长效应 9.6.1 FIR滤波器的有限字长效应 9.6.2 FFT算法的有限字长效应 9.7 定点运算IIR滤波器的有限字长效应 9.7.1 量化噪声 9.7.2 极限环振荡 9.7.3 死带效应 9.8 浮点运算的有限字长效应 习题0章 多抽样率转换 10.1 按整数因子D抽取 10.1.1 抽取器 10.1.2 抗混叠抽取器 10.1.3 频谱关系 10.2 按整数因子，内插 10.2.1 插值器 10.2.2 插值器的频域分析 10.2.3 插值器的时域关系 10.3 按有理因子I/D的抽样率转换 10.4 多抽样率转换FIR滤波器的MATLAB实现 1O.4.1 相关的MATLAB函数 10.4.2 FIR整数插值举例 10.4.3 FIR整数抽取举例 10.4.4 FIR有理因子的抽样率转换 10.5 多抽样率转换的FIR滤波器结构 10.5.1 整数因子抽取的FIR实现 10.5.2 整数因子插值的FIR实现 10.5.3 多相FIR结构 习题参考文献

作者介绍

文摘

序言

《现代通信系统基础》 内容简介 《现代通信系统基础》是一本面向高等院校通信工程、电子工程、计算机科学与技术等相关专业本科生和研究生的教材。本书系统地介绍了现代通信系统的基本原理、关键技术和典型应用，旨在帮助读者建立起扎实的理论基础，并能够理解当前通信技术的发展趋势和未来方向。本书力求在内容深度和广度上达到平衡，既涵盖了通信领域的核心概念，又不乏前沿技术的介绍，适合作为本科高年级课程的教材，也为研究生学习打下坚实基础。 本书的编写遵循循序渐进的原则，从最基础的信号与系统理论出发，逐步深入到复杂的通信调制解调、编码、多址技术以及现代无线通信系统架构。我们相信，一个清晰、完整的知识体系对于掌握通信技术至关重要。因此，本书将理论讲解与实际应用紧密结合，通过丰富的实例和图示，帮助读者理解抽象的数学模型如何映射到实际的通信设备和网络中。 第一部分：通信系统概述与信号基础 本部分将为读者勾勒出通信系统的宏观图景，并回顾和梳理学习后续章节所需的必要数学和信号基础。 第一章：通信系统模型与发展历程 我们将从一个普遍适用的通信系统模型开始，剖析信息源、发送端、信道、接收端和用户的角色与功能。 通过回顾通信技术发展的几个重要里程碑，如模拟通信、数字通信、移动通信、光纤通信和未来通信网络，让读者对通信领域的演进脉络有一个宏观认识。 重点分析不同时代通信技术所面临的挑战和突破，为理解现代通信技术的优势和局限性奠定基础。 第二章：信号的表示与变换 本章将回顾和深入讲解连续时间信号和离散时间信号的表示方法，包括能量信号和功率信号的定义。 傅里叶级数和傅里叶变换是分析信号频谱的关键工具。我们将详细讲解其性质、收敛性以及在通信系统中的应用，如信号的带宽概念。 拉普拉斯变换和Z变换是分析线性时不变（LTI）系统动态特性的重要工具，我们将介绍其定义、性质以及如何用于系统稳定性分析和频率响应的计算。 卷积定理是分析LTI系统输出的关键，本章将对其进行深入探讨。 第三章：随机信号与噪声 通信系统运行在真实环境中，不可避免地会受到噪声的干扰。本章将引入随机变量和随机过程的概念，用于描述不确定性的信号。 我们将介绍平稳随机过程的统计特性，如均值、自相关函数和功率谱密度。 重点讨论两种常见的噪声模型：加性高斯白噪声（AWGN）及其在通信系统中的影响。 分析各种噪声的来源（如热噪声、散粒噪声）以及它们对信号传输质量的影响。 第二部分：数字通信的基本原理 本部分将深入探讨数字通信的核心技术，从基带信号传输到带通信号传输，以及提高传输可靠性的关键技术。 第四章：基带信号传输 本章重点研究数字基带信号在无噪声或有噪声信道中的传输。 我们将介绍常用的数字基带传输码型，如归零码、不归零码、曼彻斯特码等，分析它们的频谱特性和直流分量特性。 深入探讨码间串扰（ISI）的概念及其对数字信号传输的影响。 介绍消除或减小码间串扰的方法，如升余弦滤波器（Nyquist滤波器）的设计原则。 讨论匹配滤波器及其在最佳接收信号设计中的作用。 第五章：数字调制技术 本章将详细介绍将数字信号映射到模拟载波上的各种数字调制技术。 幅度键控（ASK）：介绍单边带ASK、双边带ASK等，分析其复杂度、性能和优缺点。 频率键控（FSK）：讲解连续相位FSK（CPFSK）等，分析其性能与带宽效率。 相移键控（PSK）：深入讲解二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK），以及更高级的MPSK。分析它们在相干解调和非相干解调下的性能。 正交幅度调制（QAM）：这是现代通信系统中最常用的调制技术之一。本章将介绍M-QAM的原理、星座图设计以及其在提高频谱效率方面的优势。 我们将比较不同调制技术的性能，包括误码率（BER）、功率效率和带宽效率，为实际系统设计提供依据。 第六章：数字解调技术 本章将与第五章相呼应，详细讲解对应各种调制方式的最佳解调方法。 相干解调：详细阐述相干解调的原理，包括载波同步的必要性和方法。 非相干解调：介绍不需要精确载波同步的非相干解调技术，如包络检波器。 最大似然（ML）估计：介绍基于最大似然准则的最佳接收机设计思想，并将其应用于最优解调器的推导。 最小均方误差（MMSE）均衡器：在存在ISI的信道中，MMSE均衡器能有效地补偿码间串扰，提高接收性能。 第七章：信道编码与纠错 为了提高数字信号传输的可靠性，信道编码技术必不可少。本章将介绍各种纠错编码的原理。 分组码：介绍线性分组码，如汉明码、循环码（CRC），分析其编码和解码的基本原理。 卷积码：介绍卷积码的生成矩阵、编码器结构、以及维特比（Viterbi）解码算法，这是最经典的解码算法之一。 Turbo码与LDPC码：介绍现代高性能纠错码（ECC）的研究进展，包括Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的原理和优越性能，它们是实现接近香农极限的关键技术。 我们将讨论编码增益的概念，以及编码率和纠错能力之间的权衡。 第三部分：现代通信系统设计与应用 本部分将拓展到更高级的通信系统主题，包括多址技术、多径效应处理以及现代无线通信系统的架构。 第八章：多址技术 在多用户通信环境中，如何有效地共享有限的通信资源是关键问题。本章将介绍各种多址技术。 频分多址（FDMA）：将频带划分为多个子信道分配给不同用户。 时分多址（TDMA）：将时域划分为多个时隙分配给不同用户。 码分多址（CDMA）：利用扩频技术，让多个用户在同一频带、同一时间共享信道，通过不同扩频码区分用户。 正交频分复用（OFDM）：这是一种将高速数据流分割成多个低速数据流，并在多个正交子载波上传输的技术，在Wi-Fi、4G/5G等现代无线通信中得到广泛应用。我们将详细分析OFDM的原理、优点以及存在的问题（如峰均功率比PAPR）。 多输入多输出（MIMO）技术：介绍通过增加天线数量来提高通信容量和可靠性的MIMO技术，包括空间复用和空间分集。 第九章：无线信道特性与多径传播 无线通信环境的复杂性是其区别于有线通信的关键。本章将深入探讨无线信道的特性。 衰落：详细分析无线信号传播过程中出现的衰落现象，包括平坦衰落和频率选择性衰落。 多径传播：介绍信号在传播过程中遇到障碍物反射、散射而形成多条路径到达接收端，从而导致信号失真和衰落。 信道模型：介绍常用的无线信道模型，如瑞利衰落模型、莱斯衰落模型等。 衰落对通信性能的影响：分析衰落对不同调制解调方式和编码方案性能的影响。 第十章：接收端信号处理与均衡 在存在多径传播的无线信道中，接收端的信号处理至关重要。 均衡器：介绍各种均衡器的工作原理，包括线性均衡器（如LMS算法）和非线性均衡器（如MLSE）。 分集合并：介绍在存在多径衰落时，通过合并不同路径的信号来提高接收性能的技术，如选择性合并、最大信比合并（MRC）等。 MIMO信号处理：介绍MIMO系统中的信号检测技术，如最大似然检测、MMSE检测、SDR（Successive Detection and Resubmission）等。 第十一章：现代通信系统架构与应用 本章将把前面章节的知识融会贯通，介绍当前主流通信系统的架构和实际应用。 移动通信系统：以4G LTE和5G NR为例，介绍其关键技术，如OFDM、MIMO、多用户调度、网络架构（如基站、核心网）等。 无线局域网（WLAN）：介绍Wi-Fi标准的演进和关键技术。 卫星通信：简要介绍卫星通信的原理和应用。 光纤通信：简要介绍光纤通信的基本原理和在现代通信网络中的作用。 物联网（IoT）通信：介绍低功耗广域网（LPWAN）等技术在物联网中的应用。 未来通信展望：对6G、人工智能在通信中的应用、智能反射面等前沿技术进行展望。 本书的每一章都包含丰富的例题和习题，旨在帮助读者巩固所学知识，提高解决实际问题的能力。我们希望通过本书的学习，读者能够深刻理解现代通信系统的设计理念，并为未来在通信领域的学习和工作打下坚实的基础。 作者简介 本书作者团队由多位在通信领域拥有深厚学术背景和丰富工程实践经验的专家组成，致力于将前沿理论与实用技术相结合，为读者提供一套系统、全面、深入的学习资源。 前言 在信息爆炸的时代，通信技术扮演着愈发重要的角色。从日常的语音通话、视频聊天，到全球范围内的信息传播、科学研究，无一不依赖于高效、可靠的通信系统。本书旨在为广大通信领域的学习者和从业者提供一个全面、深入的理论框架和技术指导，帮助大家理解通信系统的“为什么”和“怎么样”。我们力求在内容的选择和组织上，兼顾理论的严谨性和应用的广泛性，既讲解经典的基础理论，也涵盖当前最热门的前沿技术。本书不仅仅是一本教材，更是一扇通往通信世界大门的钥匙，希望它能激发读者对通信科学的兴趣，并引领大家探索更广阔的技术前沿。 致谢 本书的出版离不开众多同仁的支持与帮助，在此表示衷心的感谢。 （此处可根据实际情况添加更具体的致谢内容）

评分☆☆☆☆☆

《宏观经济学：现代视角》这本书，给我的感觉是它成功地将一个通常被认为枯燥的学科，描绘成了一幅充满动态博弈的画面。作者的叙事方式非常流畅，他没有一开始就用IS-LM模型把人绕晕，而是从历史背景和现实中的经济现象入手，比如通货膨胀的成因、金融危机的爆发点，然后才逐步引出相应的理论模型进行解释。我特别欣赏书中对理性预期和新古典宏观经济学的批判性分析，它不仅仅是陈述理论，更是在引导读者思考不同理论流派的适用边界和局限性。书中的图表制作精良，数据引用的都是近几年的全球性案例，使得原本抽象的供需曲线和菲利普斯曲线充满了鲜活的现实意义。这本书非常适合那些对经济政策感兴趣，希望建立一个完整、多维度宏观经济学认知框架的非专业人士阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本书《机器学习导论与实践》简直是为我们这些想从理论走向实际操作的工程师量身定做的。它的厉害之处在于，它没有沉溺于过于抽象的数学证明，而是巧妙地将理论核心与Python代码实现紧密结合。翻开书本，你会发现每个算法，无论是经典的SVM、决策树，还是更前沿的神经网络结构，都有配套的Jupyter Notebook示例。我记得上次研究梯度提升算法时，书里用一个实际的房价预测数据集，手把手地展示了如何调整学习率和树的深度来平衡偏差与方差。这种“边学边做”的模式极大地方便了自学。对于那些渴望快速上手、用算法解决实际问题的读者来说，这本书的实践性远超理论性，它更像是一本“实战手册”，而不是一本纯粹的学术专著。唯一的小遗憾是，某些深度学习部分涉及的计算图原理可以再多一些篇幅进行解释。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《现代光学系统设计》的教材，第一印象是它内容详实、结构严谨。书里对光学成像的理论基础讲解得非常透彻，从波动光学到几何光学，再到傅里叶光学，每一步的推导都清晰可见。尤其值得称赞的是，作者在处理像差理论时，不仅仅是罗列公式，而是结合了大量的实际案例来阐述。比如，在讨论如何通过优化镜片设计来校正球差和彗差时，书中提供的几组具体参数和对应的Spot Diagram分析，让人能直观地理解理论如何指导工程实践。对于初学者来说，可能初期需要花点时间消化那些复杂的数学推导，但只要坚持下去，你会发现这本书记载的知识体系非常完整，是构建扎实光学设计功底的绝佳阶梯。我特别喜欢它在最后几章对非球面设计和公差分析的深入探讨，这部分内容在很多其他教材中往往是一笔带过，但在这里却得到了充分的展开，体现了作者深厚的工程经验。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究嵌入式系统软件开发，偶然翻到了《实时操作系统内核设计》。这本书的视角非常独特，它不是聚焦于某个具体的产品（比如FreeRTOS或Linux），而是深入到RTOS内核的“灵魂”——任务调度器、中断处理和内存管理机制的底层逻辑。作者用C语言和汇编语言的混合代码片段，清晰地展示了上下文切换的细节，那种指针的跳转和寄存器的保存/恢复过程，我以前在其他书中总是看得云里糊涂，但在这里却豁然开朗。它用一种近乎工程实现的角度去剖析理论，比如如何设计一个高效的优先级继承协议来避免死锁，这在理论教材中是极其罕见的。对于希望自己动手裁剪或定制内核的开发者来说，这本书提供了宝贵的蓝图和思维框架，读完后对操作系统的理解会提升一个层次，不再局限于API调用层面。

评分☆☆☆☆☆

《高级流体力学》这本书，拿到手就感觉分量十足，油墨的香味都带着一股严谨的气息。我用它来复习大学时学过的纳维-斯托克斯方程，最大的感受是作者对守恒律的阐释达到了教科书级别的精准。它把从拉格朗日视角到欧拉视角的转换过程描绘得如同抽丝剥茧，每一个向量和张量的操作都有理有据。特别是在处理湍流模型那一章，作者没有直接抛出RANS方程，而是先详细回顾了雷诺时均化的物理意义和数学推导，这对于理解湍流建模的本质非常有帮助。虽然这本书的阅读门槛不低，需要读者具备扎实的微积分和线性代数基础，但对于研究生或需要进行复杂CFD（计算流体力学）模拟的研究人员来说，它提供的理论深度和严密性是无可替代的。它更像是一部工具书，而非轻松读物。