基本信息
書名:數字信號處理原理及實現(第2版)(高等院校信息與通信工程係列教材)
定價:35.00元
作者:王艷芬 等
齣版社:清華大學齣版社
齣版日期:2013-10-01
ISBN:9787302312413
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:大32開
商品重量:0.522kg
編輯推薦
王艷芬編著的《數字信號處理原理及實現(第2版高等院校信息與通信工程係列教材)》係統闡述瞭數字信號處理的基本原理、算法分析和實現,本書可作為高等院校信息工程、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生教材,也可作為從事信息處理、通信工程、電子係統設計等領域的科學研究與工程技術人員的參考用書。數字信號處理原理及實現學習指導 (第2版)(高等學校電子信息類專業係列教材)
內容提要
王艷芬編著的《數字信號處理原理及實現(第2版高等院校信息與通信工程係列教材)》係統闡述瞭數 字信號處理的基本原理、算法分析和實現,共包括9章內容,即緒論、離散時間信號與係統的時域分析、 離散時間信號與係統的頻域分析、離散傅裏葉變換(dft)、快速傅裏葉變換(fft)、iir數字濾波器的設 計、fir數字濾波器的設計、數字濾波器結構與有限字長效應、多采樣率數字信號處理以及數字信號處理 實驗等。
本書概念清楚、理論完整、分析透徹,特彆是自始至終運用matlab來闡述基本概念和基本原理,將經 典理論與現代技術相結閤,使知識點的敘述更加清楚易懂。本書還結閤實際給齣瞭matlab上機實驗內容, 並配有上機習題,可以作為課程實驗練習和上機考試 的復習題。
《數字信號處理原理及實現(第2版高等院校信息與通信工程係列教材)》可作為高等院校信息工程、 電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學與技術等專業的 本科生教材,也可作為從事信息處理、通信工程、電子係統設計等領域的科學研究與工程技術人員的參考 用書。
目錄
緒論
0.1 信號、係統與信號處理
0.2 數字信號處理係統的基本組成
0.3 數字信號處理的特點
0.4 數字信號處理基本學科分支
o.5 數字信號處理係統的實現方法
0.6 數字信號處理的應用領域
章 離散時間信號與係統的時域分析
1.1 引言
1.2 離散時間信號
1.2.1 序列的定義
1.2.2 常用基本序列
1.2.3 序列的基本運算
1.2.4 任意序列的單位脈衝序列錶示
1.2.5 matlab實現
1.3 離散時間係統
1.3.1 綫性係統
1.3.2 時不變係統
1.3.3 綫性時不變離散係統
.1.3.4 綫性捲積的計算
1.3.5 係統的因果性和穩定性
1.4 離散時間係統的時域描述——差分方程
1.4.1 常係數綫性差分方程的一般錶達式
1.4.2 差分方程的求解
1.4.3 matlab實現
1.5 模擬信號數字處理方法
1.5.1 采樣的基本概念
1.5.2 理想采樣及其頻譜
1.5.3 時域采樣定理
1.5.4 采樣的恢復
1.5.5 采樣內插公式
1.5.6 matlab實現
本章 小結
習題
第2章 離散時間信號與係統的頻域分析
2.1 序列的傅裏葉變換的定義及性質
2.1.1 序列的傅裏葉變換的定義
2.1.2 常用序列的傅裏葉變換
2.1.3 序列的傅裏葉變換的性質
2.1.4 matlab實現
2.2 序列的z變換
2.2.1 z變換的定義及其收斂域
2.2.2 序列特性對z變換收斂域的影響
2.2.3 z反變換
2.2.4 matlab實現
2.2.5 z變換的性質
2.3 係統函數與頻率響應
2.3.1 係統函數的定義
2.3.2 係統函數和差分方程
2.3.3 係統函數的收斂域與係統的因果穩定性
2.3.4 頻率響應
2.3.5 iir和fir係統
2.3.6 matlab實現
本章 小結
習題
第3章 離散傅裏葉變換
3.1 引言
3.2 傅裏葉變換的幾種形式
3.2.1 連續時間、連續頻率——連續傅裏葉變換(ft)
3.2.2 連續時間、離散頻率——傅裏葉級數(fs)
3.2.3 離散時間、連續頻率——序列的傅裏葉變換(dtft)
3.2.4 離散時間、離散頻率——離散傅裏葉變換(dft)
3.3 離散傅裏葉級數(dfs)
3.3.1 dfs的定義
3.3.2 dfs的性質
3.4 離散傅裏葉變換
3.4.1 dft的定義
3.4.2 dft和z變換、dtft的關係
3.4.3 dft的性質
3.4.4 matlab實現
3.5 頻域采樣理論——抽樣z變換
3.5.1 頻域采樣
3.5.2 頻域恢復——頻域內插公式
3.6 用dft計算綫性捲積和綫性相關
3.6.1 綫性捲積的dft算法
3.6.2 綫性相關的dft算法
3.7 用dft進行頻譜分析
3.7.1 利用dft對連續非周期信號進行譜分析
3.7.2 用dft進行譜分析的誤差問題
3.7.3 用dft進行譜分析的參數考慮
3.7.4 matlab實現
本章小結
習題
第4章 快速傅裏葉變換
4.1 引言
4.2 直接計算dft的問題及改進的途徑
4.2.1 直接計算dft的運算量問題
4.2.2 改善途徑
4.3 按時間抽取(dit)的基2-fft算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 dit-fft算法與直接計算dft運算量的比較
4.3.3 算法特點
4.4 按頻率抽取(dif)的基2-fft算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 算法特點
4.5 1dft的高效算法
4.5.1 利用fft流圖計算ifft
4.5.2 直接調用fft子程序的方法
4.6 實序列的fft算法
4.7 n為復閤數的混閤基fft算法
4.7.1 算法的基本原理
4.7.2 n為復閤數時算法的運算量估計
4.8 綫性調頻z變換(czt)
4.8.1 算法基本原理
4.8.2 czt的實現
4.8.3 czt的特點
4.8.4 matlab實現
本章小結
習題
第5章 iir數字濾波器的設計
5.1 引言
5.2 數字濾波器的基本概念
5.2.1 數字濾波原理
5.2.2 數字濾波器的分類
5.2.3 數字濾波器的技術指標
5.2.4 數字濾波器的設計方法
5.3 模擬濾波器的設計
5.3.1 模擬濾波器的技術指標要求
5.3.2 由幅度平方函數來確定傳輸函數
5.3.3 巴特沃思低通濾波器
5.3.4 切比雪夫低通濾波器
5.3.5 模擬濾波器的頻率變換
5.4 脈衝響應不變法設計iir數字濾波器
5.4.1 變換原理
5.4.2 s平麵與z平麵的映射關係
5.4.3 混疊失真
5.4.4 優缺點
5.4.5 matlab實現
5.5 雙綫性變換法設計iir數字濾波器
5.5.1 變換原理
5.5.2 s平麵與z平麵的映射關係
5.5.3 雙綫性變換法中的頻率失真和預畸變
5.5.4 模擬濾波器的數字化方法
5.5.5 matlab實現
5.6 iir數字濾波器的頻率變換及matlab實現
5.7 iir數字濾波器的直接設計法
5.7.1 零、極點纍試法
5.7.2 小均方誤差法
5.8 iir數字濾波器的相位均衡
5.8.1 全通濾波器的群時延特性
5.8.2 iir數字濾波器的群時延均衡
本章小結
習題
第6章 fir數字濾波器的設計
6.1 引言
6.2 綫性相位fir數字濾波器的特點
6.2.1 綫性相位條件
6.2.2 幅度函數特點
6.2.3 綫性相位fir數字濾波器的零點位置
6.3 窗函數法設計fir數字濾波器
6.3.1 設計方法
6.3.2 加窗對fir數字濾波器幅度特性的影響
6.3.3 常用窗函數.
6.3.4 一般設計步驟及matlab實現
6.4 頻率采樣法設計fir數字濾波器
6.4.1 設計方法
6.4.2 綫性相位濾波器的約束條件
6.4.3 逼近誤差
6.4.4 過渡帶采樣的優設計
6.4.5 一般設計步驟及matlab實現
6.5 等波紋逼近法設計fir數字濾波器
6.5.1 等波紋逼近準則.
6.5.2 綫性相位fir數字濾波器的設計
6.5.3 matlab實現
6.6 簡單整係數法設計fir數字濾波器
6.6.1 設計方法
6.6.2 簡單整係數fir數字濾波器的優化設計
6.6.3 參數求解及matlab實現
6.7 fir和iir數字濾波器的比較
本章小結
習題
第7章 數字濾波器結構與有限字長效應
7.1 引言
7.2 基本結構單元
7.3 iir濾波器的基本網絡結構
7.3.1 直接型
7.3.2 級聯型
7.3.3 並聯型
7.3.4 全通係統
7.3.5 小相位係統
7.4 fir濾波器的基本網絡結構
7.4.1 直接型(捲積型)
7.4.2 級聯型
7.4.3 頻率采樣結構
7.4.4 綫性相位結構
7.5 數字濾波器的格型結構
7.5.1 全零點(fir)係統的格型結構
7.5.2 全極點(fir)係統的格型結構
7.5.3 極零係統的格型結構
7.6 有限字長效應
7.6.1 輸入信號的量化效應
7.6.2 數字濾波器的係數量化效應
7.6.3 數字濾波器的運算量化效應
本章小結
習題
第8章 多采樣率數字信號處理
8.1 引言
8.2 序列的整數倍抽取和插值
8.2.1 序列的整數倍抽取
8.2.2 序列的整數倍插值
8.3 有理倍數的采樣率轉換
8.4 多采樣轉換濾波器的設計
8.4.1 直接型fir濾波器結構
8.4.2 多相濾波器實現
8.5 多采樣轉換濾波器的matlab實現
本章小結
習題
第9章 數字信號處理實驗
9.1 實驗開發工具matlab基礎
9.1.1 matlab語言
9.1.2 交互式仿真simulink
9.1.3 濾波器分析設計工具fdatool
9.2 實驗(1):fft頻譜分析及應用
9.3 實驗(2):iir數字濾波器的設計
9.4 實驗(3):fir數字濾波器的設計
9.5 實驗(4):數字濾波器結構及simulink仿真實現
9.6 實驗(5):立體聲延時音效處理
9.7 上機習題
附錄 傅裏葉變換
作者介紹
文摘
序言
這本書的封麵設計給我留下瞭非常深刻的印象,那種深沉的藍色調配上簡潔有力的字體,一看就知道內容是紮實且專業的。我手裏這本是第二版,裝幀厚重,拿在手裏有一種沉甸甸的充實感,預示著其中蘊含的知識量是相當可觀的。雖然我主要關注的是那些偏嚮應用層麵的東西,但這本書在理論基礎的構建上做得非常到位。比如,在傅裏葉變換和Z變換的介紹部分,作者沒有簡單地羅列公式,而是深入淺齣地解釋瞭其背後的物理意義和數學推導過程,讓人感覺不是在死記硬背,而是在真正理解信號是如何在頻域和時域之間轉換的。對於初學者來說,這個循序漸進的過程至關重要,它為後續復雜算法的學習打下瞭堅實的基礎。我特彆欣賞的是書中對一些關鍵概念的插圖和圖示,它們清晰地描繪瞭離散化、量化這些DSP核心步驟的細節,極大地幫助瞭我這個“視覺學習者”快速抓住要點。整體而言,這本書的排版清晰,邏輯嚴密,作為一本麵嚮高等院校的教材,其學術嚴謹性和內容的覆蓋麵都達到瞭很高的水準。
評分從閱讀體驗的角度來看,這本書的行文風格極其嚴謹,但又不失教育者的耐心。它仿佛是一位經驗豐富的導師,在一步步引導你攀登知識的高峰。對於涉及到矩陣運算和嚮量空間理論的部分,作者處理得非常得體,沒有為瞭追求數學的“純粹性”而犧牲讀者的直觀理解。舉個例子,在討論主成分分析(PCA)在信號處理中的應用時,它會先用簡單的二維數據點雲來解釋特徵值和特徵嚮量的意義,然後再過渡到高維的協方差矩陣,這種由淺入深的結構,極大地降低瞭跨學科知識的理解難度。此外,書後的習題部分設計得非常巧妙,它們不是簡單的計算題,而是結閤瞭MATLAB或類似工具的編程挑戰,這迫使用戶必須動手實踐纔能真正掌握內容。這種“學以緻用”的導嚮,使得這本書的價值遠超一般的理論參考書,它鼓勵讀者成為知識的生産者而非單純的接收者。
評分說實話,我最初對這本“第2版”教材抱有一種審視的態度,總擔心它隻是舊瓶裝新酒,內容更新不夠及時。然而,閱讀之後,我的顧慮完全打消瞭。作者顯然在再版過程中,對新興的技術領域做瞭細緻的補充和修正。特彆是關於多相濾波器組和快速捲積算法的介紹部分,明顯融入瞭近些年來的優化思路,比如FFT算法在長序列捲積中的應用細節,比我多年前看的資料要詳盡和高效得多。書中對於多速率信號處理的講解也令人耳目一新,它清晰地闡述瞭抽取和插值操作如何在保持信號信息完整性的前提下,大幅度降低後續處理單元的運算量,這在低功耗嵌入式係統中是至關重要的優化手段。這本書成功地在堅實的經典理論基礎上,嵌入瞭現代DSP係統設計所必須掌握的前沿技術點,使得這本書的生命力和指導價值得以長久保持,絕對是信息與通信工程領域研究生和高級工程師案頭必備的寶典。
評分拿到這本教材後,我立刻翻閱瞭關於濾波器的章節,這正是我目前工作中最需要深入理解的部分。這本書的講解方式非常注重工程實踐性,這一點讓我非常滿意。它不僅僅停留在理論上討論理想濾波器和窗函數法的優缺點,而是非常細緻地剖析瞭有限脈衝響應(FIR)和無限脈衝響應(IIR)濾波器在實際設計中會遇到的權衡問題,比如相位失真和計算復雜度。書中提供的那些設計實例,往往會結閤具體的應用場景,比如語音信號的預處理或者雷達信號的脈衝壓縮,這使得抽象的理論知識立刻變得生動和具體起來。我尤其喜歡它在介紹Chebyshev和橢圓濾波器時,那種對通帶紋波和阻帶衰減的精確量化分析,這種對細節的把控,體現瞭作者深厚的專業功底。而且,書裏還穿插瞭一些關於軟件實現和硬件加速的討論,雖然不是核心內容,但對於想將理論轉化為實際産品的工程師來說,這些點撥是非常寶貴的。這本書絕對是那種可以放在案頭,隨時翻閱查找特定設計參數的“工具書”級彆的好教材。
評分我印象最深的是關於自適應信號處理的那一部分,那感覺就像是打開瞭一個全新的世界。在傳統的DSP教材中,很多內容往往止步於固定係數的濾波器設計,但這本書顯然與時俱進,對LMS(最小均方)算法和RLS(遞歸最小二乘)算法的推導和收斂性分析做到瞭深入淺齣的平衡。作者沒有直接拋齣復雜的迭代公式,而是通過構建誤差信號的期望值和梯度下降的直觀幾何解釋,讓我這個在初次接觸時感到頭疼的概念變得豁然開朗。書中對收斂因子$mu$的選擇對算法性能的影響分析得極其透徹,哪些情況下需要小步長,哪些情況下需要大步長,都有詳細的論述和圖例支持。更值得稱道的是,它不僅僅是介紹瞭算法本身,還討論瞭這些自適應濾波器在噪聲消除、迴聲消除等實際場景中的應用限製和優化方嚮,這些超越教科書層麵的思考,對於提升讀者解決實際工程問題的能力是至關重要的。這本書在“高階”內容的組織上,確實比我以前接觸的很多資料要高明得多。
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