数字信号处理 9787118091502 国防工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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季秀霞 著

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• 国防工业出版社
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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118091502

商品编码：29729835742

包装：平装

出版时间：2013-12-01

基本信息

书名：数字信号处理

定价：32.50元

作者：季秀霞

出版社：国防工业出版社

出版日期：2013-12-01

ISBN：9787118091502

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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《普通高等教育'十二五'规划教材:数字信号处理》是为适应技术应用型本科院校教学的需要，针对数字信号处理课程教学基本要求和学生特点而编写的，系统地讲解了数字信号处理的基本原理、基本概念与基本分析方法。教材内容强化数字信号处理理论和性质的应用，简化繁杂的公式推导过程，体现教材的应用性和工程性。《普通高等教育'十二五'规划教材:数字信号处理》主要内容包括：时域离散信号和时域离散系统、时域离散信号和系统的频域分析、Z变换、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、时域离散系统的实现、无限冲激响应数字滤波器的设计和有限冲激响应数字滤波器的设计。结合各章内容，介绍了相应的MATLAB信号处理工具箱函数和相关的求解程序，并附有大量习题。《普通高等教育'十二五'规划教材:数字信号处理》可作为技术应用型本科院校工科通信工程、电子信息工程、自动化、电子科学与技术、测控技术与仪器以及理科电子信息科学与技术等专业的本科生教材或教学参考书，也可供相关专业的技术人员参考。

目录

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第1章 离散时间信号与系统
1.1 引言
1.2 离散时间信号——序列
1.3 离散时间系统
1.4 线性移不变系统
1.5 由差分方程描述离散时间系统
1.6 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第2章 傅里叶变换
2.1 傅里叶变换概述
2.2 线性移不变系统的频率响应
2.3 傅里叶变换的性质
2.4 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第3章 Z变换
3.1 Z变换概述
3.2 Z变换的收敛域性质
3.3 Z反变换
3.4 Z变换的性质和定理
3.5 系统函数
3.6 Z变换与傅里叶变换的关系
3.7 单边Z变换
3.8 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第4章 连续时间信号的采样
4.1 信号的理想采样
4.2 采样信号的频谱
4.3 时域采样定理
4.4 信号的恢复
4.5 连续时间信号的离散时间处理
4.6 离散时间信号的连续时间处理
4.7 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第5章 离散傅里叶变换
5.1 周期序列
5.2 离散傅里叶级数
5.3 离散傅里叶变换的定义与性质
5.4 有限长序列的圆周卷积
5.5 DFT与Z变换、傅里叶变换的关系
5.6 频域采样
5.7 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第6章 快速傅里叶变换
6.1 引言
6.2 时间抽取基—2FFT算法
6.3 频率抽取基—2FFT算法
6.4 FFT实现中的具体问题
6.5 离散傅里叶反变换（IDFT）的计算方法
6.6 任意基数的FFT算法
6.7 线性卷积的FFT算法
6.8 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第7章 IIR滤波器的设计
7.1 引言
7.2 常用模拟滤波器设计
7.3 通过模拟滤波器设计IIR数字滤波器
7.4 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第8章 FIR滤波器的设计
8.1 FIR滤波器的线性相位
8.2 窗函数法设计FIR滤波器
8.3 频率取样法设计FlR滤波器
8.4 IIR和F1R数字滤波器比较
8.5 MATLAB仿真实例
本章小结
习题
第9章 离散时间系统的实现
9.1 系统的信号流图表示
9.2 FIR系统的网络结构
9.3 IIR系统的网络结构
本章小结
习题
附录A 模拟滤波器设计参数
附录B IIR滤波器的频率变换设计法
附录C IIR滤波器的计算机辅助设计方法
附录D FIR滤波器的等波纹逼近设计方法
附录E 有限字长效应
附录F 离散余弦变换（DCT）
附录G 离散时间随机信号
附录H MATLAB信号处理工具
参考文献

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：原理与应用》 概述： 《数字信号处理：原理与应用》一书深入浅出地介绍了数字信号处理（DSP）这一核心技术领域。本书旨在为读者构建坚实的理论基础，并着重强调其在现实世界中的广泛应用。从基础概念的引入，到高级算法的讲解，再到实际工程案例的剖析，本书力求全面而系统地展现DSP的魅力与力量。内容严谨，结构清晰，语言流畅，兼具学术性和实用性，适合电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等相关专业的研究生、本科生以及从事相关领域工作的工程师和技术人员阅读。 核心内容详述： 第一部分：基础理论与信号表示 本书的开篇着力于数字信号处理的基石——信号的本质与表示。 信号的分类与特性： 首先，我们将区分模拟信号与数字信号，阐述数字化过程（采样、量化、编码）的关键环节及其对信号特性的影响。读者将理解连续时间信号和离散时间信号的数学模型，以及周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等基本概念。 离散时间信号的表示： 重点介绍单位抽样信号（单位脉冲信号）和单位斜变信号作为基本信号单元，并阐述如何用它们来表示任意的离散时间信号。傅里叶级数（DFS）和傅里叶变换（DTFT）的引入，将揭示信号在频域的特性，为后续的滤波和系统分析奠定基础。 卷积与系统响应： 卷积是数字信号处理中最基本也是最重要的运算之一。本书将详细讲解离散时间卷积的定义、性质及其计算方法。通过卷积运算，读者可以深刻理解线性时不变（LTI）系统的输入-输出关系，以及系统冲激响应在描述系统特性中的核心作用。 第二部分：离散时间系统分析 在掌握了信号的基本特性后，本书将深入探讨离散时间系统的分析方法。 LTI系统的特性： 重点分析LTI系统的稳定性、因果性、线性度、时不变性等关键特性。理解这些特性有助于判断系统的行为，并为系统设计提供指导。 差分方程与系统函数： 差分方程是描述离散时间LTI系统的常用数学模型。本书将讲解如何通过差分方程来表示系统，并引入Z变换，将其应用于求解差分方程。Z变换能够将时域的卷积运算转化为频域的乘法运算，极大地简化了系统分析。 系统函数与零极点分析： 系统函数（传递函数）是LTI系统在Z域的表示。通过分析系统函数的零点和极点位置，可以直观地判断系统的频率响应、稳定性和瞬态响应特性，这是系统设计和分析的核心工具。 频率响应： 详细分析LTI系统的频率响应，即系统对不同频率正弦信号的增益和相移特性。理解频率响应对于设计滤波器、进行频谱分析以及理解系统在不同频率下的行为至关重要。 第三部分：傅里叶变换与频谱分析 傅里叶变换是连接时域与频域的桥梁，本书将详细探讨其在数字信号处理中的应用。 离散傅里叶变换（DFT）： 详细介绍DFT的定义、性质以及它在离散时间有限长信号频谱分析中的作用。理解DFT是将连续频谱离散化的基本方法。 快速傅里叶变换（FFT）： FFT是DFT的高效计算算法，它极大地加速了DFT的运算速度，使得在实际工程中进行频谱分析成为可能。本书将介绍几种经典的FFT算法，如按时间抽取的蝶形算法和按频率抽取的蝶形算法，并分析其计算复杂度。 功率谱密度（PSD）与自相关函数： 介绍随机信号的统计特性，如功率谱密度和自相关函数。讲解Wiener-Khinchin定理，揭示自相关函数与功率谱密度之间的对应关系。这些工具对于分析和处理具有随机成分的信号至关重要。 第四部分：数字滤波器设计 数字滤波器是数字信号处理中最重要和最广泛的应用之一，本书将系统讲解滤波器的设计原理与方法。 滤波器的基本概念与分类： 介绍滤波器的基本作用——选择性地通过或阻止特定频率的信号。分类介绍无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并分析各自的优缺点。 FIR滤波器设计： 重点讲解FIR滤波器的设计方法。包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）和频率采样法。分析不同窗函数对滤波器性能的影响，如阻带衰减、过渡带宽度等。 IIR滤波器设计： 介绍IIR滤波器的设计方法，包括从模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）过渡到数字滤波器的方法（如双线性变换法、脉冲不变法）。分析IIR滤波器设计在滤波器阶数和计算量方面的优势。 滤波器性能评价： 讲解如何评价滤波器的性能，包括通带纹波、阻带纹波、过渡带宽度、相位失真等指标。 第五部分：现代数字信号处理技术 除了经典理论，本书还将触及一些现代数字信号处理技术。 多速率信号处理： 介绍信号采样率的改变，如降采样（抽取）和升采样（内插）。阐述多速率信号处理在信号压缩、数据传输、特定应用场景中的重要性。 自适应信号处理： 引入自适应滤波器的概念，即滤波器参数能够根据输入信号的统计特性进行实时调整。介绍最小均方（LMS）算法等经典自适应算法，并探讨其在噪声消除、回声消除、均衡等领域的应用。 小波变换： 介绍小波变换作为一种新的信号分析工具，能够同时提供时域和频域的信息，尤其适用于分析非平稳信号。 第六部分：应用实例与展望 本书的最后部分将通过具体的应用案例，展现数字信号处理的强大威力。 通信系统中的应用： 讲解DSP在调制解调、信道编码、均衡、语音编码、图像压缩等通信环节中的作用。 语音信号处理： 介绍语音识别、语音合成、语音增强、音频编码等方面的DSP技术。 图像与视频处理： 讨论图像增强、边缘检测、特征提取、图像压缩、视频编码等与DSP相关的技术。 其他领域应用： 简要介绍DSP在生物医学工程（如心电图、脑电图分析）、雷达与声纳、仪器仪表、控制系统等领域中的应用。 本书的特色： 理论与实践相结合： 强调理论知识的严谨性，同时注重其在实际工程问题中的应用，通过大量的算例和应用场景的讲解，加深读者的理解。 循序渐进的教学设计： 从基础概念到高级主题，层层递进，符合读者的学习规律。 数学工具的应用： 熟练运用Z变换、傅里叶变换等数学工具，解决实际问题。 清晰的图示与图表： 大量运用图示和图表来解释复杂的概念和原理，提高阅读的可理解性。 前沿技术的引入： 适度引入了多速率信号处理、自适应信号处理、小波变换等现代DSP技术，帮助读者了解行业发展趋势。 总结： 《数字信号处理：原理与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的学习平台。通过掌握本书所阐述的理论知识和方法，读者将能够独立分析和设计数字信号处理系统，解决实际工程中遇到的各种信号处理问题，并为进一步深入研究数字信号处理领域奠定坚实的基础。本书不仅是一本教科书，更是一本解决实际问题的参考手册，将成为数字信号处理领域工作者的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

从一个长期在工程领域摸爬滚打的读者的角度来看，这本书最让我欣赏的一点是它对“约束条件”和“实际限制”的强调。在纯粹的数学世界里，一切都是理想化的，但在真实的数字信号处理系统中，我们总要面对量化误差、有限精度运算、实时性要求以及硬件成本等诸多限制。这本书的高明之处在于，它在推导理论模型的同时，总会穿插一些“工程注脚”或者“实践提示”。比如，在讲解定点运算时，它会明确指出何时需要进行溢出处理，或者如何通过调整字长来控制信噪比。这种与实际工程世界紧密结合的叙事方式，极大地提升了这本书的实用价值。它不仅仅是一本学术参考书，更像是一位经验丰富的导师，时刻提醒你，理论的优雅必须服从于现实的可行性。

评分☆☆☆☆☆

作为一本涉及如此多数学工具的书，我原本非常担心习题部分的难度和覆盖面。然而，这本书在配套习题的设计上展现出了极高的匠心。习题的梯度设置非常科学合理，从基础的概念辨析和公式推导，到中等难度的工程估算和参数选择，再到最后几章那些真正考验综合应用能力的开放式设计题，构成了一个完整的知识巩固体系。更棒的是，许多课后习题都附带有详细的解题思路引导，而不是仅仅提供最终答案。这种引导性的提示，避免了读者在卡壳时直接放弃，而是鼓励他们自己去尝试构造解题路径。我个人特别喜欢那些要求读者使用MATLAB或类似工具进行仿真验证的综合题，它们完美地架起了理论学习与工程实践之间的桥梁，让人真切地感受到自己正在掌握一项实用的技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格简直是教科书中的一股清流，它没有那种故作高深的学院派腔调，而是采取了一种近乎于工程师对话的叙事方式。作者在阐述每一个理论概念时，总是习惯性地先抛出一个实际应用场景或者一个需要解决的问题，然后才逐步深入到背后的数学原理。这种“问题驱动”的教学模式极大地激发了我的学习兴趣。比如，在讲到Z变换时，它不是生硬地抛出公式，而是先解释了为什么傅里叶变换在离散时间系统分析中有局限性，从而自然地引出了Z变换的必要性和优越性。这种循序渐进、逻辑严密的叙述方式，使得原本晦涩难懂的理论知识变得触手可及。我发现自己不再是被动地接受知识点，而是在跟随作者的思路主动探索，每一次理解一个难点，都会有一种豁然开朗的成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度令人印象深刻，它似乎并不满足于仅仅停留在基础概念层面。在我阅读到关于数字滤波器设计和谱估计的部分时，我明显感受到了作者在内容选取上的精准和前沿性。很多同类教材可能会选择较为陈旧的算法进行详述，但这本书却花了相当的篇幅来介绍现代的优化设计方法，比如最小二乘法在IIR滤波器设计中的应用，以及如何权衡不同谱分析方法（如周期图法与子空间法）的优缺点。这种对前沿技术保持关注的态度，使得这本书即便在信息技术飞速迭代的今天，依然具有很强的生命力。它不仅教会了我“是什么”，更教会了我“为什么这样做是最好的选择”，这种思辨性的训练远比单纯的知识灌输来得宝贵。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计相当朴实，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是那种经得起时间考验的教材。封面设计简洁，没有太多花哨的图形，直接点明了主题，这种风格在理工科书籍中很常见，也让人感到专业和可靠。初次翻阅时，那种油墨的清香混合着纸张特有的质感，让人有一种沉下心来学习的欲望。书页的排版布局非常紧凑，字号适中，虽然内容密度很高，但通过合理的留白和清晰的章节划分，阅读起来倒也不至于感到过于压抑。尤其值得称赞的是，书中插图和图表的质量非常高，线条清晰，标注详尽，对于理解抽象的信号处理过程起到了至关重要的辅助作用。那些复杂的波形图和系统框图，如果印刷质量稍差，很容易让人混淆，但这本书在这方面做得非常到位，这对于需要反复对照图文进行学习的读者来说，无疑是一个巨大的加分项。