数字信号处理系统设计 李洪涛、顾陈、朱晓华 国防工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李洪涛，顾陈，朱晓华 著

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• 数字信号处理
• 系统设计
• 信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• 国防工业出版社
• 李洪涛
• 顾陈
• 朱晓华
• DSP

店铺： 河北省新华书店图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118110524

商品编码：29737562311

包装：平装-胶订

出版时间：2016-10-01

基本信息

书名：数字信号处理系统设计

定价：69.00元

作者：李洪涛、顾陈、朱晓华

出版社：国防工业出版社

出版日期：2016-10-01

ISBN：9787118110524

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

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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本书以数字信号处理理论为基础，详细介绍了与之相关的系统设计知
识，内容涵盖了数字信号处理系统算法及其组成、高速数据采集技术、半
导体存储技术、高速数据通信技术、DSP 与FPGA 技术，以及电磁兼容与
印刷电路板设计技术等。
本书章概述了数字信号处理算法及其系统组成；第2～4章介绍了
与之相关的数据采集、存储及传输技术；第5、6章分别介绍了数字信号处理
系统中的两大核心处理芯片——DSP 及FPGA 在数字信号处理系统中的应
用；第7 章介绍了电磁兼容与印刷电路板设计技术。
本书可作为教材，内容丰富、结构合理、图文并茂，便于实施系统教

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代通信系统中的信号处理技术》 引言 在信息爆炸的时代，信号处理技术的重要性日益凸显。从我们每天使用的智能手机、无线网络，到先进的雷达系统、医学影像设备，无不依赖于精密的信号处理算法。这些技术使得我们能够从海量、嘈杂的数据中提取有用的信息，实现高效、可靠的通信和数据分析。本书旨在深入探讨现代通信系统中涉及的关键信号处理技术，为读者构建一个全面而系统的认知框架。我们将循序渐进地介绍信号处理的基本理论，并重点阐述其在现代通信系统设计中的实际应用，包括但不限于信道编码、均衡、调制解调、频谱扩展以及多用户接入等核心环节。 第一章 信号与系统的基础理论 本章将作为信号处理学习的基石，系统性地回顾和梳理信号与系统的基本概念。 信号的分类与表示： 我们将介绍连续时间信号与离散时间信号的定义，以及它们在时域、频域的表示方法。傅里叶级数和傅里叶变换是理解信号频谱特性的核心工具，我们将详细讲解它们的原理、性质及应用。此外，拉普拉斯变换和Z变换作为更通用的分析工具，在研究连续时间和离散时间系统时同样不可或缺，本书将对其进行深入的阐述，并强调它们在系统稳定性分析和瞬态响应求解中的作用。 系统的基本性质： 线性、时不变、因果性、稳定性是描述系统行为的关键属性。我们将通过数学推导和实例分析，帮助读者理解这些性质的含义及其对系统设计的影响。 卷积与系统响应： 卷积是描述线性时不变系统输出与输入之间关系的数学运算。我们将详细讲解卷积的计算方法，并重点阐述系统冲激响应在表征系统特性中的重要性。通过冲激响应，可以预测系统对任意输入信号的响应，这是系统分析和设计的基础。 采样定理： 信号的离散化是数字信号处理的起点。奈奎斯特-香农采样定理是连接连续信号和离散信号的桥梁，本书将详细介绍其原理、条件以及过采样和欠采样的影响，并探讨抗混叠滤波器的设计。 第二章 离散时间信号处理 在理解了信号与系统的基本理论后，本章将聚焦于离散时间信号的特有处理方法。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： DFT是分析离散时间信号频谱特性的基本工具，但其计算复杂度较高。FFT作为DFT的高效计算算法，在实际应用中具有至关重要的地位。我们将深入讲解FFT的算法原理，包括按时间抽取和按频率抽取的蝶形运算，以及它们在降低计算量方面的优势。 离散卷积与FIR/IIR滤波器： 离散卷积是离散时间系统分析的核心。本书将介绍有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器。FIR滤波器因其良好的线性相位特性，在许多对相位要求严格的应用中备受青睐，我们将探讨其设计方法，如窗函数法和频率采样法。IIR滤波器则在实现相同性能指标时，所需的阶数较低，计算量更小，我们将介绍其设计原理，如双线性变换法等。 滤波器设计与实现： 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色，用于抑制噪声、分离信号等。本章将介绍不同类型的滤波器（低通、高通、带通、带阻）的设计原则，并提供实际设计步骤和性能评估方法，包括通带、阻带、过渡带的定义以及幅度响应和相位响应的考量。 功率谱密度估计： 信号的频谱特性是理解信号内容的关键。本章将介绍周期图法、Welch法等经典的功率谱密度估计方法，并分析它们的优缺点，以及如何利用谱估计来分析信号的频率成分和噪声特性。 第三章 参数化信号处理 本章将引入更高级的信号处理方法，即利用信号的模型特性进行分析和估计。 自回归（AR）模型与滑动平均（MA）模型： 这些模型是描述平稳随机信号的重要工具。我们将讲解AR模型的数学表达，并介绍Yule-Walker方程等求解模型参数的方法。MA模型则通过信号的过去输出的加权和来描述当前输出，我们将阐述其特性。 自回归滑动平均（ARMA）模型： ARMA模型结合了AR和MA模型的优点，能够更灵活地描述复杂的信号特性。本书将介绍ARMA模型的构建和参数估计方法。 谱估计方法（AR、MA、ARMA）： 基于参数化模型，我们可以发展出更精确的谱估计方法，如Burg法、Makhoul法等。这些方法在低信噪比环境下表现出优越的性能。 维纳滤波： 维纳滤波器是经典的最优线性滤波器，能够在最小均方误差的意义下，从含噪信号中恢复原始信号。我们将深入讲解维纳滤波器的原理，包括其基于信号统计特性的求解方法，并探讨其在目标跟踪、图像复原等领域的应用。 第四章 现代通信系统中的关键信号处理技术 本章将把前几章的理论知识应用于现代通信系统的具体设计中。 信道编码与解码： 通信过程中，信号不可避免地会受到噪声和干扰的影响，导致误码。信道编码通过在信息中添加冗余，提高信号的抗干扰能力。我们将介绍线性分组码、卷积码等经典编码方案，以及相应的解码算法，如最大似然译码和最大后验概率译码。纠错码是保证通信可靠性的关键。 调制与解调技术： 调制是将基带信号加载到载波上的过程，解调则是相反的过程。我们将重点介绍数字调制技术，如幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）。每种调制方式都有其优缺点，本书将分析它们在不同应用场景下的适用性，并探讨其解调器的设计。 均衡技术： 在通信信道中，信号可能会发生失真，特别是多径传播会导致符号间干扰（ISI）。均衡器用于补偿信道的失真，恢复原始信号。我们将介绍零强制均衡器（ZF）和最小均方误差均衡器（MMSE）等经典均衡算法，并探讨自适应均衡器的原理，使其能够实时跟踪信道变化。 频谱扩展技术： 频谱扩展技术通过将信号的能量分散到更宽的频带上，提高信号的抗干扰和抗截获能力。我们将介绍直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）等技术，分析其原理和在CDMA通信等系统中的应用。 多用户接入技术： 在现代通信系统中，如何高效地允许多个用户共享有限的信道资源是核心问题。本书将介绍码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）等技术，并深入探讨OFDM（正交频分复用）技术，分析其在提高频谱利用率和应对多径效应方面的优势。 MIMO（多输入多输出）系统中的信号处理： 随着无线通信速率的不断提升，MIMO技术成为了关键。我们将介绍MIMO系统的基本原理，包括空间复用、分集增益等，并阐述其在信号检测、信道估计等方面的信号处理挑战与解决方案。 第五章 信号处理在特定通信系统中的应用 本章将选取几个典型的现代通信系统，深入剖析信号处理技术在其中的具体应用。 蜂窝移动通信系统： 从2G到5G，信号处理技术不断演进，以满足日益增长的移动通信需求。我们将分析在这些系统中，信道编码、调制解调、均衡、多用户接入等技术是如何协同工作的。 无线局域网（WLAN）： Wi-Fi作为广泛应用的无线接入技术，其信号处理方案也十分关键。本书将探讨OFDM、MIMO等技术在Wi-Fi中的具体实现，以及如何保证高数据速率和可靠连接。 卫星通信系统： 卫星通信面临着长时延、高噪声等挑战，信号处理技术在此类系统中扮演着至关重要的角色，用于信道补偿、功率控制等。 软件定义无线电（SDR）： SDR将硬件功能通过软件实现，极大地提高了无线通信系统的灵活性和可重构性。本书将探讨SDR平台中信号处理算法的设计和实现，以及其在适应性通信中的优势。 结论 本书系统性地介绍了数字信号处理的基础理论和在现代通信系统中的核心应用。通过对信号与系统的深入理解，再到具体的信号处理算法和通信系统设计，希望能够为读者提供一个全面且实用的知识体系。信号处理技术的发展日新月异，本书所介绍的内容旨在帮助读者掌握基本原理，为进一步探索更前沿的通信技术打下坚实的基础。随着5G、6G以及物联网等新技术的不断涌现，信号处理技术将继续扮演着推动通信行业发展的核心驱动力。 致谢 感谢所有为本书编写和出版提供帮助的个人和机构。 参考文献 （此处应列出参考文献，具体内容根据实际编写情况添加）

评分☆☆☆☆☆

在数字信号处理系统中，鲁棒性和可靠性是非常重要的考量因素。这本书在这方面的内容也给了我很大的启发。作者们不仅关注算法本身的性能，还深入探讨了如何提高DSP系统在复杂环境下的鲁棒性。比如，在信号处理过程中，如何有效地对抗噪声、干扰和失真，书中提供了一些实用的技巧和方法。我特别欣赏书中关于自适应滤波器的讲解，它不仅介绍了LMS、RLS等经典的自适应算法，还详细分析了它们在抑制回声、均衡信道等方面的应用。此外，书中还讨论了如何利用冗余和纠错编码来提高系统的可靠性，这对于构建高可靠性的DSP系统至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我之前在学习一些DSP算法时，总感觉缺乏一个系统性的框架，很多知识点都是零散的。而《数字信号处理系统设计》这本书在这方面做得非常好。它从宏观的角度出发，将整个DSP系统设计过程分解成了一个个逻辑清晰的模块，然后逐一进行讲解。从信号的采集和预处理，到核心算法的设计和实现，再到最终的系统集成和调试，每个环节都有详细的论述。我尤其喜欢书中关于系统级仿真和性能评估的部分。作者们强调了在实际硬件实现之前，进行充分的仿真验证的重要性，并介绍了各种仿真工具和方法。此外，书中还讨论了如何对DSP系统的性能进行评估，比如计算复杂度、功耗、实时性等，并提供了相应的分析方法。这对于我进行系统优化和决策非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理系统设计》真的让我耳目一新，它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的老友在耐心传授知识。首先，它对数字信号处理的基础理论讲解得非常透彻，比如采样定理、量化、傅里叶变换等等，这些概念在别的书中可能只是点到为止，但在这里，作者们花了很多篇幅去深入剖析，甚至还引用了一些数学推导的细节，让人能够理解其背后的逻辑和原理。我尤其喜欢作者在解释FFT算法时，不仅给出了经典的Cooley-Tukey算法，还对比了其他几种不同的FFT实现方式，并分析了它们的优劣势，这对于我们理解算法的演进和选择最适合特定场景的算法非常有帮助。更重要的是，书中的很多例子都紧密结合了实际应用，比如音频信号的处理、图像压缩等等，这些鲜活的案例能够极大地激发我的学习兴趣，让我不再觉得理论知识枯燥乏味。我之前也读过一些关于DSP的书，但总感觉缺少了点什么，这本书恰恰弥补了我的遗憾。它不像有些书那样堆砌公式，而是将理论与实践巧妙地融合在一起，让我们不仅知其然，更能知其所以然。我还会时不时地翻回去看看书中的一些推导过程，每次都有新的体会。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解DSP系统设计理念方面做得非常出色，它不是简单地罗列算法，而是从一个更高的维度去审视整个设计流程。作者们非常强调“以应用为导向”的设计思路，这意味着在设计DSP系统之前，必须首先清晰地理解目标应用的需求，包括信号的特性、系统的实时性要求、功耗限制等等。书中通过大量的实例，比如雷达信号处理、通信系统中的调制解调、生物医学信号分析等，来阐释这个理念。我特别欣赏书中关于系统架构设计的部分，它详细介绍了不同系统架构的优缺点，以及如何根据具体需求来选择最优的架构。比如，在讨论分布式DSP系统和集中式DSP系统时，作者不仅给出了它们的技术细节，还结合实际案例分析了各自的适用场景。这一点对于我这种刚开始接触系统设计的人来说，简直是雪中送炭。我之前总觉得设计一个复杂的DSP系统是一项艰巨的任务，但这本书让我看到了系统设计背后的逻辑和方法论，让我觉得只要掌握了正确的方法，一切皆有可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解数字信号处理的最新发展和应用趋势方面，也做得相当不错。作者们并没有局限于传统的DSP理论，而是积极引入了近年来备受关注的新兴技术，比如机器学习在DSP中的应用、深度学习在信号处理中的前景等等。我个人对这方面的内容非常感兴趣，书中关于如何利用神经网络来设计滤波器、进行信号分类和识别的章节，给了我很多新的思路。此外，书中还讨论了DSP在人工智能、物联网、5G通信等领域的应用案例，这让我对DSP技术的未来发展方向有了更清晰的认识。这本书就像一个连接过去与未来的桥梁，既巩固了我的基础知识，又为我打开了新的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解数字信号处理的数学基础方面，可以说是严谨又不失生动。作者们没有回避那些必要的数学推导，但他们总是会以一种非常清晰易懂的方式来呈现。比如，在讲解Z变换时，书中不仅给出了Z变换的定义和性质，还详细分析了不同类型的系统（如因果系统、稳定系统）在Z域的表示，以及如何利用Z变换来分析和设计线性时不变系统。我尤其喜欢书中关于离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的论述。它从DFT的定义出发，一步步引导读者理解FFT算法的由来和精妙之处，并且详细介绍了基2DIT、基2DIF以及更通用的DIF/DIT算法。作者还专门讨论了FFT算法在实际应用中的注意事项，比如数据点的选择、频率分辨率的权衡等，这些细节对于提高算法的鲁棒性和效率至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于理解数字信号处理中的一些关键概念，例如过采样、欠采样、混叠等，做了非常深入的阐述。作者们通过生动的图示和形象的比喻，将这些抽象的理论变得通俗易懂。我记得在讲到采样定理时，作者不仅给出了奈奎斯特准则，还详细分析了欠采样可能带来的混叠现象，以及如何通过抗混叠滤波器来避免这种情况。书中还讨论了不同的采样方案，比如均匀采样和非均匀采样，以及它们在不同应用场景下的优劣势。这一点对于我之前在处理一些不规则信号时遇到的问题，提供了很好的解决方案。此外，书中关于信号重建的章节，也让我对插值算法有了更深的理解，比如零阶保持、一阶保持以及更高级的sinc插值。

评分☆☆☆☆☆

这本书在如何将理论转化为实际工程项目方面，提供了非常宝贵的指导。作者们非常注重工程实现的细节，比如浮点数和定点数的运算差异、存储器的管理、中断的处理等等。我印象最深刻的是，书中有一章节专门讨论了FPGA在DSP系统设计中的应用。作者详细介绍了如何利用Verilog或VHDL语言来描述DSP算法，并如何在FPGA上实现这些算法。其中，关于流水线设计、并行处理以及如何优化硬件资源的利用率的章节，对我启发很大。我之前一直觉得FPGA编程很复杂，但在看了这本书的讲解后，我开始慢慢理解其设计思路。书中还提供了一些经典的DSP IP核的介绍，以及如何将它们集成到FPGA设计中。这对于想要将DSP算法应用到硬件平台上的工程师来说，无疑是一份宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书之前，我对数字信号处理的系统设计部分一直感到有些迷茫，觉得理论知识学了不少，但真正落地到系统实现的时候，就不知道从何下手了。然而，《数字信号处理系统设计》这本书就像一盏明灯，为我指明了方向。它不仅仅是介绍了各种DSP算法，更重要的是，它详细地阐述了如何将这些算法集成到一个完整的系统中。比如，在讲到滤波器设计时，作者不仅给出了FIR和IIR滤波器的数学模型，还非常细致地介绍了如何根据实际需求（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度等）来选择合适的滤波器类型和设计参数。更让我印象深刻的是，书中还专门辟出一章来讨论DSP硬件平台，例如TMS320系列DSP处理器，并提供了如何利用这些硬件平台来实现算法的指导。其中，关于程序优化和代码生成的部分，也给了我极大的启发。我之前遇到的一个难题是如何提高算法的执行效率，这本书给出的建议，比如使用定点运算、查表法、流水线优化等，都非常实用，并且配有具体的代码片段作为示例，这让我能够很快地将学到的知识应用到自己的项目中。

评分☆☆☆☆☆

在数字信号处理的诸多方面，噪声处理和信号增强一直是比较棘手的问题。这本书在这方面的内容堪称经典。作者们并没有局限于传统的滤波方法，而是深入探讨了各种先进的信号增强技术。从维纳滤波到卡尔曼滤波，再到更复杂的独立成分分析（ICA）和主成分分析（PCA），书中都进行了详尽的介绍。我最喜欢的部分是关于卡尔曼滤波的讲解，作者用一个非常直观的例子（比如跟踪一个移动的物体）来解释卡尔曼滤波的原理，并且逐步推导出其更新方程。更难得的是，书中还讨论了扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在处理非线性系统时的应用，并提供了相应的伪代码。这对于我理解和实现更复杂的跟踪算法非常有帮助。此外，书中关于语音信号降噪和图像去模糊的章节，也给了我很多启发。这些实际的应用案例，让我能够更清晰地认识到理论知识在解决实际问题中的重要性。