數字信號處理學習指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張立村，王民 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 學習
• 教材
• 通信
• 工程
• 算法
• MATLAB
• 理論基礎

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 北京郵電大學齣版社有限公司

ISBN：9787563531516

商品編碼：29760841135

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名:數字信號處理學習指導

定價：35.00元

售價：23.8元,便宜11.2元,摺扣68

作者:張立村,王民

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787563531516

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

與教材不同，張立材和王民主編的《數字信號處理學習指導》的編寫力求突齣重點、難點的分析，避免一般理論或教材內容的簡單重復，關鍵習題的解答中包括解題程序及其運行結果，以利於教師掌握教材內容，擴充授課素材，降低答疑和上機輔導等教學工作強度。

內容提要

---

張立材和王民主編的《數字信號處理學習指導》是《數字信號處理——原理、實現及應用》一書的教學配套參考書。針對學生學習和教學中存在的問題和睏難，本書對《數字信號處理——原理、實現及應用》一書中的基本概念、重點內容和學習要點作瞭比較細緻的歸納，一些重要的定理和結淪通過習題進行瞭深入的討論和證明。本書既可與配套教材配閤使用，也可獨立使用。書中習題具有廣泛性和代錶性，概念突齣．解題詳細，便於自學或作教學參考。《數字信號處理學習指導》可供高等學校電子、通信、信息類及相關專業本科生復習、準備考研之用，也可供研究生、教師以及從事數字信號處理的技術人員參考。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《電磁波的奧秘：從理論到應用》 導論：無處不在的波瀾 我們生活在一個被看不見的力量所塑造的世界，其中最引人入勝且至關重要的便是電磁波。從清晨喚醒你的手機鈴聲，到連接全球的網絡信號，再到治愈疾病的X射綫，電磁波無處不在，深刻地影響著我們的日常生活、科學研究乃至未來發展。然而，這些神秘的波瀾究竟是什麼？它們是如何産生的？又有著怎樣的特性和無限的可能性？《電磁波的奧秘：從理論到應用》將帶你踏上一場深入探索電磁波世界的旅程，揭開籠罩在其上的神秘麵紗。 本書並非僅限於抽象的理論講解，而是緻力於構建一套從基礎概念到實際應用的完整知識體係。我們旨在為那些對物理世界充滿好奇，渴望理解自然規律，並希望將這些知識轉化為解決實際問題的工具的讀者提供一本詳實的讀物。無論你是物理學、電子工程、通信工程專業的學生，還是對科學前沿充滿熱情的業餘愛好者，本書都將為你打開一扇通往電磁波奧秘之門，讓你領略其迷人的魅力與強大的力量。 第一章：電磁波的誕生——麥剋斯韋方程組的輝煌 要理解電磁波，首先必須迴溯到其根源——電與磁的統一。本章將深入剖析詹姆斯·剋拉剋·麥剋斯韋提齣的革命性理論，即麥剋斯韋方程組。這組簡潔而優美的方程，不僅統一瞭電學和磁學的基本定律，更預言瞭電磁波的存在，為我們認識這個世界提供瞭全新的視角。 我們將逐一解析四個關鍵方程： 高斯定律（電場）： 探討電荷如何産生電場，以及電場綫的性質。我們將從靜電學的基本原理齣發，理解電場強度和電勢的概念，並介紹幾種典型的電荷分布及其産生的電場。 高斯定律（磁場）： 揭示磁單極子為何不存在，以及磁場綫的特性。我們將討論磁場産生的兩種主要方式：穩恒電流和變化的電場。 法拉第感應定律： 解釋變化的磁場如何産生電場，這是電磁感應現象的核心。我們將通過生動的實例，如發電機的工作原理，來理解動生電動勢和感生電動勢的區彆與聯係。 安培-麥剋斯韋定律： 闡述電流和變化的電場如何産生磁場。麥剋斯韋對安培定律的修正，即引入位移電流的概念，是預言電磁波存在的關鍵。我們將詳細講解位移電流的物理意義，以及它如何促使電磁場在空間中傳播。 通過對麥剋斯韋方程組的深入理解，我們將不再將電和磁視為孤立的現象，而是認識到它們是同一個基本力——電磁力的不同錶現。這將為我們後續理解電磁波的傳播奠定堅實的基礎。 第二章：電磁波的本質——振蕩的漣漪 在理解瞭麥剋斯韋方程組後，本章將聚焦於電磁波本身的特性。電磁波並非物質，而是能量以波動的形式在空間中傳播。這種波動由相互垂直且振蕩的電場和磁場構成。 電場與磁場的相互激發： 我們將詳細闡述電場如何激發磁場，以及磁場又如何反過來激發電場，形成一個自我維持、不斷嚮前傳播的鏈式反應。我們將通過數學推導，展示在自由空間中，電磁波方程的形成過程。 電磁波的橫波性質： 強調電場和磁場的振動方嚮垂直於波的傳播方嚮，使其成為一種橫波。我們將從波的傳播方嚮、振動方嚮與極化方嚮的角度進行解釋。 電磁波的速度： 揭示電磁波在真空中的傳播速度是一個普適常數——光速c，並解釋光速與真空介電常數和磁導率之間的關係。我們將探討介質對電磁波速度的影響，引入摺射率的概念。 電磁波的頻譜： 介紹電磁波根據頻率（或波長）不同所形成的豐富多彩的頻譜，包括但不限於無綫電波、微波、紅外綫、可見光、紫外綫、X射綫和伽馬射綫。我們將簡要介紹每個頻段的特點及其主要應用領域，展現電磁波的廣闊覆蓋麵。 能量與動量： 探討電磁波攜帶能量和動量。我們將介紹坡印廷矢量，用以描述電磁波的能量流密度和方嚮，並解釋電磁波如何能夠對物體施加壓力（光壓）。 本章將幫助讀者建立起對電磁波的直觀認識，理解其作為一種能量傳播形式的本質，並對其基本屬性有一個清晰的掌握。 第三章：電磁波的傳播——穿越時空的旅者 電磁波如何在空間中傳播？傳播過程中會發生什麼？本章將深入探討電磁波的傳播機製及其影響因素。 自由空間傳播： 描述電磁波在均勻、無損耗的自由空間中傳播的理想情況。我們將分析電場和磁場的振幅隨距離衰減的規律。 反射與摺射： 解釋當電磁波遇到不同介質界麵時，會發生反射和摺射現象。我們將引入惠更斯原理，從幾何光學和波動光學兩個角度分析反射和摺射的規律，並推導斯涅爾定律。 衍射： 探討電磁波在遇到障礙物或穿過小孔時發生的彎麯現象。我們將討論菲涅爾衍射和夫琅禾費衍射的區彆，並解釋其在光學和聲學等領域中的重要性。 乾涉： 分析兩列或多列同頻率的相乾電磁波疊加時，會發生增強或減弱的現象。我們將解釋相長乾涉和相消乾涉的條件，並通過雙縫乾涉實驗等經典案例進行說明。 散射： 討論電磁波在介質中傳播時，與介質中的微粒相互作用而改變傳播方嚮的現象。我們將介紹瑞利散射和米氏散射，並解釋它們在天空呈現藍色、雲層呈白色等自然現象中的作用。 吸收與損耗： 闡述電磁波在傳播過程中，其能量會被介質吸收，導緻信號衰減的現象。我們將介紹介質的電導率、介電常數和磁導率等參數對電磁波吸收的影響。 通過本章的學習，讀者將能夠理解電磁波傳播的復雜性，以及各種傳播效應如何影響電磁信號的質量和範圍，為實際應用打下基礎。 第四章：電磁波的産生——信源的設計與控製 電磁波並非自然而然地産生，而是需要特定的物理機製。本章將深入研究電磁波的産生方式，重點關注人工産生的電磁波源。 加速運動的電荷： 強調電荷的加速運動是産生電磁波的根本原因。我們將從基礎電動力學齣發，解釋電偶極子輻射和磁偶極子輻射的原理。 振蕩電路： 介紹LC振蕩電路如何産生周期性的電磁振蕩，並進一步産生電磁波。我們將分析振蕩電路的諧振頻率，以及如何通過調整電路參數來控製産生的電磁波頻率。 天綫： 詳細講解各種類型天綫的工作原理，如偶極子天綫、單極天綫、環形天綫、拋物麵天綫等。我們將討論天綫的輻射方嚮圖、阻抗匹配、增益等關鍵參數，以及它們如何影響電磁波的發射和接收效率。 同步輻射： 介紹粒子在強磁場中高速運動時産生的同步輻射，它是一種具有高亮度、高準直性的電磁波，在科學研究中有著廣泛應用。 激光： 探討激光器産生高強度、單色、相乾激光的物理機製，並介紹激光在通信、醫療、工業等領域的革命性應用。 本章旨在讓讀者理解不同類型的電磁波源是如何設計的，以及如何通過控製這些信源來産生具有特定頻率、功率和方嚮的電磁波，為通信、廣播、雷達等技術的實現提供理論支撐。 第五章：電磁波的應用——連接世界的橋梁 電磁波的理論與實踐緊密相連，其應用領域之廣泛，已經滲透到現代社會的方方麵麵。本章將聚焦於電磁波在各個領域的實際應用。 通信係統： 無綫通信： 詳細闡述手機通信、Wi-Fi、藍牙、衛星通信等無綫通信技術的原理，包括信號的調製、解調、編碼、解碼過程。我們將探討不同頻段在無綫通信中的應用，以及多徑效應、衰落等對通信質量的影響。 有綫通信： 介紹光縴通信、同軸電纜通信等有綫通信技術，以及電磁波在其中的傳輸方式。 廣播與電視： 講解調幅（AM）和調頻（FM）廣播的原理，以及數字電視信號的傳輸方式。 雷達與導航： 雷達： 闡述雷達係統的工作原理，包括脈衝發射、目標迴波接收、目標距離、速度和方嚮的測量。我們將介紹不同類型的雷達，如測距雷達、測速雷達、氣象雷達等。 導航係統： 講解全球定位係統（GPS）等導航技術的原理，以及如何利用電磁波進行精確定位。 醫學影像： X射綫成像： 介紹X射綫成像的原理，以及其在診斷疾病中的重要作用。 核磁共振成像（MRI）： 闡述MRI利用電磁波與人體組織中原子核相互作用産生圖像的原理。 超聲波成像： 雖然超聲波是機械波，但它與電磁波在醫學診斷中的應用常常被一同提及，本書將簡要介紹其基本原理。 工業應用： 微波加熱： 講解微波爐加熱食物的原理，以及工業微波加熱設備的應用。 射頻識彆（RFID）： 介紹RFID技術在物品追蹤、庫存管理等領域的應用。 電磁感應加熱： 闡述電磁感應加熱在金屬加工、烹飪等方麵的應用。 科學研究： 介紹射電天文學、粒子物理學等領域如何利用電磁波進行觀測和研究。 本章將通過豐富的實例，生動地展現電磁波在現代社會中的重要地位，以及其技術革新所帶來的巨大變革。 第六章：電磁波的測量與分析——洞察世界的工具 要有效地利用電磁波，必須能夠對其進行精確的測量和分析。本章將介紹常用的電磁波測量儀器和分析技術。 電磁場探頭： 介紹用於測量電場強度、磁場強度等參數的各種探頭。 頻譜分析儀： 講解頻譜分析儀如何將復雜的電磁信號分解成不同頻率分量的技術，以及其在信號識彆、乾擾分析中的應用。 示波器： 介紹示波器如何顯示電信號隨時間變化的波形，以及其在分析信號特性、診斷故障中的作用。 矢量網絡分析儀（VNA）： 講解VNA如何測量網絡中信號的幅度和相位響應，在射頻電路設計和測試中的重要性。 電磁兼容性（EMC）測試： 介紹EMC測試的目的和方法，確保電子設備在電磁環境中正常工作，不産生過度的電磁乾擾。 電磁場仿真軟件： 介紹利用計算機軟件對電磁場進行建模和仿真的技術，在産品設計和優化中的作用。 本章將使讀者掌握分析和理解電磁波的基本工具和方法，從而能夠獨立地進行電磁波相關的實驗和工程實踐。 第七章：電磁波的未來——挑戰與機遇 隨著科技的飛速發展，電磁波的研究和應用正不斷突破界限。本章將展望電磁波領域的未來發展趨勢，探討新興技術和麵臨的挑戰。 下一代通信技術： 展望6G通信技術，包括太赫茲通信、智能錶麵、量子通信等前沿領域。 無綫能量傳輸： 探討無綫充電、無綫供電等技術的進展和潛力。 智能感知與物聯網： 研究電磁波在物聯網、智能傳感器、環境監測等領域的應用。 電磁波的極端應用： 探索高功率微波、電磁武器、電磁脈衝（EMP）等技術的潛在應用與挑戰。 電磁波與新能源： 探討電磁波在太陽能發電、儲能技術等方麵的可能關聯。 電磁汙染與防護： 討論電磁輻射對人體健康和環境的影響，以及相關的防護技術和標準。 本章旨在激發讀者對電磁波未來發展的思考，鼓勵他們參與到這場激動人心的科技探索中來。 結語 《電磁波的奧秘：從理論到應用》是一次對人類認識和利用自然界最基本力量之一——電磁波的全麵梳理。我們希望通過本書，讀者能夠不僅理解電磁波的科學原理，更能激發對科學的無限熱愛，並從中獲得解決實際問題的靈感與力量。電磁波的世界廣闊而深邃，這場探索之旅纔剛剛開始。願本書能成為您在這段旅程中不可或缺的夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和閱讀體驗，簡直是近幾年來看技術書籍中的一股清流。作為一名對視覺細節有一定要求的老讀者，我深知一本優秀的學習資料，其呈現方式和信息組織邏輯是多麼重要。這本書的字體選擇適中，圖文混排的布局非常考究，關鍵公式和定義都會用醒目的方式突齣齣來，閱讀起來絲毫沒有壓迫感。尤其值得一提的是，書中對一些復雜概念的圖示，處理得非常巧妙。它們不是簡單的示意圖，而是經過精心設計的、能夠輔助理解流程和邏輯關係的視覺模型。我發現，當某些數學推導陷入僵局時，迴頭看看相關的插圖，往往能瞬間茅塞頓開。這種對“用戶體驗”的關注，體現瞭作者或編者極強的教學經驗和同理心。它沒有讓讀者在密密麻麻的文字和符號中迷失方嚮，而是通過清晰的結構和美觀的界麵，引導我們一步步深入，讓學習過程本身變成瞭一種享受而非摺磨。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種基礎薄弱的DSP初學者量身定做的“救星”！我過去嘗試過好幾本教材，但那些數學公式和抽象概念總是讓我望而卻步，讀完後腦子裏還是一團漿糊。然而，拿起這本《數字信號處理學習指導》後，我立刻感覺到瞭它的不同。它並沒有直接堆砌復雜的理論，而是非常有條理地將DSP的核心概念拆解成一個個可以理解的小模塊。比如，傅裏葉變換這個大魔王，書中竟然能用非常直觀的類比來解釋其物理意義，讓我這個數學基礎一般的人也能大緻摸到門道。作者在講解過程中，非常注重“為什麼”要這麼做，而不是簡單地告訴你“怎麼做”，這種思維層麵的引導，對我建立起數字信號處理的整體框架幫助極大。更值得稱贊的是，它對各個章節的銜接處理得非常流暢，你會發現，學完一個知識點，馬上就能理解它在後續內容中的作用，從而避免瞭孤立地學習知識點而導緻的遺忘。對於那些渴望快速上手並建立紮實理解的同行者來說，這本書提供的“理解路徑”遠比那些純理論的磚頭書要高效得多。它真的讓你覺得，DSP並沒有想象中那麼遙不可及。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書在思維導圖和知識體係構建上的幫助贊不絕口。我習慣於將新學的知識點放入我已有的知識網絡中，但DSP的知識鏈條非常長，很容易産生斷裂感。這本書的章節劃分和內容遞進邏輯，似乎就是在幫助讀者構建這個網絡。它不是孤立地講解A、B、C，而是會不斷地通過迴顧前述知識點，來闡明當前知識點如何依賴於它們，以及它將如何開啓後續的學習路徑。這種前後呼應、層層遞進的敘述方式，極大地增強瞭知識的“粘性”。我發現，讀完某一章後，我腦海中已經形成瞭一個清晰的模塊框架，知道在整個DSP流程中，自己剛剛掌握的這部分內容處於哪個位置，起著什麼作用。這種結構化的學習體驗，遠勝過那種“東一榔頭西一棒子”的零散資料。它訓練的不僅僅是我們的計算能力，更是我們對整個信號處理流程的係統性認知能力。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的實戰應用價值感到非常驚喜。很多DSP的書籍在理論部分講得頭頭是道，但一旦涉及到實際的編程實現或者硬件應用，立馬就變得乾巴巴，留給讀者的空白太多。這本書在這方麵做得非常齣色，它不僅僅停留在概念層麵，而是將理論與實踐緊密地結閤瞭起來。書中提供的那些詳盡的案例分析和代碼示例，簡直是工程人員的福音。例如，在講解濾波器設計時，它不僅展示瞭IIR和FIR的數學推導，更重要的是，它清晰地指齣瞭在不同應用場景下（比如對相位敏感或對計算資源有嚴格限製的場景），應該優先選用哪種濾波器，以及如何通過調整參數來達到最優效果。這種“選擇的藝術”和“權衡的智慧”是書本上的公式推導無法直接告訴我們的。我甚至發現，書中某些關於嵌入式係統下信號處理優化的技巧，比我之前在公司裏學到的還要精妙，這讓我對這本書的含金量又高看瞭一眼。對於那些需要快速將DSP知識轉化為生産力的工程師來說，這本書無疑是一份寶貴的實戰手冊。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我最初對這本書的期望值並不算太高，畢竟市麵上的“學習指導”類書籍，很多徒有虛名，內容泛泛而談。然而，這本書給我的震撼在於它對細節的把握和對潛在學習難點的預判。作者似乎非常瞭解初學者在哪裏會絆倒，並在那些關鍵的“陷阱點”設置瞭詳盡的注解和警示。例如，在討論離散時間係統與連續時間係統的轉換時，書中對采樣定理的討論細緻入微，不僅給齣瞭理論邊界，還通過反例說明瞭超齣邊界可能導緻的災難性後果。這種“防患於未然”的講解方式，為我們規避瞭許多試錯成本。更深層次來說，這本書的價值在於它不僅僅教授“是什麼”，更在於它培養瞭讀者一種批判性審視信號處理問題的思維模式。它鼓勵我們去質疑現有方法，去思考是否有更優的解決方案，而不是盲目地套用教科書上的公式。這種深入骨髓的“內功心法”的傳授，讓這本書的價值遠超其紙麵價格。