正版刚数字信号分析和处理9787302359203张旭东,崔晓伟,王希勤 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张旭东，崔晓伟，王希勤 著

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店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302359203

商品编码：29761325879

包装：平装

出版时间：2014-08-01

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基本信息

书名：数字信号分析和处理

定价：59.00元

作者：张旭东,崔晓伟,王希勤

出版社：清华大学出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787302359203

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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张旭东、崔晓伟、王希勤编著的这本《数字信号 分析和处理》系统深入地介绍了数字信号分析和处理 的原理和算法。全书由12章组成。章是预备知识 ，概述了连续信号处理的基本知识和采样定理，连续 信号处理的各种概念和技术对于深入地理解数字信号 处理的结果是非常有帮助的，因此本章的设置可使得 本书更加自成体系；第2～8章是全书的核心，内容有 ：离散信号与系统的表示、离散变换和快速算法、数 字频谱分析、数字滤波器设计和实现、希尔伯特变换 和复倒谱、多采样率处理等，构成了离散信号处理的 基本知识体系；第9～12章介绍了几个与实际应用更 加密切的专题，包括有限字长效应、带通采样和I／Q 采样技术、数字处理提高A／D和D／A性能、自适应滤 波器和数字信号处理系统实现技术等。本书也简要介 绍了数字信号处理中的几个前沿课题，例如压缩感知 、试验模态分析和希尔伯特-黄变换等。各章专设一 节介绍相关的MATLAB函数和实现例程。
本书可以作为电子信息、通信、电子科学技术等 专业本科生数字信号处理课程的教材，也可作为电子 信息类工程硕士课程的教材和非电子信息专业的研究 生教材，亦可作为有关行业工程师、科技人员和大学 教师的参考书。

目录

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绪论 0.1 信号的基本概念和分类 0.2 数字与离散 0.3 信号处理 0.4 离散处理系统和数字处理系统的发展 0.5 本书的组成章 信号处理：从连续到离散 1.1 连续时间信号的表示 1.1.1 常用连续信号 1.1.2 冲激函数 1.1.3 信号的脉冲分解 1.2 线性时不变系统 1.3 线性时不变系统的特征表示 1.4 傅里叶分析 1.4.1 傅里叶变换的定义和基本性质 1.4.2 信号的冲激谱 1.4.3 用傅里叶变换表示LTI系统 1.4.4 时宽带宽积 1.5 拉普拉斯变换和系统函数 1.5.1 拉普拉斯变换及其性质 1.5.2 拉普拉斯反变换 1.5.3 连续时间系统的拉普拉斯变换分析 1.6 基本采样定理 1.7 本章小结 习题第2章 离散信号与系统基础 2.1 离散信号与系统 2.1.1 信号的表示问题 2.1.2 离散信号的分类 2.1.3 一些常用的基本信号 2.1.4 离散信号的基本运算 2.1.5 离散信号的单位抽样表示 2.1.6 离散时间系统 2.2 离散LTI系统的卷积和方法 2.2.1 离散LTI系统的卷积和 2.2.2 由卷积和表示的LTI系统性质 2.3 离散LTI系统的特征表示与变换 2.4 离散时间傅里叶变换 2.4.1 离散时间傅里叶变换的定义 2.4.2 离散时间傅里叶变换的性质 2.4.3 周期序列的DTFT 2.4.4 LTI系统的频率响应 2.4.5 自相关分析、能量信号和功率信号 2.5 z变换和系统函数 2.5.1 z变换的定义和收敛域 2.5.2 z变换的有理分式形式和极零点 2.5.3 z反变换 2.5.4 z变换的性质 2.5.5 用z变换表示系统 2.5.6 通过极零点分析频率响应 2.6 连续信号的数字处理问题初探 2.6.1 连续和离散频谱之间的关系 2.6.2 连续系统和离散系统的关系 2.7 与本章相关的MATLAB函数与实例 2.7.1 相关的MATLAB函数简介 2.7.2 MATLAB例程 2.8 本章小结 习题第3章 有限长序列离散变换和快速算法 3.1 离散正交变换 3.2 离散傅里叶变换 3.2.1 DFT作为对DTFT的频域离散采样 3.2.2 DFT的矩阵表示 3.2.3 DFT的实例 3.3 DFT与周期序列傅里叶级数的关系 3.4 DFT的性质 3.5 用DFT计算相关序列 ……第4章 数字频谱分析第5章 离散系统和数字滤波器第6章 数字滤波器设计第7章 希尔伯特变换和复倒谱第8章 多采样率信号处理第9章 线性自适应滤波器初步0章 有限字长效应*1章 采样与重构技术*2章 数字信号处理系统的实现附录A参考文献

作者介绍

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张旭东博士，现任清华大学电子工程系教授，博士生导师，主要研究方向为信号处理与认知。出版有《离散*信号处理》、《图像编码基础与小波压缩技术》等著作，发表学术论文100余篇。两次获得清华大学教学成果一等奖，获得2004—2008年度清华大学教材一等奖。 崔晓伟博士，现任清华大学电子工程系副教授，博士生导师，主要研究方向为导航定位。北斗卫星导航系统重大专项专家组成员，发表学术论文50余篇，获军队科技进步一等奖一项。 王希勤博士，现任清华大学电子工程系教授，博士生导师，主要研究方向为雷达信号与信息处理。发表学术论文100余篇。获得北京市和清华大学教学成果一等奖各一项。

文摘

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序言

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《信号的奥秘：从理论到应用》 内容简介： 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种各样的信号所包围：从智能手机发出的无线电波，到医学影像中的声波和电磁波，再到金融市场中波动的股价数据，甚至是我们大脑中神经元的电信号。这些信号，如同隐藏在日常之下的生命线，承载着丰富的信息，驱动着现代社会的运转。然而，这些信号并非总是清晰明了，它们常常伴随着噪声、失真，甚至被编码成我们难以直接理解的形式。要从中提取有用的信息，理解其内在规律，并加以有效利用，就需要一套强大的分析工具和处理方法。 《信号的奥秘：从理论到应用》一书，正是旨在揭示信号世界的深度奥秘，为读者构建一套系统、全面、深入的数字信号分析与处理知识体系。本书并非简单地罗列枯燥的公式，而是从理论的根基出发，层层递进，将抽象的数学概念与生动的现实应用巧妙地结合起来，带领读者一步步走进信号处理的精彩殿堂。 全书内容概览： 本书的编写遵循严谨的逻辑结构，力求让读者在理解基本原理的基础上，逐步掌握复杂的技术。 第一部分：信号的基石——理论基础 在进入复杂的分析与处理之前，我们首先需要对信号的本质有一个清晰的认识。本部分将从信号的分类、描述和基本特性入手，奠定坚实的理论基础。 信号的定义与分类： 我们将探讨连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等基本概念，理解不同类型信号在数学模型和物理意义上的差异。 信号的数学描述： 函数、序列、频谱等概念将在此得到详细阐释。我们将学习如何用数学语言精确地描述信号的瞬时值、平均值、能量、功率等重要属性，为后续的分析奠定基础。 傅里叶分析的魅力： 傅里叶级数和傅里叶变换是信号分析的灵魂。本书将深入浅出地介绍傅里叶级数如何将周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加，以及傅里叶变换如何将任意信号分解为其频谱，揭示信号的频率域特性。我们将探讨傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积等，理解它们在信号处理中的重要作用。 卷积定理的普适性： 卷积是线性时不变系统中信号与系统相互作用的关键数学工具。本书将详细讲解卷积的概念、计算方法及其在系统响应分析中的核心地位，帮助读者理解输入信号经过系统后如何产生输出信号。 采样理论与奈奎斯特准则： 对于数字信号处理而言，模拟信号的采样是关键的第一步。我们将深入探讨采样定理，理解为何需要一定的采样率才能无损地恢复原始信号，并详细解释奈奎斯特准则的意义和限制。 Z变换的广阔视野： Z变换是离散时间信号分析的强大工具，它将离散时间序列的运算转化为代数运算，极大地简化了分析过程。本书将详细介绍Z变换的定义、性质以及逆Z变换的方法，并重点讲解其在系统稳定性分析、系统函数表示等方面的应用。 第二部分：数字信号的分析与设计 在掌握了信号的基本理论后，本部分将聚焦于数字信号的处理技术，包括分析方法、滤波设计以及特征提取等。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 傅里叶变换在实际计算中通常需要离散化，DFT由此产生。然而，直接计算DFT的复杂度较高。FFT作为一种高效计算DFT的算法，其重要性不言而喻。本书将详细介绍DFT的原理，并深入讲解FFT算法的原理与实现，使读者能够高效地分析数字信号的频谱。 数字滤波器的原理与设计： 滤波器是信号处理中最常用的工具之一，用于去除噪声、增强特定频率成分等。本书将区分和讲解两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将详细介绍它们的原理、设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凯泽窗等设计方法），以及它们各自的优缺点和适用场景。 窗函数技术： 在进行频谱分析和滤波器设计时，常常需要对无限长的信号进行截断，这就引入了窗函数。本书将介绍各种常用的窗函数，如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等，分析它们在频谱泄漏和旁瓣抑制方面的特性，并指导读者如何根据具体需求选择合适的窗函数。 功率谱密度估计： 信号的功率谱密度（PSD）描述了信号在不同频率上的功率分布，是分析随机信号的重要工具。本书将介绍多种PSD估计方法，包括周期图法、Welch法以及模型法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）等，并分析它们的优缺点。 短时傅里叶变换（STFT）与时频分析： 对于非平稳信号，其频谱随时间变化，传统的傅里叶变换无法提供完整信息。STFT通过对信号进行分段并进行傅里叶变换，实现对信号时频特性的分析。本书将介绍STFT的原理，并简要提及更先进的时频分析技术，如小波变换，以揭示信号在时间和频率上的动态变化。 自适应滤波器的智能： 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波特性，从而实现更优的信号增强或噪声抑制。本书将介绍自适应滤波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法，并探讨其在通信、音频处理等领域的应用。 第三部分：信号处理的应用实践 理论知识最终需要回归实践。本部分将结合实际应用案例，展示数字信号处理在各个领域的强大威力。 通信系统中的信号处理： 从调制解调到信道均衡，数字信号处理在现代通信系统中扮演着核心角色。本书将介绍如何利用滤波器和频谱分析技术提高通信系统的性能，如噪声抑制、信号恢复、数据传输等。 音频信号处理： 回声消除、语音识别、音频压缩（如MP3）、音乐合成等都离不开精密的信号处理技术。本书将探讨如何利用傅里叶变换、滤波器和时频分析来处理音频信号。 图像与视频信号处理： 虽然本书侧重于一维信号，但其理论基础同样适用于二维和多维信号。我们将简要介绍图像去噪、边缘检测、图像压缩等与信号处理相关的技术。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的分析是诊断疾病的重要手段。本书将介绍如何利用数字信号处理技术从这些信号中提取关键信息，进行特征分析和模式识别。 其他领域的应用： 此外，我们还将触及雷达信号处理、地震信号分析、金融时间序列分析等多个领域，展现数字信号处理技术的广泛适用性。 本书特色： 理论严谨，逻辑清晰： 本书从最基础的概念出发，循序渐进，确保读者能够理解每个环节的原理。 概念直观，图文并茂： 大量使用图示和实例来解释抽象的概念，化繁为简，易于理解。 应用广泛，贴近实际： 结合大量实际工程案例，让读者看到理论知识如何解决现实问题。 深度适中，适合进阶： 既能满足初学者对信号处理的初步了解，也能为有一定基础的读者提供更深入的探讨。 语言精炼，避免冗余： 力求用最简洁的语言阐述最深刻的道理，避免不必要的修饰和重复。 《信号的奥秘：从理论到应用》是一本值得深入研读的著作，它将帮助您拨开信号的迷雾，掌握分析和处理海量信息的核心能力，从而更好地理解和驾驭我们所处的信息化世界。无论您是学生、工程师，还是对信号处理感兴趣的研究者，本书都将是您探索信号世界的宝贵向导。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对这个领域认识的大门！我之前对数字信号处理的理解还停留在非常基础的层面，总觉得那些复杂的公式和变换是遥不可及的天书。但这本书的叙述方式非常贴合初学者的思维路径，它不是那种堆砌概念和公式的教科书，而是真正花心思去解释“为什么”要这么做，背后的直觉和物理意义是什么。比如，它对傅里叶变换的讲解，不再是冷冰冰的数学表达式，而是通过生动的例子，让我明白了信号在频域中究竟藏着什么样的秘密。作者在构建知识体系时，非常有条理，从最基础的离散时间信号讲起，逐步引入采样、量化，再到滤波器的设计，每一步的衔接都非常自然，让人在不知不觉中就掌握了核心的脉络。尤其是对实际工程中遇到的问题，比如噪声抑制和频谱泄露的处理，都有深入浅出的分析，这对于我这种希望将理论应用于实践的人来说，简直是如获至宝。读完前几章，我立刻尝试用书中的方法去处理一些我手头上的音频数据，效果立竿见影，那种“原来如此”的豁然开朗感，是很多其他参考书都没能带给我的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工作了几年、但感觉知识体系有些陈旧的工程师，我需要的是一本能够帮我快速“升级”现有知识库的书籍。这本书恰好满足了我的需求。它并没有花费大量篇幅在那些基础到我已经滚瓜烂熟的内容上，而是迅速切入到现代信号处理的核心议题中，比如多速率信号处理和数字滤波器组的设计。作者对IIR滤波器和FIR滤波器的对比分析尤其到位，不仅从稳定性、计算复杂度上进行了对比，更深入探讨了在实际硬件资源受限情况下如何做出最优选择，这对于我们做嵌入式系统的人来说，是极具参考价值的“实战经验”。书中的代码示例虽然没有直接嵌入（或许是篇幅考虑），但作者对算法步骤的描述详尽到可以直接转换为程序代码，这一点我非常欣赏。我甚至可以直接根据书中的描述，在MATLAB环境中复现出书中的核心仿真结果，验证了其理论的可靠性。这本书更像是一位经验丰富的导师，在你困惑时给出精准的指导方向，而不是简单地告诉你答案。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版也让人眼前一亮，这虽然是技术书籍，但阅读体验同样重要。纸张质量很好，印刷清晰，尤其是一些复杂的数学符号和矩阵运算，排版得井井有条，完全没有出现重影或者模糊不清的情况，这在长时间阅读时极大地减轻了视觉疲劳。最让我感到惊喜的是，作者在书的最后几页附带了一个非常实用的“术语速查索引”，这对于我这种需要频繁查阅特定概念的读者来说，简直是救星。我不需要再翻遍整本书去找某个特定滤波器的参数定义了。整体来看，这本书不仅仅是一本学术著作，更是一部经过精心打磨、注重用户体验的工程手册。它在保持学术高度的同时，又兼顾了读者的使用习惯，成功地将复杂的数字信号处理知识转化成了一种易于吸收和检索的信息载体。我强烈推荐给所有希望系统提升信号处理能力的人，它绝对物超所值。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，最初拿到这本书时，我对它的期待值是比较保守的，毕竟市面上信号处理的书籍汗牛充栋。然而，这本书成功地在“学术严谨性”和“可读性”之间找到了一个近乎完美的平衡点。它没有为了追求晦涩而故作高深，语言风格非常亲切且逻辑性极强。我特别欣赏作者在讲解一些关键定理时，会穿插历史背景或某个具体应用场景作为引子，这使得原本抽象的数学概念变得有血有肉，不再是干巴巴的公式堆砌。比如讲到窗函数时，作者不仅展示了不同窗函数的旁瓣衰减特性，还形象地比喻了它们在“分辨率”和“抑制泄漏”之间的选择困境，这比单纯看表格要有效得多。而且，书中的习题设计也十分巧妙，它们不是那种简单套用公式的计算题，很多都偏向于设计和分析型，需要读者真正理解背后的原理才能着手解决，这极大地锻炼了我的独立思考能力。总的来说，它提供了一种学习信号处理的全新范式，是那种读完后会让你感觉“原来我可以把这个学透”的书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为这只是一本偏向入门和基础概念的教材，但随着阅读的深入，我发现它在高级主题的处理上也毫不含糊。特别是涉及到自适应滤波和谱估计的部分，作者的处理方式非常精妙。他们没有仅仅停留在理论推导，而是非常注重算法的实际性能和收敛性分析。我印象特别深的是关于LMS算法的介绍，不仅详细解释了推导过程，还对比了不同步长对收敛速度和稳态误差的影响，这种多角度的剖析极大地帮助我理解了算法背后的权衡（trade-off）。对于我们搞研发的人来说，最怕的就是那些只谈理论不谈实现的“空中楼阁”，而这本书恰恰避免了这一点。书中的图表绘制得极为清晰，很多复杂的系统框图经过作者的重新组织和可视化，变得异常直观。这种对细节的打磨和对工程实践的尊重，让这本书的价值远超一般的教材范畴，更像是一本可以随时翻阅的案头工具书。