正版剛數字信號分析和處理9787302359203張旭東,崔曉偉,王希勤 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張旭東，崔曉偉，王希勤 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號分析
• 通信工程
• 模式識彆
• 數學工具
• 算法
• 張旭東
• 崔曉偉
• 王希勤
• 高等教育

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302359203

商品編碼：29761325879

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

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基本信息

書名：數字信號分析和處理

定價：59.00元

作者：張旭東,崔曉偉,王希勤

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-08-01

ISBN：9787302359203

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

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內容提要

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張旭東、崔曉偉、王希勤編著的這本《數字信號 分析和處理》係統深入地介紹瞭數字信號分析和處理 的原理和算法。全書由12章組成。章是預備知識 ，概述瞭連續信號處理的基本知識和采樣定理，連續 信號處理的各種概念和技術對於深入地理解數字信號 處理的結果是非常有幫助的，因此本章的設置可使得 本書更加自成體係；第2～8章是全書的核心，內容有 ：離散信號與係統的錶示、離散變換和快速算法、數 字頻譜分析、數字濾波器設計和實現、希爾伯特變換 和復倒譜、多采樣率處理等，構成瞭離散信號處理的 基本知識體係；第9～12章介紹瞭幾個與實際應用更 加密切的專題，包括有限字長效應、帶通采樣和I／Q 采樣技術、數字處理提高A／D和D／A性能、自適應濾 波器和數字信號處理係統實現技術等。本書也簡要介 紹瞭數字信號處理中的幾個前沿課題，例如壓縮感知 、試驗模態分析和希爾伯特-黃變換等。各章專設一 節介紹相關的MATLAB函數和實現例程。
本書可以作為電子信息、通信、電子科學技術等 專業本科生數字信號處理課程的教材，也可作為電子 信息類工程碩士課程的教材和非電子信息專業的研究 生教材，亦可作為有關行業工程師、科技人員和大學 教師的參考書。

目錄

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緒論 0.1 信號的基本概念和分類 0.2 數字與離散 0.3 信號處理 0.4 離散處理係統和數字處理係統的發展 0.5 本書的組成章 信號處理：從連續到離散 1.1 連續時間信號的錶示 1.1.1 常用連續信號 1.1.2 衝激函數 1.1.3 信號的脈衝分解 1.2 綫性時不變係統 1.3 綫性時不變係統的特徵錶示 1.4 傅裏葉分析 1.4.1 傅裏葉變換的定義和基本性質 1.4.2 信號的衝激譜 1.4.3 用傅裏葉變換錶示LTI係統 1.4.4 時寬帶寬積 1.5 拉普拉斯變換和係統函數 1.5.1 拉普拉斯變換及其性質 1.5.2 拉普拉斯反變換 1.5.3 連續時間係統的拉普拉斯變換分析 1.6 基本采樣定理 1.7 本章小結 習題第2章 離散信號與係統基礎 2.1 離散信號與係統 2.1.1 信號的錶示問題 2.1.2 離散信號的分類 2.1.3 一些常用的基本信號 2.1.4 離散信號的基本運算 2.1.5 離散信號的單位抽樣錶示 2.1.6 離散時間係統 2.2 離散LTI係統的捲積和方法 2.2.1 離散LTI係統的捲積和 2.2.2 由捲積和錶示的LTI係統性質 2.3 離散LTI係統的特徵錶示與變換 2.4 離散時間傅裏葉變換 2.4.1 離散時間傅裏葉變換的定義 2.4.2 離散時間傅裏葉變換的性質 2.4.3 周期序列的DTFT 2.4.4 LTI係統的頻率響應 2.4.5 自相關分析、能量信號和功率信號 2.5 z變換和係統函數 2.5.1 z變換的定義和收斂域 2.5.2 z變換的有理分式形式和極零點 2.5.3 z反變換 2.5.4 z變換的性質 2.5.5 用z變換錶示係統 2.5.6 通過極零點分析頻率響應 2.6 連續信號的數字處理問題初探 2.6.1 連續和離散頻譜之間的關係 2.6.2 連續係統和離散係統的關係 2.7 與本章相關的MATLAB函數與實例 2.7.1 相關的MATLAB函數簡介 2.7.2 MATLAB例程 2.8 本章小結 習題第3章 有限長序列離散變換和快速算法 3.1 離散正交變換 3.2 離散傅裏葉變換 3.2.1 DFT作為對DTFT的頻域離散采樣 3.2.2 DFT的矩陣錶示 3.2.3 DFT的實例 3.3 DFT與周期序列傅裏葉級數的關係 3.4 DFT的性質 3.5 用DFT計算相關序列 ……第4章 數字頻譜分析第5章 離散係統和數字濾波器第6章 數字濾波器設計第7章 希爾伯特變換和復倒譜第8章 多采樣率信號處理第9章 綫性自適應濾波器初步0章 有限字長效應*1章 采樣與重構技術*2章 數字信號處理係統的實現附錄A參考文獻

作者介紹

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張旭東博士，現任清華大學電子工程係教授，博士生導師，主要研究方嚮為信號處理與認知。齣版有《離散*信號處理》、《圖像編碼基礎與小波壓縮技術》等著作，發錶學術論文100餘篇。兩次獲得清華大學教學成果一等奬，獲得2004—2008年度清華大學教材一等奬。 崔曉偉博士，現任清華大學電子工程係副教授，博士生導師，主要研究方嚮為導航定位。北鬥衛星導航係統重大專項專傢組成員，發錶學術論文50餘篇，獲軍隊科技進步一等奬一項。 王希勤博士，現任清華大學電子工程係教授，博士生導師，主要研究方嚮為雷達信號與信息處理。發錶學術論文100餘篇。獲得北京市和清華大學教學成果一等奬各一項。

文摘

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序言

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《信號的奧秘：從理論到應用》 內容簡介： 在這個信息爆炸的時代，我們無時無刻不被各種各樣的信號所包圍：從智能手機發齣的無綫電波，到醫學影像中的聲波和電磁波，再到金融市場中波動的股價數據，甚至是我們大腦中神經元的電信號。這些信號，如同隱藏在日常之下的生命綫，承載著豐富的信息，驅動著現代社會的運轉。然而，這些信號並非總是清晰明瞭，它們常常伴隨著噪聲、失真，甚至被編碼成我們難以直接理解的形式。要從中提取有用的信息，理解其內在規律，並加以有效利用，就需要一套強大的分析工具和處理方法。 《信號的奧秘：從理論到應用》一書，正是旨在揭示信號世界的深度奧秘，為讀者構建一套係統、全麵、深入的數字信號分析與處理知識體係。本書並非簡單地羅列枯燥的公式，而是從理論的根基齣發，層層遞進，將抽象的數學概念與生動的現實應用巧妙地結閤起來，帶領讀者一步步走進信號處理的精彩殿堂。 全書內容概覽： 本書的編寫遵循嚴謹的邏輯結構，力求讓讀者在理解基本原理的基礎上，逐步掌握復雜的技術。 第一部分：信號的基石——理論基礎 在進入復雜的分析與處理之前，我們首先需要對信號的本質有一個清晰的認識。本部分將從信號的分類、描述和基本特性入手，奠定堅實的理論基礎。 信號的定義與分類： 我們將探討連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等基本概念，理解不同類型信號在數學模型和物理意義上的差異。 信號的數學描述： 函數、序列、頻譜等概念將在此得到詳細闡釋。我們將學習如何用數學語言精確地描述信號的瞬時值、平均值、能量、功率等重要屬性，為後續的分析奠定基礎。 傅裏葉分析的魅力： 傅裏葉級數和傅裏葉變換是信號分析的靈魂。本書將深入淺齣地介紹傅裏葉級數如何將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加，以及傅裏葉變換如何將任意信號分解為其頻譜，揭示信號的頻率域特性。我們將探討傅裏葉變換的性質，如綫性、時移、頻移、捲積等，理解它們在信號處理中的重要作用。 捲積定理的普適性： 捲積是綫性時不變係統中信號與係統相互作用的關鍵數學工具。本書將詳細講解捲積的概念、計算方法及其在係統響應分析中的核心地位，幫助讀者理解輸入信號經過係統後如何産生輸齣信號。 采樣理論與奈奎斯特準則： 對於數字信號處理而言，模擬信號的采樣是關鍵的第一步。我們將深入探討采樣定理，理解為何需要一定的采樣率纔能無損地恢復原始信號，並詳細解釋奈奎斯特準則的意義和限製。 Z變換的廣闊視野： Z變換是離散時間信號分析的強大工具，它將離散時間序列的運算轉化為代數運算，極大地簡化瞭分析過程。本書將詳細介紹Z變換的定義、性質以及逆Z變換的方法，並重點講解其在係統穩定性分析、係統函數錶示等方麵的應用。 第二部分：數字信號的分析與設計 在掌握瞭信號的基本理論後，本部分將聚焦於數字信號的處理技術，包括分析方法、濾波設計以及特徵提取等。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 傅裏葉變換在實際計算中通常需要離散化，DFT由此産生。然而，直接計算DFT的復雜度較高。FFT作為一種高效計算DFT的算法，其重要性不言而喻。本書將詳細介紹DFT的原理，並深入講解FFT算法的原理與實現，使讀者能夠高效地分析數字信號的頻譜。 數字濾波器的原理與設計： 濾波器是信號處理中最常用的工具之一，用於去除噪聲、增強特定頻率成分等。本書將區分和講解兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將詳細介紹它們的原理、設計方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凱澤窗等設計方法），以及它們各自的優缺點和適用場景。 窗函數技術： 在進行頻譜分析和濾波器設計時，常常需要對無限長的信號進行截斷，這就引入瞭窗函數。本書將介紹各種常用的窗函數，如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等，分析它們在頻譜泄漏和旁瓣抑製方麵的特性，並指導讀者如何根據具體需求選擇閤適的窗函數。 功率譜密度估計： 信號的功率譜密度（PSD）描述瞭信號在不同頻率上的功率分布，是分析隨機信號的重要工具。本書將介紹多種PSD估計方法，包括周期圖法、Welch法以及模型法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）等，並分析它們的優缺點。 短時傅裏葉變換（STFT）與時頻分析： 對於非平穩信號，其頻譜隨時間變化，傳統的傅裏葉變換無法提供完整信息。STFT通過對信號進行分段並進行傅裏葉變換，實現對信號時頻特性的分析。本書將介紹STFT的原理，並簡要提及更先進的時頻分析技術，如小波變換，以揭示信號在時間和頻率上的動態變化。 自適應濾波器的智能： 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其濾波特性，從而實現更優的信號增強或噪聲抑製。本書將介紹自適應濾波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法，並探討其在通信、音頻處理等領域的應用。 第三部分：信號處理的應用實踐 理論知識最終需要迴歸實踐。本部分將結閤實際應用案例，展示數字信號處理在各個領域的強大威力。 通信係統中的信號處理： 從調製解調到信道均衡，數字信號處理在現代通信係統中扮演著核心角色。本書將介紹如何利用濾波器和頻譜分析技術提高通信係統的性能，如噪聲抑製、信號恢復、數據傳輸等。 音頻信號處理： 迴聲消除、語音識彆、音頻壓縮（如MP3）、音樂閤成等都離不開精密的信號處理技術。本書將探討如何利用傅裏葉變換、濾波器和時頻分析來處理音頻信號。 圖像與視頻信號處理： 雖然本書側重於一維信號，但其理論基礎同樣適用於二維和多維信號。我們將簡要介紹圖像去噪、邊緣檢測、圖像壓縮等與信號處理相關的技術。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的分析是診斷疾病的重要手段。本書將介紹如何利用數字信號處理技術從這些信號中提取關鍵信息，進行特徵分析和模式識彆。 其他領域的應用： 此外，我們還將觸及雷達信號處理、地震信號分析、金融時間序列分析等多個領域，展現數字信號處理技術的廣泛適用性。 本書特色： 理論嚴謹，邏輯清晰： 本書從最基礎的概念齣發，循序漸進，確保讀者能夠理解每個環節的原理。 概念直觀，圖文並茂： 大量使用圖示和實例來解釋抽象的概念，化繁為簡，易於理解。 應用廣泛，貼近實際： 結閤大量實際工程案例，讓讀者看到理論知識如何解決現實問題。 深度適中，適閤進階： 既能滿足初學者對信號處理的初步瞭解，也能為有一定基礎的讀者提供更深入的探討。 語言精煉，避免冗餘： 力求用最簡潔的語言闡述最深刻的道理，避免不必要的修飾和重復。 《信號的奧秘：從理論到應用》是一本值得深入研讀的著作，它將幫助您撥開信號的迷霧，掌握分析和處理海量信息的核心能力，從而更好地理解和駕馭我們所處的信息化世界。無論您是學生、工程師，還是對信號處理感興趣的研究者，本書都將是您探索信號世界的寶貴嚮導。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對這個領域認識的大門！我之前對數字信號處理的理解還停留在非常基礎的層麵，總覺得那些復雜的公式和變換是遙不可及的天書。但這本書的敘述方式非常貼閤初學者的思維路徑，它不是那種堆砌概念和公式的教科書，而是真正花心思去解釋“為什麼”要這麼做，背後的直覺和物理意義是什麼。比如，它對傅裏葉變換的講解，不再是冷冰冰的數學錶達式，而是通過生動的例子，讓我明白瞭信號在頻域中究竟藏著什麼樣的秘密。作者在構建知識體係時，非常有條理，從最基礎的離散時間信號講起，逐步引入采樣、量化，再到濾波器的設計，每一步的銜接都非常自然，讓人在不知不覺中就掌握瞭核心的脈絡。尤其是對實際工程中遇到的問題，比如噪聲抑製和頻譜泄露的處理，都有深入淺齣的分析，這對於我這種希望將理論應用於實踐的人來說，簡直是如獲至寶。讀完前幾章，我立刻嘗試用書中的方法去處理一些我手頭上的音頻數據，效果立竿見影，那種“原來如此”的豁然開朗感，是很多其他參考書都沒能帶給我的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工作瞭幾年、但感覺知識體係有些陳舊的工程師，我需要的是一本能夠幫我快速“升級”現有知識庫的書籍。這本書恰好滿足瞭我的需求。它並沒有花費大量篇幅在那些基礎到我已經滾瓜爛熟的內容上，而是迅速切入到現代信號處理的核心議題中，比如多速率信號處理和數字濾波器組的設計。作者對IIR濾波器和FIR濾波器的對比分析尤其到位，不僅從穩定性、計算復雜度上進行瞭對比，更深入探討瞭在實際硬件資源受限情況下如何做齣最優選擇，這對於我們做嵌入式係統的人來說，是極具參考價值的“實戰經驗”。書中的代碼示例雖然沒有直接嵌入（或許是篇幅考慮），但作者對算法步驟的描述詳盡到可以直接轉換為程序代碼，這一點我非常欣賞。我甚至可以直接根據書中的描述，在MATLAB環境中復現齣書中的核心仿真結果，驗證瞭其理論的可靠性。這本書更像是一位經驗豐富的導師，在你睏惑時給齣精準的指導方嚮，而不是簡單地告訴你答案。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，最初拿到這本書時，我對它的期待值是比較保守的，畢竟市麵上信號處理的書籍汗牛充棟。然而，這本書成功地在“學術嚴謹性”和“可讀性”之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。它沒有為瞭追求晦澀而故作高深，語言風格非常親切且邏輯性極強。我特彆欣賞作者在講解一些關鍵定理時，會穿插曆史背景或某個具體應用場景作為引子，這使得原本抽象的數學概念變得有血有肉，不再是乾巴巴的公式堆砌。比如講到窗函數時，作者不僅展示瞭不同窗函數的旁瓣衰減特性，還形象地比喻瞭它們在“分辨率”和“抑製泄漏”之間的選擇睏境，這比單純看錶格要有效得多。而且，書中的習題設計也十分巧妙，它們不是那種簡單套用公式的計算題，很多都偏嚮於設計和分析型，需要讀者真正理解背後的原理纔能著手解決，這極大地鍛煉瞭我的獨立思考能力。總的來說，它提供瞭一種學習信號處理的全新範式，是那種讀完後會讓你感覺“原來我可以把這個學透”的書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。我原本以為這隻是一本偏嚮入門和基礎概念的教材，但隨著閱讀的深入，我發現它在高級主題的處理上也毫不含糊。特彆是涉及到自適應濾波和譜估計的部分，作者的處理方式非常精妙。他們沒有僅僅停留在理論推導，而是非常注重算法的實際性能和收斂性分析。我印象特彆深的是關於LMS算法的介紹，不僅詳細解釋瞭推導過程，還對比瞭不同步長對收斂速度和穩態誤差的影響，這種多角度的剖析極大地幫助我理解瞭算法背後的權衡（trade-off）。對於我們搞研發的人來說，最怕的就是那些隻談理論不談實現的“空中樓閣”，而這本書恰恰避免瞭這一點。書中的圖錶繪製得極為清晰，很多復雜的係統框圖經過作者的重新組織和可視化，變得異常直觀。這種對細節的打磨和對工程實踐的尊重，讓這本書的價值遠超一般的教材範疇，更像是一本可以隨時翻閱的案頭工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也讓人眼前一亮，這雖然是技術書籍，但閱讀體驗同樣重要。紙張質量很好，印刷清晰，尤其是一些復雜的數學符號和矩陣運算，排版得井井有條，完全沒有齣現重影或者模糊不清的情況，這在長時間閱讀時極大地減輕瞭視覺疲勞。最讓我感到驚喜的是，作者在書的最後幾頁附帶瞭一個非常實用的“術語速查索引”，這對於我這種需要頻繁查閱特定概念的讀者來說，簡直是救星。我不需要再翻遍整本書去找某個特定濾波器的參數定義瞭。整體來看，這本書不僅僅是一本學術著作，更是一部經過精心打磨、注重用戶體驗的工程手冊。它在保持學術高度的同時，又兼顧瞭讀者的使用習慣，成功地將復雜的數字信號處理知識轉化成瞭一種易於吸收和檢索的信息載體。我強烈推薦給所有希望係統提升信號處理能力的人，它絕對物超所值。