{RT}信号分析与处理的软硬件实现-李敏,陈兴文 等 大连海事大学出版社 97875632 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李敏，陈兴文 等 著

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出版社： 大连海事大学出版社

ISBN：9787563222780

商品编码：29764816091

包装：平装

出版时间：2009-02-01

图书基本信息
图书名称	信号分析与处理的软硬件实现	作者	李敏,陈兴文 等
定价	35.00元	出版社	大连海事大学出版社
ISBN	9787563222780	出版日期	2009-02-01
字数		页码	314
版次	1	装帧	平装

内容简介

《信号分析与处理的软硬件实现》是基于电气信息类专业的信号分析与处理系列课程的教学体系编写，在介绍了基本概念和原理的基础上，突出了信号分析与处理的软硬件实现。在软件方面，以MATLAB语言为平台，对信号分析与处理进行了仿真实现；在硬件方面，以TI公司的TMS320C54x系列作为DSP硬件实验平台，实现了信号分析与处理的实时处理。 　　全书分三篇，共10章。上篇“MATLAB语言基础”，着重介绍了MATLAB的基本功能及应用方法，包括数值运算、符号运算、程序设计及绘图功能等，为应用MATLAB进行信号分析与处理的仿真打下基础。中篇“基于MAT[AB的信号分析与处理”，以MATL，AB为工具，对信号与系统、信号分析及数字信号处理等进行了计算机模拟，通过大量的实例介绍了应用MATLAB进行信号分析与处理的具体方法。下篇“基于硬件平台的信号分析与处理”，分为两个部分，**部分是信号分析的硬件实现，第二部分是以TI公司的TMS320C54x系列作为硬件平台，实现信号实时采集、分析与处理。上篇的各章均配有指令练习题，中篇和下篇的每一章都留有实践题目供读者自行实现。 　　《信号分析与处理的软硬件实现》体系新颖，集MATLAB语言、信号与系统、数字信号处理、信号分析及DSP技术等课程于—体，旨在加强学生实践能力的培养，解决编程难、计算难、费时多和原理、方法与实际直用结合难等问题，可操作性和实用性强，在实践教学体系方面很有特色。可作为电气信息类本科生学习上述课程的实践教材、研究生教学参考书，也可供从事信息处理、通信、控制等领域工作的广大科技工作者学习参考。

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目录

上篇 MATLAB语言基础 章 MATLAB语言简介 1．1 MATLAB的启动、退出及工作环境 1．1．1 MATLAB的启动 1．1．2 MATLAB的工作环境 1．1．3 MATLAB的退出 1．2 在MATLAB中如何获取帮助信息 1．2．1 利用帮助菜单获取帮助信息 1．2．2 通过命令窗口获取帮助信息 1．3 文件管理功能 1．4 MATLAB的用户文件格式 1．5 一个实例 习题 第2章 MATLAB的数值计算功能 2．1 变量及其赋值 2．1．1 变量 2．1．2 MATLAB的语句 2．1．3 矩阵及其元素的赋值 2．1．4 向量的生成 2．1．5 矩阵的下标 2．1．6 复数的表示 2．2 MATLAB的基本管理命令 2．2．1 save与load命令 2．2．2 清除变量命令clear 2．2．3 查询变量信息命令who和whos 2．2．4 数据格式命令format 2．3 MATLAB的常用数学函数 2．4 矩阵与数组运算 2．4．1 矩阵的算术运算 2．4．2 矩阵的关系运算 2．4．3 矩阵的逻辑运算 2．4．4 逻辑字符检查命令 2．4．5 矩阵的块操作 2．4．6 矩阵函数 2．4．7 基本的数据分析 2．4．8 稀疏矩阵 2．5 多项式运算 2．5．1 多项式的表达与创建 2．5．2 多项式求根及其逆运算 2．5．3 多项式的四则运算 2．5．4 多项式的微分与赋值运算 2．5．5 有理多项式的运算 2．6 字符运算 2．6．1 字符串数组的创建 2．6．2 字符串数组的运算 习题 第3章 MATLAB的程序设计基础 3．1 M文件编辑器 3．2 命令文件（脚本文件或程序文件） 3．3 函数文件 3．4 全局变量与局部变量 3．5 程序流程控制 3．5．1 循环结构 3．5．2 条件转移结构 3．5．3 流程控制命令 3．5．4 程序举例 习题 第4章 MATLAB的符号运算功能 4．1 符号对象的创建 4．1．1 创建符号常量 4．1．2 创建符号变量 4．1．3 创建符号表达式 4．1．4 创建符号方程 4．1．5 创建符号矩阵 4．2 数值变量、符号变量及字符变量间的相互转换 4．2．1 将其他类型变量转换为符号变量 4．2．2 将其他类型变量转换为字符变量 4．2．3 将其他类型变量转换为数值变量 4．3 符号表达式的操作和转换 4．3．1 符号表达式中自由变量的确定 4．3．2 符号表达式的化简 4．3．3 符号表达式的替换 4．3．4 求反函数和复合函数 4．3．5 符号表达式的转换 4．4 常用符号运算功能的实现 4．4．1 符号的代数运算和线性代数运算 4．4．2 可变精度的算术运算 4．4．3 符号的极限运算 4．4．4 符号的微积分运算 4．4．5 符号的级数运算 4．5 符号方程的求解 4．5．1 代数方程的求解 4．5．2 常微分方程的求解 4．6 积分变换 4．6．1 傅里叶变换及其逆变换 4．6．2 拉普拉斯变换及其逆变换 4．6．3 Z变换及其逆变换 习题 第5章 MATLAB的可视化功能 5．1 绘制二维图形 5．1．1 基本绘图命令 5．1．2 多个图形绘制的方法 5．1．3 曲线的线型、颜色和数据点形 5．1．4 设置坐标轴和文字标注 5．1．5 特殊坐标二维图形 5．1．6 特殊二维图形 5．2 绘制三维图形 5．2．1 基本三维图形 5．2．2 三维图形的修饰与控制 5．2．3 绘制三维网线图和曲面图 5．3 符号函数图形的绘制 5．3．1 fplot命令 5．3．2 ezplot命令 5．3．3 符号函数的其他绘图命令 习题 中篇 基于MATLAB的信号分析与处理 第6章 信号与系统的MATLAB实现 6．1 信号的产生与可视化 6．1．1 连续时间信号 6．1．2 离散时间信号 6．2 信号的时域运算 6．2．1 连续时间信号的时域运算 6．2．2 离散时间信号的时域运算 6．3 信号的时域卷积 6．3．1 离散时间序列的卷积和 6．3．2 连续时间信号的卷积积分 6．4 线性系统的描述 6．4．1 描述线性系统的数学模型 6．4．2 系统模型之间的转换 6．5 线性系统的时域分析 6．5．1 连续系统的响应 6．5．2 离散系统的响应 6．5．3 线性系统时域响应举例 6．6 线性系统的频域分析 6．6．1 连续系统的频域分析 6．6．2 离散系统的频域分析 6．7 信号与系统的仿真题目 6．7．1 用MATLAB实现常用的连续时间信号及其时域运算 6．7．2 用MATLAB实现常用的离散时间信号及其时域运算 6．7．3 甩MATLAB实现信号的时域卷积 6．7．4 用MATLAB实现线性系统的时域分析 6．7．5 用MATLAB实现线性系统的频域分析 第7章 数字信号处理的MATLAB实现 7．1 离散傅里叶变换（DFT） 7．1．1 函数m和fft的调用格式 7．1．2 用fft对离散时间信号进行谱分析 7．1．3 用fft对连续时间信号进行谱分析 7．2 IIR数字滤波器的设计 7．2．1 IIR数字滤波器设计的MATLAB函数使用介绍 7．2．2 用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器举例 7．2．3 用双线性变换法设计IIR数字滤波器举例 7．3 FIR数字滤波器的设计 7．3．1 窗函数设计法 7．3．2 频率采样设计法 7．3．3 切比雪夫等波纹逼近设计法 7．4 数字信号处理的仿真题目 7．4．1 序列傅里叶变换的MATLAB实现 7．4．2 利用MATE朋实现离散时间系统的时域和频域分析 7．4．3 利用FFT进行频谱分析 7．4．4 用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的MATLAB实现 7．4．5 用双线性变换法设计IIR数字滤波器的MATLAB实现 7．4．6 利用窗函数法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现 7．4．7 利用频率采样法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现 7．4．8 利用切比雪夫逼近法设计FmR数字滤波器的MATLAB实现 第8章 信号分析的MATLAB实现 8．1 变量的产生和运算 8．1．1 产生正态分布变量的MATLAB相关函数 8．1 2 产生均匀分布变量的MATLAB相关函数 8．1．3 其他相关的MATLAB函数 8．1．4 用MATLAB实现变量的产生及其运算举例 8．2 信号及其频谱分析 8．2．1 相关函数及功率谱估计的MATLAB函数 8．2．2 相关函数及功率谱估计举例 8．3 信号分析的仿真题目 8．3．1 变量统计分布的MATLAB实现 8．3．2 变量及其数字特征运算的MATLAB实现 8．3．3 信号及其自相关函数和功率谱密度的MATLAB实现 8．3．4 信号互相关函数及互谱密度的MATLAB实现 下篇 基于硬件平台的信号分析与处理 第9章 信号与系统分析的设计与实践 9．1 信号与系统分析的硬件系统构成 9．1．1 功能区模块 9．1．2 线性系统综合区模块 9．1．3 线性系统综合设计区模块 9．2 信号与系统分析的硬件实现题目 9．2．1 常用信号的观察与测量 9．2．2 信号的分解与合成 9．2．3 信号的采样与恢复 9．2．4 无失真传输系统 9．2．5 系统极点对系统频响的影响 0章 DSP系统设计与实践 10．1 DSP系统硬件平台介绍 10．1．1 系统硬件构成 10．1．2 系统硬件安装说明 10．2 DSP系统软件开发工具介绍 10．2．1 DSP开发系统软件安装和设置 10．2．2 CCS文件名介绍 10．2．3 编写一个简单的程序 10．2．4 程序调试的环境应用 10．2．5 C编译器及其他 10．2．6 CCs应用详解 10．3 DSP系统设计与实践题目 10．3．1 CCS集成开发环境的熟悉和使用 10．3．2 汇编语言程序设计 10．3．3 DSP I／O、中断、定时器等外围设备的使用 10．3．4 BOOTLOADER装载 10．3．5 数字波形产生 10．3．6 快速傅里叶变换（FFT）算法 10．3．7 有限脉冲响应滤波器（FIR）算法 10．3．8 主机接口通信 附录A 常用的MATLAB命令和函数 附录B 常用术语汉英对照 参考文献

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文摘

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序言

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《现代通信信号处理理论与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代通信系统中至关重要的信号分析与处理技术，系统性地梳理了信号理论的基石，并在此基础上详细阐述了各类信号处理算法在实际通信场景中的应用。本书旨在为通信工程、电子工程、计算机科学以及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面而深入的学习平台，帮助读者理解信号的本质，掌握信号处理的核心技术，并能够将其有效地应用于现代通信系统的设计与优化。 第一章：信号的表示与基本概念 本章从最基础的信号概念入手，详细介绍了信号的分类（连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等）及其数学表示方法。我们不仅会探讨信号的幅度、相位、频率等基本特性，还会引入冲激函数、单位阶跃函数等重要的信号模型，为后续的信号分析奠定坚实的基础。此外，本章还将介绍信号的运算，如加法、乘法、时移、尺度变换、翻转等，这些基本运算是理解更复杂信号处理过程的关键。 第二章：傅里叶变换及其在信号分析中的应用 傅里叶变换是信号分析的基石，本章将对其进行系统性的讲解。我们将从傅里叶级数展开连续周期信号开始，进而引申出傅里叶变换，用于表示非周期信号。我们将详细推导并解释傅里叶变换的各种性质，例如线性性、时移性、频移性、对称性、卷积定理等，这些性质极大地简化了信号分析和系统分析的过程。 在应用方面，本章将重点介绍傅里叶变换在频谱分析中的作用。我们将学习如何通过傅里叶变换揭示信号的频率成分，理解信号的带宽和频谱特性。这对于理解通信系统的频率划分、信道选择以及干扰抑制至关重要。此外，还将探讨傅里叶变换在系统响应分析中的应用，例如如何利用卷积定理分析线性时不变（LTI）系统的输出。 第三章：拉普拉斯变换与Z变换 在连续时间系统中，拉普拉斯变换提供了比傅里叶变换更强大的分析工具，尤其适用于不稳定系统的分析。本章将详细介绍拉普拉斯变换的定义、收敛域以及其重要的性质，如线性性、时移性、微分性质、积分性质、卷积定理等。我们将重点关注其在求解线性常微分方程、分析系统稳定性以及系统频率响应计算方面的应用。 对于离散时间系统，Z变换扮演着与拉普拉斯变换相似的角色。本章将深入讲解Z变换的定义、收敛域以及一系列重要的性质。我们将通过实例演示如何利用Z变换分析离散时间LTI系统的频率响应、判断系统稳定性以及求解差分方程。此外，本章还会讨论傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换之间的联系与区别，帮助读者在不同系统模型下灵活运用。 第四章：滤波器设计与实现 滤波器是通信系统中不可或缺的组成部分，用于去除噪声、提取有用信号或进行信号整形。本章将分为模拟滤波器和数字滤波器两大部分进行讲解。 在模拟滤波器部分，我们将介绍巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器等经典滤波器类型，详细讲解它们的幅频和相频特性，以及它们在通带和阻带的特性权衡。我们将学习如何根据设计指标（如截止频率、通带纹波、阻带衰减等）选择合适的滤波器类型并确定其参数。 在数字滤波器部分，我们将重点关注无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将详细介绍IIR滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆IIR）的设计方法，包括从模拟原型滤波器到数字滤波器的转换（如脉冲不变法、双线性变换法），以及其在性能和计算复杂度方面的优势与劣势。同时，我们将深入讲解FIR滤波器（如窗函数法、频率采样法、最优设计法）的设计原理，重点阐述其线性相位特性以及在音视频处理、数据通信等领域的广泛应用。本章还将简要介绍滤波器的实现结构，如直接型、规范型等。 第五章：随机信号分析 在实际通信系统中，信号往往包含随机噪声。本章将引入随机信号的概念，包括随机变量、随机过程及其统计特性。我们将详细介绍平稳随机过程（宽平稳和窄平稳）及其重要的统计描述，如均值、自相关函数、功率谱密度等。 我们将深入探讨随机过程与LTI系统之间的相互作用，例如如何计算随机过程通过LTI系统后的输出信号的统计特性。本章还将介绍几种重要的随机过程模型，如高斯白噪声，并分析其在通信系统中的影响。此外，还将触及维纳滤波等优化随机信号处理的经典方法，旨在最大程度地抑制噪声，提高信号的信噪比。 第六章：采样与量化理论 数字通信是现代通信的主流，而采样与量化是模拟信号转换为数字信号的关键步骤。本章将详细阐述奈奎斯特采样定理，解释采样频率与信号带宽之间的关系，并讨论采样过程中可能出现的混叠现象及其解决方法（如抗混叠滤波器）。 量化是将连续的采样值映射到离散的数值集合的过程。我们将介绍均匀量化和非均匀量化，并分析量化误差及其对信号质量的影响。本章还将引入信噪比（SNR）的概念，量化比特数与量化信噪比之间的关系，以及过采样和噪声整形等技术，以改善量化性能。 第七章：现代通信系统中的信号处理技术 本章将把前几章的理论知识融会贯通，重点探讨在现代通信系统中广泛应用的信号处理技术。 调制与解调：我们将详细介绍调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等模拟调制技术，以及数字调制技术，如相移键控（PSK）、频率键控（FSK）、正交幅度调制（QAM）等。对于每种调制方式，我们将分析其频谱特性、抗噪声性能和带宽效率，并探讨相应的解调原理。 多路复用技术：为了提高频谱利用率，通信系统常常采用多路复用技术，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和正交频分复用（OFDM）。本章将深入剖析这些技术的原理、优缺点及其在不同通信标准（如GSM、LTE、Wi-Fi）中的应用。 信道编码与纠错：通信过程中信号会受到噪声和干扰的影响，信道编码技术可以有效地检测和纠正错误。我们将介绍线性分组码（如汉明码）、卷积码以及Turbo码、LDPC码等现代高效纠错码。我们将分析它们的编码原理、译码算法（如最大似然译码、BCJR算法）以及在提升通信可靠性方面的作用。 自适应信号处理：在变化的环境下，许多信号处理系统需要能够实时调整其参数以优化性能。本章将介绍自适应滤波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法、递归最小均方（RLS）算法，并探讨其在噪声消除、回声消除、均衡等方面的应用。 数字信号处理（DSP）的硬件实现：最后，我们将简要探讨信号处理算法在硬件上的实现问题。我们将介绍数字信号处理器（DSP）的基本架构和工作原理，以及在FPGA和ASIC等硬件平台上实现信号处理算法的优势与挑战，为读者理解实际工程实现提供一个窗口。 结论 《现代通信信号处理理论与应用》力求从理论到实践，系统地构建读者对信号分析与处理的认知框架。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解通信系统中信号的生成、传输、接收和处理的全过程，为解决复杂的通信工程问题打下坚实的基础，并能够熟练运用相关理论和技术，在快速发展的通信领域取得更大的成就。本书内容丰富，讲解深入浅出，结合了大量实例，力求帮助读者掌握信号处理的核心技能，并能够灵活应用于实际工程实践。

评分☆☆☆☆☆

我是一个有一定基础的学习者，之前看过一些偏重理论的教材，但总觉得在“如何动手做”这块有所欠缺。因此，我挑选这本书的核心诉求就是“实现”。我希望看到那些抽象的数学模型是如何被转化为具体的C++代码或者VHDL/Verilog语言的。这种从“是什么”到“怎么做”的转变，才是真正能提升工程能力的阶梯。我尤其关注那些关于数据采集和预处理的章节，因为在真实的信号世界里，数据的质量往往比算法本身更具挑战性。书中对A/D转换器的选型、采样率的确定，以及如何有效去除采集过程中的环境干扰，这些实践性的细节如果能得到充分的探讨，无疑会大大增加这本书的价值。我期待这本书能成为我工具箱里那把最趁手的瑞士军刀，而不是束之高阁的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，是我衡量一本技术书籍是否用心制作的重要标准。很多技术书，内容是好的，但糟糕的插图和混乱的代码格式，足以让读者望而却步。我希望看到清晰、高分辨率的原理图、流程图，以及格式规范、注释详尽的代码块。阅读体验是影响学习效率的隐形因素。如果作者能用生动的类比或者深入浅出的方式解释那些深奥的数字信号处理概念，比如Z变换的物理意义，或者快速傅里叶变换（FFT）在频谱分析中的效率优势，那将是对我极大的帮助。毕竟，好的解释比复杂的公式更能让人茅塞顿开。我对这本书的期待是，它不仅教会我技术，还能教会我如何更好地去理解和阐述这些技术。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，第一感觉是它的厚度，很有分量感，这通常预示着内容会比较详实和深入。我翻阅了目录，发现章节安排得很有逻辑性，从基础概念的梳理，到具体的硬件平台选择，再到各种主流信号处理算法的实现细节，层层递进，非常适合系统性学习。我特别关注了其中关于FPGA和DSP平台的部分，因为目前工业界对这两种处理器的应用越来越广泛。我希望书中能对不同平台的优缺点进行客观的对比分析，而不是简单地介绍某一两种技术栈。如果能穿插一些实际项目中的“避坑指南”或者性能调优的诀窍，那就太棒了。我现在手头上的一个项目正好需要处理高频噪声，迫切需要一套行之有效的滤波方案，希望这本书能给我带来一些全新的思路和高效的解决方案，而不是重复网络上那些泛泛而谈的教程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是太吸引人了，那种深邃的蓝色调配上跳跃的信号波形图，一下子就抓住了我的眼球。我一直对信号处理这个领域抱有浓厚的兴趣，尤其是在实际应用中如何将理论知识转化为可操作的硬件和软件系统。这本书的书名明确指出了这一点——“软硬件实现”，这正是我所需要的干货。我期待看到作者们如何深入浅出地讲解那些复杂的算法，比如傅里叶变换、小波分析等，并且能够清晰地展示出这些理论在实际电路板设计和编程环境中的落地过程。希望它不仅停留在公式推导层面，更能提供大量的实例和代码片段，让我这个初学者也能跟着一步步实践起来。毕竟，理论学得再好，如果不能在实验台上跑起来，那都只是空中楼阁。这本书的作者团队来自大连海事大学，这让我对其实用性和专业性有了更高的期待，毕竟海事领域对信号的实时性和准确性要求极高，相信他们积累的经验会非常宝贵。

评分☆☆☆☆☆

从出版社和作者的背景来看，这本书似乎带有浓厚的实践导向和工程严谨性。我更倾向于那些经过严格实验验证的理论和方法。在信号分析领域，工具和方法更新迭代很快，一本好的教材应该具有一定的“前瞻性”，即它介绍的技术不仅在当前有效，而且在未来一段时间内仍具有参考价值。我希望书中能够涉及一些新兴的或者被广泛认可的工业标准协议和接口，例如如何将处理后的数据通过特定的通信总线（如CAN、以太网等）传输出去。总而言之，我购买这本书，是希望它能成为我从“理论学习者”向“工程实践者”转型的关键桥梁，提供一个扎实、可靠、且具有实操指导性的学习路径。