數字信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊毅明 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 頻譜分析
• 圖像處理

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111342625

版次：1

商品編碼：10945376

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-03-08

用紙：膠版紙

正文語種：中文

內容簡介

　　《數字信號處理》采用新穎的形式係統地介紹瞭數字信號處理的概念、用途、理論和實現方法，編寫力求理論緊扣實際、論述有據、邏輯連貫，應用內容涉及廣泛、形象生動。
　　全書共分10章：第1章介紹數字信號處理的基本概念。第2、3章介紹數字信號處理的時域和頻域基礎理論。第4、5章介紹實際信號處理的理論，如信號轉換、z變換、離散傅裏葉變換等，以及提高計算效率的方法。第6~8章介紹數字濾波的原理和數字濾波器的設計。第9、10章介紹實際的數字係統和數字信號處理的實現。
　　本書各章後的習題和附錄中的實驗內容大多與實際應用緊密相關，書後列齣術語索引供讀者查找。作者還為書中習題和實驗編寫瞭詳細的參考解答，方便用書教師授課和學生自學；書中的計算機仿真圖均配有MATLAB源程序，提供擴展和創新的平颱，這些內容的電子文件將置於齣版社教育服務網內本書主題頁麵上，供讀者和用書教師下載。

目錄

前言
第1章　數字信號處理的概念
1.1什麼叫數字信號處理
1.1.1數字信號的概念
1.1.2數字信號處理的來曆
1.1.3數字信號處理係統的結構
1.1.4數字信號處理的特點
1.2數字信號處理有什麼用
1.2.1信號為什麼要處理
1.2.2數字信號處理的應用領域
1.2.3數字信號處理的應用前景
1.3怎樣用數字信號處理
1.3.1用數字代錶事物的特徵
1.3.2用數字信號描述事物的變化
1.3.3用數學公式錶示信號的關係
1.3.4找齣最佳的處理方法
1.3.5用計算機處理數字信號
1.3.6應用數字信號處理的關鍵
1.4練習題
第2章　時域的信號與係統
2.1時域的信號
2.1.1語言描述
2.1.2錶格描述
2.1.3公式描述
2.1.4波形描述
2.2信號之間的關係
2.2.1相關係數
2.2.2相關函數
2.2.3自相關函數
2.2.4互相關函數
2.3時域的係統
2.3.1符號描述
2.3.2單位脈衝響應
2.3.3差分方程
2.3.4圖形描述
2.4信號處理的方法
2.4.1比較兩個信號
2.4.2閤理運用數學公式
2.4.3數學公式的算法
2.5時域分析法的特點
2.6練習題
數字信號處理目錄第3章　頻域的信號與係統
3.1頻域的信號
3.1.1正弦波的錶達方法和特點
3.1.2信號的正弦波成分
3.1.3其他形式的信號成分
3.2各類信號的頻域分析
3.2.1信號的正弦變換
3.2.2四類信號的正弦變換
3.3正弦變換的物理意義
3.3.1序列的正弦變換
3.3.2函數的正弦變換
3.3.3正弦變換的總結
3.4傅裏葉變換
3.4.1傅裏葉變換的體係
3.4.2傅裏葉變換與正弦變換的區彆
3.4.3數字角頻率的低頻與高頻
3.4.4頻譜的對稱性
3.5頻域的係統
3.5.1係統的頻率特性
3.5.2頻率響應的物理意義
3.5.3不失真係統的條件
3.6頻域分析法的特點
3.7練習題
第4章　數字處理的技巧
4.1信號的轉換
4.1.1模擬信號變成數字信號
4.1.2數字信號變成模擬信號
4.2信號轉換遵循的定理
4.2.1模擬信號到數字信號
4.2.2數字信號到模擬信號
4.3頻譜分析的推廣
4.3.1z變換的定義與性質
4.3.2係統的z變換
4.3.3零極點的用途
4.3.4z變換的應用
4.4離散傅裏葉級數的演繹
4.4.1離散傅裏葉變換
4.4.2離散傅裏葉變換的性質
4.4.3離散傅裏葉變換的關係
4.4.4離散傅裏葉變換的意義與用途
4.5練習題
第5章　信號處理的效率
5.1直接計算離散傅裏葉變換的代價
5.1.1直接計算頻譜的代價
5.1.2直接計算捲積的代價
5.2離散傅裏葉變換計算效率的提高
5.3時域抽取的快速算法
5.3.1時域抽取法的原理
5.3.2時域抽取法的應用
5.3.3時域抽取法的運算量
5.4頻域抽取的快速算法
5.4.1頻域抽取法的原理
5.4.2頻域抽取法的應用
5.4.3頻域抽取法的運算量
5.4.4兩種快速算法的相似之處
5.5離散傅裏葉反變換的快速算法
5.5.1仿效快速傅裏葉變換
5.5.2取鏇轉因子的復共軛
5.5.3取頻譜的復共軛
5.6實數序列的快速傅裏葉變換
5.6.1直接運用
5.6.2閤二為一
5.6.3一分為二
5.7快速傅裏葉變換的應用
5.7.1提高信號分析的計算速度
5.7.2提高綫性捲積的計算速度
5.7.3提高相關函數的計算速度
5.8練習題
第6章　數字濾波的原理
6.1數字濾波器的概念
6.2數字濾波器的指標
6.3數字濾波器的研究方法
6.3.1數字濾波器的錶示
6.3.2信號流圖與係統函數
6.3.3信號流圖的轉置
6.4數字濾波器的分類
6.5數字濾波器的結構
6.5.1無限脈衝響應濾波器的結構
6.5.2有限脈衝響應濾波器的結構
6.6數字濾波器的應用
6.7練習題
第7章　無限脈衝響應濾波器的設計
7.1模擬濾波器的設計
7.1.1模擬濾波器的描述方法
7.1.2巴特沃斯濾波器的設計
7.1.3切比雪夫濾波器的設計
7.2間接設計數字濾波器
7.2.1脈衝響應不變法
7.2.2雙綫性變換法
7.3直接設計數字濾波器
7.3.1零極點設計法
7.3.2最小誤差設計法
7.4低通濾波器的變換
7.4.1模擬頻率域的頻率變換
7.4.2數字頻率域的頻率變換
7.5無限脈衝響應濾波器的應用
7.5.1數字圖形均衡器
7.5.2數字控製器
7.5.3數據通信的時鍾恢復
7.6練習題
第8章　有限脈衝響應濾波器的設計
8.1係統頻譜的本質
8.1.1係統頻譜的含意
8.1.2係統的延時
8.2有限脈衝響應濾波器的頻譜
8.2.1有限脈衝響應濾波器的頻譜錶示法
8.2.2實現綫性相位的方法
8.2.3綫性相位濾波器的幅度特性
8.3在時域設計濾波器
8.3.1截取一段序列
8.3.2截斷序列的後果
8.4在頻域設計濾波器
8.4.1設計單位脈衝響應
8.4.2設計係統函數
8.5最優化設計
8.5.1最小化最大誤差的原理
8.5.2最小化最大誤差的設計方法
8.5.3設計方法的演繹
8.6無限和有限脈衝響應濾波器的區彆
8.6.1濾波器的性能
8.6.2設計方法的特點
8.7練習題
第9章　多采樣率的係統
9.1多采樣率的概念
9.2整數倍降低采樣率
9.2.1抽取前後的頻譜
9.2.2防止抽取的失真
9.2.3抽取的用途
9.3整數倍提高采樣率
9.3.1內插前後的頻譜
9.3.2防止內插的失真
9.3.3內插的用途
9.4非整數倍改變采樣率
9.5練習題
第10章　數字信號處理的實現
10.1實現數字信號處理的方法
10.2數字信號處理器的速度
10.2.1處理器的結構
10.2.2處理器的流水綫機製
10.2.3乘法加法器
10.3數字信號處理器的數字錶示
10.3.1定點數
10.3.2浮點數
10.3.3數字的動態範圍和精度
10.4信號處理的誤差
10.4.1模?數轉換的誤差
10.4.2數字運算的誤差
10.4.3數?模轉換的誤差
10.5數字信號處理的應用實例
10.5.1簡單的實例
10.5.2較復雜的實例
10.5.3復雜的實例
10.6練習題
附錄　信號處理的實驗
實驗1 測量人耳辨彆迴聲的最小時間
實驗2 觀察一句話的頻譜特點
實驗3 雙音多頻的通信
實驗4 濾除心電圖信號中的電網乾擾
實驗5 軟件無綫電的通信
索引
參考文獻

前言/序言

《數字信號處理》簡介 探尋聲、光、電交織的奧秘，解鎖信息時代的無限可能 在這瞬息萬變的數字時代，信息如同奔騰的河流，無時無刻不在湧動、匯聚、傳遞。而在這信息的洪流背後，一股強大而深刻的力量在默默驅動著這一切——那便是數字信號處理。這本《數字信號處理》旨在為您打開一扇通往這門學科核心的大門，帶領您深入理解並掌握如何有效地分析、設計和實現對數字信號進行操作的技術。我們關注的並非虛無縹緲的理論，而是那些能夠切實解決現實問題、賦能各類現代科技的工具與方法。 這本書將帶您踏上一段兼具理論深度與實踐廣度的探索之旅。我們將從最基礎的信號與係統的概念入手，為您構建堅實的理論基石。您將學習到離散時間信號的特性，包括其采樣、量化等關鍵過程，理解連續信號如何被轉換為數字信號，以及數字信號所蘊含的豐富信息。同時，我們也將深入探討各種經典的信號係統模型，如綫性時不變係統（LTI）的性質，理解它們如何影響信號的行為，並學會用數學語言精確描述這些係統的響應。 本書的核心內容之一將聚焦於傅裏葉變換及其在信號分析中的關鍵作用。您將不僅僅是被動地接受公式，而是真正理解傅裏葉變換的物理意義——如何將信號分解為其不同頻率分量的疊加。我們將詳細講解離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT），揭示它們在頻率域分析中的強大能力。掌握傅裏葉變換，意味著您將能夠洞察信號的頻譜特徵，從而實現諸如噪聲抑製、信號分離、特徵提取等復雜任務。 濾波是數字信號處理中最重要也是應用最廣泛的技術之一。本書將為您係統地梳理各類數字濾波器，從基本的低通、高通、帶通、帶阻濾波器，到更復雜的自適應濾波器。您將學習到如何根據不同的應用需求，設計齣性能優越的數字濾波器。我們不僅會講解FIR（有限衝激響應）和IIR（無限衝激響應）濾波器的設計原理，還會深入探討濾波器設計的各種方法，例如窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法等，並分析它們各自的優缺點。通過對濾波原理的深入理解，您將能夠有效地區分和提取信號中的有用信息，消除乾擾，使信號更加清晰和有意義。 除瞭在時域和頻域進行分析，離散傅裏葉變換（DFT）的引入促使我們走嚮另一個重要的數學工具——Z變換。Z變換為分析離散時間係統提供瞭另一個強大的視角，它能夠更方便地處理因果性、穩定性等係統特性，並為濾波器設計提供更為簡便的途徑。本書將詳細講解Z變換的定義、性質以及它與傅裏葉變換之間的關係，並指導您如何利用Z變換來分析和設計各種數字信號處理係統。 在本書的後續章節，我們將逐步深入到更具挑戰性和前沿性的主題。自適應信號處理將是重點探討的領域之一。您將瞭解自適應濾波器的基本原理，學習如何設計能夠根據輸入信號的統計特性自動調整自身參數的濾波器，這在通信、語音處理、生物醫學信號分析等領域有著極其廣泛的應用。例如，在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等場景，自適應濾波器展現齣非凡的性能。 數據壓縮是當今信息時代不可或缺的一環，它極大地提高瞭信息傳輸和存儲的效率。本書將為您揭示數字信號的編碼與壓縮技術。您將瞭解無損壓縮和有損壓縮的基本原理，並學習幾種典型的壓縮算法，如霍夫曼編碼、算術編碼、Lempel-Ziv算法（LZ係列）、以及在圖像和音頻處理中常用的變換編碼（如DCT、小波變換）和量化技術。理解這些壓縮技術，將使您能夠更有效地管理和利用海量數據。 在本書的實踐部分，我們將引導您如何將所學的理論知識應用於實際工程問題。您將學習如何使用MATLAB等專業的仿真工具來實現各種數字信號處理算法。我們將提供一係列貼近實際應用的案例，例如音頻信號的去噪與增強、圖像的濾波與邊緣檢測、通信係統中均衡器的設計、生物醫學信號（如心電圖、腦電圖）的分析與處理等等。通過這些實踐項目，您將親身體驗數字信號處理技術的強大威力，並能夠獨立解決實際工程中的相關問題。 我們深知，理論知識的掌握離不開大量的練習。因此，本書的每一章都配有精心設計的習題，涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的各個層麵，旨在幫助您鞏固所學知識，加深理解。同時，我們還將提供一些思考題，鼓勵您對相關問題進行更深入的探究和創新。 本書適閤人群： 通信工程、電子工程、計算機科學、自動化等專業的本科生和研究生： 為您提供紮實的理論基礎和實踐技能，為您的未來學習和職業發展打下堅實基礎。 從事信號處理相關領域的研究人員和工程師： 幫助您係統地迴顧和深化對數字信號處理核心概念的理解，掌握最新的技術和方法，提升工作效率和技術水平。 對信息處理、模式識彆、機器學習等領域感興趣的愛好者： 為您提供一個理解這些領域背後數學和工程原理的入口，解鎖更多跨學科的學習可能性。 《數字信號處理》不僅僅是一本書，更是您通往數字世界深處的一張地圖，是您掌握信息處理核心技能的一把鑰匙。我們期待您能在這本書的引導下，開啓屬於您自己的數字信號處理探索之旅，發現其中的無限魅力與廣闊前景。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》給我的感覺，就像是在為我量身打造的一堂高質量的課程。它並非一本簡單堆砌公式和定理的教科書，而是更注重於培養讀者的實際應用能力和解決問題的思路。書中的許多例題，都來自於真實的工程場景，作者在講解解題思路時，不僅提供瞭詳細的步驟，更重要的是，他還會分析不同方法的可行性，以及在實際工程中需要考慮的各種因素，比如計算資源、實時性要求等等。這讓我感覺到，我學習的不僅僅是理論知識，更是如何將這些理論轉化為實際解決方案的能力。尤其是在關於自適應濾波器的章節，作者通過一些生動的案例，解釋瞭自適應濾波器是如何在動態環境中工作的，以及它在通信、音頻降噪等領域的應用，這讓我對這些高階算法有瞭更深刻的理解。這本書還鼓勵讀者批判性地思考，在某些地方，作者會提齣一些挑戰性的問題，引導我們去探索更優的解決方案。總而言之，這本《數字信號處理》是一本非常實用的指導性讀物，它幫助我建立起瞭紮實的理論基礎，更重要的是，它教會瞭我如何將這些知識有效地應用於實際問題中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角實在太獨特瞭！我之前接觸的數字信號處理書籍，大多是偏重於數學推導和理論的嚴謹性，讀起來總感覺有點“硬核”，像是要攻剋一座知識的高山。然而，《數字信號處理》這本書，卻巧妙地將復雜的概念融入到瞭一個更加宏觀的視角下進行解讀。它並沒有迴避那些核心的數學工具，但卻將它們置於一個更大的框架內，讓我們看到數字信號處理是如何連接起通信、控製、圖像、音頻等眾多工程領域的。書中很多地方都給我一種“原來如此”的頓悟感，仿佛作者在我腦海中構建瞭一個完整的知識地圖，讓我能夠清晰地看到各個概念之間的聯係和相互作用。它並沒有僅僅滿足於解釋“是什麼”，而是深入探討瞭“為什麼”和“如何用”，尤其是在討論采樣理論和重建定理時，作者用瞭一種非常引人入勝的方式，將理論的必然性與實際應用的便利性有機地結閤起來。我還特彆欣賞書中對不同算法的比較分析，不僅僅是列齣公式，而是深入分析瞭它們的優缺點、適用場景以及計算復雜度，這對於我這種需要做項目選型的人來說，簡直是雪中送炭。這本書讓我對數字信號處理的理解，從一個零散的知識點集閤，變成瞭一個有機的整體，更加充滿瞭探索的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《數字信號處理》這本書的寫作風格讓我耳目一新。相比於我過去翻閱過的那些技術書籍，它少瞭一份枯燥的陳述，多瞭一份對讀者思考的引導。作者仿佛是一位經驗豐富的工程師，在娓娓道來，而不是冷冰冰地羅列公式和定義。書中在講解每個概念時，都會先拋齣一個問題，引導讀者思考，然後逐步揭示答案，這種方式讓我全程都保持瞭高度的參與感。我印象最深刻的是關於離散時間傅裏葉變換（DTFT）的部分，作者並沒有一開始就給齣復雜的公式，而是從周期信號的傅裏葉級數齣發，一步步過渡到非周期信號的傅裏葉變換，最終引齣DTFT，整個過程非常自然，而且讓人能夠深刻理解每個步驟背後的邏輯。書中還穿插瞭大量的“小提示”和“注意點”，這些細節往往是我們在閱讀其他書籍時容易忽略的，但卻對我們正確理解和應用知識至關重要。而且，作者在語言上也非常精煉，避免瞭不必要的專業術語堆砌，即使是初學者，也能在相對輕鬆的狀態下理解書中的內容。這本書不僅僅是知識的傳授，更是一種思維方式的啓迪，讓我學會瞭如何去分析和解決數字信號處理中的問題。

評分☆☆☆☆☆

我對於《數字信號處理》這本書的整體印象是，它在內容深度和廣度上都做得非常齣色。作為一本涵蓋如此廣泛主題的書籍，它在某些關鍵領域卻能深入到令人驚嘆的地步。例如，在討論濾波器設計時，它不僅僅是介紹瞭巴特沃斯、切比雪夫等基本類型，還對它們的特性、設計公式以及不同應用場景下的優劣勢進行瞭詳細的對比分析，甚至還涉及瞭一些高級設計技巧，這對於我來說，無疑是打開瞭新的視野。而且，書中在引入每個新概念時，都會清晰地闡述其背後的動機和物理意義，這使得我能夠真正理解這些概念的“靈魂”，而不是僅僅停留在錶麵。我還發現，作者在處理一些爭議性或者容易混淆的概念時，錶現得尤為謹慎和清晰，比如在采樣定理的講解中，它不僅闡述瞭奈奎斯特定理，還討論瞭過采樣、欠采樣的影響，並給齣瞭實際應用中的注意事項，這大大減少瞭我對這些概念的睏惑。這本書的內容豐富程度，足以滿足我作為一名初學者和進階者在不同階段的需求，它就像一個知識的寶庫，每次翻閱都能有所收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》簡直是我近期閱讀中最讓人驚喜的一本書瞭！作為一名自學數字信號處理的學生，我之前嘗試過幾本教材，但都感覺講得過於理論化，或者案例不夠貼近實際，導緻學習過程有些吃力。這本《數字信號處理》則完全不同，它從最基礎的概念講起，用非常直觀的比喻和圖示來解釋那些原本抽象的數學原理，比如傅裏葉變換、捲積等等，讀起來一點也不枯燥。作者在講解時，還會穿插一些實際應用中的例子，比如音頻濾波、圖像壓縮，讓我能夠深刻理解這些理論是如何在現實世界中發揮作用的。最令我贊賞的是，它在提供理論知識的同時，也鼓勵讀者動手實踐，書中提供瞭大量的代碼示例，讓我可以對照著書中的講解，親自去實現一些算法，這種“讀”與“練”相結閤的學習方式，大大提升瞭我的學習效率和興趣。而且，書中的章節安排也非常閤理，循序漸進，即使是初學者也能輕鬆跟上。我特彆喜歡其中關於濾波器設計的部分，講解得非常透徹，從不同類型的濾波器到設計步驟，再到實際應用，都有詳細的說明。總而言之，這本書對於想要係統學習數字信號處理的讀者來說，絕對是一本不可多得的寶藏！