數字信號處理（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉順蘭 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• 數學
• 傅裏葉變換
• 濾波
• 第三版

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560637587

版次：3

商品編碼：11752511

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：344

內容簡介

　　本書是在第一版和第二版的基礎上修訂而成的。本書在重點介紹數字信號處理基礎理論的同時，增加瞭數字信號處理的軟件實現方法等內容，特彆注意瞭理論和實際相結閤。全書共8章，第1章介紹離散時間信號與係統，並包括其時域和頻域分析；第2章、第3章為離散傅裏葉變換及其快速算法；第4、5、6章是IIR和FIR型數字濾波器的實現結構及設計；第7章討論瞭數字信號處理中的有限字長效應；第8章為MATLAB程序設計語言在信號處理中的應用。每章都配有習題與上機練習。

前言/序言

《數字信號處理（第三版）》圖書簡介 一、 核心內容概述 《數字信號處理（第三版）》是一本全麵深入地探討數字信號處理理論、方法與應用的權威著作。本書旨在為讀者提供一個堅實的理論基礎，並輔以豐富的實例和實踐指導，幫助讀者掌握數字信號處理的精髓，並將其應用於實際工程問題。第三版在保持原有經典內容的基礎上，進行瞭內容更新和拓展，更加契閤當前數字信號處理領域的發展趨勢和技術需求。 本書的核心內容涵蓋瞭數字信號處理的各個關鍵方麵，從基礎的離散信號與係統分析，到高級的濾波器設計、變換域分析以及現代信號處理技術。全書結構嚴謹，邏輯清晰，循序漸進，適閤不同層次的讀者。 二、 章節要點詳細介紹 第一部分：離散信號與係統的基本理論 1. 離散時間信號與係統 離散時間信號的錶示與性質：詳細介紹瞭離散時間信號的定義、分類（偶信號、奇信號、周期信號、指數信號等）及其基本運算（移位、翻轉、伸縮、相加、相乘）。重點闡述瞭單位衝激信號和單位階躍信號在信號分析中的重要作用。 綫性時不變（LTI）係統：深入講解瞭LTI係統的概念、特性（綫性、時不變性）及其判斷方法。詳細介紹瞭捲積運算作為LTI係統的核心錶徵，包括捲積的定義、計算方法（圖解法、代數法）以及其在係統響應分析中的作用。 LTI係統的衝激響應：強調瞭衝激響應h[n]是描述LTI係統特性的“簽名”，並闡述瞭如何利用衝激響應預測任意輸入信號的輸齣。 2. 離散傅裏葉變換（DFT） DFT的定義與性質：詳細介紹瞭DFT的定義式，並深入探討瞭DFT的綫性、周期性、對稱性、時移性、頻移性、捲積性質、帕塞瓦爾定理等一係列重要性質。這些性質是理解和應用DFT的基礎。 DFT的應用：初步介紹瞭DFT在頻譜分析、信號濾波、係統分析等方麵的應用潛力。 快速傅裏葉變換（FFT）：重點介紹瞭FFT算法，包括其基本原理、分解方法（如按時間抽選、按頻率抽選）以及不同FFT算法的實現優勢。強調瞭FFT在降低計算復雜度方麵的重要意義，為DFT的實際應用掃清瞭計算障礙。 3. Z變換 Z變換的定義與性質：全麵介紹瞭Z變換的定義，並詳細闡述瞭其收斂域（ROC）的概念和重要性。深入講解瞭Z變換的綫性性、時移性、乘積性質、捲積性質、微分性質以及與時間反轉的關係。 逆Z變換：介紹瞭求解逆Z變換的各種方法，包括長除法、部分分式展開法和圍道積分法，為從係統函數迴到時域錶示提供瞭關鍵工具。 係統函數與係統響應：將Z變換應用於LTI係統分析，引入瞭係統函數H(z)的概念，並闡述瞭係統函數與衝激響應h[n]的關係。通過Z變換分析係統的零極點，揭示瞭係統的穩定性、因果性等重要特性。 第二部分：數字濾波器設計與實現 4. 數字濾波器基本概念 濾波器的分類：詳細區分瞭理想濾波器與實際濾波器的差異，介紹瞭低通、高通、帶通、帶阻等基本濾波器類型。 數字濾波器的設計要求：闡述瞭設計數字濾波器時需要考慮的關鍵指標，如通帶、阻帶的帶寬、衰減度、過渡帶寬度、綫性相位等。 IIR濾波器與FIR濾波器的對比：深入分析瞭無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器的結構、特性、優缺點及其適用場景。 5. 無限衝激響應（IIR）濾波器設計 模擬濾波器的設計基礎：迴顧瞭巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）等經典模擬濾波器的設計原理和幅頻特性。 模擬濾波器到數字濾波器的轉換：重點介紹瞭脈衝不變法、階躍不變法以及雙綫性變換法等幾種常用的模擬-數字轉換技術，並分析瞭它們各自的優缺點和適用性。 IIR濾波器係數的計算：展示瞭如何根據轉換後的係統函數H(z)計算齣IIR濾波器的差分方程係數，為濾波器在硬件或軟件中的實現奠定基礎。 6. 有限衝激響應（FIR）濾波器設計 FIR濾波器的優點：強調瞭FIR濾波器能夠實現精確綫性相位，具有良好穩定性的特點，使其在許多對相位要求嚴格的應用中具有優勢。 窗函數法：詳細介紹瞭多種常用的窗函數，如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等，並分析瞭不同窗函數對濾波器頻率響應的影響，以及如何選擇閤適的窗函數來平衡通帶紋波和阻帶衰減。 切比雪夫逼近法（Remez算法）：介紹瞭更高級的FIR濾波器設計方法，如Remez算法，能夠設計齣在通帶和阻帶具有最小最大紋波的最優FIR濾波器。 第三部分：現代信號處理技術 7. 多速率信號處理 采樣率變換：詳細介紹瞭上采樣（插值）和下采樣（抽取）的概念和實現方法，以及它們在信號壓縮、數據速率匹配等方麵的應用。 抽取器與插值器：闡述瞭抽取器和插值器的結構和工作原理，以及它們在多速率係統中扮演的關鍵角色。 數字混頻器和可變速率係統：介紹瞭數字混頻器的工作原理和應用，以及如何設計可變速率的信號處理係統。 多帶濾波器組：探討瞭多帶濾波器組（如QMF，DCT）在信號分解和重構中的作用，以及其在通信、音頻編碼等領域的應用。 8. 譜估計 周期圖法：介紹瞭利用DFT計算信號功率譜密度的方法，分析瞭其優缺點，包括方差大、平滑度不夠等問題。 Welch方法：介紹瞭Welch方法，通過對信號分段並進行平均來降低周期圖法的方差，提高譜估計的平滑度。 參數化譜估計：介紹瞭AR模型、MA模型、ARMA模型等參數模型，以及利用這些模型進行譜估計的方法，例如Yule-Walker方程和Burg算法。這些方法能夠在一定條件下獲得比非參數方法更高分辨率的譜估計。 現代譜估計方法：簡要介紹瞭一些更先進的譜估計技術，例如MUSIC算法、ESPRIT算法等，它們在更高分辨率的信號分析中具有重要作用。 9. 自適應信號處理 自適應濾波器的基本原理：介紹瞭自適應濾波器如何根據輸入信號的統計特性自動調整其係數，以最小化某個性能指標（如均方誤差）。 LMS（最小均方）算法：詳細講解瞭LMS算法，包括其更新過程、收斂性以及在各種應用中的優勢，如噪聲消除、迴聲消除等。 RLS（遞歸最小二乘）算法：介紹瞭RLS算法，與LMS算法相比，RLS算法收斂速度更快，但計算復雜度也更高。 自適應濾波器的應用：列舉瞭自適應濾波器在通信、控製、語音處理、雷達等領域的廣泛應用實例。 10. 小波變換 小波變換的基本概念：介紹瞭小波變換的原理，它能夠同時提供信號在時間和頻率上的局部信息，剋服瞭傅裏葉變換在時間分辨率上的不足。 連續小波變換（CWT）與離散小波變換（DWT）：區分瞭CWT和DWT，並重點介紹瞭DWT在信號壓縮、去噪、特徵提取等方麵的應用。 小波包變換：介紹瞭小波包變換，它比小波變換擁有更靈活的頻率分解能力。 小波變換在信號分析中的優勢：強調瞭小波變換在非平穩信號分析、邊緣檢測、圖像壓縮等方麵的獨特優勢。 第四部分：應用實例與前沿展望 11. 數字信號處理的應用領域 通信係統：詳細闡述瞭數字信號處理在調製解調、信道編碼、均衡、譜分析等方麵的應用。 音頻與圖像處理：介紹瞭音頻編碼（如MP3）、圖像壓縮（如JPEG）、圖像增強、邊緣檢測等。 生物醫學信號處理：討論瞭心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等信號的分析與處理。 雷達與聲納係統：闡述瞭目標檢測、距離估計、速度測量等。 控製係統：介紹瞭數字控製器設計、係統辨識等。 12. 數字信號處理的發展趨勢 高性能計算平颱：介紹瞭DSP芯片、FPGA、GPU等硬件平颱在加速信號處理任務中的作用。 機器學習與深度學習在信號處理中的結閤：探討瞭如何利用機器學習和深度學習技術解決復雜的信號處理問題，如語音識彆、圖像識彆、異常檢測等。 實時信號處理：強調瞭對實時性要求日益提高的信號處理應用。 新興應用：簡要展望瞭5G通信、物聯網、人工智能等領域對數字信號處理提齣的新挑戰和新機遇。 三、 本書特色與價值 《數字信號處理（第三版）》的突齣特色在於： 理論深度與廣度並存：係統地介紹瞭數字信號處理的核心理論，並對現代發展趨勢進行瞭廣泛的涵蓋，為讀者構建瞭一個完整知識體係。 強調概念理解與數學推導：在保證數學嚴謹性的同時，注重對核心概念的深入剖析，幫助讀者理解“為什麼”，而不僅僅是“怎麼做”。 豐富的實例與應用導嚮：書中穿插瞭大量來自工程實踐的典型案例，使理論知識與實際應用緊密結閤，提高瞭讀者的學習興趣和解決實際問題的能力。 循序漸進的教學結構：章節安排閤理，難度逐步提升，適閤本科生、研究生以及從事相關領域工作的工程師閱讀。 內容更新與時俱進：第三版特彆關注瞭多速率信號處理、譜估計、自適應信號處理和小波變換等重要分支，並對前沿技術進行瞭展望，體現瞭本書的生命力。 四、 目標讀者 本書適閤以下讀者： 電子工程、通信工程、自動化、計算機科學等專業的本科生和研究生，作為教材或參考書，奠定堅實的數字信號處理基礎。 從事信號處理、通信、控製、儀器儀錶、多媒體技術等領域的工程技術人員，用於提升專業技能，解決實際工程問題。 對數字信號處理感興趣的科研人員和愛好者，作為深入學習和研究的必備讀物。 五、 結語 《數字信號處理（第三版）》是一本集理論性、實用性、前沿性於一體的經典教材。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解數字信號處理的原理，掌握分析和解決各類信號處理問題的關鍵技術，並為未來在相關領域的深入研究和創新應用打下堅實基礎。本書將是您在數字信號處理領域探索之旅中不可或缺的指南。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個偶然的機會接觸到這本《數字信號處理（第三版）》的。當時我正在為一個項目尋找關於濾波器設計的資料，朋友嚮我推薦瞭這本書。說實話，起初我對它並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上DSP的書籍琳琅滿目，質量參差不齊。然而，當我翻開它之後，我立刻被它嚴謹而不失生動的風格所吸引。書中的理論講解深入淺齣，沒有絲毫的浮誇，而是腳踏實地地從根本原理齣發。特彆是在設計數字濾波器的那幾章，作者不僅詳細闡述瞭巴特沃斯、切比雪夫等經典濾波器類型的設計方法，還對它們的優缺點進行瞭深入的比較分析，並給齣瞭實際應用中的建議。我尤其欣賞作者在處理復雜概念時的細膩之處，他能夠用最簡潔的語言，配閤恰到好處的插圖，將抽象的數學模型轉化為容易理解的工程實踐。這本書不僅給瞭我解決當前項目問題的靈感，更讓我對DSP的整個體係有瞭更全麵的認識。它是一本可以反復閱讀、受益終生的經典之作，我強烈推薦給所有正在學習或從事DSP相關工作的朋友。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信號處理這個領域充滿好奇，但又常常被那些晦澀難懂的數學公式嚇退。《數字信號處理（第三版）》這本書，可以說徹底改變瞭我對DSP的看法。我最喜歡的是它對信號的頻譜分析部分。作者用非常形象的比喻，將傅裏葉變換比作“信號的指紋”，讓我瞬間理解瞭頻譜分析的意義。書中對不同類型信號（如周期信號、非周期信號）的頻譜特徵進行瞭詳細的闡述，並通過大量的圖示，直觀地展示瞭頻譜的變化。我以前總覺得FFT算法很神秘，看完書裏關於FFT的介紹，纔明白它原來是提高計算效率的一種巧妙方法，而且作者還解釋瞭其局限性。書中關於信號的抽取和內插的部分，也解釋得非常清晰，讓我理解瞭在數字係統中如何處理采樣率不匹配的問題。這本書的語言風格非常親切，沒有那種高高在上的學術腔調，而是像朋友在聊天一樣，把我引入瞭DSP的奇妙世界。我真的覺得，這本書是DSP入門的絕佳選擇，它不僅教會我知識，更激發瞭我對這個領域的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我的救星！作為一個剛踏入數字信號處理領域的研究生，我之前看瞭好幾本教材，但總是感覺概念模糊，公式推導看得我頭昏腦脹。直到我翻開《數字信號處理（第三版）》，一切都豁然開朗瞭。作者的講解邏輯非常清晰，從最基礎的采樣定理開始，循序漸進地介紹瞭離散時間信號和係統的基本概念，然後深入到傅裏葉變換、Z變換等核心工具。最讓我驚喜的是，書中提供瞭大量精心設計的例子，每一個例子都配有詳細的步驟和直觀的解釋，讓我能夠真正理解每一個公式背後的物理意義，而不是死記硬背。而且，這本書的排版也很舒服，公式清晰，圖示生動，閱讀體驗非常棒。我經常會在看書的同時，跟著書裏的例子自己動手演算一遍，加深理解。以前覺得DSP是枯燥的數學遊戲，現在我發現它竟然如此有趣和強大，能夠解決那麼多實際問題。這本書就像一個經驗豐富的嚮導，帶領我在DSP的迷宮中找到清晰的路徑。我真的非常感謝作者的辛勤付齣，讓我能夠如此輕鬆愉快地掌握這門重要的學科。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個有著多年通信工程實踐經驗的老兵來說，一本好的DSP教材的重要性不言而喻。這次有幸拜讀《數字信號處理（第三版）》，真是如獲至寶。《數字信號處理（第三版）》這本書的敘事方式，與其說是教科書，不如說更像是一位資深工程師在耐心傳授他的寶貴經驗。書中涉及的許多先進概念，如自適應濾波、譜估計等，在其他很多教材中往往一帶而過，或者講得過於理論化，脫離實際。而這本書則不同，它不僅解釋瞭原理，更注重實際應用和工程考量。例如，在講解自適應濾波器時，書中詳細介紹瞭LMS算法的原理，並分析瞭其在噪聲消除、均衡等方麵的應用，還給齣瞭相關的性能指標和優化思路，這對於我這種需要將理論轉化為産品的人來說，簡直是雪中送炭。而且，書中對各種算法的復雜度、收斂速度等工程參數的討論，也非常到位，讓我能夠更有效地評估和選擇適閤特定場景的算法。這本書的價值，在於它真正連接瞭理論與實踐的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前接觸過好幾本與數字信號處理相關的書籍，但總覺得它們在深度和廣度上都無法滿足我的需求。這次嘗試《數字信號處理（第三版）》，我的感受是，終於找到瞭一本能夠真正滿足我深入研究需要的書籍。這本書在理論的嚴謹性上做得非常齣色，每一個公式的推導都清晰無誤，邏輯鏈條完整。而且，作者在講解高級主題時，例如多速率信號處理、小波變換等，並沒有迴避其中的復雜性，而是采取瞭一種循序漸進、層層遞進的方式，讓我能夠逐步消化和理解。讓我印象深刻的是，書中在討論某些算法時，會提及一些最新的研究進展和相關的參考文獻，這對於我進行更深入的學習和研究非常有幫助。而且，這本書的附錄部分也提供瞭許多有用的補充材料，例如一些常用的數學公式和性質，大大方便瞭查閱。總的來說，《數字信號處理（第三版）》是一本非常紮實、嚴謹且內容全麵的DSP著作，無論是作為教材還是參考書，都具有極高的價值，絕對值得擁有。