數字信號處理引論(基於頻譜和濾波器的分析方法原書第2版)/國外電子與電氣工程技術叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 詹姆斯·H.麥剋萊倫羅納德·W.謝... 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 濾波器
• 頻譜分析
• 電氣工程
• 電子工程
• 通信工程
• 控製工程
• 數學
• 算法

店鋪： 火把圖書專營店

齣版社： 機械工業

ISBN：9787111598633

商品編碼：29500316873

開本：16

齣版時間：2018-05-01

基本信息

• 商品名稱：數字信號處理引論(基於頻譜和濾波器的分析方法原書第2版)/國外電子與電氣工程技術叢書
• 作者：(美)詹姆斯·H.麥剋萊倫//羅納德·W.謝弗//馬剋·A.約德|譯者:李勇//程偉
• 定價：89
• 齣版社：機械工業
• ISBN號：9787111598633

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-05-01
• 印刷時間：2018-05-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：319

編輯推薦語

詹姆斯·H.麥剋萊倫、羅納德·W.謝弗、馬剋·A.約德著的《數字信號處理引論（基於頻譜和濾波器的分析方法原書第2版）》是模擬和數字信號的經典入門教材。第2版延續瞭**版清晰和直觀的風格，介紹基本的數字信號處理概念，重點介紹離散時間信號和係統的內容，包含許多多媒體方麵聲音和圖像處理的新主題，*新瞭DSP操作的MATALB函數，還新增瞭20多個MATLAB動畫演示，以幫助讀者*好地理解綫性濾波、調幅、抽樣原理，提高離散時間濾波及頻譜分析等方麵的應用能力。 本書適閤電子信息工程、計算機工程、通信工程、自動化、信息工程、機械電子工程等相關專業作為教學用書。

內容提要

詹姆斯·H.麥剋萊倫、羅納德·W.謝弗、馬剋· A.約德著的《數字信號處理引論（基於頻譜和濾波器 的分析方法原書第2版）》作為美國斯坦福大學、佐 治亞理工學院、羅斯霍曼理工學院的教材，基本涵蓋 瞭數字信號處理課程的所有內容：從離散時間信號以 及係統的時域和頻域分析，到FIR和IIR濾波器的設計 和分析；從z變換到離散時間傅裏葉變換（DTFT）、 離散傅裏葉級數（DFS）、離散傅裏葉變換（DFT）和 快速傅裏葉變換（FFT）；從基本的衝激信號、窗信 號和正弦信號分析，到工程領域的音頻信號、調製信 號的分析。本書不僅內容豐富，還深刻揭示瞭傅裏葉 變換的物理概念，結閤工程實際信號的傅裏葉變換及 頻域分析，使難懂生澀的頻域分析的理論概念通俗易 懂。本書適用的專業麵很寬，可作為電子信息工程、 計算機工程、通信工程、自動化、信息工程、機械電 子工程等相關專業教材。
     第2版*新內容如下： 擴展瞭有關頻譜的闡述以討論頻譜特性（例如時 延和頻移特性），為後續學習DTFT和DFT奠定基礎。
     新增瞭有關離散時間傅裏葉變換（DTFT）、理想 濾波器和數字濾波器設計的內容，並詳細介紹瞭FIR 濾波器設計的窗函數方法。
     新增瞭有關離散傅裏葉變換（DFT）的內容。並 闡述瞭DFT和離散傅裏葉級數（DFS）的關係。
     新增瞭有關頻譜分析和譜圖的內容。有助於理解 頻率分辨率的加窗作用。
     擴充瞭章末習題，全書241道習題中新補充83道 ，修訂86道。
    

目錄

齣版者的話
譯者序
前言
第1章　緒論
　1.1　信號的數學錶示
　1.2　係統的數學錶示
　1.3　係統的組成框圖
　1.4　下一步做什麼
第2章　正弦波
　2.1　音叉實驗
　2.2　正弦和餘弦函數簡介
　2.3　正弦信號
　2.4　正弦信號的采樣和波形圖
　2.5　復指數和相量
　2.6　相量相加
　2.7　音叉的物理背景
　2.8　時間信號：超齣公式描述
　2.9　小結和鏈接
　2.10　習題
第3章　頻譜錶示
　3.1　正弦波之和的頻譜
　3.2　正弦振幅調製
　3.3　頻譜操作
　3.4　周期信號波形
　3.5　傅裏葉級數
　3.6　時間頻率譜
　3.7　調頻：啁啾信號
　3.8　小結和鏈接
　3.9　習題
第4章　采樣與混疊
　4.1　采樣
　4.2　采樣與重構的頻譜視圖
　4.3　離散到連續的轉換
　4.4　采樣定理
　4.5　頻閃演示
　4.6　小結和鏈接
　4.7　習題
第5章　FIR濾波器
　5.1　離散時間係統
　5.2　滑動平均濾波器
　5.3　通用FIR濾波器
　5.4　單位衝激響應和捲積
　5.5　FIR濾波器的實現
　5.6　綫性時不變係統
　5.7　捲積和LTI係統
　5.8　級聯LTI係統
　5.9　FIR濾波示例
　5.10　小結和鏈接
　5.11　習題
第6章　FIR濾波器的頻率響應

數字信號處理：理論、方法與應用 本書旨在為讀者提供數字信號處理（DSP）領域的全麵入門，重點在於深入理解信號的本質、分析信號的工具以及處理信號的有效方法。我們將從信號的基本概念齣發，逐步深入到數字信號處理的核心技術，並最終探討其在各個領域的廣泛應用。 第一部分：信號的本質與錶示 在深入探討數字信號處理之前，理解信號的構成和錶示方式至關重要。本部分將從以下幾個方麵展開： 信號的定義與分類： 什麼是信號？信號的物理意義是什麼？我們將介紹連續時間信號和離散時間信號的概念，並討論它們之間的關係。信號還可以根據其性質進行分類，例如周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號、奇函數與偶函數信號等。這些分類有助於我們更深入地理解信號的特性。 信號的數學錶示： 信號可以通過數學函數來描述。我們將介紹常用的信號模型，如指數信號、正弦信號、矩形脈衝信號、單位衝激信號（Dirac Delta函數）和單位階躍信號。理解這些基本信號模型對於後續的分析至關重要。 離散信號的采樣與量化： 連續信號要轉換為數字信號，必須經過采樣和量化過程。我們將詳細介紹采樣定理（Nyquist-Shannon采樣定理），闡述采樣頻率與信號帶寬的關係，以及欠采樣和過采樣的影響。量化則是將采樣後的連續值轉換為離散數值的過程，我們將討論量化誤差及其對信號質量的影響。 序列的錶示與基本運算： 離散信號在時間上錶現為序列。我們將介紹序列的基本錶示方法，以及常見的序列運算，如移位、相加、相乘、翻轉等。這些基本運算是構建更復雜信號處理算法的基礎。 第二部分：信號的分析工具 要深入理解數字信號的內在規律，我們需要強大的分析工具。本部分將重點介紹兩種核心的分析方法：傅裏葉分析和Z變換。 傅裏葉分析： 傅裏葉分析是理解信號頻率成分的關鍵。 連續時間傅裏葉變換（CTFT）： 介紹如何將連續時間信號分解為其無窮多個正弦和餘弦分量的疊加，從而揭示信號的頻率頻譜。我們將討論傅裏葉變換的性質，如綫性、時移、頻移、捲積等。 傅裏葉級數（FS）： 針對周期信號，傅裏葉級數提供瞭一種將周期信號錶示為一係列離散頻率正弦和餘弦分量的疊加的方法。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 將傅裏葉分析擴展到離散時間信號。DTFT揭示瞭離散信號的連續頻譜，但其計算通常是不可行的。 離散傅裏葉變換（DFT）： 為瞭在計算機上進行實際計算，我們引入瞭DFT。DFT將無限的離散信號序列截斷並進行周期化，得到有限長度的離散頻譜。我們將討論DFT的計算復雜度，以及快速傅裏葉變換（FFT）算法如何有效地計算DFT。 頻譜分析： 理解信號的頻譜對於識彆信號的特徵、去除噪聲、設計濾波器至關重要。我們將介紹功率譜密度（PSD）和幅度譜等概念，並討論它們在信號分析中的應用。 Z變換： Z變換是分析離散時間係統和信號的強大工具，尤其在處理因果係統和穩定性分析方麵具有重要作用。 Z變換的定義與性質： 介紹Z變換的定義，以及其重要的性質，如綫性、時移、尺度變換、捲積等。 收斂域（ROC）： ROC是Z變換中一個非常重要的概念，它決定瞭Z變換的唯一性和係統的因果性、穩定性。我們將深入探討ROC的性質及其對係統分析的影響。 逆Z變換： 介紹如何從Z變換錶達式恢復原始的離散時間序列。 利用Z變換分析離散時間係統： Z變換為分析綫性時不變（LTI）係統提供瞭簡潔有效的方法，如傳遞函數、零極點分析等。 第三部分：數字濾波器的設計與應用 濾波器是數字信號處理中最核心、應用最廣泛的工具之一。本部分將詳細介紹數字濾波器的類型、設計原理以及實際應用。 濾波器的基本概念： 什麼是濾波器？濾波器在信號處理中扮演什麼角色？我們將介紹濾波器的基本功能，即選擇性地允許或阻止特定頻率範圍的信號通過。 數字濾波器的分類： 無限衝激響應（IIR）濾波器： IIR濾波器具有無限長的衝激響應，其設計可以達到較高的頻率選擇性，但穩定性分析相對復雜。我們將介紹IIR濾波器的基本結構和設計方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器。 有限衝激響應（FIR）濾波器： FIR濾波器具有有限長度的衝激響應，其具有綫性相位特性，穩定性容易保證，但設計相同性能的濾波器可能需要更高的階數。我們將介紹FIR濾波器的基本結構和設計方法，如窗函數法、頻率采樣法和最優逼近法（Parks-McClellan算法）。 濾波器的性能指標： 評估濾波器性能的關鍵指標包括通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度、相位響應等。我們將詳細解釋這些指標的含義以及它們如何影響濾波器設計。 濾波器設計流程： 從確定濾波器的技術指標（如通帶截止頻率、阻帶截止頻率、阻帶衰減等）到選擇濾波器類型，再到設計濾波器係數，最後進行仿真驗證，我們將梳理完整的濾波器設計流程。 濾波器的應用： 數字濾波器在各個領域都有廣泛的應用，包括： 噪聲消除： 去除信號中的不期望的噪聲，提高信號的信噪比。 信號增強： 突齣信號中的有用成分，抑製乾擾。 均衡： 補償通信信道或存儲介質引起的信號失真。 數據壓縮： 通過去除冗餘信息來減小數據量。 特徵提取： 從信號中提取關鍵特徵，用於模式識彆和分類。 醫學信號處理： 分析心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等。 通信係統： 調製解調、信道濾波等。 音頻與圖像處理： 音效處理、圖像去噪、邊緣檢測等。 第四部分：信號處理的進階主題與應用領域 在掌握瞭信號的基本分析方法和濾波器設計之後，我們將進一步探討一些進階主題，並展望數字信號處理在現代科技中的重要作用。 相關性分析： 信號的相關性反映瞭兩個信號之間相似的程度。我們將介紹自相關函數和互相關函數，並討論它們在信號檢測、同步和模式識彆中的應用。 捲積： 捲積是LTI係統分析的核心運算，它描述瞭輸入信號通過係統後産生的輸齣信號。我們將深入理解捲積的計算方法及其在信號處理中的意義。 采樣率轉換： 改變數字信號的采樣率是許多應用中常見的需求，例如音頻處理中的變調、通信係統中的多速率信號處理等。我們將介紹抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）的概念和基本方法。 現代數字信號處理技術概覽： 簡單介紹一些更高級的DSP技術，例如自適應濾波、小波分析、譜估計的高級方法等，以激發讀者進一步學習的興趣。 數字信號處理在各領域的應用實例： 進一步拓展濾波器的應用場景，並介紹DSP在通信、控製、生物醫學工程、雷達、聲納、金融等領域的實際案例，展示DSP的強大生命力。 本書力求通過清晰的邏輯、嚴謹的數學推導和豐富的實例，幫助讀者建立起紮實的數字信號處理理論基礎，並掌握分析和處理數字信號的實用技術。通過對頻譜分析和濾波器設計的深入講解，讀者將能夠理解信號的本質，並學會如何有效地利用濾波器來解決實際問題。我們希望本書能為有誌於深入學習信號處理技術的讀者提供一個堅實的起點，並激發他們在數字信號處理領域進行更深入的探索。

評分☆☆☆☆☆

我之前在學習數字信號處理時，總感覺理論和實踐之間有一道看不見的鴻溝。這本書的齣現，完美地架起瞭這座橋梁。它不僅僅是概念的堆砌，更注重方法的應用和思想的傳達。頻譜分析部分，作者沒有直接丟給我一堆傅裏葉變換的公式，而是通過可視化的方式，讓我理解瞭信號的頻率構成，這對於我理解各種濾波器的作用至關重要。比如，它詳細解釋瞭為什麼在音頻處理中需要使用高通濾波器來去除低頻噪聲，以及在圖像處理中，低通濾波如何實現模糊效果。書中對各種濾波器的分類和設計原理也講解得非常透徹，從Butterworth到Chebyshev，再到FIR濾波器，每一個的優缺點、適用場景都闡述得明明白白。我尤其欣賞它在講解過程中，穿插瞭大量的實際工程應用場景，比如雷達信號處理、生物醫學信號分析、甚至是手機通信係統中的信號調製解調。這些具體的例子讓我不再覺得數字信號處理是象牙塔裏的學問，而是與我們的生活息息相關的技術。這本書的排版也很人性化，章節的邏輯清晰，重點突齣，很容易找到自己需要的內容。每一次的閱讀都感覺在知識的海洋裏又嚮前航行瞭一段距離。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，這本書簡直是一次“醍醐灌頂”的體驗。之前接觸過一些數字信號處理的資料，但總是覺得零散，難以形成係統性的認識。這本書以“頻譜和濾波器”為切入點，構建瞭一個非常清晰的知識體係。它不像有些教材那樣，一開始就拋齣一堆復雜的數學公式，而是循序漸進，從最基本的概念講起，讓我能夠逐步理解信號的內在規律。頻譜分析部分，它用大量的圖錶和實例，生動地展示瞭信號在時域和頻域之間的轉換，讓我能夠直觀地理解“信號的組成部分”。這一點對於我理解濾波器的作用至關重要。當瞭解到濾波器是如何“挑選”信號中的特定頻率成分時，我感覺自己打開瞭新世界的大門。書中關於濾波器設計的講解也十分到位，從各種經典的濾波器類型，到它們的設計原理和性能權衡，都講得非常細緻。而且，它不僅僅停留在理論，還結閤瞭實際的應用，比如在通信、音頻處理、圖像處理等領域的應用案例，讓我能夠看到這些理論知識是如何在現實世界中發揮作用的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的優點在於其獨特的切入點——“頻譜和濾波器”。我一直覺得數字信號處理是一個非常理論化的學科，但是這本書給瞭我一個全新的視角。它不是上來就講各種復雜的公式和算法，而是從頻譜分析入手，讓我能夠更直觀地理解信號的組成和特性。我特彆喜歡它在解釋傅裏葉變換時，不僅僅給齣數學定義，還用形象的比喻和圖示來幫助我理解信號在頻率域的“樣子”。這讓我能夠更好地理解為什麼濾波是如此重要的一個環節。書中關於濾波器的講解也十分深入，從不同類型的濾波器（如低通、高通、帶通、帶阻）的原理、設計方法，到它們在實際工程中的應用，都講得非常清晰。我舉個例子，它在講到如何設計一個濾波器來去除音頻信號中的特定噪聲時，就結閤瞭頻譜分析的結果，讓我能夠理解為什麼選擇某個截止頻率，以及如何通過調整濾波器參數來達到最佳效果。這種“理論結閤實踐”的方式，讓我在學習過程中感到非常有成就感。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是它的“實戰性”。我一直以為數字信號處理都是理論推導，很難和實際應用聯係起來，直到我翻開這本書。它從一開始就緊緊圍繞著“頻譜分析”和“濾波器設計”這兩個核心，用非常直觀的方式解釋瞭信號的頻率特性。我特彆喜歡它對傅裏葉變換的講解，不是簡單地給齣公式，而是用圖示和比喻來幫助我理解信號的頻譜到底是什麼，以及為什麼它如此重要。當我看到如何利用頻譜分析來識彆信號中的噪聲，或者提取特定頻率的成分時，我纔真正體會到數字信號處理的強大。而濾波器部分，更是讓我眼前一亮。它沒有停留在理論層麵，而是詳細介紹瞭不同類型濾波器的設計方法和性能指標，並且提供瞭很多實際應用的例子，比如在音頻信號處理中如何使用均衡器，在通信係統中如何抑製乾擾。我感覺這本書就像一個工具箱，不僅教我理論，更給瞭我解決實際問題的“招式”。每一次閱讀都能學到新的“技巧”，並且能立刻想到如何應用到自己的項目中。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我之前一直覺得數字信號處理是個高深莫測的領域，理論太多，實踐太少，看得我雲裏霧裏。但是這本書完全打破瞭我的刻闆印象。它不是那種枯燥乏味的教科書，更像是一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導我理解核心概念。我特彆喜歡它從頻譜分析入手的方式，這讓我能夠直觀地看到信號在不同頻率上的錶現，而不是僅僅停留在抽象的數學公式上。每一次的濾波講解都伴隨著清晰的圖示和實際應用的案例，我能立刻明白為什麼需要這種濾波器，以及它在實際工程中能解決什麼問題。比如，它講到低通濾波器時，不僅解釋瞭它的原理，還用瞭很多通信係統中的例子，讓我能聯想到實際的收音機或者手機信號的衰減，這種聯係感非常重要。而且，這本書的語言風格也很友好，沒有使用太多晦澀難懂的術語，即使我是初學者，也能輕鬆跟上。我經常在做完一個章節的學習後，自己動手在matlab裏實現一些簡單的例子，書中的代碼示例也給瞭我很大的啓發。總的來說，這本書讓我對數字信號處理的理解上升瞭一個新的層次，從“知其然”到“知其所以然”，我非常推薦給所有對這個領域感興趣的朋友。