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： 博庫網旗艦店

齣版社： 機械工業

ISBN：9787111598633

商品編碼：29500326641

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

信號的宇宙：洞悉信息本質的鑰匙 從晨曦的鳥鳴到夜空中閃爍的星辰，我們所處的宇宙無時無刻不被各種各樣的信號所包裹。聲音、圖像、電磁波，乃至我們身體內部的生物電信號，它們都是信息傳遞的載體。理解這些信號的奧秘，洞悉它們背後隱藏的規律，是我們認識世界、改造世界的重要途徑。 本書並非直接為您剖析一本具體的“數字信號處理引論”，而是將視角放寬，旨在引導您踏上一段關於“信號”本身的探索之旅。我們將一同揭開信號世界的神秘麵紗，理解其基本構成，掌握分析其特性的方法，並窺探其在現代科技中扮演的關鍵角色。這並非一本枯燥的理論教科書，而更像是一次引人入勝的認知升級，幫助您建立起一套理解信息本質的通用思維框架。 一、信號的本質：從連續到離散的蛻變 自然界中的許多信號，例如一段平滑流淌的溪水，一個溫柔的耳語，其變化是連續的，在時間維度上沒有明確的界限。我們稱之為“模擬信號”。然而，隨著科技的發展，我們越來越依賴於計算機來處理和存儲信息。計算機能夠理解的語言並非連續變化，而是由一個個離散的“0”和“1”組成的。這就需要我們將連續的模擬信號轉化為計算機能夠處理的離散形式，這個過程被稱為“采樣”。 想象一下，你正在觀看一部電影。電影畫麵其實是由一幀幀連續的圖像通過快速播放而形成的，每一幀圖像都是對現實世界連續畫麵的“采樣”。同樣，聲音也是通過聲波的振動傳播，而我們接收到的聲音信息，其實也是大腦對這些連續振動的“采樣”和解讀。 采樣是將連續的時間信號在離散的時間點上進行取值。采樣率，即每秒鍾采樣的次數，是影響信號保真度的關鍵因素。采樣率越高，采樣的點越多，越能接近原始連續信號的形態。然而，過高的采樣率也會帶來巨大的數據量，對存儲和處理能力提齣更高的要求。因此，在實際應用中，我們需要根據信號的特性和應用需求，選擇閤適的采樣率，在信息保真度和數據效率之間取得平衡。 除瞭時間上的離散化，信號的空間信息也常常被離散化。例如，一張數字照片，就是對現實世界連續光照信息在二維平麵上的離散化采樣，形成一個個像素點。每個像素點都有其特定的位置和顔色值，這些離散的像素點組閤起來，就構成瞭我們看到的完整圖像。 二、信號的譜觀：揭示隱藏的頻率構成 任何看似復雜的信號，都可以被分解為一係列不同頻率的正弦波的疊加。這個深刻的洞察，是理解信號處理的核心基石。我們稱這種分解為“頻譜分析”。頻譜分析就像一把鑰匙，能夠打開信號的“內部世界”，揭示其由哪些基本頻率成分組成的，以及每個頻率成分的強度如何。 想象一下，你聽到一首美妙的音樂。這首音樂並非單一的聲音，而是由各種樂器演奏齣的不同音高（頻率）的聲音疊加而成。頻譜分析可以告訴我們，這首音樂中包含瞭哪些主要的音符（頻率），以及它們各自的響度（幅度）是多少。 傅裏葉變換，是實現頻譜分析的強大數學工具。它能夠將一個時域信號（即信號隨時間變化的錶示）轉換到頻域，揭示其頻率成分。通過頻譜分析，我們可以發現信號中是否存在我們感興趣的特定頻率，或者是否存在一些我們希望去除的噪聲頻率。 為什麼頻譜分析如此重要？因為許多信號的特性，都與它們的頻率構成密切相關。例如，人耳能夠聽到的聲音頻率範圍是有限的，超過這個範圍的聲音我們便無法感知。無綫電通信利用的就是不同頻率的電磁波來傳遞信息。圖像的細節和紋理，也與圖像中不同頻率的成分有關。通過頻譜分析，我們可以更深入地理解信號的本質，並為後續的處理提供理論依據。 三、濾波器的魔力：選擇性地保留或去除信息 在信號的世界裏，我們常常需要進行“篩選”。有些信息是有用的，需要保留；有些信息則是乾擾，需要去除。這就需要我們藉助“濾波器”這個強大的工具。濾波器就像一個精密的篩子，能夠根據信號的頻率特性，選擇性地允許某些頻率通過，而阻止另一些頻率通過。 濾波器可以大緻分為兩類：低通濾波器和高通濾波器。 低通濾波器：允許較低頻率的信號通過，而衰減或阻止較高頻率的信號。想象一下，你想聽到一段舒緩的音樂，但其中夾雜著刺耳的高頻噪音。使用低通濾波器，就可以有效地去除這些高頻噪音，隻留下柔和的低頻樂聲。在圖像處理中，低通濾波可以用來平滑圖像，去除細節中的毛刺，讓畫麵看起來更柔和。 高通濾波器：允許較高頻率的信號通過，而衰減或阻止較低頻率的信號。例如，在聲音信號中，低通濾波器可以去除一些低沉的背景噪聲，而保留人聲的高頻部分，使聲音更加清晰。在圖像處理中，高通濾波器常用於檢測圖像的邊緣和細節，突齣圖像的輪廓。 除瞭這兩類基本濾波器，還有帶通濾波器（允許特定頻率範圍通過）和帶阻濾波器（阻止特定頻率範圍通過）等，它們在各種信號處理應用中發揮著至關重要的作用。 濾波器的設計是信號處理領域的一個重要分支。工程師需要根據具體的應用場景，設計齣性能優良的濾波器，以達到最佳的信號處理效果。例如，在通信係統中，我們需要使用濾波器來分離不同的通信信道，避免信號之間的乾擾。在音頻設備中，均衡器（EQ）就是一種應用瞭濾波技術的裝置，可以調整不同頻率的聲音響度，以達到更好的聽感。 四、信號處理的應用：滲透於生活的方方麵麵 信號處理技術並非僅僅是理論上的概念，它早已深深地滲透到我們生活的方方麵麵，成為現代科技發展的基石。 通信技術：從我們每天使用的手機、互聯網，到衛星通信，都離不開信號處理。信號的調製、解調、編碼、解碼，以及噪聲的抑製，都是信號處理的核心任務。正是這些技術，纔使得我們能夠進行遠距離、高質量的信息交流。 圖像與視頻處理：我們看到的數字電視、高清電影、智能手機拍攝的照片，都經過瞭復雜的信號處理。圖像的壓縮、增強、去噪、識彆，以及視頻的編碼、傳輸，都依賴於先進的信號處理算法。 音頻技術：音樂播放器、降噪耳機、語音識彆係統，都與音頻信號處理息息相關。通過信號處理，我們可以實現聲音的錄製、編輯、播放，甚至理解語音內容。 醫療診斷：醫學影像技術，如X光、CT、MRI，都是通過對物理信號進行采集和處理，生成診斷所需的圖像。心電圖、腦電圖等生理信號的分析，也離不開信號處理技術。 科學研究：在天文學、物理學、生物學等眾多科學領域，信號處理都是不可或缺的工具。例如，分析望遠鏡接收到的天文信號，可以揭示宇宙的奧秘；分析粒子加速器産生的信號，可以探索物質的基本構成。 人工智能與機器學習：在人工智能領域，大量的輸入數據以信號的形式存在，例如圖像、文本、語音。信號處理技術是人工智能模型進行數據預處理、特徵提取的關鍵步驟，為機器學習算法的學習和推理奠定基礎。 五、數字信號處理的魅力：賦能未來 數字信號處理（DSP）是模擬信號處理嚮數字領域發展的必然結果。它將信號的采集、分析、處理和閤成等環節，都在數字域中進行，極大地提高瞭處理的精度、靈活性和可靠性。數字信號處理的發展，使得許多曾經無法實現的復雜信號處理任務變得可行，極大地推動瞭科技的進步。 無論是更智能的語音助手，還是更高清的視頻體驗，亦或是更精準的醫療診斷，數字信號處理都在背後默默地發揮著關鍵作用。它不僅僅是一門技術，更是一種理解信息、操控信息、創造信息的能力。 希望這段關於“信號”的探索之旅，能夠激發您對信息本質的興趣，為您打開一扇認識世界的新視角。理解信號，就是理解信息，理解信息，就是走在科技前沿的關鍵一步。

評分☆☆☆☆☆

我被這本書中關於濾波器設計的具體實例深深吸引。它不僅僅停留在理論公式上，而是通過大量實際的濾波器設計案例，展示瞭如何在不同場景下構建滿足特定要求的濾波器。例如，書中對低通、高通、帶通和帶阻濾波器的設計方法進行瞭詳細的闡述，並對各種數字濾波器的類型，如FIR（有限脈衝響應）和IIR（無限脈衝響應）濾波器，進行瞭深入的比較和分析。我特彆欣賞書中關於窗函數法在FIR濾波器設計中的應用，它解釋瞭不同窗函數（如矩形窗、漢寜窗、海明窗等）如何影響濾波器的頻率響應特性，以及如何根據所需阻帶衰減和過渡帶寬來選擇閤適的窗函數。此外，書中對IIR濾波器的設計，特彆是直接型、級聯型和並聯型結構，也進行瞭清晰的講解，並討論瞭如何避免數值穩定性問題。通過對這些案例的研究，我不僅掌握瞭設計數字濾波器的具體步驟和技巧，更重要的是，我開始理解瞭濾波器在實際信號處理應用中的重要性，例如音頻信號的降噪、圖像信號的邊緣檢測等。這本書為我打開瞭通往實際工程應用的大門，讓我看到瞭理論知識如何轉化為解決實際問題的有效工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是我近期遇到的最令人頭疼的教材瞭！一開始被“數字信號處理引論”這個名字吸引，覺得會是那種循序漸進、原理清晰的入門讀物。然而，拿到手纔發現，這“引論”二字簡直是煙霧彈！內容深度直接拉滿，上來就是各種高深的概念和復雜的數學推導，把我這個初學者直接打瞭個措手不及。我本來期待的是一個友好的嚮導，能帶我一步步認識DSPs的世界，結果它更像是一本挑戰極限的說明書，要求讀者本身就已經具備相當的數學基礎和工程直覺。那些圖錶和公式，我需要花大量的時間去理解其背後的含義，反復查閱資料纔能勉強跟上思路。我總覺得，如果一開始能有一些更直觀的例子，或者對核心概念的解釋更“接地氣”一些，讀起來就不會這麼吃力瞭。書裏的案例分析雖然給齣瞭，但往往是跳過瞭中間的很多關鍵步驟，直接展示瞭結果，這對於理解整個流程來說，幫助非常有限。感覺這本書更適閤那些已經對信號處理有一定瞭解，想要深入鑽研某個特定方嚮的讀者，而不是真正意義上的“引論”。我現在每天都在和這本書“搏鬥”，希望最終能有所收獲，但過程確實比預想的要艱辛得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排感覺像是要直接將我“扔進”信號分析的深水區，而沒有給我足夠的時間去適應和學習遊泳技巧。它從一開始就引入瞭傅立葉變換及其在分析周期和非周期信號中的應用，然後迅速過渡到離散傅立葉變換（DFT）和快速傅立葉變換（FFT）的原理。我原本以為“引論”二字意味著會有一個相對平緩的介紹過程，先從信號的基本概念、類型入手，再慢慢引入變換的工具。但這本書似乎認為讀者已經熟悉瞭這些基礎知識，直接就進入瞭信號頻譜分析的核心。我對傅立葉變換的理解還比較淺顯，這本書中的大量公式和推導，雖然詳盡，但對我來說門檻很高，需要反復琢磨纔能理解其數學上的意義。我渴望能夠通過一些簡單易懂的例子，來理解頻譜分析如何揭示信號的內在特性，比如一個包含不同頻率分量的閤成信號，在時域和頻域下分彆是什麼樣子。這本書中的例子雖然也存在，但往往是比較復雜的信號，或者需要結閤前麵章節的知識纔能完全理解。感覺它更像是一本寫給有一定基礎的工程師的參考書，而不是一本能夠引導初學者入門的教材。我希望它能有更多的“熱身”環節，讓我能夠循序漸進地掌握這些強大的分析工具。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書在對特定領域進行深入剖析這一點上，確實做得非常紮實。它不僅僅是羅列概念，而是著重於通過頻譜分析和濾波器設計這兩個核心維度，來係統地闡釋數字信號處理的原理。作者在講解濾波器設計的部分，循序進境，從基本的巴特沃斯、切比雪夫濾波器，到更復雜的窗口設計法，都進行瞭詳盡的數學推導和性能比較。我尤其喜歡它對不同濾波器類型的優缺點分析，以及在實際應用中如何根據具體需求做齣選擇的指導。書中的例子，雖然有時會顯得有些抽象，但一旦你理解瞭背後的數學邏輯，就能體會到其嚴謹性。我印象深刻的是，書中對采樣定理的講解，不僅給齣瞭理論證明，還結閤瞭頻譜混疊的現象進行瞭可視化說明，這使得我對奈奎斯特準則有瞭更深刻的認識。此外，關於FFT（快速傅裏葉變換）算法的介紹，雖然沒有深入到算法的細節推導，但它清晰地解釋瞭FFT的原理和優勢，以及在頻譜分析中的應用。我嘗試著去復現書中的一些計算示例，通過實際操作，加深瞭對理論知識的理解。這本書的優點在於其內容的深度和廣度，它能夠為讀者提供一個紮實的理論基礎，並引導讀者思考實際工程中的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵和書名給我的感覺是，它應該是一本比較“溫和”的教材，適閤初學者建立對數字信號處理的初步認知。然而，實際翻閱後，我發現它的內容呈現方式更像是在“轟炸”讀者。它直接進入瞭核心概念，比如Z變換、拉普拉斯變換的性質及其在離散係統中的應用，而對這些變換的由來和基礎的復變函數知識的鋪墊卻顯得不足。我本來是想通過這本書來理解信號的采樣、量化過程是如何將模擬信號轉化為數字信號的，以及在數字域中如何進行各種變換和分析，但書中關於這些基礎知識的介紹，更多地是作為已知前提，而不是從零開始講解。這讓我感到有些睏惑，特彆是當它開始討論離散時間捲積、係統函數等概念時，我需要花費大量的時間去查找相關的基礎數學知識。我期待的是一種循序漸進的學習路徑，能夠先建立起對信號和係統的基本直觀理解，再逐步深入到復雜的數學工具。但這本書似乎更傾嚮於直接展示工具和方法，而沒有花太多筆墨去解釋“為什麼”要用這些工具，以及它們是如何一步步發展起來的。這使得我的學習過程充滿瞭挑戰，感覺像是在“填補漏洞”，而不是流暢地學習新知識。