數字信號處理 段艷麗 9787121241475 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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段艷麗 著

圖書標籤:

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• 段艷麗
• 9787121241475
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121241475

商品編碼：29523223795

包裝：平裝

齣版時間：2015-01-01

基本信息

書名：數字信號處理

定價：42.0元

作者：段艷麗

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787121241475

字數：544000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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根據“數字信號處理”課程教學要求，通過對多次再版教學講義內容的整閤修訂，本書主要介紹數字信號處理的基本概念、理論及方法，適度引入現代信號處理概念。
　　全書內容包括：離散時間信號和係統的時域描述、離散時間信號和係統的頻域分析、離散傅裏葉變換及其快速算法、無限脈衝響應數字濾波器設計、有限脈衝響應數字濾波器設計、係統網絡結構、其他正交變換、序列的 變換及MATLAB中的濾波器設計工具等。參考課時為60學時。
為便於讀者學習，各章均附有主要知識點、實現程序、思考題及練習題，並提供相應的課堂教學課件。

目錄

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作者介紹

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段艷麗，主持完成本科“數字信號處理課程教學內容改革”攻關項目和碩士研究生 “語音信號處理”教改示範課程教學改革；持製定“數字信號處理”課程建設方案，主持申報國傢精品課程，負責建設網絡課程。

文摘

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序言

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《電子工程基礎：電路、器件與係統》 內容簡介： 本書旨在為電子工程領域的初學者和進階者提供一個全麵而深入的導論，係統地梳理瞭電子工程的核心概念、基本理論和關鍵技術。內容涵蓋瞭從最基礎的電路分析方法，到半導體器件的工作原理，再到復雜電子係統的設計與應用，力求構建一個紮實且具有前瞻性的知識體係。本書特彆注重理論與實踐的結閤，通過大量的實例分析和思考題，幫助讀者理解抽象概念的實際意義，並培養解決工程問題的能力。 第一部分：電路分析基礎 本部分是理解一切電子現象的基石。我們首先從最基本的電路概念入手，如電壓、電流、電阻、電容、電感等基本元器件的定義和特性。在此基礎上，我們將深入探討直流電路和交流電路的分析方法。 直流電路分析： 歐姆定律與基爾霍夫定律： 這是分析任何電路都離不開的兩個基本定律。我們將詳細闡述它們的物理意義，並演示如何運用它們來求解復雜的直流電路，包括電阻串聯、並聯、混聯電路的等效電阻計算，以及節點電壓法、網孔電流法等係統性的分析技巧。 戴維南定理與諾頓定理： 這兩個強大的定理可以極大地簡化復雜電路的分析，將任意綫性二端網絡等效為一個簡單的電壓源或電流源與一個電阻的組閤。本書將通過多個實例，展示如何熟練運用這兩個定理來求解特定支路的電壓和電流。 疊加定理： 針對含有多個獨立電源的綫性電路，疊加定理提供瞭一種分解問題、逐個分析的方法，大大降低瞭計算的復雜度。我們將詳細解釋其原理及其適用條件。 瞬態分析： 對於包含電容和電感的電路，其輸齣信號會隨著時間發生變化，即存在瞬態響應。我們將學習如何分析RL、RC以及RLC電路在直流和交流激勵下的暫態行為，理解電荷和能量的充放過程，以及時間常數的概念。 交流電路分析： 正弦穩態分析： 交流電路的核心在於理解正弦信號及其特性。我們將引入相量（phasor）的概念，將復雜的時域運算轉化為代數運算，從而簡化交流電路的分析。 阻抗與導納： 電阻、電感和電容在交流電路中的錶現形式不同，引入阻抗（impedance）和導納（admittance）的概念，可以統一描述它們對交流電流的“阻礙”作用。我們將詳細討論純電阻、純感抗、純容抗電路的特性，以及它們的串聯和並聯組閤。 復頻率與瞬態阻抗： 結閤拉普拉斯變換，我們將進一步探討復頻率的概念，並理解其在分析包含有源元件和無源元件的更復雜電路中的作用，以及如何用復阻抗的概念來描述包含這些元件的電路。 諧振電路： RLC串聯和並聯諧振電路是許多濾波和振蕩電路的基礎。我們將深入分析諧振條件、品質因數（Q值）、帶寬等關鍵參數，並探討它們在實際應用中的意義。 三相電路： 在電力係統中，三相交流電的應用極為廣泛。本書將介紹三相電源的産生、連接方式（星形和三角形），以及三相電路的功率計算，為理解電力傳輸和電動機工作原理打下基礎。 第二部分：半導體器件與模擬電路 本部分將聚焦於現代電子係統的核心組成部分——半導體器件，並在此基礎上介紹一些基本的模擬集成電路。 半導體物理基礎： 晶體結構與能帶理論： 我們將簡要迴顧晶體材料的特性，並引入能帶理論，解釋導體、絕緣體和半導體的區彆，理解載流子的形成和導電機製。 PN結： PN結是絕大多數半導體器件的基礎。我們將深入分析PN結的形成、內建電勢、電容效應，以及在正嚮偏置和反嚮偏置下的導電特性。 二極管： 基於PN結特性，我們將詳細介紹各種類型的二極管，包括整流二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、發光二極管（LED）和光電二極管等，並分析它們的伏安特性麯綫和典型應用。 三極管（BJT）： 雙極結型晶體管（BJT）是重要的電流控製型器件。我們將講解其結構、工作原理、三種工作區域（放大區、飽和區、截止區），以及共射、共集、共基三種基本放大電路的特性。 場效應管（FET）： 場效應管（FET）是電壓控製型器件，在低功耗和高輸入阻抗方麵具有優勢。我們將介紹結型場效應管（JFET）和金屬-氧化物-半導體場效應管（MOSFET）的結構、工作原理、閾值電壓、跨導等關鍵參數，並分析其在放大和開關電路中的應用。 基本模擬電路： 放大器： 放大器是用於增強信號幅度的基本電路。我們將介紹單級和多級放大器的結構，分析不同組態（共射、共集、共基）的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。 反饋電路： 反饋是放大器設計中至關重要的技術。我們將詳細討論負反饋和正反饋的作用，分析負反饋如何改善放大器的穩定性、減小失真、拓寬帶寬，以及如何通過正反饋來實現振蕩。 運算放大器（Op-Amp）： 運算放大器是現代模擬電路設計中的“萬能積木”。我們將介紹理想運放的模型，並分析其在反相比例、同相比例、加法、減法、積分、微分等基本運算電路中的應用。 濾波電路： 濾波電路用於選擇性地通過或阻止特定頻率範圍的信號。我們將介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器的基本原理，並分析它們在模擬信號處理中的作用。 振蕩器： 振蕩器是産生周期性電信號的電路。我們將介紹LC振蕩器（如哈特萊、考皮茲）、RC振蕩器（如文氏橋）和晶體振蕩器的工作原理，並討論它們的頻率穩定性和應用。 第三部分：數字電路與邏輯設計 本部分將轉嚮數字信號處理的基礎，介紹數字信號的錶示、邏輯門、組閤邏輯電路和時序邏輯電路的設計。 數字信號與邏輯門： 二進製數係統： 數字電路的基礎是二進製錶示法。我們將介紹二進製、十進製、十六進製之間的轉換，以及二進製運算。 邏輯門： 與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門是構成所有數字電路的基本邏輯單元。我們將詳細介紹它們的邏輯功能、真值錶和符號。 布爾代數： 布爾代數是數字邏輯設計的數學工具。我們將學習布爾代數的公理、定理，以及如何利用卡諾圖（Karnaugh map）或布爾代數化簡方法來簡化邏輯錶達式，實現最簡邏輯電路。 組閤邏輯電路： 編碼器與譯碼器： 編碼器將多個輸入信號轉換為二進製代碼，譯碼器則反之。我們將介紹優先編碼器、BCD碼譯碼器等典型應用。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）與分路選擇器（Demultiplexer, DEMUX）： MUX用於從多個輸入信號中選擇一個輸齣，DEMUX則將一個輸入信號路由到多個輸齣中的一個。我們將分析它們的設計原理和應用。 加法器與減法器： 半加器、全加器、並行加法器、二進製減法器是算術邏輯單元（ALU）的核心組成部分。我們將深入理解它們的邏輯實現。 比較器： 比較器用於比較兩個二進製數的大小。 時序邏輯電路： 觸發器（Flip-Flop）： 觸發器是構成存儲元件（如寄存器、計數器）的基本單元，它們具有記憶功能。我們將介紹SR觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器，並分析它們的觸發方式（電平觸發、邊沿觸發）。 寄存器（Register）： 寄存器用於存儲一組二進製數據。我們將介紹移位寄存器（左移、右移、雙嚮）和並行加載寄存器。 計數器（Counter）： 計數器用於對脈衝信號進行計數。我們將介紹異步計數器和同步計數器，以及它們的進製（如2進製、10進製）和模數。 狀態機（State Machine）： 有限狀態機（FSM）是描述和設計復雜數字係統的強大工具。我們將介紹摩爾型和米利型狀態機的概念，並學習如何根據需求設計狀態轉移圖和狀態錶。 第四部分：係統設計與進階主題 本部分將初步涉足更宏觀的係統設計，並介紹一些對理解現代電子工程至關重要的進階概念。 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）： 現實世界的信號大多是模擬的，而數字係統處理的是數字信號。ADC和DAC是連接模擬世界和數字世界的橋梁。我們將介紹不同類型的ADC（如逐次逼近型、雙積分型、Σ-Δ型）和DAC（如電阻網絡型、權電流型）的工作原理和特點。 濾波器設計概覽： 雖然在模擬電路部分已介紹基礎濾波器，此處將更進一步探討理想濾波器與實際濾波器的區彆，以及Butterworth、Chebyshev、Bessel等濾波器逼近方法的概念，為理解更專業的數字信號處理奠定基礎。 微控製器與嵌入式係統簡介： 簡要介紹微控製器（MCU）的架構，包括CPU、存儲器、輸入/輸齣接口等，以及它們在嵌入式係統設計中的作用，展示理論知識如何應用於實際産品。 集成電路（IC）基礎： 簡單介紹集成電路的製造工藝和分類，如模擬IC、數字IC、混閤信號IC，以及它們在現代電子産品中的重要性。 本書通過清晰的邏輯結構、嚴謹的理論推導和豐富的實踐案例，旨在幫助讀者構建起堅實的電子工程知識框架，為未來深入學習更專業的領域（如數字信號處理、通信工程、嵌入式係統等）打下堅實的基礎。本書的編寫風格力求通俗易懂，循序漸進，即使是初學者也能從中獲得深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞這本書的地方在於它對理論與實踐結閤的把握，這一點在數字濾波器設計章節中體現得淋灕盡緻。很多教材往往把IIR和FIR濾波器的設計公式堆砌在一起，讓人感覺頭暈目眩，但這裏作者巧妙地采用瞭分塊講解的方式，先從原型濾波器（如巴特沃斯和切比雪夫）的數學特性入手，詳細分析瞭它們的幅頻和相頻響應麯綫，這為理解為什麼選擇特定濾波器類型打下瞭堅實的基礎。隨後，在講解從模擬到數字的轉換（如雙綫性變換）時，作者並沒有停留在代數推導，而是通過對比脈衝響應不變法和雙綫性法的優缺點，讓讀者明白不同方法對係統穩定性和帶寬的影響。更關鍵的是，每一類設計方法後都緊跟著實際的工程應用案例，比如如何設計一個具有特定截止頻率和阻帶衰減的低通濾波器，並給齣瞭具體的係數計算步驟和結果驗證，這種“教你做菜”的實用性，是我在其他同類書籍中較少見到的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計很有心思，封麵采用瞭深邃的藍色調，搭配簡潔的白色字體，給人一種既專業又不失沉穩的感覺。拿到手裏就能感覺到紙張的質感非常不錯，印刷清晰度很高，即使是復雜的公式和圖錶，也能看得一清二楚，這一點對於理工科類的書籍來說至關重要。內容上，開篇對離散時間信號和係統的基礎概念迴顧得非常到位，作者沒有急於深入復雜的部分，而是花瞭大量的篇幅來夯實基礎，這一點深得我心。特彆是對於Z變換和傅裏葉分析的引入，講解得循序漸進，圖例豐富，即便是初次接觸這塊知識的讀者，也能較快地理解其背後的數學原理和物理意義。書中穿插的一些小例子，比如對實際音頻信號的簡單處理，讓抽象的理論變得具體可感，極大地提升瞭閱讀的趣味性和學習的主動性。總體來說，作為一本工具書或者教材的補充讀物，它的物理形態和初步的章節布局都體現瞭作者對讀者體驗的重視，讓人非常期待接下來的深入學習。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版布局，說實話，在某些章節的對比度上處理得略顯保守瞭。例如，在介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法的流程圖部分，如果能采用更高對比度的顔色來區分不同蝶形運算的輸入輸齣，那麼對於初學者來說，追蹤數據流嚮可能會更加直觀和輕鬆。盡管如此，作者在解釋FFT的“原地計算”和“位反轉”等核心優化技巧時，采取瞭非常細緻的步驟分解，這無疑是下足瞭功夫的。我特彆留意瞭關於多相分解和子帶編碼的介紹，這部分內容在很多基礎教材中往往是一筆帶過，但這本書卻給予瞭足夠的篇幅來闡述其在濾波器組設計中的優勢，尤其是在處理實時性要求高的應用場景時，這種前瞻性的內容安排，讓我看到瞭其超越一般教材的價值。它不僅僅是教授“如何計算”，更在引導讀者思考“如何更高效地實現”。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現作者在處理一些容易混淆的關鍵概念時，展現瞭極高的教學智慧。比如，關於采樣定理（奈奎斯特-香農定理）的闡述，不僅僅是給齣瞭公式，而是深入探討瞭混疊現象的成因，並配以頻譜圖清晰展示瞭欠采樣時信號的疊加情況。這比單純記憶公式有效得多。此外，在介紹隨機信號處理的基礎知識時，雖然篇幅不長，但對寬平穩隨機過程和功率譜密度的定義和性質的論述非常精準到位，用詞嚴謹，沒有絲毫的模糊地帶。特彆是對維納-霍夫方程的引入，作者沒有直接跳到解法，而是先構建瞭“最小均方誤差”的優化目標，讓讀者明白這個方程是為瞭解決什麼問題而生的，這種邏輯上的層層遞進，使得復雜的優化問題變得可以被理解和接受。對於需要精確理解理論內涵的進階讀者來說，這種深度剖析是極其寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

相較於市麵上一些過於強調數學推導而犧牲直觀性的教材，這本書在保持數學嚴謹性的同時，成功地保持瞭一種友好的對話姿態。作者的敘述風格是那種沉穩而又不失熱情的學者的風格，他似乎總是在鼓勵讀者挑戰自我。例如，在討論小波變換的分解和重構過程時，作者沒有直接給齣復雜的矩陣運算，而是巧妙地利用瞭濾波器組的結構圖來形象化地解釋瞭信號是如何被分解成高頻和低頻信息的，這種“圖文並茂”的解釋方式，極大地減輕瞭理解門檻。我個人認為，如果這本書能附帶一個配套的在綫資源庫，提供一些關鍵算法的MATLAB或Python代碼實現，那就完美瞭，因為理論的最終檢驗必然是通過代碼來完成的，不過就目前的文本內容而言，它已經提供瞭一個堅實且可靠的理論基石，足以支撐起後續的工程實踐。