9787302185093 信號處理原理與應用(第2版) 清華大學齣版社 靳希,楊爾濱, pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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靳希，楊爾濱，趙玲著 著

圖書標籤:

• 信號處理
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302185093

商品編碼：29547083160

包裝：平裝

齣版時間：2008-11-01

基本信息

書名：信號處理原理與應用(第2版)

定價：39.00元

作者：靳希,楊爾濱,趙玲著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2008-11-01

ISBN：9787302185093

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.599kg

編輯推薦

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內容提要

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本書簡明扼要地介紹瞭信號處理與綫性係統的理論和分析方法。全書共分9章，內容包括信號分析的基本概念、傅裏葉變換、序列及其Z變換、離散時間係統、離散傅裏葉變換、濾波器原理與設計、數字信號處理器（DSP）原理、數字信號處理技術的應用及MATLAB在信號處理中的應用等內容。書中～6章配有習題，第9章配有上機練習題，書末附有部分參考答案。
　　本書可作為電氣工程及其自動化專業的本科教材，也可作為電子信息工程、自動控製、計算機應用等專業的教材或參考書，同時也可供有關科技與工程技術人員自學參考。

目錄

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章　信號分析的基本概念
　1.1　引言　
　1.2　信號的概念及分類　
　1.3　典型信號與奇異信號　
　1.4　信號的分解　
　1.5　信號的基本運算　
　習題　
第2章　傅裏葉變換　
　2.1　周期信號的頻譜分析——傅裏葉級數　
　2.2　周期矩形脈衝信號的頻譜　
　2.3　非周期信號的頻譜分析——傅裏葉變換　
　2.4　傅裏葉變換的基本性質　
　2.5　捲積定理　
　2.6　周期信號的傅裏葉變換　
　2.7　抽樣信號的傅裏葉變換　
　習題　
第3章　序列及其Z變換　
　3.1　離散時間信號——序列　
　3.2　序列的Z變換
　3.3　Z變換的性質和定理
　3.4　Z反變換　
　3.5　Z變換與拉普拉斯變換
　習題
第4章　離散時間係統　
　4.1　綫性時（移）不變離散係統及其數學模型　　　
　4.2　離散係統時域分析
　4.3　離散係統Z域分析
　4.4　離散係統的因果性、穩定性
　4.5　離散係統的頻率響應
　習題
第5章　離散傅裏葉變換　
第6章　濾波器原理與設計
第7章　數學信號處理器（DSP）原理
第8章　數學信號處理技術的應用
第9章　MATLAB在信號處理中的應用
附錄
習題答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理：理論、算法與實踐 引言 數字信號處理（DSP）是信息科學領域的核心分支，它涉及對離散時間信號進行各種數學運算，以提取、分析、修改或閤成信息。隨著數字技術的飛速發展，DSP已滲透到我們生活的方方麵麵，從音頻視頻的處理、通信係統的調製解調，到醫學影像的增強、科學實驗的數據分析，無處不在。本書旨在係統地介紹數字信號處理的基本原理、核心算法以及在實際工程中的應用，為讀者構建一個紮實的理論基礎，並提供豐富的實踐指導。 第一部分：數字信號處理基礎 第一章：信號與係統概述 信號的定義與分類： 介紹連續時間信號與離散時間信號的區彆，以及周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等常用信號的性質。 係統的定義與分類： 討論綫性時不變（LTI）係統的重要性，介紹因果係統、穩定係統、記憶係統、單位延遲係統等概念。 信號的錶示： 講解信號的時域、頻域錶示方法，以及復指數信號在信號分析中的關鍵作用。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 深入闡述連續時間信號和離散時間信號的傅裏葉級數和傅裏葉變換，揭示信號的頻率成分。重點分析其收斂性條件和性質，為後續章節的頻域分析奠定基礎。 第二章：離散時間信號與係統 離散時間信號的特性： 詳細介紹單位脈衝信號、單位階躍信號、指數信號等基本離散信號。 捲積： 深入講解離散時間LTI係統的核心運算——捲積，包括其定義、性質和計算方法。通過大量實例說明捲積在係統分析中的作用。 差分方程： 介紹描述離散時間LTI係統的差分方程，以及如何通過差分方程求解係統的零輸入響應和零狀態響應。 係統函數與頻率響應： 引入係統函數（Z變換）的概念，它是描述LTI係統輸入輸齣關係的強大工具。討論係統函數的極點與零點如何影響係統的頻率響應，以及零極點與係統穩定性的關係。 第三章：Z變換 Z變換的定義與性質： 詳細闡述Z變換的定義，並係統介紹其各種重要性質，如綫性、時移、尺度變換、微分、捲積等。 逆Z變換： 介紹求解逆Z變換的幾種常用方法，包括長除法、部分分式展開法和留數定理法。 因果性與穩定性： 深入分析Z域中的因果性與穩定性條件，以及係統函數零極點位置與係統因果性、穩定性的對應關係。 應用： 演示Z變換在係統分析、係統函數錶示、濾波器設計等方麵的應用。 第四章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 離散傅裏葉變換（DFT）： 介紹DFT的定義、性質以及它在信號頻譜分析中的重要地位。 DFT的性質： 詳細講解DFT的綫性、周期性、對稱性、捲積性質等，以及這些性質如何簡化計算和分析。 快速傅裏葉變換（FFT）： 深入講解FFT算法的核心思想，重點介紹蝶形運算以及Cooley-Tukey算法的原理。分析FFT算法如何極大地提高DFT的計算效率。 DFT/FFT的應用： 探討DFT/FFT在頻譜分析、濾波器設計、信號的捲積與相關計算等方麵的實際應用。 第二部分：數字信號處理的算法與技術 第五章：數字濾波器的設計 濾波器基本概念： 介紹濾波器的作用、分類（低通、高通、帶通、帶阻）以及理想濾波器和實際濾波器的區彆。 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： 巴特沃斯濾波器： 介紹其通帶內幅度響應平坦的特點，並給齣設計步驟。 切比雪夫濾波器（I型和II型）： 講解其在通帶或阻帶內具有紋波的特點，以及不同類型切比雪夫濾波器的設計方法。 橢圓濾波器： 介紹其在通帶和阻帶內都允許紋波，但能在同等階數下實現更陡峭的過渡帶。 衝激不變法與雙綫性變換法： 講解將模擬濾波器原型轉換為數字IIR濾波器的兩種常用方法，以及它們各自的優缺點。 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： FIR濾波器的優點： 強調FIR濾波器綫性相位和固有穩定性的優勢。 窗函數法： 介紹矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等常用窗函數，以及它們如何影響濾波器的頻率響應和過渡帶寬度。 頻率采樣法： 講解通過直接指定濾波器的頻率響應來設計FIR濾波器的方法。 最優（Parks-McClellan）算法： 介紹此算法如何設計齣在特定指標下最優的FIR濾波器。 濾波器設計軟件的應用： 介紹MATLAB等工具在數字濾波器設計中的應用。 第六章：采樣與量化 采樣定理： 深入闡述奈奎斯特-香農采樣定理，解釋采樣頻率與信號最高頻率之間的關係，以及欠采樣和過采樣的後果。 采樣過程的數學模型： 討論理想采樣、脈衝采樣、平頂采樣等模型。 信號重建： 介紹理想重建濾波器以及實際重建方法，討論混疊現象的産生與消除。 量化誤差： 介紹量化過程的原理，以及量化誤差的統計特性，如量化噪聲的功率和信噪比。 非均勻量化： 探討μ律編碼和A律編碼等技術，如何減小低幅度信號的量化誤差。 第七章：自適應信號處理 自適應濾波器的基本概念： 介紹自適應濾波器的工作原理，即根據輸入信號的統計特性自動調整濾波器係數。 最小均方（LMS）算法： 詳細講解LMS算法的原理、收斂性分析以及其在噪聲消除、均衡等方麵的應用。 遞歸最小二乘（RLS）算法： 介紹RLS算法的原理，分析其收斂速度和計算復雜度，並探討其應用場景。 自適應濾波器的應用： 噪聲消除： 如何利用自適應濾波器去除背景噪聲。 迴聲消除： 在電話通信中消除混響。 信道均衡： 補償通信信道對信號的失真。 預測： 對信號進行未來值預測。 第三部分：數字信號處理的應用 第八章：多速率信號處理 上采樣與下采樣： 詳細介紹上采樣和下采樣操作的原理、數學模型以及引入的頻譜變化。 抽取濾波器與插值濾波器： 介紹如何設計用於上采樣和下采樣的濾波器，以及它們在實際應用中的作用。 多速率濾波器組： 探討多速率濾波器組在信號壓縮、子帶編碼等領域的應用，如小波變換。 應用： 討論多速率信號處理在數字通信、音頻編碼、圖像處理等領域的關鍵作用。 第九章：譜估計 經典譜估計方法： 周期圖法： 介紹其原理、優缺點以及在信號譜分析中的應用。 Welch方法： 討論如何通過分段平均來降低周期圖法估計的方差。 現代譜估計方法： 模型法： 介紹AR模型、MA模型、ARMA模型等，以及如何利用這些模型來估計信號的功率譜密度。 Burg方法： 詳細講解Burg算法及其在AR模型參數估計中的應用。 Yule-Walker方程： 介紹如何利用Yule-Walker方程來求解AR模型的參數。 譜估計的應用： 探討譜估計在目標識彆、故障診斷、通信信號分析等方麵的應用。 第十章：數字信號處理在通信係統中的應用 數字調製解調： 介紹ASK、FSK、PSK、QAM等數字調製技術的原理，以及在接收端如何進行相應的解調。 信道編碼與解碼： 介紹糾錯碼（如Hamming碼、捲積碼、Turbo碼）的基本原理，以及它們如何提高通信係統的可靠性。 均衡技術： 討論如何在接收端補償信道失真，提高數據傳輸的準確性。 OFDM技術： 深入講解正交頻分復用（OFDM）技術，分析其抗多徑乾擾的優勢，並介紹其在Wi-Fi、LTE等通信標準中的應用。 第十一章：數字信號處理在圖像與音頻處理中的應用 數字圖像處理基礎： 圖像增強： 介紹點運算、空間域濾波（如平滑、銳化）等方法，以改善圖像的視覺效果。 圖像復原： 討論如何去除噪聲、模糊等退化，恢復圖像的原始信息。 圖像壓縮： 介紹離散餘弦變換（DCT）、小波變換等在圖像壓縮中的應用，以及JPEG、MPEG等標準。 數字音頻處理基礎： 音頻信號的采樣與量化： 介紹CD音質、MP3等音頻格式的標準。 音頻效果處理： 如混響、均衡、降噪等。 音頻編碼： 介紹MP3、AAC等音頻壓縮算法的原理。 第十二章：DSP芯片與硬件實現 DSP芯片的體係結構： 介紹DSP芯片特有的架構，如哈佛結構、單周期指令、MAC單元等，以及它們如何提高運算效率。 常用DSP芯片介紹： 簡要介紹TI C6000係列、ADI SHARC係列等主流DSP處理器。 硬件加速技術： 討論FPGA、ASIC等在實現高性能DSP應用中的作用。 軟件與硬件協同設計： 強調在實際工程中，軟件算法與硬件實現的有效結閤是至關重要的。 結論 數字信號處理是一門既具有深厚理論基礎又充滿實踐活力的學科。本書從最基本的信號與係統概念齣發，逐步深入到各種核心算法和關鍵應用。通過學習本書，讀者將能夠理解數字信號處理的強大能力，掌握分析和設計DSP係統的基本方法，並為進一步的深入研究或工程實踐打下堅實的基礎。數字信號處理的技術還在不斷發展，本書提供瞭一個堅實的起點，激勵讀者在信息時代浪潮中不斷探索和創新。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞作者在闡述理論時的那種深入淺齣的敘述方式。很多信號處理的教材，往往在引入傅裏葉變換或者Z變換時，上來就是一堆抽象的數學定義和復雜的推導，讓人望而卻步。然而，這本書的處理方式明顯更加注重直觀性和工程背景的結閤。它沒有迴避那些核心的數學工具，但總是在引入新的概念之前，先用一個實際的工程問題作為引子，解釋“為什麼我們需要這個工具”，這極大地激發瞭讀者的學習興趣。例如，在講解捲積時，作者用瞭非常生動的類比，將抽象的積分運算轉化為瞭兩個信號相互“覆蓋”和“疊加”的過程，配上的插圖也清晰地展示瞭時間域上滑動和相乘的物理意義。這種以應用為導嚮的講解，使得原本枯燥的理論變得有血有肉，對於初學者來說，建立起對信號處理整體框架的理解起到瞭關鍵作用，讓人感覺自己不是在背公式，而是在學習一種解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我個人非常看重一本教材是否能夠緊跟時代發展和行業前沿。這本書雖然涵蓋瞭信號處理的經典理論，但在涉及到現代應用，比如數字濾波器的具體實現和參數選擇時，並沒有停留在純理論層麵，而是融入瞭許多工程實踐中的“潛規則”和經驗之談。例如，在講解IIR濾波器設計時，書中詳細對比瞭巴特沃斯、切比雪夫等不同類型的幅頻特性麯綫，並且不僅僅展示瞭它們的數學公式，還深入討論瞭在實際抗混疊、去噪應用中，工程師會如何根據帶寬要求和過渡帶的陡峭程度來做齣權衡取捨。這種理論與實踐相結閤的深度，使得這本書的價值遠遠超齣瞭課堂教材的範疇，它更像是一位經驗豐富的工程師在手把手地傳授設計思路，對於希望從事通信、自動控製或數據分析等領域的讀者來說，這種實戰層麵的指導是極其寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計可以說是其一大亮點，體現瞭作者深厚的教學經驗。不同於一些教材隻提供計算量巨大的機械練習題，這裏的習題更注重對概念理解的深度和廣度進行檢驗。習題難度設置非常閤理，從基礎的概念辨析題，到需要結閤多個章節知識點進行綜閤分析的證明題，再到貼近實際係統的仿真設計題，形成瞭一個完整的學習閉環。尤其是一些開放性的思考題，它們不會直接給齣唯一的標準答案，而是引導讀者去探索不同參數設置對係統性能的影響，鼓勵我們用編程工具（比如MATLAB或Python）去驗證自己的想法。這對於我們這些想把理論知識真正轉化為工程實踐能力的讀者來說，無疑是最好的訓練場。我花瞭大量時間在這些設計精良的習題上，每一次成功解答，都能帶來一種“我真正掌握瞭這個知識點”的成就感，而不是簡單地做完作業交差瞭事。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，拿到手沉甸甸的，一看就知道是用料紮實。封麵設計采用瞭經典的藍白配色，簡潔卻不失專業感，中間的書名和作者信息排版得錯落有緻，給人一種嚴謹治學的感覺。尤其是紙張的選擇，那種略帶米白色的啞光紙張，不僅閱讀起來非常舒適，減輕瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞，而且側麵可以看到紙張的厚度和韌性都非常好，足以見得齣版社在實體書製作上的用心。內頁的印刷質量也無可挑剔，字跡清晰銳利，即便是復雜的數學公式和圖錶，綫條也絲毫沒有模糊不清的情況。這對於一本技術類書籍來說至關重要，因為任何微小的印刷瑕疵都可能影響到讀者對復雜概念的理解。翻閱時，那種油墨與紙張接觸産生的淡淡的墨香，也讓人迴想起學生時代捧著新書時的那種激動心情，這在如今充斥著電子閱讀的時代，實體書的質感體驗是無可替代的，讓人更願意把它放在書架上，隨時可以翻閱和參考。

評分☆☆☆☆☆

從內容組織結構來看，這本書的邏輯脈絡處理得極其清晰和連貫。它遵循瞭信號處理領域知識體係的自然發展路徑：從連續時間信號與係統開始，逐步過渡到離散時間係統，再到重要的變換域分析（傅裏葉、Z變換），最後纔進入到濾波器設計和隨機信號處理等更高級的主題。這種層層遞進的結構，確保瞭讀者在學習後續更復雜的概念時，所需的預備知識都已在前麵的章節中得到充分的夯實。作者在章節之間的銜接上也做得非常巧妙，常常在章節末尾有一個“承上啓下”的總結，明確指齣本章內容如何為下一章的深入學習奠定基礎，這種前瞻性的引導極大地幫助讀者構建瞭宏觀的學習地圖，避免瞭知識點散亂、缺乏整體性的學習睏境。這種嚴謹的編排，讓這本書不僅是一本參考書，更像是一份精心規劃的自學教程。