数字信号处理 王凤文,舒冬梅,赵宏才著 9787563511211 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王凤文，舒冬梅，赵宏才著 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563511211

商品编码：29572931596

包装：平装

出版时间：2007-06-01

基本信息

书名：数字信号处理

定价：32.00元

作者：王凤文,舒冬梅,赵宏才著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2007-06-01

ISBN：9787563511211

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：

商品重量：0.540kg

编辑推荐

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内容提要

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本书分为上下两篇：上篇为数字信号处理技术的理论基础,包括连续时间系统分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域分析、离散时间信号与系统的数字频域分析、IIR数字滤波器设计和FIR数字滤波器设计7章内容；下篇为数字信号处理技术的实现与应用，包括TMS302C54x的指令系统、DSP应用程序设计和DSP接口设计与应用实例。
　　书中给出了大量的习题、例题和MATLAB仿真实例，在部分章的后面还给出了建议实验内容和实验的设计思路。
　　本书适合自动化学科《数字信号处理》课程选用教材。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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数字信号处理：核心原理与前沿应用 内容简介： 本书是一部深入探讨数字信号处理（DSP）核心理论、关键技术与广泛应用的著作。从最基础的信号与系统概念出发，循序渐进地构建起一个扎实的理论框架，为读者系统性地理解和掌握数字信号处理的奥秘奠定坚实基础。全书内容编排严谨，逻辑清晰，既涵盖了DSP领域的经典理论，也紧随前沿发展，展现了该学科的活力与广阔前景。 第一部分：基础理论与核心概念 本书的开篇，我们将从“信号”与“系统”这两个最根本的概念入手，为后续的学习铺平道路。 信号的本质与分类： 信号是信息的载体，本书将详细阐述各种类型信号的定义、特性及其数学描述。我们将探讨连续时间信号与离散时间信号的区别与联系，包括周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等。此外，还会介绍一些重要的基本信号，如冲激信号、阶跃信号、指数信号、正弦信号等，并分析它们的数学表达和物理意义。理解这些基本信号的性质，是后续深入学习的基础。 系统的描述与分类： 系统是将输入信号转换为输出信号的处理单元。本书将详细介绍不同类型的系统，包括线性系统、时不变系统、因果系统、稳定系统等。我们将通过差分方程和卷积运算等数学工具，精确描述和分析系统的行为。特别是，对线性时不变（LTI）系统的深入剖析，将是本书后续章节的重要铺垫，因为LTI系统是数字信号处理中最常用和最重要的模型。 傅里叶变换：时域与频域的桥梁： 傅里叶变换是数字信号处理中最强大的分析工具之一，它能够揭示信号的频率成分，实现时域到频域的转换。本书将详细介绍傅里叶级数（FS）、傅里叶变换（FT）及其离散版本，如离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）。我们将深入探讨傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积定理等，并演示如何利用傅里叶变换分析信号的频谱特性，理解信号的带宽、谐波等概念。 Z变换：离散时间系统的统一分析工具： Z变换是离散时间系统分析的有力工具，它类似于连续时间系统分析中的拉普拉斯变换。本书将详细介绍Z变换的定义、性质以及收敛域的概念。我们将重点分析Z变换在求解差分方程、判断系统稳定性、理解系统频率响应等方面的应用。通过Z变换，我们可以更方便地分析离散系统的因果性、稳定性以及频率特性。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： DFT是将有限长序列的傅里叶变换离散化，是实现傅里叶分析在计算机上计算的关键。然而，直接计算DFT的计算量巨大。本书将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，这是DFT的一种高效计算方法，极大地加速了信号的频谱分析。我们将探讨FFT的原理，如蝶形运算、按位反转等，并解释其在实际应用中的重要性。 第二部分：核心处理技术与算法 在构建了扎实的理论基础后，本书将转向数字信号处理的核心技术和关键算法。 数字滤波：信号的“去噪”与“塑造”： 数字滤波器是数字信号处理中最基本也是最重要的组成部分，其作用是选择性地抑制或增强信号的特定频率成分。本书将详细介绍数字滤波器的分类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将深入研究它们的结构、设计方法、设计准则（如幅频响应、相频响应、过渡带宽度、阻带衰减等）。 FIR滤波器设计： 我们将探讨各种FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）和频率采样法。这些方法旨在将理想滤波器特性逼近，并会分析不同窗函数对滤波器性能的影响。 IIR滤波器设计： IIR滤波器具有更低的阶数和更高的计算效率，但其设计复杂度更高。本书将介绍如何从模拟滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的成熟设计方法出发，通过脉冲响应不变法、双线性变换法等方法，将其转换为数字IIR滤波器。 采样与重建：模拟信号与数字信号的转换： 采样是将连续时间信号离散化的过程，而重建则是将离散时间信号恢复为连续时间信号的过程。本书将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，这是数字信号处理的基石，揭示了采样率与信号最高频率之间的关系。我们将分析采样过程中可能出现的混叠现象及其避免方法。同时，还将介绍零阶保持、线性插值等重建技术，以及理想低通滤波器在重建中的作用。 谱分析：信号的频率成分探索： 谱分析旨在研究信号的频率成分，揭示信号的周期性、谐波结构等。除了基于傅里叶变换的经典谱分析方法，本书还将介绍一些更高级的谱估计技术，如周期图法、Welch法、以及现代谱估计方法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。这些方法在信号的噪声抑制、模式识别等方面发挥着重要作用。 自适应信号处理：动态变化的信号应对： 自适应信号处理技术能够根据输入信号的变化自动调整滤波器参数，从而实现对动态变化的信号进行最佳处理。本书将介绍自适应滤波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法和递归最小均方（RLMS）算法，并探讨其在噪声抵消、回声消除、信道均衡等实际问题中的应用。 第三部分：前沿技术与应用领域 数字信号处理作为一项基础而强大的技术，在现代科技的各个领域都发挥着不可替代的作用。本书的最后部分将聚焦于DSP的前沿技术和典型应用。 多速率信号处理： 多速率信号处理技术涉及到对不同采样率的信号进行处理，如升采样（插值）和降采样（抽取）。本书将介绍多速率处理的基本原理，如滤波器组、多相分解等，并阐述其在通信系统、图像处理、音频处理等领域的应用，如变采样率的信号转换，降低系统复杂度等。 小波变换：时频联合分析的利器： 相较于傅里叶变换，小波变换能够提供更精细的时频局部化分析能力，能够同时反映信号在时间和频率上的变化。本书将介绍小波变换的基本概念，包括连续小波变换和离散小波变换，以及常用的几种小波基函数。我们将探讨小波变换在信号去噪、特征提取、图像压缩、信号分析等方面的强大应用。 数字信号处理在通信系统中的应用： 现代通信系统是数字信号处理最活跃的应用领域之一。本书将深入剖析DSP在数字通信中的关键技术，包括： 调制与解调： 如何将数字信息转换为模拟信号进行传输（如ASK, FSK, PSK, QAM），以及如何将接收到的模拟信号还原为数字信息。 信道编码与解码： 如何通过引入冗余位来提高通信系统的可靠性，抵抗噪声和干扰。 均衡技术： 如何补偿信道引起的信号失真，恢复原始信号。 多载波调制（OFDM）： 一种在高速数据传输中广泛应用的技术，其原理和优势。 数字信号处理在图像与视频处理中的应用： 图像和视频本质上就是二维和三维的信号。DSP在这一领域有着极其广泛的应用： 图像增强与复原： 锐化、平滑、去模糊、去噪等操作。 图像压缩： 如JPEG、MPEG等标准的实现，利用信号处理的冗余去除和信息编码技术。 特征提取与识别： 边缘检测、纹理分析、人脸识别等。 视频编码与解码： 实现视频的高效存储和传输。 数字信号处理在音频与语音处理中的应用： 音频信号的采集、编码与解码： 如MP3、AAC等音频格式的实现。 语音识别与合成： 将语音信号转换为文本，或将文本转换为语音。 语音增强与去噪： 提升语音信号的清晰度。 声纹识别： 身份认证。 其他应用领域： 本书还将简要介绍数字信号处理在生物医学工程（如ECG、EEG分析）、雷达与声纳系统、仪器仪表、机械振动分析等众多领域的应用，展现DSP技术的普适性与重要性。 学习本书的收获： 通过系统学习本书，读者将能够： 1. 深刻理解数字信号处理的核心理论： 掌握信号与系统、傅里叶变换、Z变换等基本概念和分析工具。 2. 熟练掌握数字信号处理的关键技术： 能够设计和分析数字滤波器，理解采样与重建的原理，掌握谱分析方法。 3. 了解数字信号处理的前沿发展： 接触多速率信号处理、小波变换等先进技术。 4. 认识数字信号处理的广泛应用： 能够将所学知识应用于解决通信、图像、音频、语音等领域的实际问题。 本书不仅适合于高等院校相关专业的学生，也适合于从事电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等领域的工程技术人员，以及对数字信号处理感兴趣的自学者。通过深入学习本书，您将能够站在数字信号处理技术的最前沿，为您的学术研究和工程实践提供坚实的支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体阅读体验是渐进且充满启发性的。它成功地平衡了理论的严谨性和教学的易读性。作者在引入每一个新的数学工具时，都会先给出它要解决的实际问题，这种“问题驱动”的教学法，极大地激发了我学习下去的内在动力。比如，在讲解窗函数时，它没有简单地罗列矩形窗、汉宁窗等，而是通过频谱泄漏的对比图，生动地解释了为什么我们需要牺牲一定的旁瓣抑制来换取主瓣的宽度，这种权衡（Trade-off）的艺术在全书中都有体现。我感觉这本书就像一位经验丰富、耐心十足的导师，它不急于让你掌握所有复杂的公式，而是确保你对信号、系统、变换这三大基石有着扎实而深刻的理解。对于我这样需要定期更新知识体系的专业人士而言，它提供了一个极佳的回顾和查阅平台，其知识点的索引和交叉引用设计得非常合理，方便快速定位到特定的理论点进行复习和验证。

评分☆☆☆☆☆

这本关于数字信号处理的著作，给我的感觉就像是拿到了一本精心绘制的航海图，它不仅仅罗列了理论知识，更重要的是为我指明了在复杂信号处理海洋中航行的方向。作者们在讲解傅里叶变换、Z变换这些核心概念时，并没有采用那种冷冰冰、公式堆砌的方式，而是非常注重建立直观的物理意义。我特别欣赏其中关于离散时间系统响应特性的阐述，清晰地展示了系统如何对不同频率的输入信号做出选择性反应，这对于理解滤波器设计至关重要。书中大量的实例分析，特别是那些涉及到实际工程应用的场景，比如音频信号的降噪或者图像处理中的边缘检测，都让原本抽象的数学模型立刻“活”了起来。我感觉作者们非常理解初学者在面对这些高深理论时的困惑点，总能在关键时刻给出富有洞察力的解释。如果说有什么可以稍微改进的地方，或许是某些高级滤波器的设计流程可以再配上更多的步骤分解图，这样对于需要快速上手的工程师来说会更便利。总的来说，这是一本结构严谨、深入浅出的好书，为我后续深入学习DSP打下了坚实的理论基础和实践思维框架。

评分☆☆☆☆☆

与其他市面上常见的DSP书籍相比，这本书在介绍现代信号处理技术方面显得尤为与时俱进。它没有沉溺于完全经典的内容，而是花了不少篇幅来探讨自适应滤波和谱估计等前沿课题。特别是关于最小均方（LMS）算法的介绍，作者们不仅清晰地推导了收敛性，还非常务实地讨论了步长参数选择对实际性能的影响，这对于处理真实世界中噪声环境变化的应用场景至关重要。我发现，很多教材对自适应算法的讨论仅仅停留在理论层面，而这本书却在讲解中融入了大量的性能曲线和误差分析，这让我对如何调优这些算法有了更强的掌控感。阅读过程中，我感觉到作者团队具有非常深厚的工程背景，因为他们总能预见到读者在实际操作中可能遇到的“陷阱”和“盲点”，并提前在文本中进行预警或提供解决方案。对于希望将DSP知识应用于通信、控制或雷达系统的人来说，这本书提供的知识广度和深度是相当令人信服的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，简直是业界典范。在DSP这个领域，清晰的图表是理解复杂算法的生命线，而这本教材在这方面做得极为出色。例如，在阐述有限脉冲响应（FIR）滤波器的结构时，它提供的蝶形图和数据流图清晰到令人赞叹，即便是第一次接触这些结构图的读者，也能一眼看出信号流向和系数的作用。更难得的是，作者们在讲解如快速傅里叶变换（FFT）这类计算密集型算法时，没有直接跳到代码实现，而是先用精妙的数学推导展示了其效率提升的内在机理，这种对“为什么快”的深挖，远比单纯告诉“怎么算”更有价值。我常常会翻阅其中的附录部分，那里似乎收藏了一些重要的查表数据和常见系统的特性曲线，对于快速验证手头的仿真结果非常有帮助。这本书给我的感觉是，它不仅仅是面向学生的教材，更像是一本面向工程师的工具书，既有学术的深度，又不失工程的实用性。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个对纯理论书籍感到头疼的人，很多教科书读起来就像在啃干面包，枯燥乏味，但接触到这本书时，我的体验有了显著的改观。它在讲解卷积和相关性时，采用了非常生动形象的类比手法，比如用“时间上的叠加”来解释卷积的本质，这一下子就打通了我脑海中关于时域和频域相互转化的壁垒。这本书的叙事节奏把握得很好，每一章的知识点推进都非常平滑自然，很少出现那种知识点突然断层的情况。我个人尤其喜欢它在介绍随机信号处理时的那种严谨和耐心，很多教材在这个部分会匆匆带过，但本书却花了大量篇幅去辨析平稳性、功率谱密度这些关键概念，这对我目前从事的通信系统研究工作帮助极大。尽管内容厚重，但作者们通过精心设计的章节小结和关键概念回顾，确保读者能够及时巩固所学。读完后，我感觉自己对数字滤波器（尤其是IIR滤波器）的设计准则有了远超预期的理解深度，不再是机械地套用公式，而是真正明白了“为什么要这么设计”。