數字信號處理 王鳳文,舒鼕梅,趙宏纔著 9787563511211 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王鳳文，舒鼕梅，趙宏纔著 著

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齣版社： 北京郵電大學齣版社有限公司

ISBN：9787563511211

商品編碼：29572931596

包裝：平裝

齣版時間：2007-06-01

基本信息

書名：數字信號處理

定價：32.00元

作者：王鳳文,舒鼕梅,趙宏纔著

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2007-06-01

ISBN：9787563511211

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：

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編輯推薦

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內容提要

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本書分為上下兩篇：上篇為數字信號處理技術的理論基礎,包括連續時間係統分析、離散時間信號與係統的時域分析、離散時間信號與係統的頻域分析、離散時間信號與係統的數字頻域分析、IIR數字濾波器設計和FIR數字濾波器設計7章內容；下篇為數字信號處理技術的實現與應用，包括TMS302C54x的指令係統、DSP應用程序設計和DSP接口設計與應用實例。
　　書中給齣瞭大量的習題、例題和MATLAB仿真實例，在部分章的後麵還給齣瞭建議實驗內容和實驗的設計思路。
　　本書適閤自動化學科《數字信號處理》課程選用教材。

目錄

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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：核心原理與前沿應用 內容簡介： 本書是一部深入探討數字信號處理（DSP）核心理論、關鍵技術與廣泛應用的著作。從最基礎的信號與係統概念齣發，循序漸進地構建起一個紮實的理論框架，為讀者係統性地理解和掌握數字信號處理的奧秘奠定堅實基礎。全書內容編排嚴謹，邏輯清晰，既涵蓋瞭DSP領域的經典理論，也緊隨前沿發展，展現瞭該學科的活力與廣闊前景。 第一部分：基礎理論與核心概念 本書的開篇，我們將從“信號”與“係統”這兩個最根本的概念入手，為後續的學習鋪平道路。 信號的本質與分類： 信號是信息的載體，本書將詳細闡述各種類型信號的定義、特性及其數學描述。我們將探討連續時間信號與離散時間信號的區彆與聯係，包括周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等。此外，還會介紹一些重要的基本信號，如衝激信號、階躍信號、指數信號、正弦信號等，並分析它們的數學錶達和物理意義。理解這些基本信號的性質，是後續深入學習的基礎。 係統的描述與分類： 係統是將輸入信號轉換為輸齣信號的處理單元。本書將詳細介紹不同類型的係統，包括綫性係統、時不變係統、因果係統、穩定係統等。我們將通過差分方程和捲積運算等數學工具，精確描述和分析係統的行為。特彆是，對綫性時不變（LTI）係統的深入剖析，將是本書後續章節的重要鋪墊，因為LTI係統是數字信號處理中最常用和最重要的模型。 傅裏葉變換：時域與頻域的橋梁： 傅裏葉變換是數字信號處理中最強大的分析工具之一，它能夠揭示信號的頻率成分，實現時域到頻域的轉換。本書將詳細介紹傅裏葉級數（FS）、傅裏葉變換（FT）及其離散版本，如離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）。我們將深入探討傅裏葉變換的性質，如綫性、時移、頻移、捲積定理等，並演示如何利用傅裏葉變換分析信號的頻譜特性，理解信號的帶寬、諧波等概念。 Z變換：離散時間係統的統一分析工具： Z變換是離散時間係統分析的有力工具，它類似於連續時間係統分析中的拉普拉斯變換。本書將詳細介紹Z變換的定義、性質以及收斂域的概念。我們將重點分析Z變換在求解差分方程、判斷係統穩定性、理解係統頻率響應等方麵的應用。通過Z變換，我們可以更方便地分析離散係統的因果性、穩定性以及頻率特性。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： DFT是將有限長序列的傅裏葉變換離散化，是實現傅裏葉分析在計算機上計算的關鍵。然而，直接計算DFT的計算量巨大。本書將重點介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，這是DFT的一種高效計算方法，極大地加速瞭信號的頻譜分析。我們將探討FFT的原理，如蝶形運算、按位反轉等，並解釋其在實際應用中的重要性。 第二部分：核心處理技術與算法 在構建瞭紮實的理論基礎後，本書將轉嚮數字信號處理的核心技術和關鍵算法。 數字濾波：信號的“去噪”與“塑造”： 數字濾波器是數字信號處理中最基本也是最重要的組成部分，其作用是選擇性地抑製或增強信號的特定頻率成分。本書將詳細介紹數字濾波器的分類：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將深入研究它們的結構、設計方法、設計準則（如幅頻響應、相頻響應、過渡帶寬度、阻帶衰減等）。 FIR濾波器設計： 我們將探討各種FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。這些方法旨在將理想濾波器特性逼近，並會分析不同窗函數對濾波器性能的影響。 IIR濾波器設計： IIR濾波器具有更低的階數和更高的計算效率，但其設計復雜度更高。本書將介紹如何從模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）的成熟設計方法齣發，通過脈衝響應不變法、雙綫性變換法等方法，將其轉換為數字IIR濾波器。 采樣與重建：模擬信號與數字信號的轉換： 采樣是將連續時間信號離散化的過程，而重建則是將離散時間信號恢復為連續時間信號的過程。本書將詳細闡述奈奎斯特-香農采樣定理，這是數字信號處理的基石，揭示瞭采樣率與信號最高頻率之間的關係。我們將分析采樣過程中可能齣現的混疊現象及其避免方法。同時，還將介紹零階保持、綫性插值等重建技術，以及理想低通濾波器在重建中的作用。 譜分析：信號的頻率成分探索： 譜分析旨在研究信號的頻率成分，揭示信號的周期性、諧波結構等。除瞭基於傅裏葉變換的經典譜分析方法，本書還將介紹一些更高級的譜估計技術，如周期圖法、Welch法、以及現代譜估計方法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。這些方法在信號的噪聲抑製、模式識彆等方麵發揮著重要作用。 自適應信號處理：動態變化的信號應對： 自適應信號處理技術能夠根據輸入信號的變化自動調整濾波器參數，從而實現對動態變化的信號進行最佳處理。本書將介紹自適應濾波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法和遞歸最小均方（RLMS）算法，並探討其在噪聲抵消、迴聲消除、信道均衡等實際問題中的應用。 第三部分：前沿技術與應用領域 數字信號處理作為一項基礎而強大的技術，在現代科技的各個領域都發揮著不可替代的作用。本書的最後部分將聚焦於DSP的前沿技術和典型應用。 多速率信號處理： 多速率信號處理技術涉及到對不同采樣率的信號進行處理，如升采樣（插值）和降采樣（抽取）。本書將介紹多速率處理的基本原理，如濾波器組、多相分解等，並闡述其在通信係統、圖像處理、音頻處理等領域的應用，如變采樣率的信號轉換，降低係統復雜度等。 小波變換：時頻聯閤分析的利器： 相較於傅裏葉變換，小波變換能夠提供更精細的時頻局部化分析能力，能夠同時反映信號在時間和頻率上的變化。本書將介紹小波變換的基本概念，包括連續小波變換和離散小波變換，以及常用的幾種小波基函數。我們將探討小波變換在信號去噪、特徵提取、圖像壓縮、信號分析等方麵的強大應用。 數字信號處理在通信係統中的應用： 現代通信係統是數字信號處理最活躍的應用領域之一。本書將深入剖析DSP在數字通信中的關鍵技術，包括： 調製與解調： 如何將數字信息轉換為模擬信號進行傳輸（如ASK, FSK, PSK, QAM），以及如何將接收到的模擬信號還原為數字信息。 信道編碼與解碼： 如何通過引入冗餘位來提高通信係統的可靠性，抵抗噪聲和乾擾。 均衡技術： 如何補償信道引起的信號失真，恢復原始信號。 多載波調製（OFDM）： 一種在高速數據傳輸中廣泛應用的技術，其原理和優勢。 數字信號處理在圖像與視頻處理中的應用： 圖像和視頻本質上就是二維和三維的信號。DSP在這一領域有著極其廣泛的應用： 圖像增強與復原： 銳化、平滑、去模糊、去噪等操作。 圖像壓縮： 如JPEG、MPEG等標準的實現，利用信號處理的冗餘去除和信息編碼技術。 特徵提取與識彆： 邊緣檢測、紋理分析、人臉識彆等。 視頻編碼與解碼： 實現視頻的高效存儲和傳輸。 數字信號處理在音頻與語音處理中的應用： 音頻信號的采集、編碼與解碼： 如MP3、AAC等音頻格式的實現。 語音識彆與閤成： 將語音信號轉換為文本，或將文本轉換為語音。 語音增強與去噪： 提升語音信號的清晰度。 聲紋識彆： 身份認證。 其他應用領域： 本書還將簡要介紹數字信號處理在生物醫學工程（如ECG、EEG分析）、雷達與聲納係統、儀器儀錶、機械振動分析等眾多領域的應用，展現DSP技術的普適性與重要性。 學習本書的收獲： 通過係統學習本書，讀者將能夠： 1. 深刻理解數字信號處理的核心理論： 掌握信號與係統、傅裏葉變換、Z變換等基本概念和分析工具。 2. 熟練掌握數字信號處理的關鍵技術： 能夠設計和分析數字濾波器，理解采樣與重建的原理，掌握譜分析方法。 3. 瞭解數字信號處理的前沿發展： 接觸多速率信號處理、小波變換等先進技術。 4. 認識數字信號處理的廣泛應用： 能夠將所學知識應用於解決通信、圖像、音頻、語音等領域的實際問題。 本書不僅適閤於高等院校相關專業的學生，也適閤於從事電子工程、通信工程、計算機科學、自動化等領域的工程技術人員，以及對數字信號處理感興趣的自學者。通過深入學習本書，您將能夠站在數字信號處理技術的最前沿，為您的學術研究和工程實踐提供堅實的支撐。

評分☆☆☆☆☆

與其他市麵上常見的DSP書籍相比，這本書在介紹現代信號處理技術方麵顯得尤為與時俱進。它沒有沉溺於完全經典的內容，而是花瞭不少篇幅來探討自適應濾波和譜估計等前沿課題。特彆是關於最小均方（LMS）算法的介紹，作者們不僅清晰地推導瞭收斂性，還非常務實地討論瞭步長參數選擇對實際性能的影響，這對於處理真實世界中噪聲環境變化的應用場景至關重要。我發現，很多教材對自適應算法的討論僅僅停留在理論層麵，而這本書卻在講解中融入瞭大量的性能麯綫和誤差分析，這讓我對如何調優這些算法有瞭更強的掌控感。閱讀過程中，我感覺到作者團隊具有非常深厚的工程背景，因為他們總能預見到讀者在實際操作中可能遇到的“陷阱”和“盲點”，並提前在文本中進行預警或提供解決方案。對於希望將DSP知識應用於通信、控製或雷達係統的人來說，這本書提供的知識廣度和深度是相當令人信服的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量，簡直是業界典範。在DSP這個領域，清晰的圖錶是理解復雜算法的生命綫，而這本教材在這方麵做得極為齣色。例如，在闡述有限脈衝響應（FIR）濾波器的結構時，它提供的蝶形圖和數據流圖清晰到令人贊嘆，即便是第一次接觸這些結構圖的讀者，也能一眼看齣信號流嚮和係數的作用。更難得的是，作者們在講解如快速傅裏葉變換（FFT）這類計算密集型算法時，沒有直接跳到代碼實現，而是先用精妙的數學推導展示瞭其效率提升的內在機理，這種對“為什麼快”的深挖，遠比單純告訴“怎麼算”更有價值。我常常會翻閱其中的附錄部分，那裏似乎收藏瞭一些重要的查錶數據和常見係統的特性麯綫，對於快速驗證手頭的仿真結果非常有幫助。這本書給我的感覺是，它不僅僅是麵嚮學生的教材，更像是一本麵嚮工程師的工具書，既有學術的深度，又不失工程的實用性。

評分☆☆☆☆☆

這本關於數字信號處理的著作，給我的感覺就像是拿到瞭一本精心繪製的航海圖，它不僅僅羅列瞭理論知識，更重要的是為我指明瞭在復雜信號處理海洋中航行的方嚮。作者們在講解傅裏葉變換、Z變換這些核心概念時，並沒有采用那種冷冰冰、公式堆砌的方式，而是非常注重建立直觀的物理意義。我特彆欣賞其中關於離散時間係統響應特性的闡述，清晰地展示瞭係統如何對不同頻率的輸入信號做齣選擇性反應，這對於理解濾波器設計至關重要。書中大量的實例分析，特彆是那些涉及到實際工程應用的場景，比如音頻信號的降噪或者圖像處理中的邊緣檢測，都讓原本抽象的數學模型立刻“活”瞭起來。我感覺作者們非常理解初學者在麵對這些高深理論時的睏惑點，總能在關鍵時刻給齣富有洞察力的解釋。如果說有什麼可以稍微改進的地方，或許是某些高級濾波器的設計流程可以再配上更多的步驟分解圖，這樣對於需要快速上手的工程師來說會更便利。總的來說，這是一本結構嚴謹、深入淺齣的好書，為我後續深入學習DSP打下瞭堅實的理論基礎和實踐思維框架。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一個對純理論書籍感到頭疼的人，很多教科書讀起來就像在啃乾麵包，枯燥乏味，但接觸到這本書時，我的體驗有瞭顯著的改觀。它在講解捲積和相關性時，采用瞭非常生動形象的類比手法，比如用“時間上的疊加”來解釋捲積的本質，這一下子就打通瞭我腦海中關於時域和頻域相互轉化的壁壘。這本書的敘事節奏把握得很好，每一章的知識點推進都非常平滑自然，很少齣現那種知識點突然斷層的情況。我個人尤其喜歡它在介紹隨機信號處理時的那種嚴謹和耐心，很多教材在這個部分會匆匆帶過，但本書卻花瞭大量篇幅去辨析平穩性、功率譜密度這些關鍵概念，這對我目前從事的通信係統研究工作幫助極大。盡管內容厚重，但作者們通過精心設計的章節小結和關鍵概念迴顧，確保讀者能夠及時鞏固所學。讀完後，我感覺自己對數字濾波器（尤其是IIR濾波器）的設計準則有瞭遠超預期的理解深度，不再是機械地套用公式，而是真正明白瞭“為什麼要這麼設計”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的整體閱讀體驗是漸進且充滿啓發性的。它成功地平衡瞭理論的嚴謹性和教學的易讀性。作者在引入每一個新的數學工具時，都會先給齣它要解決的實際問題，這種“問題驅動”的教學法，極大地激發瞭我學習下去的內在動力。比如，在講解窗函數時，它沒有簡單地羅列矩形窗、漢寜窗等，而是通過頻譜泄漏的對比圖，生動地解釋瞭為什麼我們需要犧牲一定的旁瓣抑製來換取主瓣的寬度，這種權衡（Trade-off）的藝術在全書中都有體現。我感覺這本書就像一位經驗豐富、耐心十足的導師，它不急於讓你掌握所有復雜的公式，而是確保你對信號、係統、變換這三大基石有著紮實而深刻的理解。對於我這樣需要定期更新知識體係的專業人士而言，它提供瞭一個極佳的迴顧和查閱平颱，其知識點的索引和交叉引用設計得非常閤理，方便快速定位到特定的理論點進行復習和驗證。