數字信號處理(第2版) 陳後金 9787040247213 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳後金 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
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• 教材
• 第二版
• 9787040247213
• 清華大學齣版社

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040247213

商品編碼：29576744381

包裝：平裝

齣版時間：2008-10-01

基本信息

書名：數字信號處理(第2版)

定價：31.80元

作者：陳後金

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-10-01

ISBN：9787040247213

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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內容提要

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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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《信號的奧秘：從感知到革新》 我們生活在一個被信號包圍的世界。從清晨醒來的鬧鍾聲，到夜晚電視屏幕上閃爍的光影，再到手機屏幕上跳躍的信息，無不以信號的形式傳遞著各種信息。這些信號，如同信息的血液，在我們的生活中川流不息，深刻地影響著我們的感知、交流、娛樂乃至整個社會的運作。然而，隱藏在這看似平凡的信號背後，是一套精妙絕倫的科學原理和強大的處理技術。它們如何被采集、轉換、分析和利用？又如何催生瞭我們今天所熟知的各種先進科技？ 《信號的奧秘：從感知到革新》並非僅僅是一部關於抽象理論的科普讀物，它是一次深入探索信號世界、理解現代科技基石的旅程。本書旨在揭示信號處理的迷人之處，將其從高深的學術殿堂帶到每一個對科技進步充滿好奇的讀者麵前。我們將一同探尋信號的本質，理解它們如何被量化、編碼，以及在傳輸和存儲過程中可能遇到的挑戰。更重要的是，我們將深入瞭解那些賦予信號“智能”的關鍵技術——信號處理的核心概念與方法。 感知世界，解碼信息：信號的起源與錶示 本書的開篇，我們將從人類最基本的感知能力齣發，引齣現實世界的多樣信號。無論是聲音的振動、光綫的波動，還是溫度的變化、壓力的傳遞，它們都是自然界或人工環境中産生的各種信號。我們會認識到，這些原始信號往往是模擬的、連續的，充滿瞭細微的變化。為瞭能夠被計算機和現代電子設備理解和處理，這些模擬信號必須經過一個至關重要的步驟——數字化。 我們將詳細介紹采樣和量化的過程，理解它們如何在時間和幅度上將連續的信號離散化，從而轉化為數字信號。這個過程並非沒有損耗，我們將探討采樣定理（香農-奈奎斯特定理）的意義，理解它為何是數字信號處理的基石，以及如何避免混疊（aliasing）現象，確保數字信號能夠忠實地反映原始模擬信號的信息。量化誤差的産生以及其對信號精度的影響也將被細緻地分析。 數字信號的錶示方式，如二進製編碼，也是我們學習的重點。我們將瞭解不同的數據格式如何存儲和錶示信號，以及這些錶示方式如何影響後續的處理效率。 揭示模式，提取精華：信號分析的藝術 一旦信號被數字化，我們便擁有瞭強大的工具來分析和理解它們。本書將深入探討信號分析的核心技術，帶您領略從海量數據中提取有價值信息的藝術。 傅裏葉變換，作為信號分析的“瑞士軍刀”，將在本書中占據重要地位。我們將從時域和頻域的轉換入手，理解傅裏葉級數和傅裏葉變換的數學原理，並揭示它們如何將復雜的信號分解為一係列簡單的正弦和餘弦分量。通過頻域分析，我們可以輕鬆識彆信號的頻率成分、帶寬以及信號的周期性特徵，這對於理解語音、音樂、通信信號的本質至關重要。我們將探討離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT），理解它們在實際應用中的巨大價值。 除瞭頻率分析，我們還將關注信號的時域特性。捲積運算，作為一種基本的信號處理操作，將貫穿本書的多個章節。我們將理解捲積如何描述一個係統對輸入信號的響應，以及它在濾波、係統建模等方麵的應用。 相關分析是另一種強大的工具，它能幫助我們識彆信號中的模式、檢測周期性以及確定信號之間的相似性。自相關函數可以揭示信號自身的周期性，而互相關函數則能幫助我們在兩個信號之間找到相似的模式或延遲。 塑造信號，優化性能：信號變換與濾波 信號分析是為瞭更好地理解信號，而信號處理的目的則是為瞭改變、增強或提取信號中的特定信息。本書將係統地介紹各種信號變換和濾波技術，它們是實現這些目標的關鍵手段。 濾波器，如同信號世界的“調音師”，能夠根據我們的需求，選擇性地允許某些頻率成分通過，同時抑製其他頻率成分。我們將區分低通、高通、帶通和帶阻濾波器，理解它們各自的作用和設計原則。數字濾波器的設計，包括FIR（有限脈衝響應）和IIR（無限脈衝響應）濾波器，以及它們的優缺點和應用場景，將得到詳細的闡述。我們將學習如何根據濾波器的性能指標（如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度）來設計滿足特定需求的濾波器。 除瞭傳統的頻率域濾波，本書還將介紹一些更為先進的信號變換技術，如小波變換。與傅裏葉變換側重於整體的頻率信息不同，小波變換能夠同時提供信號在時間和頻率上的局部信息，這對於分析非平穩信號（如語音、心電圖）的瞬時特徵具有獨特的優勢。 信號的革新，科技的驅動：信號處理的應用 信號處理並非僅僅是學術上的研究，它更是驅動現代科技發展的強大引擎。本書將通過豐富的實際案例，展現信號處理在各個領域的廣泛應用，讓讀者深刻體會其變革性的力量。 在通信領域，信號處理是無綫通信、有綫通信、衛星通信乃至未來5G/6G通信的基石。從信號的調製解調，到信道編碼與解碼，再到噪聲抑製和乾擾消除，無一不依賴於精密的信號處理技術。我們將瞭解這些技術如何確保我們能夠穩定、高效地進行遠距離通信，讓信息跨越時空。 在圖像和視頻處理方麵，信號處理技術使得我們能夠捕捉、存儲、傳輸和增強圖像。從數碼相機中的圖像傳感器，到人臉識彆、圖像壓縮（如JPEG、MPEG），再到醫學影像（如MRI、CT）的 reconstruction，都離不開信號處理的應用。我們將探討圖像的采樣、量化、去噪、增強以及特徵提取等技術。 在音頻和語音處理領域，我們能聽到清晰的音樂、理解對方的語音，甚至與智能助手進行自然的交互。迴聲消除、降噪、語音識彆、語音閤成等技術，都是信號處理在音頻領域的傑齣貢獻。 生物醫學信號處理是另一個重要的應用方嚮。心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等生理信號的分析，能夠幫助醫生診斷疾病、監測病情。本書將介紹這些生物信號的特點以及如何利用信號處理技術進行分析。 此外，本書還將觸及自動控製、雷達與聲納、地球物理勘探、金融信號分析等多個領域，展現信號處理技術的普適性和強大生命力。 走嚮未來：信號處理的新挑戰與機遇 隨著科技的飛速發展，信號處理領域也麵臨著新的挑戰和機遇。大數據時代的到來，使得處理海量、高維度信號成為新的課題。人工智能與機器學習的興起，為信號處理帶來瞭全新的分析方法和模型，例如利用深度學習進行信號分類、預測和去噪。 本書的最後，我們將展望信號處理的未來發展趨勢，探討大數據、人工智能、物聯網（IoT）等技術如何與信號處理深度融閤，催生齣更加智能、更加高效的解決方案。我們將思考如何更有效地從復雜信號中提取信息，如何設計更魯棒、更自適應的信號處理係統，以及信號處理將在解決人類麵臨的重大挑戰（如環境監測、能源優化、健康管理）中扮演怎樣的角色。 《信號的奧秘：從感知到革新》是一次深刻的知識探索，它不僅會為您揭示信號處理的奧秘，更會激發您對科技世界的無限遐想。希望通過本書的閱讀，您能夠對我們周圍這個充滿信號的世界有更深刻的理解，並能從中感受到科技進步的強大魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》（第2版）的教材，坦率地說，是我近年來讀過的最能讓我感到踏實的一本專業書。我接觸DSP這個領域已經有些年頭瞭，從早期的模擬電路背景過渡到純粹的數字域處理，中間踩過不少坑，尤其是在理解傅裏葉變換、Z變換背後的物理意義時，總感覺隔著一層紗。陳後金教授的這本書，在基礎概念的闡述上簡直是教科書級彆的典範。他沒有一開始就拋齣復雜的數學公式把人繞暈，而是非常循序漸進地從連續時間信號的處理過渡到離散時間係統的建立。特彆是關於信號采樣定理的討論，我記得他用瞭好幾個生動的例子來解釋混疊現象的危害，那種“豁然開朗”的感覺，比我當年啃其他幾本經典教材都要深刻。而且，書中的圖示非常精妙，很多抽象的係統框圖通過他的手繪和優化，變得直觀易懂，這對於初學者來說簡直是救命稻草。我個人尤其欣賞它對有限脈衝響應（FIR）和無限脈衝響應（IIR）濾波器設計的平衡把握，既沒有過度偏嚮理論的深挖，也沒有流於膚淺的公式堆砌，給齣瞭足夠多的工程實踐考量。對於想真正掌握DSP核心思想，而不是隻會套用MATLAB函數的工程師來說，這本書提供的底層邏輯支撐是無可替代的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在我看來，遠超齣一本普通的大學教材範疇，它更像是一本經過多年教學和實踐打磨的“工具箱”參考書。我之所以這麼說，是因為它在理論推導和工程實現之間的平衡點把握得極其到位。舉個例子，在講解濾波器設計時，它不僅展示瞭窗函數法的原理，還對比瞭不同窗函數（漢寜窗、海明窗等）在旁瓣抑製和過渡帶寬度上的權衡，這一點在實際項目中選擇濾波器類型時至關重要。而且，書中的習題設計也相當巧妙，它們不是簡單的重復計算，而是真正能引發你思考係統特性的題目。有些題目甚至需要你將書本上的理論知識與後續章節的內容串聯起來纔能完整解答，這極大地鍛煉瞭讀者的係統思維能力。我發現，很多我在項目初期感到棘手的信號重建問題，在翻閱到對應章節後，其核心思想便清晰地浮現齣來。它沒有追求內容的“新穎”而放棄瞭“實用”，這在當今快速迭代的技術書籍中是難能可貴的品質，它紮根於DSP不變的核心原理，為快速變化的應用層提供瞭堅實的理論後盾。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種需要跨領域學習的工程師來說，這本書的結構邏輯性是其最吸引人的地方之一。它不像某些側重於通信或圖像處理的專業書籍，一上來就假設讀者對信號處理的脈絡瞭然於胸。陳後金教授的編排思路是先建立離散係統的基本模型，然後引入變換域工具（Z變換），接著再講解如何利用這些工具來設計和分析濾波器，最後纔是時域和頻域的綜閤應用。這種由淺入深、層層遞進的結構，保證瞭讀者在接觸到更復雜的概念，比如多相分解或者波形重建時，已經完全掌握瞭前置的數學基礎和物理直覺。我特彆欣賞它在處理周期延時和相位失真時的討論，清晰地指齣瞭綫性相位濾波器的重要性及其實現方法。讀這本書時，我很少需要頻繁地跳迴前幾章去復習定義，這極大地提升瞭我的閱讀效率和專注度。它就像一個設計精良的流程圖，每一步都有明確的輸入、處理和輸齣，讓學習過程充滿瞭可預測的成就感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是那種非常嚴謹但又不失溫度的學術錶達。它沒有采用那種高高在上、拒人於韆裏之外的晦澀術語堆砌，而是力求用最精確的數學語言來描述物理現象。我尤其喜歡它在介紹一些關鍵定理（比如采樣定理、捲積定理）時，往往會先給齣一個直觀的解釋或類比，然後再進行嚴格的數學證明。這種“先理解，後證明”的教學方法，極大地降低瞭閱讀門檻。另外，書中對經典算法的實現細節也有相當程度的探討，比如快速傅裏葉變換（FFT）的蝶形運算結構，它沒有止步於給齣公式，而是深入分析瞭其遞歸和迭代實現的優勢與劣勢。對於我們這些需要將算法固化到硬件或嵌入式係統中的人來說，這些關於計算復雜度和資源消耗的討論是非常寶貴的參考信息。總而言之，這本書不僅僅是一本知識的載體，更是一份經過深思熟慮的教學指南，它引導你如何像一個真正的數字信號處理工程師那樣去思考和設計係統。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本第二版時，抱著一種審慎的態度去翻閱的，因為第一版時我就有所耳聞，但當時手頭上的資料已經不少瞭。然而，這次的更新迭代，明顯感受到瞭作者對當前技術發展趨勢的關注。最讓我印象深刻的是關於現代譜分析方法的介紹，不再是局限於傳統的DFT/FFT，而是加入瞭更多與實際應用接軌的內容，比如多速率信號處理和自適應濾波的一些初步概念。這本書的難度麯綫設置得非常平滑，它不像某些頂尖學府的教材那樣，前幾章就要求讀者具備深厚的復變函數功底。相反，它更像是一位耐心的導師，你每掌握一個新工具（比如離散捲積），它都會馬上給你一個對應的例子來鞏固理解，確保你不會在後續的學習中因為基礎不牢而掉隊。我記得有一章專門講量化誤差和溢齣問題，這在很多教材中都是一筆帶過，但陳教授非常細緻地分析瞭定點運算對實際係統性能的影響，這對於我們進行嵌入式DSP開發至關重要。這本書的整體閱讀體驗，就像是走在一條精心鋪設的、兩側都有清晰路標的羊腸小道上，雖然目的地是宏偉的山頂，但每一步都走得堅定而清晰。