数字信号处理(第三版)(高西全) 十一五 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高西全，丁玉美著 著

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560609225

商品编码：29576874457

包装：平装

出版时间：2008-08-01

基本信息

书名：数字信号处理(第三版)(高西全) 十一五

定价：32.00元

作者：高西全,丁玉美著

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2008-08-01

ISBN：9787560609225

字数：472000

页码：310

版次：3

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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　　本教材中重点介绍快速傅里叶变换(FFT)的基本思想，以基2FFT为例介绍减少运算量的途径，估计FFT算法的运算效率，归纳运算规律，*后给出编程框图，使学生对一种FFT从基本理论到计算机实现建立完整的概念。删掉分裂基FFT和离散哈德莱变换(DHT)的内容。从进一步减少运算量的角度，介绍FFT和FHT(快速DHT)这两种快速算法和其他快速算法的优缺点，开阔学生的视野，指导学生根据实际需求选择FFT算法。

内容提要

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　　本书为普通高等教育“十一五”*规划教材。
　　本书是2001年出版的全国统编教材《数字信号处理(第二版)》的修订版。本次修订保持了原教材的结构和风格，根据普通大学本科生教学大纲要求选材，系统地讲解数字信号处理的基本原理、基本概念与基本分析方法。全书共10章(不含绪论部分)，分别为时域离散信号和时域离散系统、时域离散信号和系统的频域分析、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域离散系统的网络结构、无限脉冲响应数字滤波器的设计、有限脉冲响应数字滤波器的设计、多采样率数字信号处理、数字信号处理的实现、上机实验(含五个基础理论实验和一个综合应用实验)。
　　为了教授本书的教师方便教学以及有助于使用本教材的学生进行上机仿真实验，这次修订时，特意在前8章中，结合各章内容，介绍了相应的MATLAB信号处理工具箱函数，并给出了书中部分插图的绘图程序和大部分例题的求解程序。
　　本书适合作为普通高等学校电子信息类专业和相近专业的本科生和工程硕士研究生的教材以及非电子信息类专业硕士研究生教材，也可以作为科技人员的参考书，亦可作为大专生的选用教材。
　　为了便于教与学，本书的学习指导书随后出版，书中含有习题参考解答
。

目录

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绪论
章 时域离散信号和时域离散系统
1.1 引言
1.2 时域离散信号
1.2.1 常用的典型序列
1.2.2 序列的运算
1.3 时域离散系统
1.3.1 线性系统
1.3.2 时不变系统
1.3.3 线性时不变系统输入与输出之间的关系
1.3.4 系统的因果性和稳定性
1.4 时域离散系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程
1.4.1 线性常系数差分方程
1.4.2 线性常系数差分方程的求解
1.5 模拟信号数字处理方法
1.5.1 采样定理及A/D变换器
1.5.2 将数字信号转换成模拟信号
习题与上机题
第2章 时域离散信号和系统的频域分析
2.1 引言
2.2 时域离散信号的傅里叶变换的定义及性质
2.2.1 时域离散信号傅里叶变换的定义
2.2 时域离散信号傅里叶变换的性质
2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式
2.3.1 周期序列的离散傅里叶级数
2.3.2 周期序列的傅里叶变换表示式
2.4 时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系
2.5 序列的Z变换
2.5.1 Z变换的定义
2.5.2 序列特性对收敛域的影响
2.5.3 逆Z变换
2.5.4 Z变换的性质和定理
2.5.5 利用Z变换解差分方程
2.6 利用Z变换分析信号和系统的频响特性
2.6.1 频率响应函数与系统函数
2.6.2 用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.6.3 利用系统的极零点分布分析系统的频率响应特性
2.6.4 几种特殊系统的系统函数及其特点
习题与上机题
第3章 离散傅里叶变换(DFT)
3.1 离散傅里叶变换的定义及物理意义
3.1.1 DFT的定义
3.1.2 DFT与傅里叶变换和Z变换的关系
3.1.3 DFT的隐含周期性
3.1.4 用MATLAB计算序列的DFT
3.2 离散傅里叶变换的基本性质
3.2.1 线性性质
3.2.2 循环移位性质
3.2.3 循环卷积定理
3.2.4 复共轭序列的
3.2.5 DFT的共轭对称性
3.3 频率域采样
3.4 DFT的应用举例
3.4.1 用DFT计算线性卷积
3.4.2 用DFT对信号进行谱分析
习题与上机题
第4章 快速傅里叶变换(FFT)
4.1 引言
4.2 基2FFT算法
4.2.1 直接计算DFT的特点及减少运算量的基本途径
4.2.2 时域抽取法基2FFT基本原理
4.2.3 DIT-FFT算法与直接计算DFT运算量的比较
4.2.4 DIT-FFT的运算规律及编程思想
4.2.5 频域抽取法FFT(DIF-FFT)
4.2.6 IDFT的高效算法
4.3 进一步减少运算量的措施
4.3.1 多类蝶形单元运算
4.3.2 旋转因子的生成
4.3.3 实序列的FFT算法
4.4 其他快速算法简介
习题与上机题
第5章 时域离散系统的网络结构
5.1 引言
5.2 用信号流图表示网络结构
5.3 无限长脉冲响应基本网络结构
5.4 有限长脉冲响应基本网络结构
5.5 线性相位结构
5.6 频率采样结构
5.7 格型网络结构
5.7.1 全零点格型网络结构
5.7.2 全极点格型网络结构
习题与上机题
第6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
6.1 数字滤波器的基本概念
6.2 模拟滤波器的设计
6.2.1 模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法
6.2.2 巴特沃斯低通滤波器的设计
6.2.3 切比雪夫滤波器的设计
6.2.4 椭圆滤波器的设计
6.2.5 五种类型模拟滤波器的比较
6.2.6 频率变换与模拟高通、带通、带阻滤波器的设计
6.3 用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
6.4 用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器
6.5 数字高通、带通和带阻滤波器的设计
习题与上机题
第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计
7.1 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点
7.2 利用窗函数法设计FIR滤波器
7.2.1 窗函数法设计原理
7.2.2 典型窗函数介绍
7.2.3 用窗函数法设计FIR滤波器的步骤
7.2.4 窗函数法的MATLAB设计函数简介
7.3 利用频率采样法设计FIR滤波器
7.4 利用等波纹佳逼近法设计FIR数字滤波器
7.4.1 等波纹佳逼近法的基本思想
7.4.2 remez和remezord函数及滤波器设计指标
7.5 IIR和FIR数字滤波器的比较
7.6 几种特殊类型滤波器简介
7.7 滤波器分析设计工具FDATool
习题与上机题
第8章 多采样率数字信号处理
8.1 引言
8.2 信号的整数倍抽取
8.3 信号的整数倍内插
8.4 按有理数因子I/D的采样率转换
8.5 整数倍抽取和内插在数字语音系统中的应用
8.5.1 数字语音系统中的信号采样过程及其存在的问题
8.5.2 数字语音系统中改进的A/D转换方案
8.5.3 接收端D/A转换的改进方案
8.6 采样率转换滤波器的高效实现方法
8.6.1 直接型FIR滤波器结构
8.6.2 多相滤波器结构
8.7 采样率转换器的MATLAB实现
习题与上机题
第9章 数字信号处理的实现
9.1 数字信号处理中的量化效应
9.1.1 量化及量化误差
9.1.2 A／D变换器中的量化效应
9.1.3 数字系统中的系数量化效应
9.1.4 数字系统中的运算量化效应
9.2 数字信号处理技术的软件实现
9.3 数字信号处理的硬件实现简介
0章 上机实验
10.1 实验一：系统响应及系统稳定性
10.2 实验二：时域采样与频域采样
10.3 实验三：用FFT对信号作频谱分析
10.4 实验四：IIR数字滤波器设计及软件实现
10.5 实验五：FIR数字滤波器设计与软件实现
10.6 实验六：数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用
附录
附录A 用Masson公式求网络传输函数H(z)
附录B MATLAB信号处理工具箱函数索引表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代通信系统原理与设计》 作者： [此处可填写作者姓名，例如：李明、王华等，模拟真实出版物风格] 出版社： [此处可填写出版社名称，例如：科技文献出版社、高等教育出版社等，模拟真实出版物风格] 出版日期： [此处可填写出版日期，例如：2023年10月] 内容简介： 在信息爆炸的时代，通信系统扮演着连接世界的关键角色，从我们日常使用的智能手机、互联网，到复杂的卫星通信、无线传感器网络，无不依赖于先进的通信技术。本书旨在深入剖析现代通信系统的核心原理，并引导读者掌握系统设计的关键技术。我们不仅关注理论的严谨性，更强调其实际应用，力求为读者构建一个全面、系统且具有前瞻性的知识体系。 本书的编写，是基于对当前通信技术发展趋势的深刻洞察，以及对高等教育教学需求的精准把握。我们将理论知识与工程实践紧密结合，旨在培养具备扎实理论基础和强大工程实践能力的新一代通信人才。本书内容涵盖了通信系统的基石，从信号的产生、传输，到接收、处理，再到编码、调制解调等各个环节，层层递进，由浅入深。 第一部分：通信系统基础理论 我们首先从通信系统的基本模型出发，介绍信号的分类、特性以及信息论的基本概念，如熵、信道容量等。这为后续章节的学习奠定了坚实的理论基础。读者将了解到，信息的度量和传输效率的极限是如何被科学地定义的。 接着，我们将详细阐述模拟信号的表示方法，包括时域、频域特性，以及信号的功率谱密度和能量谱密度。线性时不变系统的基本概念，如系统方程、冲激响应和频率响应，也将得到深入讲解。理解这些概念，对于分析信号在系统中的行为至关重要。 第二部分：数字信号表示与处理 数字通信是现代通信系统的核心。本部分将深入探讨数字信号的表示方法，包括采样定理的原理与应用，以及量化误差的分析。我们将详细讲解脉冲编码调制（PCM）等基本的数字信号编码技术，并介绍数字信号的频谱特性，如奈奎斯特准则。 随后，我们将重点介绍数字信号处理（DSP）在通信系统中的关键作用。这包括了离散时间信号与系统的分析，如Z变换、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。读者将学习如何有效地在频域和时域分析和处理数字信号，为后续的信道编码、调制解调技术打下基础。 第三部分：信道编码与差错控制 在信号传输过程中，噪声和干扰几乎不可避免，导致信号失真和信息丢失。因此，信道编码技术是提高通信系统可靠性的关键。本部分将详细介绍线性分组码，如汉明码、卷积码，以及它们的编码和译码原理。我们将分析纠错码的性能，包括误码率和编码增益。 此外，我们还将介绍更高级的纠错码，如Turbo码和LDPC码，它们在现代通信系统中取得了突破性的性能提升。读者将了解这些先进编码的结构和设计思想，以及它们在3G、4G、5G等通信标准中的应用。 第四部分：调制与解调技术 调制是将数字信息嵌入到载波信号中进行传输的关键技术。本部分将系统介绍各种数字调制技术，包括幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）、相位键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）。我们将分析它们的星座图、功率谱密度和误码性能，并对比不同调制方式的优缺点。 在接收端，解调是将传输的信号恢复为原始数字信息的过程。我们将详细讲解相干解调和非相干解调的原理，以及匹配滤波器在最佳接收中的作用。读者将理解如何根据调制方式选择合适的解调器，以最大限度地降低误码率。 第五部分：多址接入技术 在现代通信系统中，允许多个用户共享有限的通信资源至关重要。本部分将深入探讨各种多址接入技术，包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）。我们将分析这些技术的原理、实现方式以及各自的优缺点，并探讨它们在不同通信标准中的应用。 第六部分：现代通信系统设计实例 理论的学习最终需要落实在实际的系统设计中。本部分将通过具体的通信系统设计实例，引导读者将所学的知识融会贯通。我们将选取具有代表性的通信系统，例如： 无线局域网（WLAN）系统： 分析Wi-Fi技术中的关键组成部分，包括物理层和MAC层的设计，以及OFDMA等技术在WLAN中的应用。 移动通信系统（如4G/5G）： 介绍蜂窝通信系统的架构，包括基站、核心网和用户设备。我们将深入探讨OFDM、MIMO等关键技术在提高频谱效率和数据速率方面的作用。 卫星通信系统： 讲解卫星通信的特点，包括信道模型、调制解调方式以及多址接入技术的选择。 软件定义无线电（SDR）： 介绍SDR的概念，以及如何利用软件实现灵活的无线通信功能。 在每个实例中，我们将逐步分析系统的设计思路、关键技术选择、性能指标的权衡以及可能遇到的挑战。通过这些实例，读者能够更直观地理解通信系统设计的复杂性和趣味性，并培养解决实际工程问题的能力。 第七部分：前沿技术与发展趋势 通信技术日新月异，本书最后将展望通信领域的前沿技术和未来发展趋势。这包括： 5G及未来通信（6G）： 介绍5G的关键技术，如网络切片、边缘计算、海量机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（uRLLC），并探讨6G可能的发展方向，如人工智能在通信中的应用、太赫兹通信等。 人工智能与机器学习在通信中的应用： 探讨如何利用AI/ML技术优化信道估计、信号检测、资源调度和网络管理等。 物联网（IoT）通信： 分析低功耗广域网（LPWAN）技术，如LoRa、NB-IoT，以及它们在物联网中的应用场景。 量子通信： 简要介绍量子通信的基本原理和发展前景。 本书特色： 1. 理论与实践并重： 每一章都围绕通信系统的核心原理展开，并辅以丰富的工程实例和设计思路，使读者既能掌握理论精髓，又能理解实际应用。 2. 系统性与全面性： 本书内容结构清晰，逻辑严谨，从基础概念到高级技术，再到前沿发展，构成了一个完整的通信系统知识体系。 3. 前瞻性： 紧跟通信技术发展的最新步伐，介绍了5G、AI在通信中的应用以及未来6G的发展方向，帮助读者把握行业脉搏。 4. 易于理解： 语言通俗易懂，尽量避免过于晦涩的数学推导，并配有大量的图示和表格，帮助读者理解复杂的概念。 5. 启发性： 鼓励读者独立思考，通过对设计实例的分析，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。 目标读者： 本书适合于高等院校通信工程、电子工程、信息工程等专业的本科生、研究生，也适合于从事通信系统研发、设计、维护的工程师，以及对现代通信技术感兴趣的广大读者。 通过本书的学习，读者将能够： 深刻理解现代通信系统的基本原理和工作机制。 掌握数字信号处理在通信系统中的关键技术。 熟悉各种调制、解调、编码和多址接入技术。 具备通信系统设计的基本能力，并能分析不同技术方案的优劣。 了解通信技术的发展趋势和未来方向。 我们相信，《现代通信系统原理与设计》将成为您深入探索通信世界、提升专业技能的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工作多年的软件工程师，我接触过不少与信号处理相关的项目。很多时候，我们会在实际工作中遇到需要处理传感器数据、分析音频视频信号等问题。我经常需要回顾和巩固数字信号处理的知识，而高西全老师这本《数字信号处理》第三版，几乎成为了我的“万能参考书”。我最欣赏的是它内容的全面性和系统的性。它从最基础的信号和系统概念讲起，层层递进，几乎涵盖了数字信号处理领域绝大部分核心内容。我尤其喜欢书中关于离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的讲解。书中不仅介绍了FFT的原理，还分析了其计算复杂度，这对于理解算法的效率至关重要。在实际项目中，我们经常需要快速地进行频谱分析，FFT算法是必不可少的工具。这本书的附录里还提供了很多实用的表格和公式，我经常在编程时对照着查阅，可以节省不少时间。另外，书中关于数字滤波器实现的章节，也给了我很大的启发。它不仅仅是讲解理论，还提到了实现上的注意事项，这对于将理论转化为实际代码非常有帮助。这本书的优点在于，它既有足够的理论深度，又兼顾了工程应用的实际需求，非常适合像我这样的工程技术人员。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理》给我最大的感受是它的“厚重感”。它不是一本只停留在表面介绍的科普读物，而是真正深入到信号处理的核心理论和方法论之中。书中的数学推导严谨而完整，从信号的采样、量化开始，到离散时间系统的分析，再到各种滤波器设计方法，以及谱估计等高级主题，内容覆盖面非常广。我最喜欢的是书中对于离散傅里叶变换（DFT）的详细推导，以及它与连续傅里叶变换（CFT）之间的联系。书中通过对信号进行时域和频域的分析，揭示了采样定理的奥秘，并为后续的数字信号处理奠定了坚实的基础。在学习数字滤波器设计时，书中对于FIR和IIR滤波器的原理、设计方法（如窗函数法、频率采样法、双线性变换法等）都进行了详细的讲解，并且对各种方法的优缺点进行了比较分析，这对于在实际项目中选择合适的滤波器至关重要。我曾经在进行一个通信信号的解调项目时，需要设计一个带通滤波器来滤除噪声，这本书就给了我非常大的帮助。它不仅仅是提供了公式，更重要的是教会了我如何根据实际需求来选择和设计滤波器。这本书的深度和广度都令人印象深刻，是一本不可多得的经典教材。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我已经被数字信号处理的某些概念搞得头昏脑涨。我之前看过的几本书，要么过于理论化，让人望而却步，要么讲解过于浅显，缺乏深入的洞察力。直到翻开高西全老师这版《数字信号处理》，我才感觉找到了“对味儿”的教材。这本书最大的特点在于它对数学推导的严谨性，以及对工程实践的关注。它不是简单地罗列公式，而是把每一个公式的由来、意义都解释清楚，让你明白“为什么是这样”。我特别喜欢书中关于Z变换的部分，它不仅仅是讲解了Z变换的性质，还详细阐述了它在系统分析中的作用，以及如何通过它来理解系统的稳定性和因果性。对于数字滤波器的设计，书中提供了多种经典的设计方法，并且对比了它们的优缺点，这对于实际项目中的选择非常有指导意义。我曾经参与过一个关于音频降噪的项目，在设计滤波器的时候，就多次参考了书中的内容，结合实际的采样率和所需的频率特性，选择了合适的设计方法，并验证了滤波器的效果。此外，书中还涉及了一些高级主题，比如多速率信号处理和谱分析，虽然我还没有完全掌握，但能够看到这些内容的介绍，无疑拓宽了我对信号处理领域的认知边界。这本书的语言风格也很朴实，没有太多华丽的辞藻，但字字珠玑，充满了智慧。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本好的教材，应该能够激发读者的学习兴趣，并且能够引导读者走向更深层次的探索。高西全老师的这本《数字信号处理》第三版，恰恰做到了这一点。这本书的编排思路非常清晰，从最基本的离散信号定义开始，逐步引入傅里叶分析、Z变换等核心概念，再到滤波器的设计与实现，整个过程非常连贯。我尤其喜欢书中对一些抽象概念的形象化解释。比如，在讲解傅里叶级数和傅里叶变换时，书中通过将周期信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦波，以及将任意信号看作是无穷多个冲激函数的叠加，这种直观的类比，让我能够迅速抓住问题的本质。在学习数字滤波器设计时，书中对于不同类型滤波器的特性分析，以及它们在实际应用中的取舍，都给出了详实的阐述。我记得当时为了实现一个特定频率响应的滤波器，我反复比对了书中几种设计方法，最终选择了最适合我需求的。而且，这本书的语言风格非常严谨，但又不失可读性，读起来不会感到枯燥乏味。它能够让我感受到信号处理领域的魅力，并激励我去进一步学习更深入的理论和技术。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理》第三版，我是在读研期间接触到的。那时候，我刚从本科跨入信号处理的研究领域，对这个庞大的体系感到既兴奋又有些迷茫。市面上有很多信号处理的书籍，但高西全老师这本，可以说是我的“入门向导”和“案头常备”。它的内容编排非常扎实，从最基础的离散时间信号与系统，到傅里叶变换、Z变换，再到数字滤波器的设计与实现，一步步深入，逻辑清晰。尤其让我印象深刻的是，书中对于各种概念的解释都非常透彻，配合着大量的图示和例子，即使是像卷积、频率响应这些抽象的概念，也能在脑海中形成比较直观的理解。我记得当时为了弄懂FIR滤波器和IIR滤波器的设计方法，反复研读了相关的章节，书中的推导过程详细严谨，让我能够追溯原理，而不是死记硬背公式。而且，它不仅仅停留在理论层面，还涉及到了一些实际的应用，比如谱估计、自适应滤波等，这为我后续的科研方向选择提供了重要的参考。我还会时不时地翻阅书中的一些附录，那里总结了很多重要的公式和性质，对于快速回顾和检查非常有帮助。总的来说，这本书的理论深度和广度都做得很好，是一本非常适合初学者打牢基础，也适合有一定基础的研究者进行深入学习和参考的经典教材。