正版世數字信號處理原理及應用(第2版)9787118107968桂誌國,陳友興 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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桂誌國，陳友興 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
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• 陳友興
• 通信工程
• 電子工程
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• 教材
• 第二版
• 9787118107968

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118107968

商品編碼：29593583617

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

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基本信息

書名：數字信號處理原理及應用(第2版)

定價：65.00元

作者：桂誌國,陳友興

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787118107968

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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桂誌國、陳友興主編的《數字信號處理原理及應用（第2版）》主要包括離散時間信號與係統的基本理論，快速傅裏葉變換，數字濾波器的結構理論和設計方法，特殊濾波器的設計，有限字長效應及多抽樣率轉換等內容。
本書適閤普通高等院校信息類相關專業本科生及研究生選為教材，也可作為相關工程技術人員的自學參考書。

目錄

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章 離散時間信號與係統的時域分析 1.1 離散時間信號-序列 1.1.1 幾種常用序列 1.1.2 序列的基本運算 1.2 序列的捲積和與相關 1.2.1 序列的捲積和 1.2.2 序列的綫性相關 1.3 綫性移不變係統 1.3.1 綫性係統 1.3.2 移不變係統 1.3.3 單位抽樣響應與捲積和 1.3.4 因果係統 1.3.5 穩定係統 1.3.6 捲積和的性質及LTI係統的互連 1.4 綫性常係數差分方程 1.4.1 綫性常係數差分方程的描述 1.4.2 綫性常係數差分方程的求解 1.5 連續時間信號的抽樣及抽樣定理 1.5.1 理想抽樣 1.5.2 實際抽樣 1.5.3 帶通信號的抽樣 習題第2章 離散時間信號與係統的z域分析 2.1 z變換的定義及收斂域 2.1.1 z變換的定義 2.1.2 z變換的收斂域 2.1.3 常用序列的z變換 2.1.4 z變換收斂域的性質 2.2 z變換 2.2.1 部分分式展開法 2.2.2 冪級數展開法 2.2.3 圍綫積分法（留數法） 2.3 z變換的性質與定理 2.4 z變換與連續信號拉普拉斯變換、傅裏葉變換的關係 2.4.1 z變換與拉普拉斯變換的關係 2.4.2 序列的z變換和傅裏葉變換的關係 2.5 序列傅裏葉變換及性質 2.5.1 非周期序列傅裏葉變換 2.5.2 序列傅裏葉變換的性質與定理 2.5.3 常用序列的傅裏葉變換 2.6 離散時間係統的係統函數和頻率響應 2.6.1 係統函數的定義 2.6.2 係統函數與差分方程的關係 2.6.3 係統的頻率響應 2.6.4 利用H（z）的零極點分析係統 2.6.5 無限長單位抽樣響應係統與有限長單位抽樣響應係統 習題第3章 離散傅裏葉變換 3.1 傅裏葉變換的幾種形式 3.1.1 非周期連續時間信號的傅裏葉變換——時域連續、頻域連續 3.1.2 周期連續時間信號的傅裏葉級數——時域連續、頻域離散 3.1.3 非周期離散時間信號（序列）的傅裏葉變換——時域離散、頻域連續 3.1.4 周期離散時間信號的傅裏葉級數——時域離散、頻域離散 3.2 周期序列的離散傅裏葉級數及性質 3.2.1 周期序列的離散傅裏葉級數 3.2.2 周期序列離散傅裏葉級數的性質 3.2.3 周期序列的傅裏葉變換 3.3 離散傅裏葉變換 3.3.1 離散傅裏葉變換的定義 3.3.2 DFT與z變換以及DTFT之間的關係 3.3.3 幾種頻率的關係 3.4 離散傅裏葉變換的性質 3.4.1 離散傅裏葉變換隱含的周期性 3.4.2 離散傅裏葉變換的性質 3.5 有限長序列的循環捲積定理和循環相關定理 3.5.1 有限長序列的循環捲積 3.5.2 循環捲積定理 3.5.3 有限長序列的綫性捲積和循環捲積 3.5.4 有限長序列的循環相關與循環相關定理 3.6 頻域抽樣理論 3.6.1 由X（k）不失真地恢復x（n）的條件 3.6.2 頻率抽樣的內插公式 3.7 基於DFT技術的頻譜分析技術 3.7.1 利用DFT對連續非周期信號進行頻譜分析 3.7.2 利用DFT對連續信號進行頻譜分析中的問題及其解決方法 3.7.3 頻率分辨率 習題第4章 快速傅裏葉變換 4.1 DFT的運算量分析及改善途徑 4.1.1 直接計算DFT的運算量 4.1.2 改善DFT運算效率的基本途徑 4.2 按時間抽取的基-2FFT算法 4.2.1 算法原理 4.2.2 算法運算量分析 4.2.3 算法特點分析 4.2.4 按時間抽取的其他形式流圖 4.2.5 DIT基-2FFT的軟件編程思想 4.3 按頻率抽取的基-2FFT算法 4.3.1 算法的基本原理 4.3.2 按頻率抽取的FFF算法特點分析 4.3.3 時間抽取法與頻率抽取法的比較 4.4 快速傅裏葉反變換 4.4.1 稍微變動FFT程序和參數實現IFFT 4.4.2 不改變FFT的程序直接實現IEFT 4.5 FFT算法的MATLAB軟件實現 4.6 實序列的FFT算法 4.6.1 利用頻譜對稱性推導實序列的FFT 4.6.2 離散哈德曼變換 4.7 基於FFT的綫性捲積與綫性相關快速算法 4.7.1 基於FFT的有限長序列綫性捲積算法 4.7.2 基於FFT的有限長序列和無限長序列捲積算法 4.7.3 基於FFT的綫性相關算法 習題第5章 數字濾波器的基本結構 5.1 數字濾波器結構的錶示方法 5.2 無限長單位抽樣響應（IIR）濾波器的結構 5.2.1 直接I型 5.2.2 直接Ⅱ型（典範型、正準型） 5.2.3 級聯型 5.2.4 並聯型 5.2.5 轉置定理 5.3 有限長單位抽樣響應（FIR）濾波器的基本結構 5.3.1 直接型（橫截型、捲積型） 5.3.2 級聯型 5.3.3 快速捲積型 5.3.4 頻率抽樣型結構 5.3.5 梳狀濾波器 5.4 格型濾波器的基本結構 5.4.1 全零點（FIR）格型濾波器 5.4.2 全極點（IIR）格型濾波器 5.4.3 零、極點（IIR）格型濾波器 習題第6章 無限長單位抽樣響應數字濾波器的設計 6.1 濾波器的基本概念 6.1.1 濾波器的分類 6.1.2 濾波器的技術指標 6.1.3 濾波器的設計步驟 6.2 模擬低通濾波器的設計 6.2.1 由幅度平方函數來確定係統函數 6.2.2 巴特沃思模擬低通濾波器的設計 6.2.3 切比雪夫模擬低通濾波器的設計 6.2.4 橢圓模擬低通濾波器的設計 6.2.5 貝塞爾模擬低通濾波器的設計 6.2.6 歸-化原型濾波器設計數據 6.2.7 常用模擬濾波器的比較 6.3 基於模擬濾波器的IIR數字濾波器設計 6.3.1 抽樣響應不變法 6.3.2 雙綫性變換法 6.4 數字高通、帶通和帶阻IIR濾波器的設計 6.4.1 模擬頻帶法 6.4.2 數字頻帶法 習題第7章 有限長單位抽樣響應數字濾波器的設計 7.1 綫性相位FIR數字濾波器及其特點 7.1.1 綫性相位的定義 7.1.2 綫性相位的條件 7.1.3 綫性相位FIR濾波器的幅度特性 7.1.4 綫性相位FIR濾波器的零點分布 7.2 窗函數設計法 7.2.1 設計方法 7.2.2 加窗處理對頻譜性能的影響 7.2.3 典型窗函數 7.2.4 窗函數設計法舉例 7.3 頻率抽樣設計法 7.3.1 設計方法 7.3.2 逼近誤差 7.3.3 頻率抽樣法設計舉例 7.4 等波紋佳設計法 7.4.1 設計思想 7.4.2 交錯點組定理 7.4.3 Parks-McClellan算法 7.4.4 MATLAB實現 7.5 IIR濾波器和FIR濾波器的比較 習題第8章 常用的特殊濾波器 8.1 常用的特殊IIR濾波器 8.1.1 全通濾波器 8.1.2 小相位濾波器 8.1.3 特殊零極點二階濾波器 8.2 簡單整係數FIR濾波器 8.2.1 均值濾波器 8.2.2 平滑濾波器 8.2.3 建立在零極點相消思想的簡單整係數濾波器 習題第9章 有限字長效應 9.1 問題的提齣 9.2 二進製數的錶示 9.2.1 定點運算與浮點運算 9.2.2 原碼、補碼和反碼 9.3 量化誤差 9.3.1 定點運算的量化誤差 9.3.2 浮點運算中的量化誤差 9.4 係統輸入信號的量化效應 9.4.1 信號量化誤差的統計分析 9.4.2 量化噪聲通過綫性係統的響應 9.5 係統係數的量化效應 9.5.1 係數量化誤差對係統零極點的影響 9.5.2 係數量化對濾波器穩定性的影響 9.6 定點運算FIR濾波器的有限字長效應 9.6.1 FIR濾波器的有限字長效應 9.6.2 FFT算法的有限字長效應 9.7 定點運算IIR濾波器的有限字長效應 9.7.1 量化噪聲 9.7.2 極限環振蕩 9.7.3 死帶效應 9.8 浮點運算的有限字長效應 習題0章 多抽樣率轉換 10.1 按整數因子D抽取 10.1.1 抽取器 10.1.2 抗混疊抽取器 10.1.3 頻譜關係 10.2 按整數因子，內插 10.2.1 插值器 10.2.2 插值器的頻域分析 10.2.3 插值器的時域關係 10.3 按有理因子I/D的抽樣率轉換 10.4 多抽樣率轉換FIR濾波器的MATLAB實現 1O.4.1 相關的MATLAB函數 10.4.2 FIR整數插值舉例 10.4.3 FIR整數抽取舉例 10.4.4 FIR有理因子的抽樣率轉換 10.5 多抽樣率轉換的FIR濾波器結構 10.5.1 整數因子抽取的FIR實現 10.5.2 整數因子插值的FIR實現 10.5.3 多相FIR結構 習題參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《信號的世界：從理論到實踐的探索之旅》 在信息爆炸的時代，我們無時無刻不被各種各樣的信號所包圍。從手機通訊到醫學影像，從天文學觀測到工業控製，信號無處不在，它們是信息傳遞、理解世界、推動技術進步的基石。然而，這些無形而又強大的信號，背後蘊藏著一套嚴謹而迷人的科學體係——數字信號處理。 本書《信號的世界：從理論到實踐的探索之旅》旨在帶領讀者踏上一段深入理解數字信號處理原理及其廣泛應用的精彩旅程。我們不僅僅滿足於停留在理論的象牙塔，更緻力於將抽象的概念轉化為生動的實踐，讓讀者能夠觸碰到信號處理的脈搏，領略其在現實世界中的無限可能。 第一部分：信號的語言——理論基石的構建 要深入理解數字信號處理，首先需要掌握其基礎語言。本部分將從最基本的概念齣發，層層遞進，為讀者打下堅實的理論基礎。 第一章：信號的初探：識彆與描述 我們將從“什麼是信號”這個最根本的問題開始，區分連續時間信號與離散時間信號，介紹它們的數學錶示方法，例如衝激信號、階躍信號、正弦信號等。理解不同信號的特性，如同認識一個陌生世界的居民，是後續深入分析的前提。我們將通過豐富的圖示和直觀的例子，讓讀者對這些基本信號有深刻的認識。我們還將探討信號的分類，如周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號，以及它們的數學判彆方法，為後續的信號分析奠定基礎。 第二章：係統的奧秘：理解信號的變換 信號往往在各種係統中進行傳輸和變換。本章將聚焦於“係統”這一核心概念，深入探討綫性時不變（LTI）係統的性質。我們將介紹捲積運算，這是LTI係統分析的靈魂，通過理解輸入信號與係統衝激響應的捲積，我們能夠預測係統對任何輸入信號的響應。我們將通過多種方法來求解捲積，包括圖解法、解析法等，確保讀者能夠熟練掌握這一核心工具。同時，我們還將介紹係統的其他重要特性，如因果性、穩定性等，並探討如何從係統方程分析其特性。 第三章：頻域的洞察：傅裏葉分析的魅力 當我們在時域中分析信號時，常常會遇到復雜的數學運算。傅裏葉分析提供瞭一種全新的視角——將信號分解到頻率域，揭示信號的頻率成分。本章將詳細介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換，理解如何將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加，以及如何將非周期信號通過積分的方式進行分析。我們將重點講解傅裏葉變換的性質，如綫性性、時移性、頻移性、捲積定理等，這些性質在信號處理中有著極其重要的應用。通過傅裏葉分析，我們能更深刻地理解信號的“本質”，例如音樂中的音色、通信中的帶寬等。 第四章：離散的智慧：采樣理論的精髓 在數字世界中，我們處理的信號是離散的。本章將深入探討采樣定理，揭示將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵。我們將詳細闡述奈奎斯特采樣定理，理解為什麼需要以兩倍於最高頻率的采樣率進行采樣，以避免混疊失真。同時，我們將探討采樣過程中的量化，介紹不同的量化方法及其對信號精度的影響。我們將通過生動的例子，解釋量化誤差的産生和控製，為後續的數字信號處理算法打下基礎。 第五章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）：計算的效率 傅裏葉變換雖然強大，但對於離散信號，直接計算傅裏葉變換在計算量上非常龐大。本章將引入離散傅裏葉變換（DFT），它是傅裏葉變換在離散信號上的應用。更重要的是，我們將詳細介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，這是一種高效計算DFT的算法，極大地降低瞭計算復雜度，使得在實際應用中進行傅裏葉分析成為可能。我們將探討FFT算法的基本原理，如按時間抽選和按頻率抽選的算法，並通過實例演示其在信號分析中的應用。 第二部分：信號的實踐——應用的廣闊天地 掌握瞭數字信號處理的基本理論後，我們將目光投嚮其在各個領域的精彩應用。本部分將通過具體案例，展示數字信號處理如何解決現實世界中的挑戰，並為技術創新提供強大的支撐。 第六章：濾波的藝術：信號的淨化與增強 在實際信號中，往往混雜著各種噪聲，影響信息的準確獲取。濾波是數字信號處理中最基本也最重要的一項技術。本章將介紹不同類型的數字濾波器，包括無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將詳細講解它們的原理、設計方法和優缺點，例如低通濾波、高通濾波、帶通濾波和帶阻濾波等。我們將通過實際案例，展示如何利用濾波器去除噪聲，提取有用信號，例如音頻降噪、圖像平滑等。 第七章：從聲音到圖像：多媒體信號的處理 音頻和圖像是我們生活中最常見的信號形式。本章將聚焦於多媒體信號的處理技術。我們將探討音頻信號的壓縮編碼，如MP3格式的原理，理解如何通過感知編碼去除人耳不易察覺的聲音信息，實現高效的音頻存儲和傳輸。對於圖像信號，我們將介紹圖像增強、圖像復原、圖像壓縮等技術，例如JPEG格式的原理，理解其如何在保證視覺效果的前提下實現高效的圖像壓縮。我們將通過具體的圖像處理算法，如邊緣檢測、銳化等，讓讀者直觀感受數字信號處理在提升圖像質量方麵的作用。 第八章：通信的脈搏：信息的高效傳輸 數字信號處理在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。本章將深入探討通信領域中的應用。我們將介紹調製與解調技術，理解如何將數字信息編碼成適閤在信道中傳輸的模擬信號，以及如何在接收端將模擬信號還原成數字信息。我們將討論信道編碼與譯碼，理解如何通過增加冗餘信息來抵抗信道噪聲，提高通信的可靠性。我們將介紹擴頻通信、OFDM（正交頻分復用）等先進的通信技術，揭示數字信號處理如何支撐起高速、大容量的無綫通信。 第九章：測量與控製的智慧：精確的感知與響應 在工業自動化、科學測量等領域，數字信號處理是實現精確感知和智能控製的關鍵。本章將探討其在測量與控製領域的應用。我們將介紹傳感器信號的處理，例如溫度、壓力、加速度等傳感器數據的采集與濾波，以獲得準確的測量值。我們將探討自適應濾波技術，如何讓係統根據環境變化自動調整濾波參數，以獲得最佳的濾波效果。在控製領域，我們將介紹如何利用數字信號處理技術實現PID控製器、狀態空間控製器等，對係統進行精確的控製和調節，例如機器人手臂的精確運動控製、飛行器的姿態穩定等。 第十章：未來展望：人工智能與信號處理的融閤 隨著人工智能技術的飛速發展，數字信號處理正迎來新的機遇與挑戰。本章將展望未來，探討數字信號處理與人工智能的深度融閤。我們將介紹如何利用深度學習技術進行更復雜的信號分析和模式識彆，例如語音識彆、圖像識彆、生物信號分析等。我們將探討端到端信號處理模型，以及如何利用神經網絡直接從原始信號中學習到處理規則。我們將討論在邊緣計算設備上實現實時信號處理的可能性，以及這些技術將如何改變我們的生活。 本書特色： 《信號的世界：從理論到實踐的探索之旅》力求做到理論與實踐的完美結閤。書中不僅提供瞭清晰、嚴謹的理論推導，更配以大量的圖示、算法僞代碼和實際案例分析，幫助讀者將抽象的數學概念與具體應用場景聯係起來。我們注重培養讀者的分析能力和解決問題的能力，鼓勵讀者通過思考和實踐，真正掌握數字信號處理的精髓。 本書適閤對象： 電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等相關專業的本科生、研究生。 從事信號處理相關工作的工程師和研究人員。 對數字信號處理感興趣的廣大科技愛好者。 閱讀本書，您將不僅僅是獲得知識，更將開啓一扇通往信號世界的窗戶，理解信息如何被創造、傳遞、加工和利用，並為未來科技的發展貢獻您的智慧。讓我們一起，在信號的世界裏，進行一場精彩絕倫的探索之旅！

評分☆☆☆☆☆

從整體上看，這本書給人一種濃濃的時代落伍感，無論是其理論選擇的深度還是其實例的時效性，都明顯滯後於當前行業的發展步伐。它似乎是基於十幾年前的標準和技術棧編寫的，許多被認為是“前沿”的內容，在今天看來已經是非常基礎甚至是被淘汰的思路瞭。當你嘗試用書中學到的方法去分析當前麵臨的實際工程問題時，會發現根本找不到對應的工具或算法支持，很多重要的現代技術分支——比如針對非平穩信號的處理技巧，或者最新的基於深度學習的信號分析方法——在書中完全不見蹤影，或者隻是寥寥數語帶過，完全沒有深入探討的價值。購買一本教材，我期待的是獲取最前沿、最實用的知識體係，但這本書帶給我的感受，更像是在迴顧一段已經泛黃的曆史文獻，對於想在當下有所建樹的工程師或學生來說，它提供的價值極其有限。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格極其晦澀和教條化，讀起來枯燥乏味到瞭極點，簡直像是用機器翻譯的工程報告。作者似乎沉迷於使用最復雜、最生僻的專業術語，卻很少使用生動的類比或者貼近實際的例子來幫助讀者理解抽象的概念。每當遇到一個看似重要的概念，書中隻會用一長串拗口的句子去定義它，完全沒有提供任何情境化的語境，讓我感覺自己像是在背誦一本晦澀難懂的字典，而不是學習一門實用技術。而且，書中時不時會齣現一些明顯是筆誤或者編輯錯誤的地方，比如變量符號用錯瞭，公式下標寫反瞭，這些低級錯誤在專業書籍中齣現，無疑會嚴重誤導讀者對基本原理的理解，讓人不得不對作者的嚴謹性産生深深的懷疑。這本書的閱讀過程與其說是學習，不如說是一場艱難的“考古挖掘”。

評分☆☆☆☆☆

我原本對這本書抱有很高的期望，畢竟是作為某門核心課程的教材。然而，實際的閱讀體驗告訴我，我的期望完全是建立在不切實際的幻想之上。內容上的組織結構混亂得讓人抓狂，知識點的推進毫無章法可言，前一章還在講基礎理論，下一章突然就跳到瞭一個高深的、需要後續知識鋪墊纔能理解的應用實例，這對於初學者來說簡直是勸退級彆的難度。作者似乎沒有站在學習者的角度去考慮如何構建一個循序漸進的知識體係，更像是把自己的研究筆記一股腦地倒瞭齣來，任由讀者自行消化。很多關鍵的定義和定理的推導過程都含糊不清，隻是簡單地給齣瞭結論，缺少必要的中間步驟的細緻闡述，導緻我常常需要去查閱其他更權威的參考資料來填補這些知識上的空白。這種“半成品”式的教學內容，極大地增加瞭自學的難度和時間成本，讓人感到十分沮喪和不值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版簡直是一場災難，仿佛是把各種零散的資料隨意堆砌在一起。從第一頁翻開，我就感覺到瞭那種撲麵而來的粗糙感，字體大小不一，行距時而疏遠時而擁擠，讓人在閱讀時不得不時刻分神去適應這種混亂的視覺體驗。更彆提那些插圖瞭，模糊不清的綫條和標注不清的圖例，看得我一頭霧水，完全無法理解作者想要錶達的復雜概念。有時候，一個重要的公式和它的解釋居然分散在好幾頁的不同位置，我得像個偵探一樣在書裏四處搜尋，纔能勉強拼湊齣完整的邏輯鏈條。這本書的裝幀質量也極其堪憂，封麵紙張薄得像張報紙，隨便翻幾次就開始捲邊，內頁的紙張泛黃得很快，感覺它根本撐不過幾次認真的研讀。對於一本理工科的學習資料來說，清晰的呈現是至關重要的，而這本書在這方麵完全是失職的，它不是在幫助學習，而是在考驗讀者的耐心和視力極限。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和實踐指導部分簡直是形同虛設，這也是讓我非常失望的一點。一本好的應用型教材，理應提供足夠的動手實踐的機會，讓理論能夠落地生根。然而，這本書後麵的習題部分，要麼是過於簡單，僅僅停留在概念的重復，對提升實際分析能力毫無幫助；要麼就是難度陡增，但卻完全沒有提供任何解答或者詳細的解題思路，這對於需要對照練習來鞏固知識的讀者來說，形同虛設。更可氣的是，書裏提到的所有軟件仿真和應用案例，幾乎都無法在當前主流的開發環境中復現，需要的工具鏈已經過時或者難以獲取，這使得“應用”這一環徹底成瞭空談，讀者隻能停留在純粹的理論推導上，與書名所承諾的“應用”大相徑庭。