基本信息
书名:数字信号处理——原理、实现及应用(第2版)
定价:35.00元
作者:高西全,丁玉美,阔永红
出版社:电子工业出版社
出版日期:2010-06-01
ISBN:9787121107641
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.459kg
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内容提要
本书为普通高等教育“十一五”*规划教材。
本书系统地介绍了数字信号处理的基本原理、算法及其软硬件实现方法。主要讲述时域离散信号与系统的基本概念和时域、频域的分析方法。重点介绍离散傅里叶变换及其快速算法、数字滤波的基本概念与理论、数字滤波器的设计与实现方法。介绍模拟信号数字处理原理与方法、多采样率数字信号处理的基本理论和高效实现方法,数字信号处理的典型应用。
结合各章的内容,介绍相应的MATLAB信号处理工具箱函数,并给出用MATLAB阐述问题和求解计算问题的程序。各章中安排了丰富的例题、习题和上机题。
本书适合作为高等学校电子信息类专业和相近专业本科生教材,也可以作为相关专业科技人员的参考书。
目录
绪论
0.1 数字信号处理的基本内容
0.2 数字信号处理的实现方法
0.3 数字信号处理的主要优点
章 时域离散信号和系统
1.1 引言
1.2 模拟信号、时域离散信号和数字信号
1.2.1 时域离散信号和数字信号
1.2.2 时域离散信号的表示方法
1.2.3 常用时域离散信号
1.3 时域离散系统
1.3.1 线性时不变时域离散系统
1.3.2 线性时不变系统输出和输入之间的关系
1.3.3 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递推解法
1.4.3 用MATLAB求解差分方程
1.4.4 应用举例——滑动平均滤波器
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
2.2.1 时域离散信号的傅里叶变换的定义
2.2.2 周期信号的离散傅里叶级数
2.2.3 周期信号的傅里叶变换
2.2.4 时域离散信号傅里叶变换的性质
2.3 时域离散信号的Z变换
2.3.1 时域离散信号Z变换的定义及其与傅里
叶变换的关系
2.3.2 Z变换的收敛域与序列特性之间的关系
2.3.3 逆Z变换
2.3.4 Z变换的性质和定理
2.4 利用Z变换对信号和系统进行分析
2.4.1 系统的传输函数和系统函数
2.4.2 根据系统函数的极点分布分析系统的因
果性和稳定性
2.4.3 用Z变换求解系统的输出响应
2.4.4 系统稳定性的测定及稳定时间的计算
2.4.5 根据系统的零、极点分布分析系统的
频率特性
习题与上机题
第3章 离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)
3.1 离散傅里叶变换的定义及物理意义
3.1.1 DFT定义
3.1.2 DFT与ZT、FT、DFS的关系
3.1.3 DFT的矩阵表示
3.1.4 用MATLAB计算序列的DFT
3.2 DFT的主要性质
3.3 频域采样
3.4 DFT的快速算法——快速傅里叶变换(FFT)
3.4.1 直接计算DFT的特点及减少运算量的基本途径
3.4.2 基2 FFT算法
3.5 DFT(FFT)应用举例
3.5.1 用DFT(FFT)计算两个有限长序列的
线性卷积
3.5.2 用DFT计算有限长序列与无限长序列的
线性卷积(85)
3.5.3 用DFT对序列进行谱分析
习题与上机题
第4章 模拟信号数字处理
4.1 模拟信号数字处理原理方框图
4.2 模拟信号与数字信号的相互转换
4.2.1 时域采样定理
4.2.2 带通信号的采样
4.2.3 A/D变换器
4.2.4 将数字信号转换成模拟信号
4.3 对数字信号处理部分的设计考虑
4.4 线性模拟系统的数字模拟
4.5 模拟信号的频谱分析
4.5.1 公式推导及参数选择
4.5.2 用DFT(FFT)对模拟信号进行谱分析的误差
4.5.3 用DFT(FFT)对周期信号进行谱分析
习题与上机题
第5章 数字滤波器的基本概念及一些特殊滤波器
5.1 数字滤波器的基本概念
5.2 理想数字滤波器
5.2.1 理想数字滤波器的特点及分类
5.2.2 理想滤波器的近似实现
5.3 简单滤波器的设计
5.3.1 一阶数字滤波器
5.3.2 二阶数字滤波器
5.3.3 低通到高通的简单变换
5.4 数字谐振器
5.5 数字陷波器
5.6 全通滤波器
5.7 小相位滤波器
5.8 梳状滤波器
5.9 正弦波发生器
习题与上机题
第6章 IIR数字滤波器(IIRDF)设计
6.1 模拟滤波器设计
6.1.1 模拟滤波器设计指标
6.1.2 巴特沃思模拟低通滤波器设计
6.1.3 切比雪夫(Chebyshev)滤波器设计
6.1.4 椭圆滤波器
6.1.5 贝塞尔(Bessel)滤波器设计
6.1.6 用MATLAB设计模拟滤波器
6.1.7 五种类型模拟滤波器的比较
6.1.8 频率变换与高通、带通及带阻滤波器设计
6.2 IIR数字滤波器设计
6.2.1 用脉冲响应不变法设计IIRDF
6.2.2 用双线性变换法设计IIRDF
6.2.3 高通、带通和带阻IIRDF
6.2.4 IIRDF的频率变换
习题与上机题
第7章 FIR数字滤波器(FIRDF)设计
7.1 线性相位FIRDF及其特点
7.2 用窗函数法设计FIRDF
7.2.1 用窗函数法设计FIRDF的基本方法
7.2.2 窗函数法的设计性能分析
7.2.3 典型窗函数介绍
7.2.4 用窗函数法设计FIRDF的步骤及
MATLAB设计函数(192)
7.3 利用频率采样法设计FIRDF
7.3.1 频率采样设计法的基本概念
7.3.2 设计线性相位特性FIRDF时,频域
采样H (k)的设置原则
7.3.3 逼近误差及改进措施
7.4 利用等波纹佳逼近法设计FIRDF
7.4.1 等波纹佳逼近法的基本思想
7.4.2 remez和remezord函数介绍
7.4.3 FIR希尔伯特变换器和FIR数字微分器设计
7.5 FIRDF与IIRDF的比较
习题与上机题
第8章 时域离散系统的实现
8.1 引言
8.2 FIR网络结构
8.2.1 FIR直接型结构和级联型结构
8.2.2 线性相位结构
8.2.3 FIR频率采样结构
8.2.4 快速卷积法
8.3 IIR网络结构
8.3.1 IIR直接型网络结构
8.3.2 IIR级联型网络结构
8.3.3 IIR并联型网络结构
8.3.4 转置型网络结构
8.4 格型网络结构
8.4.1 全零点格型网络结构
8.4.2 全极点格型网络结构
8.5 用软件实现各种网络结构
8.6 数字信号处理中的量化效应
8.6.1 量化及量化误差
8.6.2 A/D变换器中的量化效应
8.6.3 系数量化效应
8.6.4 运算中的量化效应
8.7 滤波器设计与分析工具
习题与上机题
第9章 多采样率数字信号处理
9.1 引言
9.2 整数因子抽取
9.3 整数因子内插
9.4 按有理数因子I/D的采样率转换
9.5 采样率转换滤波器的高效实现方法
9.5.1 直接型FIR滤波器结构
9.5.2 多相滤波器结构
9.6 采样率转换系统的多级实现
9.7 采样率转换器的MATLAB实现
9.8 采样率转换在数字语音系统中的应用
9.8.1 数字语音系统中的信号采样过程及
其存在的问题
9.8.2 数字语音系统中改进的A/D转换方案
9.8.3 接收端D/A转换器的改进方案
习题与上机题
0章 数字信号处理应用举例
10.1 引言
10.2 数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用
10.3 数字信号处理在音乐信号处理中的应用
10.3.1 时域处理
10.3.2 频域处理
附录A MATLAB信号处理工具箱函数表
参考文献
作者介绍
文摘
序言
在我看来,这本书的价值不仅仅在于它所涵盖的知识广度,更在于其深度和实用性。《数字信号处理——原理、实现及应用(第2版)》是一本我愿意反复翻阅的工具书。它在“原理”部分,对数字信号处理的核心概念,如采样定理、傅里叶分析、Z变换、滤波器理论等,都进行了系统而深入的阐述。作者没有止步于理论的表面,而是力求揭示其背后的数学本质和物理含义,这对于理解信号处理的“为什么”至关重要。而且,作者在处理复杂数学推导时,非常注重逻辑的连贯性和清晰性,尽量避免了不必要的繁琐,让读者能够抓住重点。然而,这本书最让我称道的是其“实现”部分。它不仅仅停留在理论层面,而是将理论知识转化为可操作的步骤和算法。书中提供了大量的算法描述和伪代码,这对于想要将理论应用于实际工程开发的读者来说,提供了极大的便利。例如,在介绍IFFT的实现时,它会详细说明其步骤和注意事项,这比单纯的理论公式要来得实在得多。至于“应用”部分,则为我们展示了数字信号处理在各个领域的广泛应用,从通信系统的设计到生物医学信号的分析,再到图像和视频的处理,这些生动的案例不仅拓展了我们的视野,也激发了我们将所学知识应用于解决实际问题的热情。这本书的第二版更新也及时,加入了一些新的技术和应用方向,使其更具前瞻性。
评分这本书真的让我眼前一亮,虽然我不是一个科班出身的信号处理爱好者,但一直对这个领域充满好奇。市面上相关的书籍很多,有些过于理论化,让人望而却步,有些又太过浅显,无法深入。而这本《数字信号处理——原理、实现及应用(第2版)》就恰好找到了一个非常好的平衡点。它不像某些教材那样,上来就堆砌一堆让人头晕的公式和定理,而是以一种非常清晰、循序渐进的方式,将抽象的数学概念与直观的物理意义联系起来。我特别喜欢它对每一个核心概念的讲解,都配有非常生动形象的例子,比如在讲到傅里叶变换的时候,作者不仅仅是给出了数学推导,还用了声波、图像等具体场景来帮助理解,这让我在脑海中能够构建出清晰的图像,而不是仅仅停留在符号层面。而且,它也不是那种“纸上谈兵”的书,在原理讲解之后,紧接着就是“实现”,这部分内容简直是为我这样的实践者量身定制的。书中详细介绍了各种常用算法的实现细节,甚至还涉及了一些编程语言的伪代码,这对我来说是巨大的福音。我一直想将理论知识转化为实际应用,但苦于不知道如何下手,这本书正好解决了我的痛点。它提供了一个清晰的路线图,让我知道如何去设计和实现自己的数字信号处理系统。这种理论与实践紧密结合的风格,让我在学习过程中充满了成就感,也激发了我继续深入探索的兴趣。
评分作为一名在实际工作中会接触到大量信号处理问题的工程师,我一直在寻找一本能够既提供坚实理论基础,又能指导实际应用的参考书。很多教科书虽然严谨,但往往脱离实际,读起来枯燥乏味,而一些技术手册则过于零散,缺乏系统性。《数字信号处理——原理、实现及应用(第2版)》这本书,可以说是我近期遇到的最满意的技术书籍之一。它在原理部分,并没有回避那些必要的数学推导,但却能以一种非常优化的方式呈现,关键点清晰可见,逻辑链条完整。更难能可贵的是,它在讲解理论的同时,时刻不忘与实际应用相结合。书中关于滤波器设计、谱分析、信号变换等章节,都深入浅出地剖析了这些概念在通信、音频、图像处理等领域的实际应用场景。我尤其欣赏它在“实现”这一块的详尽介绍,这部分内容对于我们这些需要将理论转化为代码的工程师来说,简直是无价之宝。它不仅仅是告诉你“是什么”,更告诉你“怎么做”。书中提供的算法解释和可能的实现方式,极大地缩短了我摸索的时间。而且,第二版在一些前沿技术和应用案例上进行了更新,这使得这本书的时效性更强,能够跟上行业发展的步伐。总体而言,这本书为我提供了一个非常扎实的理论基础,同时又提供了可以直接落地的实践指导,极大地提升了我解决实际问题的能力。
评分这本书给我的最大感受是,它真的做到了“授人以渔”。之前学习数字信号处理,总感觉像是在死记硬背一些公式和概念,很难真正理解其内在的逻辑和联系。《数字信号处理——原理、实现及应用(第2版)》却彻底改变了我的这种感受。作者在讲解原理时,非常有技巧地将理论与实际联系起来,不是孤立地抛出概念,而是通过大量的图示和生动的例子,帮助我们建立起直观的理解。我特别喜欢它在介绍各种变换(比如傅里叶变换、拉普拉斯变换等)时,会详细解释它们分别解决了什么问题,以及它们在时域和频域上的对应关系,这让我一下子豁然开朗。更重要的是,这本书在“实现”方面下了很大的功夫,它不像其他很多书那样,只讲理论,然后在实现部分语焉不详。这本书详细介绍了各种核心算法的实现步骤,甚至还给出了伪代码,这对于我这样需要动手实践的人来说,简直是福音。我可以直接借鉴书中的思路和方法,来编写自己的程序,解决实际问题。而“应用”部分,更是让我看到了数字信号处理的无限可能性,各种行业的实际案例,让我对这个学科有了更深刻的认识,也激发了我去探索更多新的应用方向。这本书不仅仅是学习知识,更重要的是培养了我解决问题的能力和独立思考的能力。
评分说实话,我拿到这本《数字信号处理——原理、实现及应用(第2版)》之前,对数字信号处理的理解停留在非常零散的片段上,感觉像是大海捞针。但这本书真的把我带进了一个全新的世界。它没有那种上来就吓人的学术腔调,而是用一种非常“接地气”的方式,把那些复杂的概念讲得明明白白。我最喜欢的一点是,它不是那种只讲理论的书,而是把“原理”和“实现”完美地结合在了一起。比如,在介绍完一个原理之后,它会立刻告诉你这个原理在实际中是怎么用的,以及用代码怎么去实现它。这对于我这种想把学到的东西变成实际技能的人来说,简直太友好了。书里大量的图示和表格,也帮助我非常直观地理解那些抽象的数学公式。我特别喜欢它在“应用”部分的介绍,感觉像是打开了一个新世界的大门,让我看到了数字信号处理原来可以在这么多领域发挥作用,而且是如此重要。从通信到医疗,再到我们日常生活中接触到的各种电子设备,背后都有数字信号处理的影子。这本书让我觉得,这个领域不再是高不可攀的学术殿gotcha,而是触手可及、并且充满潜力的实际技术。它让我对未来学习和研究的方向有了更清晰的认识,也给了我很大的信心去尝试自己动手实现一些小的项目。
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