基本信息
書名:數字信號處理——原理、實現及應用(第2版)
定價:35.00元
作者:高西全,丁玉美,闊永紅
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2010-06-01
ISBN:9787121107641
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.459kg
編輯推薦
內容提要
本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材。
本書係統地介紹瞭數字信號處理的基本原理、算法及其軟硬件實現方法。主要講述時域離散信號與係統的基本概念和時域、頻域的分析方法。重點介紹離散傅裏葉變換及其快速算法、數字濾波的基本概念與理論、數字濾波器的設計與實現方法。介紹模擬信號數字處理原理與方法、多采樣率數字信號處理的基本理論和高效實現方法,數字信號處理的典型應用。
結閤各章的內容,介紹相應的MATLAB信號處理工具箱函數,並給齣用MATLAB闡述問題和求解計算問題的程序。各章中安排瞭豐富的例題、習題和上機題。
本書適閤作為高等學校電子信息類專業和相近專業本科生教材,也可以作為相關專業科技人員的參考書。
目錄
緒論
0.1 數字信號處理的基本內容
0.2 數字信號處理的實現方法
0.3 數字信號處理的主要優點
章 時域離散信號和係統
1.1 引言
1.2 模擬信號、時域離散信號和數字信號
1.2.1 時域離散信號和數字信號
1.2.2 時域離散信號的錶示方法
1.2.3 常用時域離散信號
1.3 時域離散係統
1.3.1 綫性時不變時域離散係統
1.3.2 綫性時不變係統輸齣和輸入之間的關係
1.3.3 係統的因果性和穩定性
1.4 時域離散係統的輸入輸齣描述法——綫性常係
數差分方程
1.4.1 綫性常係數差分方程
1.4.2 綫性常係數差分方程的遞推解法
1.4.3 用MATLAB求解差分方程
1.4.4 應用舉例——滑動平均濾波器
習題與上機題
第2章 時域離散信號和係統的頻域分析
2.1 引言
2.2 時域離散信號的傅裏葉變換
2.2.1 時域離散信號的傅裏葉變換的定義
2.2.2 周期信號的離散傅裏葉級數
2.2.3 周期信號的傅裏葉變換
2.2.4 時域離散信號傅裏葉變換的性質
2.3 時域離散信號的Z變換
2.3.1 時域離散信號Z變換的定義及其與傅裏
葉變換的關係
2.3.2 Z變換的收斂域與序列特性之間的關係
2.3.3 逆Z變換
2.3.4 Z變換的性質和定理
2.4 利用Z變換對信號和係統進行分析
2.4.1 係統的傳輸函數和係統函數
2.4.2 根據係統函數的極點分布分析係統的因
果性和穩定性
2.4.3 用Z變換求解係統的輸齣響應
2.4.4 係統穩定性的測定及穩定時間的計算
2.4.5 根據係統的零、極點分布分析係統的
頻率特性
習題與上機題
第3章 離散傅裏葉變換(DFT)及其快速算法(FFT)
3.1 離散傅裏葉變換的定義及物理意義
3.1.1 DFT定義
3.1.2 DFT與ZT、FT、DFS的關係
3.1.3 DFT的矩陣錶示
3.1.4 用MATLAB計算序列的DFT
3.2 DFT的主要性質
3.3 頻域采樣
3.4 DFT的快速算法——快速傅裏葉變換(FFT)
3.4.1 直接計算DFT的特點及減少運算量的基本途徑
3.4.2 基2 FFT算法
3.5 DFT(FFT)應用舉例
3.5.1 用DFT(FFT)計算兩個有限長序列的
綫性捲積
3.5.2 用DFT計算有限長序列與無限長序列的
綫性捲積(85)
3.5.3 用DFT對序列進行譜分析
習題與上機題
第4章 模擬信號數字處理
4.1 模擬信號數字處理原理方框圖
4.2 模擬信號與數字信號的相互轉換
4.2.1 時域采樣定理
4.2.2 帶通信號的采樣
4.2.3 A/D變換器
4.2.4 將數字信號轉換成模擬信號
4.3 對數字信號處理部分的設計考慮
4.4 綫性模擬係統的數字模擬
4.5 模擬信號的頻譜分析
4.5.1 公式推導及參數選擇
4.5.2 用DFT(FFT)對模擬信號進行譜分析的誤差
4.5.3 用DFT(FFT)對周期信號進行譜分析
習題與上機題
第5章 數字濾波器的基本概念及一些特殊濾波器
5.1 數字濾波器的基本概念
5.2 理想數字濾波器
5.2.1 理想數字濾波器的特點及分類
5.2.2 理想濾波器的近似實現
5.3 簡單濾波器的設計
5.3.1 一階數字濾波器
5.3.2 二階數字濾波器
5.3.3 低通到高通的簡單變換
5.4 數字諧振器
5.5 數字陷波器
5.6 全通濾波器
5.7 小相位濾波器
5.8 梳狀濾波器
5.9 正弦波發生器
習題與上機題
第6章 IIR數字濾波器(IIRDF)設計
6.1 模擬濾波器設計
6.1.1 模擬濾波器設計指標
6.1.2 巴特沃思模擬低通濾波器設計
6.1.3 切比雪夫(Chebyshev)濾波器設計
6.1.4 橢圓濾波器
6.1.5 貝塞爾(Bessel)濾波器設計
6.1.6 用MATLAB設計模擬濾波器
6.1.7 五種類型模擬濾波器的比較
6.1.8 頻率變換與高通、帶通及帶阻濾波器設計
6.2 IIR數字濾波器設計
6.2.1 用脈衝響應不變法設計IIRDF
6.2.2 用雙綫性變換法設計IIRDF
6.2.3 高通、帶通和帶阻IIRDF
6.2.4 IIRDF的頻率變換
習題與上機題
第7章 FIR數字濾波器(FIRDF)設計
7.1 綫性相位FIRDF及其特點
7.2 用窗函數法設計FIRDF
7.2.1 用窗函數法設計FIRDF的基本方法
7.2.2 窗函數法的設計性能分析
7.2.3 典型窗函數介紹
7.2.4 用窗函數法設計FIRDF的步驟及
MATLAB設計函數(192)
7.3 利用頻率采樣法設計FIRDF
7.3.1 頻率采樣設計法的基本概念
7.3.2 設計綫性相位特性FIRDF時,頻域
采樣H (k)的設置原則
7.3.3 逼近誤差及改進措施
7.4 利用等波紋佳逼近法設計FIRDF
7.4.1 等波紋佳逼近法的基本思想
7.4.2 remez和remezord函數介紹
7.4.3 FIR希爾伯特變換器和FIR數字微分器設計
7.5 FIRDF與IIRDF的比較
習題與上機題
第8章 時域離散係統的實現
8.1 引言
8.2 FIR網絡結構
8.2.1 FIR直接型結構和級聯型結構
8.2.2 綫性相位結構
8.2.3 FIR頻率采樣結構
8.2.4 快速捲積法
8.3 IIR網絡結構
8.3.1 IIR直接型網絡結構
8.3.2 IIR級聯型網絡結構
8.3.3 IIR並聯型網絡結構
8.3.4 轉置型網絡結構
8.4 格型網絡結構
8.4.1 全零點格型網絡結構
8.4.2 全極點格型網絡結構
8.5 用軟件實現各種網絡結構
8.6 數字信號處理中的量化效應
8.6.1 量化及量化誤差
8.6.2 A/D變換器中的量化效應
8.6.3 係數量化效應
8.6.4 運算中的量化效應
8.7 濾波器設計與分析工具
習題與上機題
第9章 多采樣率數字信號處理
9.1 引言
9.2 整數因子抽取
9.3 整數因子內插
9.4 按有理數因子I/D的采樣率轉換
9.5 采樣率轉換濾波器的高效實現方法
9.5.1 直接型FIR濾波器結構
9.5.2 多相濾波器結構
9.6 采樣率轉換係統的多級實現
9.7 采樣率轉換器的MATLAB實現
9.8 采樣率轉換在數字語音係統中的應用
9.8.1 數字語音係統中的信號采樣過程及
其存在的問題
9.8.2 數字語音係統中改進的A/D轉換方案
9.8.3 接收端D/A轉換器的改進方案
習題與上機題
0章 數字信號處理應用舉例
10.1 引言
10.2 數字信號處理在雙音多頻撥號係統中的應用
10.3 數字信號處理在音樂信號處理中的應用
10.3.1 時域處理
10.3.2 頻域處理
附錄A MATLAB信號處理工具箱函數錶
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
這本書給我的最大感受是,它真的做到瞭“授人以漁”。之前學習數字信號處理,總感覺像是在死記硬背一些公式和概念,很難真正理解其內在的邏輯和聯係。《數字信號處理——原理、實現及應用(第2版)》卻徹底改變瞭我的這種感受。作者在講解原理時,非常有技巧地將理論與實際聯係起來,不是孤立地拋齣概念,而是通過大量的圖示和生動的例子,幫助我們建立起直觀的理解。我特彆喜歡它在介紹各種變換(比如傅裏葉變換、拉普拉斯變換等)時,會詳細解釋它們分彆解決瞭什麼問題,以及它們在時域和頻域上的對應關係,這讓我一下子豁然開朗。更重要的是,這本書在“實現”方麵下瞭很大的功夫,它不像其他很多書那樣,隻講理論,然後在實現部分語焉不詳。這本書詳細介紹瞭各種核心算法的實現步驟,甚至還給齣瞭僞代碼,這對於我這樣需要動手實踐的人來說,簡直是福音。我可以直接藉鑒書中的思路和方法,來編寫自己的程序,解決實際問題。而“應用”部分,更是讓我看到瞭數字信號處理的無限可能性,各種行業的實際案例,讓我對這個學科有瞭更深刻的認識,也激發瞭我去探索更多新的應用方嚮。這本書不僅僅是學習知識,更重要的是培養瞭我解決問題的能力和獨立思考的能力。
評分作為一名在實際工作中會接觸到大量信號處理問題的工程師,我一直在尋找一本能夠既提供堅實理論基礎,又能指導實際應用的參考書。很多教科書雖然嚴謹,但往往脫離實際,讀起來枯燥乏味,而一些技術手冊則過於零散,缺乏係統性。《數字信號處理——原理、實現及應用(第2版)》這本書,可以說是我近期遇到的最滿意的技術書籍之一。它在原理部分,並沒有迴避那些必要的數學推導,但卻能以一種非常優化的方式呈現,關鍵點清晰可見,邏輯鏈條完整。更難能可貴的是,它在講解理論的同時,時刻不忘與實際應用相結閤。書中關於濾波器設計、譜分析、信號變換等章節,都深入淺齣地剖析瞭這些概念在通信、音頻、圖像處理等領域的實際應用場景。我尤其欣賞它在“實現”這一塊的詳盡介紹,這部分內容對於我們這些需要將理論轉化為代碼的工程師來說,簡直是無價之寶。它不僅僅是告訴你“是什麼”,更告訴你“怎麼做”。書中提供的算法解釋和可能的實現方式,極大地縮短瞭我摸索的時間。而且,第二版在一些前沿技術和應用案例上進行瞭更新,這使得這本書的時效性更強,能夠跟上行業發展的步伐。總體而言,這本書為我提供瞭一個非常紮實的理論基礎,同時又提供瞭可以直接落地的實踐指導,極大地提升瞭我解決實際問題的能力。
評分這本書真的讓我眼前一亮,雖然我不是一個科班齣身的信號處理愛好者,但一直對這個領域充滿好奇。市麵上相關的書籍很多,有些過於理論化,讓人望而卻步,有些又太過淺顯,無法深入。而這本《數字信號處理——原理、實現及應用(第2版)》就恰好找到瞭一個非常好的平衡點。它不像某些教材那樣,上來就堆砌一堆讓人頭暈的公式和定理,而是以一種非常清晰、循序漸進的方式,將抽象的數學概念與直觀的物理意義聯係起來。我特彆喜歡它對每一個核心概念的講解,都配有非常生動形象的例子,比如在講到傅裏葉變換的時候,作者不僅僅是給齣瞭數學推導,還用瞭聲波、圖像等具體場景來幫助理解,這讓我在腦海中能夠構建齣清晰的圖像,而不是僅僅停留在符號層麵。而且,它也不是那種“紙上談兵”的書,在原理講解之後,緊接著就是“實現”,這部分內容簡直是為我這樣的實踐者量身定製的。書中詳細介紹瞭各種常用算法的實現細節,甚至還涉及瞭一些編程語言的僞代碼,這對我來說是巨大的福音。我一直想將理論知識轉化為實際應用,但苦於不知道如何下手,這本書正好解決瞭我的痛點。它提供瞭一個清晰的路綫圖,讓我知道如何去設計和實現自己的數字信號處理係統。這種理論與實踐緊密結閤的風格,讓我在學習過程中充滿瞭成就感,也激發瞭我繼續深入探索的興趣。
評分說實話,我拿到這本《數字信號處理——原理、實現及應用(第2版)》之前,對數字信號處理的理解停留在非常零散的片段上,感覺像是大海撈針。但這本書真的把我帶進瞭一個全新的世界。它沒有那種上來就嚇人的學術腔調,而是用一種非常“接地氣”的方式,把那些復雜的概念講得明明白白。我最喜歡的一點是,它不是那種隻講理論的書,而是把“原理”和“實現”完美地結閤在瞭一起。比如,在介紹完一個原理之後,它會立刻告訴你這個原理在實際中是怎麼用的,以及用代碼怎麼去實現它。這對於我這種想把學到的東西變成實際技能的人來說,簡直太友好瞭。書裏大量的圖示和錶格,也幫助我非常直觀地理解那些抽象的數學公式。我特彆喜歡它在“應用”部分的介紹,感覺像是打開瞭一個新世界的大門,讓我看到瞭數字信號處理原來可以在這麼多領域發揮作用,而且是如此重要。從通信到醫療,再到我們日常生活中接觸到的各種電子設備,背後都有數字信號處理的影子。這本書讓我覺得,這個領域不再是高不可攀的學術殿gotcha,而是觸手可及、並且充滿潛力的實際技術。它讓我對未來學習和研究的方嚮有瞭更清晰的認識,也給瞭我很大的信心去嘗試自己動手實現一些小的項目。
評分在我看來,這本書的價值不僅僅在於它所涵蓋的知識廣度,更在於其深度和實用性。《數字信號處理——原理、實現及應用(第2版)》是一本我願意反復翻閱的工具書。它在“原理”部分,對數字信號處理的核心概念,如采樣定理、傅裏葉分析、Z變換、濾波器理論等,都進行瞭係統而深入的闡述。作者沒有止步於理論的錶麵,而是力求揭示其背後的數學本質和物理含義,這對於理解信號處理的“為什麼”至關重要。而且,作者在處理復雜數學推導時,非常注重邏輯的連貫性和清晰性,盡量避免瞭不必要的繁瑣,讓讀者能夠抓住重點。然而,這本書最讓我稱道的是其“實現”部分。它不僅僅停留在理論層麵,而是將理論知識轉化為可操作的步驟和算法。書中提供瞭大量的算法描述和僞代碼,這對於想要將理論應用於實際工程開發的讀者來說,提供瞭極大的便利。例如,在介紹IFFT的實現時,它會詳細說明其步驟和注意事項,這比單純的理論公式要來得實在得多。至於“應用”部分,則為我們展示瞭數字信號處理在各個領域的廣泛應用,從通信係統的設計到生物醫學信號的分析,再到圖像和視頻的處理,這些生動的案例不僅拓展瞭我們的視野,也激發瞭我們將所學知識應用於解決實際問題的熱情。這本書的第二版更新也及時,加入瞭一些新的技術和應用方嚮,使其更具前瞻性。
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