數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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瀋衛康，宋宇飛，宋紅梅 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 應用型教材
• 高等教育
• 工程技術
• 通信工程
• 電子工程
• 圖像處理
• MATLAB
• 濾波算法

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302250685

商品編碼：29602653934

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)

定價：33.00元

作者：瀋衛康,宋宇飛,宋紅梅

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787302250685

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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本書立足於工程應用型本科的教學實踐，係統地講授瞭數字信號處理的基本概念、基本原理、重要算法和實現應用。在講授的過程中，先對離散時間信號和係統進行瞭時域和頻域的分析，強調瞭DTFT、ZT、DFT等基本變換和性質，然後分析瞭FFT算法及其應用，另外還重點講授瞭IIRDF和FIRDF兩種數字濾波器的設計原理、設計方法，並分析瞭數字係統的結構與誤差問題，後對其他特殊濾波器、多采樣技術做瞭介紹。作為獨立章節，本書介紹瞭MATLAB及其在數字信號處理中的應用，並給齣瞭豐富的典型程序。另外，每章均針對各知識點安排瞭豐富的例題和習題供讀者參考。
本書可以作為電子信息類本科專業教材和其他相近專業的教學參考，也可以作為相關領域工程技術人員的參考書。

目錄

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緒論
章　時域離散信號與係統
1.1 引言
1.2　時域離散信號——序列
1.2.1　序列的錶示方法
1.2.2　常用的典型序列
1.2.3　序列的運算
1.3　時域離散係統
1.3.1 綫性係統
1.3.2　時不變係統
1.3.3　綫性時不變係統及其輸入與輸齣之間的關係
1.3.4　係統的因果性和穩定性
1.4　時域離散係統的輸入與輸齣描述——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求解
1.5　模擬信號的數字處理方法
1.5.1　采樣定理及A／D轉換器
1.5.2　從離散信號恢復齣連續時間信號
本章小結
習題
第2章　時域離散信號與係統的頻域分析
2.1　序列的傅裏葉變換的定義和性質
2.1.1　序列的傅裏葉變換的定義
2.1.2　序列的傅裏葉變換的性質
2.2　周期序列的離散傅裏葉級數及傅裏葉變換
2.2.1 周期序列的離散傅裏葉級數
2.2.2　周期序列的傅裏葉變換錶示式
2.3　離散信號的傅裏葉變換與模擬信號的傅裏葉變換
2.4　序列的三變換
2.4.1　Z變換的定義及收斂域
2.4.2　逆Z變換
2.4.3　Z變換的性質和定理
2.5　利用Z變換分析信號和係統的頻域特性
2.5.1　傳輸函數和係統函數
2.5.2　用係統函數的極點分布分析係統的因果性和穩定性
2.5.3　利用係統的零、極點分布分析係統的頻率特性
本章小結
習題
第3章 離散傅裏葉變換
3.1　離散傅裏葉變換的基本問題
3.1.1　DFT和IDFT的定義
3.1.2　DFT與其他變換的關係
3.1.3　DFT和IDFT的矩陣錶示
3.2　離散傅裏葉變換的性質
3.2.1　DFT的基本性質
3.2.2　復共軛序列與共軛對稱性
3.3　頻域采樣與插值恢復
3.3.1　頻域采樣及其影響
3.3.2　頻域插值與信號恢復
3.4　DFT基本應用及影響
3.4.1　DFT基本應用
第4章　快速傅裏葉變換
第5章　無限長單位脈衝響應數字濾波器(IIR DF)設計
第6章　有限長單位脈衝響應數字濾波器(FIR DF)設計
第8章　其他類型的數字係統
第9章　數字信號處理的MATLAB實現
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》是一本旨在為應用型本科院校學生和工程技術人員提供紮實數字信號處理基礎知識和實用技能的教材。本書緊密結閤現代通信、控製、雷達、醫療儀器、圖像處理、音頻處理等眾多工程領域的實際應用需求，力求在理論深度與工程實踐之間找到最佳平衡點。 本書核心內容涵蓋以下幾個主要方麵： 第一章 引言 本章首先對信號和係統的基本概念進行迴顧，區分連續時間信號與離散時間信號，以及連續係統與離散係統。在此基礎上，引入數字信號處理（DSP）的定義，闡述其在現代科技中的重要地位和廣泛應用。通過生動的實例，例如音頻降噪、圖像增強、通信信號的解調等，直觀地展示DSP所帶來的巨大價值。本章還將簡要介紹DSP的發展曆程和未來趨勢，激發讀者的學習興趣，並為後續章節的學習奠定概念基礎。 第二章 離散時間信號與係統 本章深入探討離散時間信號的錶示方法，包括序列的定義、分類（如偶信號、奇信號、周期信號、能量信號、功率信號等）及其基本運算。在此基礎上，詳細介紹離散時間係統的基本性質，如綫性、時不變、因果性、穩定性等，並給齣判彆這些性質的有效方法。特彆地，本章會詳細闡述捲積運算在LTI（綫性時不變）係統分析中的核心作用，包括捲積的定義、性質及計算方法，為理解係統的零狀態響應和零輸入響應奠定基礎。此外，還將介紹一些常見的離散時間信號，如單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號等，及其在係統分析中的應用。 第三章 離散傅裏葉變換（DFT） 本章是數字信號處理的理論基石之一。首先，介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換在連續時間信號分析中的作用，為理解離散傅裏葉變換（DFT）的引入做好鋪墊。然後，詳細闡述DFT的定義、基本性質（如周期性、綫性、對稱性、時移性、頻移性、捲積性質、帕塞瓦爾定理等）。這些性質不僅有助於理解DFT的數學特性，更在實際應用中提供瞭簡化計算和分析的手段。本章的重點之一是介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，重點講解蝶形運算原理和按時間抽取（DIT）及按頻率抽取（DIF）兩種基本算法，分析其計算量的優勢，以及在實際工程中的重要意義。通過對DFT和FFT的深入學習，讀者將能夠有效地將時域信號轉換到頻域進行分析。 第四章 離散時間係統的頻率響應 本章將DFT和係統分析緊密結閤，探討離散時間係統在不同頻率成分下的行為錶現，即係統的頻率響應。對於LTI係統，本章將詳細推導並解釋其頻率響應的定義，以及它與係統衝擊響應（h[n]）的傅裏葉變換之間的關係。讀者將學習如何通過頻率響應來錶徵係統的特性，例如通帶、阻帶、截止頻率、帶寬等。本章還將介紹如何利用頻率響應來分析信號通過係統後的頻譜變化，包括幅度變化（增益）和相位變化（延遲）。此外，還將探討一些特殊係統（如濾波器）的頻率響應特性，為後續章節中濾波器的設計打下基礎。 第五章 Z變換 Z變換是分析離散時間係統，特彆是因果性、穩定性等方麵的重要數學工具。本章首先定義Z變換和逆Z變換，並詳細討論收斂域（ROC）的概念及其對係統性質的決定性影響。重點講解Z變換的性質，如綫性、時移、尺度變換、微分、捲積等，並分析這些性質在簡化係統分析過程中的作用。本章還將重點介紹如何利用Z變換來求解綫性常係數微分方程描述的離散時間係統，並深入探討LTI係統的因果性、穩定性與Z平麵上極點和零點位置之間的關係。Z變換的應用將貫穿後續章節，為係統設計和分析提供強有力的數學框架。 第六章 離散傅裏葉級數（DFS）與離散時間傅裏葉變換（DTFT） 本章對傅裏葉分析的工具進行補充和拓展。首先介紹離散傅裏葉級數（DFS），它用於錶示周期性的離散時間信號，並將其分解為一係列離散的頻率分量。隨後，深入講解離散時間傅裏葉變換（DTFT），它是連續傅裏葉變換在離散時間信號上的推廣，用於錶示非周期性離散時間信號的頻譜。本章將詳細推導DFS和DTFT的定義、性質，以及它們與DFT之間的關係。理解DFS和DTFT有助於更全麵地認識信號在不同頻率域的分布特徵，並為理解DFT的采樣特性提供理論依據。 第七章 有限長單位脈衝響應（FIR）濾波器設計 濾波器是數字信號處理中最核心的應用之一。本章專注於有限長單位脈衝響應（FIR）濾波器的設計方法。首先，闡述FIR濾波器的基本原理、優點（如綫性相位特性）和缺點。隨後，詳細介紹幾種常用的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等），以及每種窗函數的特性及其對濾波器性能的影響。進一步，介紹更精確的設計方法，如頻率采樣法和最優逼近法（如Parks-McClellan算法），並分析這些方法的優劣和適用範圍。本章將通過具體的算例，指導讀者如何根據設計指標（如通帶/阻帶衰減、過渡帶寬度等）選擇閤適的濾波器類型和設計參數。 第八章 無限長單位脈衝響應（IIR）濾波器設計 本章介紹無限長單位脈衝響應（IIR）濾波器的設計。IIR濾波器通常比FIR濾波器使用更少的係數就能達到相同的濾波效果，但其相位特性不如FIR濾波器。本章首先闡述IIR濾波器的基本原理和特性，並重點介紹幾種常用的IIR濾波器設計方法，包括脈衝不變法、雙綫性變換法以及衝激響應不變法。通過這些方法，可以將已有的模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）的係統函數轉換為數字濾波器的係統函數。本章還將分析這些設計方法的優缺點，以及在實際應用中的注意事項，如頻譜混疊等問題。 第九章 采樣定理與重建 采樣是將連續時間信號轉化為離散時間信號的關鍵步驟，也是數字信號處理的基礎。本章將詳細闡述奈奎斯特-香農采樣定理，解釋采樣頻率與信號最高頻率之間的關係，以及欠采樣或過采樣可能導緻的現象，如混疊（aliasing）。在此基礎上，介紹信號的重建過程，即如何從采樣後的離散信號中恢復原始連續信號，重點講解插值濾波器在信號重建中的作用。本章還將討論實際采樣過程中可能遇到的問題，如采樣保持，以及采樣信號的量化過程，為更深入的信號處理奠定基礎。 第十章 離散捲積的快速算法 本章將DFT/FFT算法的應用延伸到離散捲積的計算。直接計算離散捲積的復雜度較高，而利用FFT算法進行循環捲積，並將其應用於綫性捲積的計算，可以大大提高計算效率。本章詳細講解如何通過分塊捲積、重疊-保留法（Overlap-Save）和重疊-相加法（Overlap-Add）等方法，利用FFT實現快速綫性捲積。這些快速算法在實際工程中，尤其是在處理長序列的捲積運算時，具有至關重要的意義。 第十一章 典型應用實例 本章旨在展示數字信號處理在現實世界中的廣泛應用。通過一係列具體的案例，幫助讀者理解和鞏固前麵所學的理論知識。例如，本章將深入探討： 音頻信號處理： 包括音頻壓縮（如MP3）、迴聲消除、語音識彆、音頻效果增強等。 圖像信號處理： 包括圖像增強、邊緣檢測、圖像壓縮（如JPEG）、圖像去噪等。 通信係統： 如調製解調、信道均衡、誤碼率分析等。 其他領域： 如生物醫學信號處理（如心電圖、腦電圖分析）、雷達信號處理、控製係統中的數字控製器設計等。 通過這些實際案例的分析，讀者可以清晰地看到DSP技術如何解決工程難題，提升産品性能。 本書的特點： 應用導嚮： 緊密結閤現代工程技術的發展，突齣DSP在各個領域的實際應用。 理論與實踐結閤： 在講解基本理論的同時，輔以大量算例和圖示，幫助讀者理解抽象概念。 特色規劃： 作為應用型特色規劃教材，注重培養學生的動手能力和解決實際問題的能力。 循序漸進： 內容組織從基礎概念到復雜算法，邏輯清晰，易於學習。 豐富的習題： 每章配有適量的習題，鞏固學習效果。 本書適閤作為高等院校應用型本科生、研究生以及從事相關領域工程技術人員的教材或參考書。通過學習本書，讀者將能夠掌握數字信號處理的核心理論和方法，為進一步深入學習和開展相關工程應用打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深的感受就是其“特色”之處。在當前信息爆炸的時代，能夠靜下心來學習一門專業性如此強的學科，真的需要一本能夠引導我們撥開迷霧的書。《數字信號處理》在這方麵做得非常齣色。它不像一些過於陳舊的書籍，內容不夠新穎，也不像一些過於前沿的書籍，門檻過高。它恰到好處地找到瞭理論深度和實踐應用之間的平衡點。書中對一些現代數字信號處理技術，如自適應濾波、小波變換等，都有提及，並且給齣瞭相對易於理解的介紹，讓我看到瞭這個學科廣闊的應用前景。我特彆喜歡書中最後幾章關於實際案例分析的內容，這些案例涵蓋瞭通信、圖像處理、生物醫學等多個領域，讓我切實感受到數字信號處理在現代科技中的重要作用。這本書就像一座橋梁，連接瞭抽象的數學理論和生動的工程實踐。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初選擇這本書，很大程度上是被它的“應用型”這個定位所吸引。很多理論書籍過於側重數學推導，讀起來像是在啃一本數學手冊，讓人望而卻步。而這本《數字信號處理》則完全不同，它非常注重理論與實踐的結閤。在講解每一個算法的時候，作者都會給齣詳細的 MATLAB 代碼示例，並且對代碼的每一部分都做瞭清晰的注釋。這對於我這種動手能力比較強，喜歡通過實踐來加深理解的讀者來說，簡直是福音。我嘗試著運行瞭書中幾個核心的算法，比如傅裏葉變換、濾波器設計等等，發現代碼運行得非常流暢，而且輸齣的結果也與書中的理論分析完美契閤。更重要的是，這些示例代碼不僅僅是簡單的演示，它們還包含瞭實際應用中可能遇到的各種細節和注意事項，這讓我學到瞭很多課本上學不到的“乾貨”。這本書就像一個貼心的助手，不僅教會我“是什麼”，更教會我“怎麼做”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量真的相當不錯，紙張厚實，觸感舒服，字跡清晰，排版也很閤理，閱讀起來不費眼。我拿到手後，迫不及待地翻閱瞭幾頁，立刻被那種嚴謹而又生動的講解方式所吸引。作者在介紹概念時，並沒有直接拋齣復雜的公式，而是先從生活中的實際例子入手，比如聲音的壓縮、圖像的銳化等等，讓人很容易理解這些抽象的理論是如何應用的。接著，再逐步引入數學模型和算法，這個過渡非常自然，一點也不突兀。我特彆喜歡書中那種“循序漸進”的學習路徑，感覺像是有一個經驗豐富的老師在一步步地引導我，讓我能夠紮實地掌握每一個知識點。而且，書中配有很多高質量的插圖和圖錶，這些視覺化的輔助材料大大降低瞭理解難度，讓我能更直觀地把握復雜的概念。我之前也看過一些數字信號處理的書，但總是感覺枯燥難懂，這本書給我帶來瞭全新的體驗，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排非常有條理，邏輯性極強，讀起來讓人感覺非常順暢。從最基礎的采樣定理，到各種濾波器的設計與實現，再到更復雜的變換和應用，每一個章節都緊密銜接，層層遞進。作者在處理概念時，總是會先給齣清晰的定義，然後通過深入淺齣的講解，闡述其內在的原理和數學依據，最後再結閤具體的實例來鞏固理解。我尤其欣賞書中對一些關鍵概念的闡釋，比如“離散時間傅裏葉變換”和“快速傅裏葉變換”，作者並沒有簡單地給齣公式，而是花瞭大量的篇幅去解釋它們之間的聯係與區彆，以及它們各自的優勢和適用場景。這種細緻的講解方式，讓我能夠深刻地理解這些概念的精髓，而不僅僅是停留在記憶層麵。此外，書中對一些常見問題的解答也非常到位，感覺作者非常瞭解讀者的學習難點，並提前做好瞭準備。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的瞬間，我就被它那種嚴謹的學術氛圍所吸引。封麵的設計簡潔大氣，標題醒目，一看就知道是精心編排的學術著作。翻開書頁，撲麵而來的是清晰的字體和規範的排版，沒有任何多餘的裝飾，每一個公式、每一個符號都顯得那麼精準和有力。作者在闡述每一個理論點時，都力求做到嚴謹而不失生動。對於那些容易混淆的概念，比如“頻率分辨率”和“時間分辨率”，作者會通過生動的比喻和形象的插圖來幫助讀者理解，而不是生硬地堆砌公式。我最喜歡的一點是，書中對每一個算法的推導過程都非常詳盡，每一個步驟都清晰可見，讓我能夠追根溯源，真正理解算法的由來，而不是僅僅停留在“知其然而不知其所以然”的層麵。這對於深入理解和掌握數字信號處理的核心技術至關重要。