離散時間信號處理(第三版)(英文版) 9787121122026 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

美奧本海姆，美謝弗 著

圖書標籤:

• 離散時間信號處理
• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 控製工程
• 第三版
• 電子工業齣版社
• 9787121122026

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121122026

商品編碼：29636824187

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

基本信息

書名：離散時間信號處理(第三版)(英文版)

定價：99.80元

作者：(美)奧本海姆,(美)謝弗

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787121122026

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：1.480kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書係統論述瞭離散時間信號處理的基本理論和方法，是國際信號處理領域中的經典教材。內容包括離散時間信號與係統，z變換，連續時間信號采樣，綫性時不變係統的變換分析，離散時間係統結構，濾波器設計方法，離散傅裏葉變換，離散傅裏葉變換的計算，利用離散傅裏葉變換的信號傅裏葉分析，參數信號建模，離散希爾伯特變換，倒頻分析和同態反捲積。本書例題和習題豐富，具有實用價值。

目錄

---

1 Introduction
2　Discrete-Time Signals and Systems
3 The z-Transform
4　Sampling of Continuous-Time Signals
5 Transform Analysis of Linear Time-Invariant Systems
6 Structures for Discrete-Time Systems
7 Filter Design Techniques.493
8 The Discrete Fourier Transform
9 Computation of the Discrete Fourier Transform
10 Fourier Analysis of Signals Using the Discrete Fourier Transform
11 Parametric Signal Modeling
12 Discrete Hilbert Transforms
13 Cepstrum Analysis and Homomorphic Deconvolution
Problems.
Appendix A Random Signals
Appendix B Continuous-Time Filters
Appendix C Answers to Selected Basic Problems
Bibliography
Index

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

數字信號的世界：理解、分析與應用 本書深入探索瞭離散時間信號處理這一核心領域，旨在為讀者提供堅實的理論基礎和豐富的實踐指導。從信號的本質、采樣理論到各種濾波器設計與分析方法，再到傅裏葉變換及其變種在信號分析中的關鍵作用，本書層層遞進，引導讀者一步步揭開數字信號處理的奧秘。 第一部分：信號的基石——離散時間信號的錶示與分析 任何數字信號處理的起點，都是對信號本身的深刻理解。本書首先聚焦於離散時間信號，詳細闡述瞭它們的定義、特性以及如何用數學語言進行準確描述。我們知道，現實世界中的許多信號，如聲音、圖像、溫度、壓力等，都是連續變化的。然而，在數字係統中，我們無法直接處理這些連續信號。因此，“采樣”這一過程至關重要。本書將詳細講解采樣定理，即奈奎斯特-香農采樣定理，解釋為何需要以特定頻率對連續信號進行采樣纔能無損地恢復原始信息。我們將深入探討采樣過程中可能齣現的混疊現象，並介紹防止混疊的抗混疊濾波器。 除瞭時域的錶示，傅裏葉變換是分析信號頻率成分的強大工具。本書將引入離散時間傅裏葉變換 (DTFT)，它揭示瞭離散時間信號的頻率特性。我們將詳細講解 DTFT 的性質，並展示如何利用它來理解信號的頻譜構成。然而，DTFT 的計算往往是不可行的，因為它們涉及無限和。因此，本書將重點介紹離散傅裏葉變換 (DFT)，這是在計算機上實際計算信號頻譜的基礎。我們將詳細介紹 DFT 的計算方法、性質，以及其在信號分析中的廣泛應用。 為瞭更高效地計算 DFT，快速傅裏葉變換 (FFT) 應運而生。本書將深入講解 FFT 的算法原理，包括蝶形運算和按位反轉等關鍵概念，並演示如何利用 FFT 極大地加速 DFT 的計算，這對於實時信號處理至關重要。 在信號分析中，捲積是描述綫性時不變 (LTI) 係統如何響應輸入信號的核心運算。本書將詳細講解捲積的定義、計算方法及其重要性質。我們將展示如何利用捲積來預測係統輸齣，以及如何通過反捲積來恢復輸入信號。 第二部分：塑造信號的靈魂——濾波器設計與應用 濾波器是數字信號處理中最核心的應用之一。它們能夠選擇性地保留或抑製信號的特定頻率成分，從而實現信號的增強、去噪、整形等目的。本書將係統地介紹兩種主要的濾波器類型：無限衝激響應 (IIR) 濾波器和有限衝激響應 (FIR) 濾波器。 對於 IIR 濾波器，我們將從其基本結構和設計原理入手，詳細介紹巴特沃斯 (Butterworth)、切比雪夫 (Chebyshev) 和橢圓 (Elliptic) 等經典設計方法。我們將討論如何根據濾波器規格（如通帶、阻帶、紋帶等）來選擇閤適的設計類型，並演示設計過程中的關鍵步驟，包括極點和零點的配置。我們將探討 IIR 濾波器的優點（如高階數下更少的計算量）和缺點（如相位失真）。 相比之下，FIR 濾波器具有綫性相位響應的顯著優點，這在許多應用中至關重要，例如音頻信號處理和數據通信。本書將詳細介紹 FIR 濾波器的設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。我們將分析不同窗函數對濾波器性能的影響，以及如何選擇閤適的窗函數來滿足設計要求。此外，還將介紹 Parks-McClellan 算法等最優設計方法，以獲得更優的濾波器性能。 本書將深入探討各種濾波器的應用場景，例如： 低通濾波器： 用於平滑信號，去除高頻噪聲，例如音頻降噪、圖像模糊。 高通濾波器： 用於保留高頻成分，去除低頻乾擾，例如音頻信號的激勵、邊緣檢測。 帶通濾波器： 用於選擇特定頻率範圍內的信號，例如無綫通信中的信道選擇。 帶阻濾波器： 用於抑製特定頻率範圍內的信號，例如消除電源綫乾擾。 我們將結閤實際算例，展示如何利用這些濾波器來解決工程中的實際問題。 第三部分：超越基礎——高級主題與現代應用 在掌握瞭離散時間信號處理的基本原理和濾波器設計方法之後，本書將進一步拓展到一些更高級的主題，為讀者在更廣泛的領域內應用這些技術打下基礎。 譜分析是信號處理中的另一個重要分支，它關注信號的功率譜密度 (PSD) 的估計。本書將介紹功率譜密度的概念，以及如何從有限長度的信號樣本中估計齣信號的功率譜。我們將討論經典的功率譜估計方法，如周期圖法，並探討其局限性。在此基礎上，我們將介紹更高級的功率譜估計算法，如 Welch 方法，它們通過段平均等技術來降低估計的方差，提高估計的精度。 自相關函數和互相關函數是描述信號統計特性的重要工具。本書將詳細講解自相關函數的定義、性質及其在信號分析中的應用，例如檢測信號的周期性、識彆噪聲。同時，我們將介紹互相關函數，它用於衡量兩個信號之間的相似性，在信號的同步、匹配濾波等領域發揮著關鍵作用。 隨機信號處理是離散時間信號處理的一個重要組成部分，因為現實世界中的許多信號都包含隨機成分。本書將介紹隨機信號的基本概念，如平穩性、獨立性，以及如何描述隨機信號的統計特性。我們將探討如何利用概率論和數理統計的工具來分析和處理隨機信號。 短時傅裏葉變換 (STFT) 是處理非平穩信號（其頻率成分隨時間變化的信號）的有力工具。與傅裏葉變換一次性分析整個信號的頻率信息不同，STFT 通過使用一個固定長度的“窗口”在時域上滑動，並對窗口內的信號進行傅裏葉變換，從而獲得信號在不同時間段內的頻率信息。本書將詳細介紹 STFT 的原理，並展示其在語音信號分析、音樂信息檢索等領域的應用。 小波變換作為一種更先進的時頻分析方法，能夠提供比 STFT 更精細的時頻分辨率。小波變換利用不同尺度和位置的小波基函數來分解信號，能夠同時捕捉信號的瞬時頻率信息和信號的細節特徵。本書將介紹小波變換的基本思想，並簡要探討其在圖像壓縮、信號去噪等方麵的潛力。 數字信號處理在現代科技中的應用將貫穿全書。本書將穿插介紹離散時間信號處理技術在各個領域的實際應用，包括但不限於： 通信係統： 數字調製解調、信道編碼、噪聲抑製。 音頻信號處理： 音頻壓縮、語音識彆、音頻效果處理。 圖像與視頻處理： 圖像壓縮、邊緣檢測、濾波、目標識彆。 生物醫學工程： 生理信號（如心電圖、腦電圖）的分析與處理。 控製係統： 傳感器信號的處理與反饋控製。 金融數據分析： 信號濾波與模式識彆。 通過這些實際案例的分析，讀者將能夠深刻體會到離散時間信號處理的強大能力，並激發他們在實際工程和研究中應用這些技術的興趣。 本書旨在為初學者構建起牢固的理論基礎，為有一定基礎的讀者提供更深入的理解和更廣闊的應用視野。通過理論講解、例題分析和概念闡述，我們希望能夠幫助讀者掌握離散時間信號處理的核心技術，並能夠將其成功應用於解決現實世界中的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在實際硬件開發中與數字信號打交道的人來說，這本書對DFT/FFT算法的講解，是我最受用的部分之一。它沒有把快速傅裏葉變換（FFT）僅僅當作一個快速計算離散傅裏葉變換（DFT）的“黑箱”算法來介紹。相反，作者花費瞭大量篇幅去剖析蝶形運算的結構、數據的位反轉順序，以及不同FFT算法（如Cooley-Tukey的基2、基4等）之間的性能權衡。書中對計算復雜度的分析非常透徹，讓你明白在資源受限的環境下，如何根據數據長度選擇最閤適的FFT實現。更難能可貴的是，它還討論瞭在有限精度下進行FFT計算時可能齣現的量化誤差和捨入誤差，並提齣瞭在實際芯片實現中需要注意的事項。這使得這本書超越瞭一般的理論範疇，直接觸及到瞭嵌入式係統和DSP芯片編程的核心難點。很多參考手冊隻會告訴你怎麼用庫函數，但這本書卻能讓你理解庫函數背後的數學原理和工程約束，這種自底嚮上的理解，在解決那些稀奇古怪的實現Bug時，簡直是救命稻草。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書最深的感受是它在“係統”構建上的完整性。它不僅僅是離散信號處理的知識點羅列，更像是一張宏大的地圖，清晰地標示齣瞭從連續時間信號的采集（A/D轉換的理論基礎）到離散時間係統的分析與設計，再到最終的頻率域處理的完整流程。書中對於綫性時不變（LTI）係統的時域捲積和頻域乘積之間的關係闡述得極具洞察力，用圖示和公式的雙重轟炸，徹底鞏固瞭傅裏葉變換在信號處理中的核心地位。此外，書中對II型和IV型變換的特殊處理，以及對周期信號和非周期信號在Z域和DFT域錶示的區彆討論，都體現瞭作者對細節的極緻把控。閱讀這本書的過程，就像是在攀登一座知識的高塔，雖然過程略顯辛苦，每一步都需要用力，但一旦站到頂端，俯瞰整個信號處理領域的全貌時，那種豁然開朗的感覺，是其他任何輕量級讀物都無法給予的。它需要的不僅僅是學習，更是一種沉浸式的、對理論的虔誠探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的例題和習題部分，絕對是教科書級彆的典範。我尤其欣賞它在章節末尾設置的那些“挑戰性”問題，它們往往不是簡單的套公式就能解決的，而是要求讀者將前幾章學到的知識融會貫通，進行綜閤分析和設計。比如，在討論FIR濾波器設計時，它沒有直接給齣Parks-McClellan算法的最終形式，而是先引導你去思考，在有限的階數和允許的紋波約束下，如何找到最優的幅頻響應，這個過程的啓發性極強。我做那些關於IIR濾波器雙綫性變換的習題時，體會到瞭它的嚴謹性。書中不僅展示瞭如何將模擬濾波器映射到離散域，還非常細緻地討論瞭頻率“扭麯”（Aliasing）的問題以及如何通過預畸變來補償，這種對實際工程問題的深入考量，使得理論學習不再是空中樓閣。很多其他教材隻是輕描淡寫地帶過，但這本書會用好幾頁篇幅，配上精密的圖示，讓你徹底搞明白“為什麼”要這麼做，而不是簡單地告訴你“怎麼做”。可以說，光是把這些習題認認真真地做完，對信號處理的理解深度就能提升好幾個檔次，絕對物超所值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常樸實，那種帶著年代感的字體和配色，一下子就讓人感覺迴到瞭那個信號處理的黃金時代。我拿到手的時候，首先被它的厚度給“震懾”住瞭，這顯然不是那種能一口氣讀完的“快餐讀物”，更像是一部需要耐心啃食的經典武功秘籍。它對基礎概念的闡述極為詳盡，從最基本的采樣定理講起，每一步的推導都清晰可見，不像有些現代教材那樣上來就拋齣復雜的公式，讓人摸不著頭腦。我記得我第一次翻閱時，特意去找瞭關於Z變換的部分，它的解釋角度非常多維，不僅有代數上的推導，還結閤瞭收斂域的概念進行幾何解釋，這對於理解係統的穩定性和因果性簡直是醍醐灌頂。這本書的排版雖然略顯陳舊，但信息密度極高，很多看似不起眼的腳注裏，都隱藏著作者對特定問題的深刻見解，需要仔細品味。對於初學者而言，它可能需要一點時間去適應這種“慢節奏”的深度講解，但一旦你跟上瞭它的節奏，你會發現自己對離散時間係統的理解變得無比紮實，仿佛地基打得無比牢固。它更像是一位經驗豐富的老教授，坐在你身邊，不厭其煩地為你講解每一個細節，而不是一個隻會羅列公式的冷冰冰的工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格，用一個詞來形容就是“沉穩的權威感”。它不像近些年齣版的很多教材那樣追求花哨的彩色圖錶和極其現代的案例，它的魅力在於其內容的曆久彌新。即使是討論一些在今天看來可能略顯基礎的譜估計方法，作者也能從其産生的曆史背景、數學假設和局限性三個維度進行剖析。我特彆喜歡它在介紹經典譜分析方法（如周期圖、Welch平均法）時的對比分析。它不會武斷地說哪個方法“更好”，而是清晰地列齣每種方法的方差和分辨率的權衡，並用嚴謹的數學工具來證明這些權衡的閤理性。這種不偏不倚、注重原理的敘述方式，迫使讀者自己去思考在特定應用場景下，哪種工具纔是最優解。這本書的行文流暢，邏輯鏈條極其清晰，雖然涉及大量數學推導，但每一步的過渡都設計得非常自然，很少齣現邏輯跳躍感。它建立起的是一種嚴謹的、科學的思維框架，而不是一套死闆的解題步驟。