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

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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
• 信號處理
• 通信工程
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121122026

商品編碼：29638250946

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

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內容提要

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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

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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

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文摘

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序言

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數字信號的奧秘：從理論到實踐的探索 在信息爆炸的時代，數字信號已滲透到我們生活的方方麵麵，從高清影音的流暢播放，到無綫通信的便捷溝通，再到醫療影像的精準診斷，無不依賴於對數字信號的深入理解與高效處理。本書旨在揭示數字信號處理的迷人世界，帶領讀者深入探索其背後的科學原理，並掌握將這些理論轉化為實際應用的強大技術。 第一部分：信號與係統的基石 理解數字信號處理，首先需要建立堅實的信號與係統理論基礎。本部分將從最基本的概念入手，逐步深入。 信號的本質與分類： 我們將首先探討什麼是信號，它們是如何産生的，以及如何進行分類。從連續時間信號到離散時間信號，從周期信號到非周期信號，從能量信號到功率信號，我們將詳細闡述各種信號的特性，並通過直觀的例子幫助讀者建立清晰的認知。重點將放在離散時間信號上，這是數字信號處理的核心對象。我們將學習如何用數學語言精確描述這些信號，例如通過序列錶示、基本信號單元（如單位衝階躍、單位衝激）以及它們的組閤。 係統的響應與特性： 信號的處理離不開係統。本部分將深入研究各種係統的數學模型，理解它們如何對輸入信號做齣反應。我們將重點關注綫性時不變（LTI）係統，這是數字信號處理中最重要的一類係統。通過捲積的數學運算，我們將揭示LTI係統對任意輸入信號的輸齣信號是如何形成的。此外，我們還將探討係統的穩定性、因果性、記憶性等重要特性，這些特性直接關係到係統的實用性和性能。 傅裏葉分析的強大力量： 傅裏葉分析是理解信號頻譜特性的核心工具。本部分將詳細介紹傅裏葉級數和傅裏葉變換在信號分析中的應用。我們將學習如何將一個信號分解成不同頻率的正弦和餘弦分量的疊加，從而揭示信號在頻域上的分布。這將為後續的濾波、采樣等處理奠定基礎。對於離散時間信號，我們將重點學習離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其性質，理解其與連續時間傅裏葉變換的聯係與區彆。 Z變換的通用性： Z變換是離散時間LTI係統分析和設計的強大數學工具，它能夠將復雜的時域運算轉化為代數運算，極大地簡化瞭分析過程。本部分將係統介紹Z變換的定義、性質以及收斂域的概念。我們將學習如何利用Z變換來求解LTI係統的零輸入響應和零狀態響應，從而全麵理解係統的行為。同時，Z變換也為我們理解離散時間傅裏葉變換（DTFT）提供瞭更廣闊的視角。 第二部分：離散時間信號的數字化過程 將連續時間信號轉化為離散時間信號，即進行采樣，是數字信號處理的第一步。本部分將聚焦於這一關鍵過程。 采樣理論的核心：奈奎斯特-香農采樣定理： 為什麼需要以一定的速率對信號進行采樣？本部分將詳細闡述奈奎斯特-香農采樣定理，這是數字信號處理的基石。我們將解釋采樣定理的原理，理解奈奎斯特速率（也稱為奈奎斯特頻率）的概念，並探討欠采樣和過采樣的後果。我們將通過清晰的數學推導和生動的圖示，幫助讀者深刻理解采樣過程中可能齣現的混疊現象以及如何避免混疊。 重構連續信號：插值技術的應用： 采樣後，我們得到瞭離散時間信號。在某些情況下，我們需要將離散信號重新轉換為連續信號，或者在已知部分離散點值的情況下估計其他點的值。本部分將介紹各種插值技術，如零階保持、一階保持、sinc插值等，並分析它們的優缺點以及適用場景。理解插值技術對於從采樣數據中恢復原始信息至關重要。 第三部分：離散時間係統的分析與設計 理解瞭信號的數字化過程，接下來我們將深入研究對這些離散時間信號進行處理的係統。 差分方程與係統函數： 離散時間LTI係統通常可以用差分方程來描述。本部分將介紹如何建立和求解差分方程，以及差分方程與係統函數（H(z)）之間的關係。通過Z變換，我們將看到差分方程的求解轉化為在Z域中的代數運算，這大大簡化瞭分析。 頻率響應的深入理解： 係統的頻率響應描述瞭係統對不同頻率分量的增益和相位變化。本部分將繼續深入探討頻率響應的概念，以及它與係統函數H(z)在單位圓上的取值之間的聯係。我們將學習如何根據頻率響應來判斷係統的特性，例如低通、高通、帶通和帶阻特性。 有限脈衝響應（FIR）濾波器： FIR濾波器是一類重要的離散時間濾波器，其輸齣僅取決於當前和過去的有限數量的輸入樣本。本部分將詳細介紹FIR濾波器的結構、設計方法和性質。我們將學習如何利用窗函數法、頻率采樣法等方法設計滿足特定頻率響應要求的FIR濾波器。FIR濾波器具有綫性相位特性，在一些應用中具有重要優勢。 無限脈衝響應（IIR）濾波器： IIR濾波器是另一類重要的離散時間濾波器，其輸齣取決於當前和過去的輸入樣本以及過去的輸齣樣本。本部分將介紹IIR濾波器的結構、設計方法和性質。我們將學習如何將模擬濾波器設計技術（如巴特沃斯、切比雪夫）轉換為數字IIR濾波器設計，並理解IIR濾波器在設計復雜頻率響應時的效率。 第四部分：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 對於實際應用而言，計算離散傅裏葉變換（DFT）至關重要，而快速傅裏葉變換（FFT）則大大提高瞭DFT的計算效率。 離散傅裏葉變換（DFT）的原理與應用： DFT是分析離散時間信號頻譜特性的核心工具。本部分將詳細介紹DFT的定義、性質，以及它在信號分析、頻譜估計等方麵的應用。我們將理解DFT如何將一個有限長度的離散時間信號變換到頻率域，從而揭示其頻譜成分。 快速傅裏葉變換（FFT）算法： 直接計算DFT的計算量很大，尤其當信號長度較大時。本部分將介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，它是一種高效計算DFT的算法。我們將重點介紹Cooley-Tukey算法，並理解FFT算法如何通過分治策略顯著降低計算復雜度。FFT算法的齣現極大地推動瞭數字信號處理在工程實踐中的應用。 第五部分：信號處理的進階主題與應用 在掌握瞭基礎理論和核心技術之後，本部分將進一步拓展讀者對信號處理的認知，介紹一些更高級的主題和實際應用。 多速率信號處理： 在許多應用中，需要處理不同采樣率的信號，例如音頻編解碼、通信係統等。本部分將介紹多速率信號處理的概念，包括上采樣和下采樣，以及它們在改變信號采樣率時的作用和注意事項。 譜分析技術： 除瞭基本的傅裏葉分析，還有許多更先進的譜分析技術，用於更精確地估計信號的功率譜密度。本部分將簡要介紹一些經典的譜估計方法，如周期圖法、Welch法等。 數字信號處理在工程中的廣泛應用： 數字信號處理技術已滲透到各個工程領域。本部分將列舉並簡要介紹其在通信係統（如調製解調、信道編碼）、音頻信號處理（如音頻壓縮、噪聲消除）、圖像處理（如圖像壓縮、邊緣檢測）、生物醫學信號處理（如心電圖、腦電圖分析）等方麵的實際應用案例，幫助讀者認識到數字信號處理的巨大價值和廣闊前景。 本書力求理論與實踐相結閤，通過詳細的解釋、清晰的數學推導以及豐富的例證，幫助讀者建立對數字信號處理的全麵理解。無論是初學者還是有一定基礎的工程師，都能從中獲得寶貴的知識和啓發，為解決實際工程問題打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書時，第一印象是它的厚重感，但翻開之後，發現內容組織得極其精妙，完全沒有“堆砌知識點”的通病。它在每一個章節的末尾都設置瞭“迴顧與展望”的小節，這個設計極大地幫助瞭我梳理本章的知識體係，並為下一章的學習打下瞭良好的銜接基礎。這本書的深度足以滿足研究生階段的學習需求，但其語言的親和力又使其對本科高年級學生也相當友好。例如，它在解釋差分方程到Z域多項式轉換時，不僅給齣瞭代數推導，還輔以瞭對采樣後信號特徵的直觀理解，讓人能夠從多個角度去理解同一個數學操作。我發現自己對如何設計一個具有特定幅頻特性的數字濾波器有瞭前所未有的清晰思路。這本書的結構如同一個精密的鍾錶，每一個齒輪——每一個章節——都緊密嚙閤，推動著整個知識體係的運轉。它不是一本可以快速翻完的書，它更像是一位沉默但極具智慧的導師，需要你投入時間去研讀、去思考，而它迴報給你的，將是對整個離散時間信號處理領域深刻而堅實的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本信號處理的教材真是讓人眼前一亮，它不像我之前讀過的那些枯燥的教科書，而是真正做到瞭深入淺齣。書中的講解非常清晰，即便是初次接觸離散時間信號處理的讀者，也能很快抓住核心概念。尤其是它對傅裏葉變換和Z變換的闡述，簡直是教科書級彆的典範，不僅有嚴謹的數學推導，還配有大量直觀的圖示來輔助理解。作者似乎深諳讀者的睏惑點，總能在關鍵地方給齣精闢的注解，讓人豁然開朗。我尤其欣賞它在理論與實際應用之間的平衡，書中穿插的案例分析，讓我能真切感受到這些數學工具在實際工程問題中的強大威力。讀完前幾章，我感覺自己對數字濾波器的設計和分析都有瞭全新的認識，不再是停留在錶麵的公式記憶，而是真正理解瞭背後的原理。這本書的排版和印刷質量也相當不錯，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞，這對於需要長時間學習的專業書籍來說，是一個非常重要的加分項。總而言之，這是一本集理論深度、清晰度與實用性於一體的優秀教材，強烈推薦給所有從事信號處理相關領域的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我以前對“離散時間信號處理”這個領域一直抱持著一種敬而遠之的態度，總覺得它充滿瞭復雜的數學公式，難以掌握。但自從開始翻閱這本大部頭後，我的看法徹底改變瞭。這本書最成功的一點，或許在於它將那些看似高不可攀的理論，用一種非常“接地氣”的方式呈現瞭齣來。它的敘事風格非常流暢，仿佛一位經驗豐富的大師正在你身邊循循善誘。特彆是關於譜分析的部分，它沒有急於拋齣復雜的算法，而是先從直覺上解釋為什麼我們需要對信號進行變換，變換的意義何在，然後再逐步引入DFT和FFT。這種“為什麼”先於“怎麼做”的講解順序，極大地增強瞭學習的內驅力。我發現自己不再是被動地接受知識，而是主動地去探索信號在不同域中錶現的差異。這本書的篇幅雖大，但每一頁的信息密度都很高，卻又不顯得擁擠，這再次印證瞭齣版方的專業水準。對於想要從零開始，但又目標明確，希望最終能達到專業應用水平的學習者來說，這無疑是極佳的起點。

評分☆☆☆☆☆

我最近在準備一個非常重要的項目，急需一本能快速提升我在這方麵知識深度的參考書，幸好找到瞭這本。它的內容組織邏輯極其嚴密，從最基礎的采樣理論開始，穩步過渡到復雜的係統分析和設計。我特彆喜歡它在介紹IIR和FIR濾波器時所采用的對比分析方法，這使得我們可以清晰地看到不同濾波器結構的優缺點以及適用的場景。書中的習題設計也十分巧妙，難度適中且富有啓發性，很多題目本身就是對某個重要概念的深度挖掘，逼迫你去思考，而不是簡單地套用公式。我感覺這本書不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種嚴謹的、係統的信號處理思維方式。此外，書中對離散隨機信號處理的介紹也相當到位，這一點在很多同類書籍中往往被一帶而過，但它卻給予瞭足夠的篇幅和深度，這對現代通信和控製領域的研究至關重要。閱讀過程中，我時不時會停下來，迴味作者的措辭，那種對細節的把控和對概念的精確定義，體現瞭作者深厚的學術功底和教學經驗。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的工程師，我通常對教材持有一種挑剔的態度，很多新齣版的書籍要麼過於偏重理論的炫耀，要麼淪為應用手冊。然而，這本教材卻奇跡般地找到瞭一個黃金分割點。它在介紹現代數字信號處理技術時，非常注重曆史背景和發展脈絡的梳理。例如，在講到自適應濾波時，它清晰地勾勒齣瞭LMS算法的演變過程，以及它在實際噪聲消除中的應用限製和改進方嚮。這種對技術發展“來龍去脈”的交代，對於需要做齣技術選型決策的專業人士來說，價值韆金。書中對於離散時間係統的穩定性、可觀測性和可控性等經典控製理論的交叉內容處理得十分細膩，展現瞭跨學科知識的融會貫通。我特彆留意瞭它關於量化誤差和有限字長效應的討論，這部分內容往往是理論模型與實際硬件實現之間的橋梁，處理得是否到位，直接決定瞭一本書的實用價值。這本書在這方麵的探討深入且切閤實際，讓我受益匪淺，值得反復查閱。