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刘向东著 著

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• MATLAB
• 滤波器
• 傅里叶变换
• 嵌入式系统

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508353708

商品编码：29657982141

包装：平装

出版时间：2007-05-01

基本信息

书名：DSP技术原理与应用

定价：32.00元

作者：刘向东著

出版社：中国电力出版社

出版日期：2007-05-01

ISBN：9787508353708

字数：489000

页码：320

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统介绍了TMS320C2000系列DSP的总体结构、CPU及存储器映像、寻址方式、指令系统等，重点阐述了CCS2软件集成开发环境和汇编程序开发及C语言程序设计、DSP的定点浮点运算、TMS320C2000系列小系统硬件设计与扩展接口设计、事件管理器及正弦波脉宽调制/电压空间矢量PWM控制。本书还结合TMS320C2000系列DSP的特点介绍了TMS320C2000系列在电机控制、伺服系统和电力系统监测与控制中的应用，对TMS320C2000应用过程中出现的主要问题和解决方法进行了总结。
　　本书内容涵盖了TMS320C2000系列DSP应用系统的设计基础知识和软硬件开发的基本内容，给出了大量DSP系统硬件设计的典型方案的原理图和软件代码。本书面向的读者对象主要是各领域中从事自动控制、能源变换、仪器仪表和信号处理的科研及工程技术人员，也可作为高等学校工业自动化、电力电子、自动控制、仪器仪表、电力系统自动化和通信等专业高年级本科生及硕士研究生的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信号解析与系统建模》 图书简介 在瞬息万变的现代科技浪潮中，理解和操控信息的本质是解锁无数创新应用的关键。本书《信号解析与系统建模》深入探讨了信号处理的 foundational principles，以及如何构建精确的系统模型来模拟、预测和优化现实世界的动态过程。它不仅仅是一本教材，更是一本面向理论探索和实践创新的指南，旨在为读者提供一套严谨且实用的分析工具，以应对从通信、控制到生物医学工程等广泛领域中的复杂挑战。 本书的首要目标是建立读者对“信号”这一核心概念的深刻认知。我们从信号的定义、分类入手，区分了连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等基本属性。在此基础上，本书详细阐述了信号的数学表示方法，包括傅里叶级数、傅里叶变换以及拉普拉斯变换和Z变换等，这些强大的数学工具能够将时域的复杂信号映射到频域，揭示其内在的频谱特性。通过对这些变换的深入剖析，读者将能够理解信号的频率构成、带宽限制以及瞬态响应，为后续的系统分析打下坚实的基础。 接下来，本书将重点转移到“系统”的建模上。我们首先定义了系统的基本概念，包括输入、输出、稳定性、因果性、线性与非线性、时不变与时变等关键属性。在此基础上，本书系统地介绍了多种系统建模方法。对于线性时不变（LTI）系统，卷积是描述其输入输出关系的基石，本书将详细讲解离散卷积和连续卷积的计算方法，并阐释其在系统响应分析中的重要作用。此外，我们还将探讨差分方程和微分方程在离散系统和连续系统建模中的应用，以及如何利用这些方程来刻画系统的动态行为。 为了更有效地分析和设计系统，本书引入了系统函数（传递函数）的概念。通过拉普拉斯变换和Z变换，我们可以将描述LTI系统的微分方程或差分方程转换为代数形式的系统函数，这大大简化了系统的分析过程。本书将详细讲解如何从系统方程导出系统函数，如何利用系统函数分析系统的频率响应（增益和相位），以及如何通过极点和零点来理解系统的稳定性、瞬态响应和稳态响应。这些知识对于理解系统的设计约束和优化系统性能至关重要。 本书的一大亮点在于对各种信号处理基本操作的详尽介绍。这包括信号的变换（如时移、尺度变换、翻转）、信号的组合（如加法、乘法）以及信号的滤波。我们详细阐述了低通、高通、带通和带阻滤波器的工作原理，包括它们的理想特性、实际实现以及在信号去噪、特征提取等方面的应用。本书还将介绍采样理论，深入剖析奈奎斯特-香农采样定理，并探讨过采样和欠采样对信号重建的影响，以及抗混叠滤波器的设计。 在进一步提升分析能力方面，本书引入了随机信号的理论。我们阐述了随机变量、概率密度函数、累积分布函数等基本概念，并详细介绍了平稳过程、自相关函数和功率谱密度。这些概念是理解和处理现实世界中不可避免的噪声和不确定性的关键。本书将解释如何利用这些工具来表征随机信号的统计特性，以及如何在包含噪声的系统中设计鲁棒的估计器和滤波器，例如维纳滤波器。 除了理论的深入探讨，本书还高度重视数学工具的实践应用。离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现算法快速傅里叶变换（FFT）是本书的重要组成部分。我们将详细介绍DFT的定义、性质及其在频域分析中的广泛用途，例如频谱分析、信号滤波和相关计算。FFT的出现极大地加速了DFT的计算，本书将解释FFT的原理，并展示如何在实际工程中利用FFT进行高效的信号处理。 本书还专门开辟章节探讨了数字滤波器的设计。我们区分了无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并详细介绍了它们各自的设计方法和优缺点。对于IIR滤波器，我们将讲解巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器的设计技术；对于FIR滤波器，我们将介绍窗函数法和频率采样法等设计方法。读者将学习如何根据实际应用的需求（如通带/阻带衰减、过渡带宽度、相位失真等）来选择和设计合适的数字滤波器。 为了使读者能够将理论知识转化为实际能力，本书在章节中穿插了大量的实例和练习题。这些示例涵盖了信号解析和系统建模在不同领域的应用，例如： 通信系统： 信号的调制解调、信道建模、信息编码与解码、频谱分析在无线通信中的应用。 控制系统： 建立被控对象的数学模型、分析系统的稳定性与响应、设计控制器（如PID控制器）以实现期望的系统性能。 图像处理： 图像的滤波、边缘检测、特征提取，以及图像压缩的原理。 音频信号处理： 音频信号的录制、回放、效果处理（如混响、均衡）、语音识别的基础。 生物医学信号： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）等信号的分析与去噪。 本书强调的不仅仅是理论公式的记忆，更重要的是对这些概念背后物理意义的理解，以及如何将它们应用于解决实际问题。我们鼓励读者通过动手实践来加深理解，例如利用MATLAB、Python等编程语言来实现各种信号处理算法和系统模型。 总而言之，《信号解析与系统建模》是一本全面而深入的著作，它为读者提供了一个坚实的理论基础和一套实用的分析工具，以应对当今世界日益增长的信号处理和系统建模需求。无论您是电子工程、通信工程、自动化、计算机科学，还是其他相关领域的学生、研究人员或工程师，本书都将成为您探索信息世界、创造创新解决方案的宝贵资源。通过学习本书，您将能够更深刻地理解我们周围世界的运作方式，并具备改造和优化它的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编写质量，从一个长期关注信号处理领域发展的从业者的角度来看，展现出一种难得的老派学术严谨性。它似乎没有被太多追逐时髦术语的风气所影响，而是专注于打磨那些经过时间考验的核心技术。我注意到书中对于离散时间系统理论的铺陈，几乎达到了教科书级别的完备性，每一个定义、每一个定理的引用都显得精准无误。它花费了大量篇幅来解释采样定理的深层含义以及反走样（aliasing）现象的成因和校正，这对于理解数字化的本质至关重要。这种强调基础的写作方式，虽然可能在某些章节显得略微“老旧”，但恰恰保证了读者无论未来技术如何演变，其根基都不会动摇。当然，这种专注也带来了一个后果：对于当前热门的基于GPU或FPGA的高速并行DSP实现技术，以及深度学习在信号处理中的新兴应用，书中提及较少，更多是停留在算法层面而非硬件加速层面。这是一本“慢工出细活”的经典之作，适合希望沉下心来，真正弄懂“为什么”而不是仅仅学会“怎么做”的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本《DSP技术原理与应用》的书籍，从内容上看，似乎更侧重于对数字信号处理（DSP）基础理论的深入探讨和清晰阐述。我特别欣赏它在讲解那些抽象的数学概念和算法时所采用的直观比喻和详尽的推导过程。作者并没有满足于仅仅罗列公式，而是力求让读者理解每一个数学变换背后的物理意义和工程含义。比如，在讲解傅里叶变换时，书中通过大量生动的图示，将时域和频域的转换过程可视化，这对于初学者来说无疑是一大福音。此外，书中对滤波器设计部分的覆盖也相当全面，从经典的FIR和IIR滤波器，到更先进的自适应滤波技术，都有涉及，并且每一种方法都配有详细的步骤说明和性能分析，让人感觉这本书不仅是一本理论教材，更像是一本实用的工程手册。遗憾的是，虽然理论部分讲解得非常透彻，但在实际应用案例的丰富性上，我希望能看到更多贴近前沿工业界实际需求的具体项目剖析，比如在嵌入式系统或特定领域（如雷达信号处理或生物医学工程）中的深度应用案例，那样会使这本书的指导价值更上一层楼。整体而言，对于希望打下扎实DSP基础的工程师或学生来说，这本书的价值是毋庸置疑的，它构建了一个坚实的知识框架。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的深度令人印象深刻，它绝非一本市面上的泛泛而谈的入门读物，更像是一部需要反复研读的工具书。作者在探讨自相关函数和互相关函数时，展现了对统计信号处理的深刻理解，书中对高斯白噪声通过线性时不变系统后的输出特性分析非常到位，这些都是高级通信系统设计中必须掌握的知识点。书中的章节组织体现了极强的专业性，从连续信号到离散化，再到数字化，每一步的过渡都经过了深思熟虑。我尤其欣赏它对数字调制解调原理的介绍，虽然没有深入到具体芯片级的实现细节，但对BPSK、QPSK等基础调制的理论性能边界的推导非常清晰，帮助读者理解通信系统性能的理论极限。不过，这本书似乎更偏向于传统的通信和控制领域的DSP应用。对于近年来在语音识别、图像增强等新兴领域中大量采用的基于变换域的特征提取方法，比如小波变换（Wavelet Transform）的介绍相对较为简略，这使得这本书在覆盖当前跨学科DSP应用广度上略显不足。总体而言，它是一部极具学术价值的DSP基石之作，为深入研究提供了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常像是在跟随一位经验丰富的导师进行一对一辅导。作者的语言风格非常平实且富有启发性，它没有使用过于晦涩难懂的行话来故作高深，而是努力将复杂的信号处理过程拆解成一系列易于消化的逻辑步骤。例如，在介绍功率谱密度估计时，它不仅讲解了经典周期图法，还细致对比了经典的韦尔奇法和现代的最小方差无偏广义（MVDR）谱估计，这种对比式的讲解，极大地帮助我区分了不同方法的适用场景和优缺点。书中对Z变换和Z域分析的讲解尤为出色，作者巧妙地结合了控制论中的系统稳定性概念来阐释Z域的收敛域（ROC），使得原本枯燥的复变函数分析变得有了实际的工程意义。如果非要挑剔的话，书中在关于编程实现方面的内容略显不足，虽然理论扎实，但如果能提供一些主流语言（如Python或MATLAB）的伪代码或关键实现片段，将能更好地帮助读者完成从理论到代码的转化，让“应用”二字体现得更加淋漓尽致。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验非常流畅，作者的叙述风格非常注重逻辑的连贯性和知识的层层递进。我尤其赞赏它在介绍完一个核心概念后，立刻紧接着给出相关的数学证明或复杂度分析，这种严谨的结构使得读者能够很自然地建立起理论与实践之间的桥梁。例如，在阐述量化噪声和截断误差时，作者并未回避这些在实际系统中至关重要的非理想因素，反而将其置于一个突出的位置进行分析，并给出了降低这些误差的有效策略，这体现了作者深厚的工程素养。全书的排版也十分考究，图表的清晰度和专业性毋庸置疑，很多自制图表比市面上许多教材的配图更加精炼有力，有效地辅助了复杂的概念理解。唯一的不足可能在于，对于那些已经有一定DSP基础，更偏向于快速掌握特定高级算法应用的读者而言，前几章花费的时间可能稍显冗长，但考虑到本书的目标群体可能更偏向于建立全面的知识体系，这也许是必要的取舍。总的来说，这是一部系统性强、论证严密的专业著作，对提升读者的理论深度非常有帮助。