數字電視技術實訓教程 第2版 9787111368908 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉修文 著

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111368908

商品編碼：29660617382

包裝：平裝

齣版時間：2012-03-01

基本信息

書名:數字電視技術實訓教程 第2版

定價：43.00元

售價：29.2元,便宜13.8元,摺扣67

作者:劉修文

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-03-01

ISBN：9787111368908

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

內容提要

　　本書以高職教育的培養目標為依據，以實訓內容為主要綫索來編寫。主要內容包括：數字電視概述、數字電視編碼技術、傳輸碼流及其復用技術、數字電視傳輸方式與調製技術、衛星數字電視接收設備的安裝與調試、有綫數字電視雙嚮傳輸技術、有綫數字電視機頂盒、有綫數字電視主要技術參數及其測量、有綫數字電視故障分析與排除。隨書所附光盤中收錄瞭12個實訓內容的演示錄像。

目錄

作者介紹

文摘

序言

數字信號處理基礎與應用 書籍簡介 《數字信號處理基礎與應用》深入淺齣地闡述瞭數字信號處理（DSP）的基本原理、核心算法和廣泛應用。本書旨在為讀者構建堅實的DSP理論基礎，並引導讀者掌握將這些理論轉化為實際工程應用的技能。全書結構嚴謹，內容翔實，理論與實踐並重，是DSP領域不可多得的參考著作。 第一章 數字信號處理概述 本章首先對數字信號處理的定義、發展曆程及其在現代科技中的地位進行瞭係統性的介紹。我們將探討模擬信號與數字信號的本質區彆，以及為何數字信號處理能夠取代模擬信號處理在諸多領域的優勢地位。隨後，深入剖析數字信號處理所解決的核心問題，包括信號的錶示、變換、濾波、分析等。重點闡述瞭離散時間信號和係統的基本概念，如離散信號的采樣、量化過程，以及綫性時不變（LTI）係統的特性，這是理解後續所有DSP算法的基礎。本章還將展望DSP技術在通信、音頻、圖像、生物醫學、金融等領域的廣泛應用前景，為讀者勾勒齣DSP技術宏偉的藍圖，激發學習興趣。 第二章 離散時間信號和係統 本章是DSP理論體係的基石。我們將詳細介紹各類重要的離散時間信號，包括單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等，並分析它們的數學性質。在此基礎上，係統地闡述離散時間係統的基本性質：綫性、時不變、因果性、穩定性。重點講解瞭捲積運算，它是描述LTI係統輸入輸齣關係的數學工具，並提供瞭多種計算捲積的方法。此外，本章還將介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT），它是分析離散時間信號頻譜特性的強大工具，揭示瞭信號在頻率域的分布規律。通過對DTFT的深入理解，讀者將能更好地把握信號的頻率成分，為後續的濾波和變換打下基礎。 第三章 Z變換與逆Z變換 Z變換是分析離散時間係統及其頻率響應的核心數學工具，其重要性不亞於傅裏葉變換在連續時間信號分析中的作用。本章將全麵解析Z變換的定義、性質以及收斂域的概念。我們將詳細推導Z變換的常用性質，如綫性性質、時移性質、尺度變換性質、捲積性質等，並說明這些性質在信號和係統分析中的應用。重點講解瞭如何利用Z變換來求解LTI係統的零輸入響應和零狀態響應，從而完全描述係統的行為。此外，本章還將深入探討逆Z變換的計算方法，包括部分分式展開法、長除法等，幫助讀者從Z域迴到時域，理解係統的時域響應。通過對Z變換及其逆變換的掌握，讀者將能從代數角度更深入地理解離散時間係統的特性，為係統設計奠定基礎。 第四章 離散傅裏葉變換（DFT）與傅裏葉級數（DFS） 當信號長度有限且離散時，我們便需要離散傅裏葉變換（DFT）來分析其頻譜。本章將介紹DFT的定義及其與DTFT的關係，強調DFT是DTFT在有限長信號上的采樣。我們將詳細講解DFT的性質，如周期性、綫性、對稱性、帕塞瓦爾定理等，並演示如何利用這些性質簡化計算。同時，本章還將介紹離散傅裏葉級數（DFS），它用於分析周期離散信號的頻譜，是DFT的重要理論補充。本章的重點在於理解DFT如何將一個時域上的離散信號分解為一係列復指數信號的疊加，從而揭示其頻率成分。通過對DFT的學習，讀者將掌握在數字域進行頻譜分析的基本方法。 第五章 快速傅裏葉變換（FFT） 直接計算DFT的計算量與信號長度的平方成正比，對於長信號而言計算效率低下。快速傅裏葉變換（FFT）算法極大地解決瞭這一問題，使DFT的計算復雜度從$O(N^2)$降低到$O(N log N)$。本章將詳細介紹兩種經典的FFT算法：按時間抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按頻率抽取的FFT。我們將通過詳細的算法流程圖和算例，清晰地闡述這兩種算法的工作原理，包括蝶形運算的概念和實現。此外，本章還將討論FFT在實際應用中的注意事項，如信號的長度選擇、數據排序等。掌握FFT算法是進行高效數字信號處理的關鍵技能，它廣泛應用於通信、雷達、圖像處理等領域。 第六章 數字濾波器設計 濾波是數字信號處理中最核心、應用最廣泛的技術之一。本章將係統地介紹數字濾波器的基本概念、分類以及設計方法。我們將區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，並深入分析它們的優缺點、適用場景以及設計挑戰。 IIR濾波器設計： 本章將重點介紹幾種經典IIR濾波器設計方法，包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器。我們將詳細闡述這些濾波器在通帶和阻帶的幅頻響應特性，以及它們在設計時需要考慮的參數（如階數、截止頻率、紋波等）。同時，還將介紹如何通過模擬濾波器的原型設計（如巴特沃斯原型）然後進行頻率變換（如脈衝不變法、雙綫性變換法）來得到相應的數字IIR濾波器。 FIR濾波器設計： 相對於IIR濾波器，FIR濾波器具有綫性相位特性，這在許多應用中至關重要。本章將重點介紹幾種常用的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法和頻率采樣法。 窗函數法： 我們將介紹各種常用的窗函數，如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等，並分析它們在頻譜泄漏和過渡帶寬度方麵的權衡。詳細闡述如何選擇閤適的窗函數和窗長來設計低通、高通、帶通和帶阻FIR濾波器，並給齣具體的設計步驟。 頻率采樣法： 介紹如何通過直接指定濾波器的頻率響應來設計FIR濾波器，並討論其適用性和局限性。 此外，本章還將探討濾波器設計中的其他重要問題，如濾波器性能指標（如衰減度、過渡帶寬度）、非綫性相位濾波器的應用以及軟件輔助設計工具的使用。通過本章的學習，讀者將掌握設計滿足特定性能要求的數字濾波器的方法，為後續的信號處理應用打下堅實基礎。 第七章 微處理器與DSP芯片 本章將聚焦於數字信號處理的硬件實現平颱，重點介紹微處理器和專門的DSP（Digital Signal Processor）芯片。我們將首先迴顧通用微處理器的基本架構，包括CPU、內存、I/O接口等，並分析其在處理DSP任務時的優勢與劣勢。 隨後，我們將深入介紹DSP芯片的特點和優勢。DSP芯片是專門為高速、高效地執行DSP算法而設計的，它們通常具備以下關鍵特性： 專門的指令集： DSP芯片擁有針對DSP運算優化的指令集，如MAC（Multiply-Accumulate）指令，可以一次性完成乘法和纍加操作，極大地提高瞭運算速度。 並行處理能力： 許多DSP芯片采用哈佛架構或改進型哈佛架構，具有獨立的指令和數據存儲器，允許同時訪問指令和數據，提高效率。 專用硬件單元： DSP芯片集成有專門的硬件單元，如DMA控製器、硬件濾波器、快速乘法器等，進一步加速DSP任務的處理。 低功耗設計： 針對嵌入式應用，DSP芯片通常采用低功耗設計。 本章還將介紹主流的DSP芯片係列，如德州儀器（TI）的TMS320係列、模擬器件（ADI）的SHARC係列等。我們將分析這些係列芯片在架構、性能、功耗以及應用領域上的差異，幫助讀者理解不同DSP芯片的特點。 此外，本章還將討論DSP芯片的開發環境和工具鏈，包括匯編語言、C語言編譯器、調試器以及仿真器等。讀者將瞭解如何使用這些工具來開發、優化和部署DSP算法。最後，本章還將簡要介紹FPGA（Field-Programmable Gate Array）在DSP領域的應用，以及其與DSP芯片在不同場景下的優勢互補。通過本章的學習，讀者將對DSP算法的硬件實現有深刻的認識，並能根據具體需求選擇閤適的硬件平颱。 第八章 數字信號處理在通信係統中的應用 數字信號處理在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。本章將深入探討DSP在通信領域的各項關鍵應用，從信號的産生、傳輸到接收和處理。 調製與解調： 我們將介紹各種數字調製技術，如ASK、FSK、PSK、QAM等，並解釋DSP如何在接收端實現精確的解調。討論DSP在載波恢復、符號定時恢復等方麵的作用，這些都是保證通信質量的關鍵環節。 信道編碼與譯碼： 介紹糾錯編碼的基本原理，如循環冗餘校驗（CRC）、漢明碼、捲積碼、Turbo碼和LDPC碼等。詳細說明DSP如何高效地實現這些編碼和譯碼算法，以提高通信係統的可靠性，抵抗信道噪聲和乾擾。 多載波通信（OFDM）： 重點闡述OFDM技術的工作原理，以及FFT/IFFT在OFDM係統中的核心作用。分析OFDM如何有效地對抗頻率選擇性衰落，並介紹其在Wi-Fi、LTE等現代無綫通信標準中的廣泛應用。 語音信號處理： 探討DSP在語音編碼（如MP3、AAC）、語音識彆、語音閤成以及迴聲消除等方麵的應用。分析人耳聽覺模型的DSP實現，以及如何通過DSP技術提高語音通信的質量和效率。 自適應信號處理： 介紹自適應濾波器（如LMS、RLS算法）在通信係統中的應用，例如自適應均衡器用於補償信道失真，自適應噪聲消除器用於抑製乾擾。 本章還將簡要介紹DSP在軟件定義無綫電（SDR）中的作用，SDR允許通過軟件靈活地配置和實現無綫通信的功能，而DSP是實現這一靈活性的核心。通過本章的學習，讀者將全麵理解DSP技術如何賦能現代通信係統的發展，並掌握其在通信工程中的實際應用方法。 第九章 數字信號處理在圖像和視頻處理中的應用 圖像和視頻處理是DSP技術最直觀、最令人印象深刻的應用領域之一。本章將深入剖析DSP在圖像和視頻領域的各項關鍵技術。 圖像增強與復原： 介紹常用的圖像增強技術，如對比度增強、銳化、平滑等，以及DSP如何實現這些算法。重點探討圖像復原技術，如去噪（高斯濾波、中值濾波、小波去噪）、去模糊（逆濾波、維納濾波）等，並分析DSP在實時處理中的挑戰。 圖像變換： 詳細介紹傅裏葉變換、離散餘弦變換（DCT）和離散小波變換（DWT）在圖像處理中的應用。講解DCT為何是JPEG圖像壓縮的核心，以及小波變換在圖像分析、去噪和特徵提取中的優勢。 圖像壓縮： 深入分析有損和無損圖像壓縮的基本原理。詳細講解JPEG（基於DCT）和JPEG2000（基於DWT）的壓縮流程，以及DSP在其中的量化、熵編碼等關鍵步驟中的作用。 視頻信號處理： 介紹視頻信號的特性，如幀內和幀間冗餘。重點講解視頻壓縮技術，如H.264/AVC、H.265/HEVC等，分析其中運動估計、幀間預測、變換編碼和熵編碼等DSP密集型環節。 模式識彆與目標檢測： 討論DSP在圖像特徵提取（如邊緣檢測、角點檢測）以及基於這些特徵的模式識彆和目標檢測算法中的應用。 計算機視覺基礎： 簡要介紹DSP在三維重建、立體視覺、運動跟蹤等計算機視覺基礎技術中的應用。 本章將通過具體算例和實際應用場景，闡述DSP技術如何實現高質量的圖像和視頻處理，以及如何平衡處理效果與計算復雜度。讀者將認識到DSP在數字成像、安防監控、醫療影像、虛擬現實等眾多領域的關鍵支撐作用。 第十章 數字信號處理的其他重要應用 除瞭通信、圖像和視頻處理之外，數字信號處理技術還廣泛應用於眾多其他重要領域，展現齣其強大的通用性和影響力。本章將選取幾個典型且具有代錶性的應用方嚮進行深入探討。 音頻信號處理： 音頻壓縮： 詳細介紹MP3、AAC等音頻壓縮格式的原理，包括感知編碼、變換編碼（如MDCT）、量化和熵編碼等，以及DSP在其中的關鍵作用，實現高效的音頻存儲和傳輸。 音頻效果處理： 探討混響、均衡、壓縮、降噪等音頻效果的DSP實現，以及它們在音樂製作、音頻工程和消費電子産品中的應用。 語音增強與識彆： 結閤前麵章節的語音處理內容，本章將更側重於DSP在復雜聲學環境下語音增強（如麥剋風陣列信號處理）和魯棒性語音識彆係統中的作用。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）分析： 介紹ECG和EEG信號的特點，以及DSP如何用於信號濾波、基綫漂移去除、QRS波檢測、腦電波分類（如Alpha、Beta波）等，為疾病診斷提供重要依據。 醫學成像： 簡要提及DSP在醫學成像技術（如超聲成像、核磁共振成像）中的信號處理環節，如何提高圖像質量和信息提取效率。 控製係統： 數字控製器設計： 介紹如何將連續時間的模擬控製器轉化為離散時間的數字控製器，以及PID控製器的數字實現。DSP在實時采集傳感器數據、執行控製算法並輸齣控製信號方麵發揮著關鍵作用。 係統辨識： 探討DSP如何通過分析係統輸入輸齣數據來估計係統的動態模型，為控製係統設計提供模型依據。 金融信號處理： 時間序列分析： 介紹DSP在分析股票價格、匯率等金融時間序列數據中的應用，如濾波、趨勢分析、周期性分析等，輔助金融預測和風險管理。 高頻交易： 簡要介紹DSP在處理海量實時金融數據、執行快速交易策略方麵的潛在應用。 科學研究與儀器： 數據采集與處理： 探討DSP在各種科學實驗儀器中的作用，如粒子探測器、光譜儀等，負責實時采集、預處理和分析大量的實驗數據。 信號模擬與建模： DSP也可以用於模擬復雜的物理或工程係統，為理論研究和設計提供平颱。 本章旨在展示DSP技術的廣度和深度，強調其作為一種基礎理論和技術，貫穿於現代科學技術和社會生活的各個角落。通過對這些多樣化應用的介紹，讀者將能夠更全麵地認識DSP技術的價值和潛力。 結語 《數字信號處理基礎與應用》通過係統性的理論講解和廣泛的應用案例分析，全麵展示瞭數字信號處理的強大能力和無窮魅力。本書的編寫力求做到深入淺齣，既滿足初學者構建紮實基礎的需求，也為有一定基礎的讀者提供更深入的理論探索和實踐指導。希望本書能成為讀者在數字信號處理領域學習和探索的可靠夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是太抓人眼球瞭，那種略帶科技感的藍色調和清晰的排版，一下子就讓人覺得內容會很紮實。我剛拿到手的時候，就忍不住翻瞭好幾頁，尤其是一些電路圖和係統架構的插畫部分，畫得非常細緻，即便是對初學者來說，也能很快建立起一個整體的概念。作者在講解基礎概念時，沒有那種故作高深的術語堆砌，而是用瞭大量生活化的例子來比喻復雜的數字信號處理過程，比如拿疊衣服或者整理房間來類比數據的壓縮和傳輸，這種方式真的太巧妙瞭，一下子就把那些枯燥的理論拉近瞭距離。我特彆欣賞它對不同標準（比如DVB-T、DMB等）的對比分析，不是簡單地羅列參數，而是深入剖析瞭它們各自的設計哲學和應用場景的取捨，讀完之後你會明白為什麼某些國傢會選擇特定的技術路綫，而不是盲目地追求“最新”的技術。而且，書裏穿插瞭一些曆史迴顧，講到瞭數字電視從萌芽到成熟過程中的幾次關鍵技術突破，這使得整個學習過程像是在閱讀一部技術發展史，而不是一份乾巴巴的教科書。我對其中關於信道編碼和調製解調部分的處理印象深刻，它沒有停留在公式推導，而是重點講解瞭這些算法在實際硬件實現中需要考慮的實時性和資源限製問題，這對於我這種想從理論走嚮實踐的讀者來說，簡直是太及時雨瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常開闊，它沒有僅僅局限在傳統的有綫或衛星傳輸領域，而是花瞭相當大的篇幅去探討移動和IPTV環境下的挑戰與應對策略。這對於我們這些關注未來媒體融閤的讀者來說，價值凸顯。它深入探討瞭如何將傳統的MPEG碼流封裝到IP網絡中（如IPTV和OTT流媒體），並詳細對比瞭基於UDP和TCP傳輸協議在保障視頻質量方麵的優劣，以及針對丟包問題的特定糾錯機製。特彆是關於QoS（服務質量）保障的部分，書中提齣的解決方案非常具有前瞻性，它不僅談到瞭網絡層麵的擁塞控製，還涉及到瞭播放端緩存策略和用戶體驗的感知模型。我注意到，書中引用瞭最新的研究成果和行業白皮書，這使得內容沒有那種“舊教科書”的滯後感，而是緊貼行業脈搏。例如，對於4K/8K超高清時代的傳輸效率優化，書中介紹的某些新的壓縮算法和傳輸切片技術，即便在其他教材中也鮮有提及。閱讀它，就像是得到瞭一份最新的行業路綫圖，指導我們思考下一代數字媒體技術的發展方嚮，而不是僅僅停留在對現有技術的復述上。

評分☆☆☆☆☆

這本書在案例分析和故障排查方麵的詳實程度，絕對是教科書級彆的典範。它不僅僅是羅列理論，而是用一係列真實的或高度仿真的工程案例貫穿始終。我最喜歡的是其中關於“伴隨性故障診斷”的章節。它不是簡單地說“信號質量差”，而是細緻地描述瞭在實際部署中可能遇到的各種“疑難雜癥”：比如特定區域的載波間乾擾、由於射頻前端老化導緻的相位噪聲過大，甚至是復雜的同步丟失問題。書中給齣的排查步驟非常係統化，從頻譜分析儀的初步觀測，到解調器內部的鎖相環（PLL）狀態檢查，再到基帶處理單元的邏輯錯誤判斷，每一步都配有相應的工具和預期的波形圖。這對於剛剛接觸工程調試的人來說，簡直是救命稻草。它教會的不僅僅是知識，更是一種嚴謹的、基於數據的工程思維方式。這本書真正做到瞭理論指導實踐，讓讀者在麵對實際係統崩潰或性能下降時，能夠有章可循地去定位和解決問題，而不是憑感覺亂試。這種實戰經驗的濃縮，比看一年的維修手冊可能都要有效得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀質量，簡直是業界良心。那種紙張的質感，拿在手上沉甸甸的，油墨印刷得非常清晰，即便是那些涉及大量二進製代碼和頻譜圖的細節，看起來也毫不費力，眼睛一點都不容易疲勞。我經常在晚上光綫不太好的時候看書，很多教材在這種情況下一看就覺得模糊不清，但這本書即便是小字體的腳注和公式，也保持瞭極高的可讀性。更讓我驚喜的是，它在章節的末尾設置瞭“動手實踐建議”這樣的模塊，這不是那種空泛的口號，而是給齣瞭具體的仿真環境推薦（比如MATLAB或GNU Radio的一些基礎模塊應用），甚至連一些基礎的FPGA實現思路都有簡要提及。這讓這本書的實用價值一下子提升瞭一個檔次。我立刻嘗試著去搭建書裏提到的一個簡單的正交頻分復用（OFDM）係統的簡化模型，雖然過程有點麯摺，但書中的理論支撐非常到位，每一步的推導邏輯都像是給你搭好瞭一架結實的腳手架，讓你有信心地往上爬。它成功地在“理論的深度”和“工程的廣度”之間找到瞭一個非常微妙的平衡點，既滿足瞭理論研究者對嚴謹性的要求，也顧及瞭工程技術人員對落地性的期待。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我剛開始接觸這方麵的知識時，最大的睏擾就是知識點散落、缺乏係統性。網上的資料東一塊西一塊，概念之間互相打架的情況也時有發生。拿到這本教材後，我纔體會到什麼叫“一脈相承”。作者構建瞭一個極其嚴謹的知識體係框架，從最底層的信號源編碼（如MPEG-2/H.264的宏塊劃分）開始，層層遞進到傳輸信道的特性（噪聲、多徑衰落），再到最終接收端的恢復和解碼。這種自上而下的邏輯梳理，讓我徹底理清瞭數字電視信號鏈條上的每一個環節是如何相互製約、協同工作的。尤其在講解MPEG傳輸流（TS）與節目係統信息（PSI/SI）的關係時，書中用流程圖和錶格的形式進行瞭非常清晰的映射，這比我之前在好幾份標準文檔中零散閱讀的效果要好上百倍。它不光告訴你“是什麼”，更重要的是解釋瞭“為什麼必須是這樣”。比如，它詳細闡述瞭為什麼需要多層保護（FEC）以及如何根據信道條件動態調整調製等級，這些決策背後的權衡分析，對於理解整個係統的魯棒性至關重要。這本書更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手教你如何設計一個完整的係統，而不是一個純粹的理論學傢在闡述抽象的數學模型。