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门爱东 著

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• 第二版
• 通信工程
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• 工程技术

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030254153

商品编码：29688574282

包装：平装

出版时间：2017-12-01

图书基本信息
图书名称	数字信号处理(第二版)
作者	门爱东
定价	59.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030254153
出版日期	2017-12-01
字数
页码	424
版次	4
装帧	平装
开本
商品重量	0.681Kg

内容简介

本书为北京邮电大学校级精品课程配套教材。全书共分7章，主要涉及数字信号处理三个基本的内容：一是对离散信号和离散系统进行表示和分析所必需的基础知识；二是离散傅里叶变换和快速算法，以及典型应用；三是数字滤波器的设计和实现（包括结构和字长效应）等。为便于理解，本书将每章涉及的Matlab内容单独成章，列于各章之后。每章都配备了难易适中的习题和实验指导内容，书后还提供了部分习题解答，可帮助学生理解。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《信号的魔法：从混沌到有序的解析》 拨开迷雾，洞悉信号的本质 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种信号所包围。从清晨手机唤醒的闹钟声，到夜晚电视屏幕上跳跃的影像，再到互联网上传递的海量数据，信号无处不在，构成了我们感知世界、进行交流、驱动科技进步的基石。然而，这些看似寻常的信号背后，隐藏着怎样的奥秘？如何才能从纷繁复杂、杂乱无章的信号中提取出有用的信息，进行分析、处理和应用？《信号的魔法：从混沌到有序的解析》将带您踏上一段引人入胜的探索之旅，揭示信号处理的深邃理论和强大应用。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一次关于“信号魔法”的深入浅出的解读。我们旨在用清晰易懂的语言，生动形象的比喻，以及精选的实际案例，让您领略信号分析的魅力，掌握将其转化为有价值洞察的艺术。无论您是初次接触信号处理的学生，还是希望拓展技术视野的工程师，亦或是对科技背后的原理充满好奇的普通读者，都能在这本书中找到属于自己的收获。 第一章：信号的语言——理解信息的基本单位 万事万物皆有其“语言”，信号也不例外。本章将为您打开认识信号的大门，介绍信号的基本概念，如同学习一种全新的语言的字母表。我们将从最基础的模拟信号和数字信号的区别入手，理解它们的产生、表示方式以及各自的优劣。您将了解到，为什么在现代科技中，数字信号占据着如此重要的地位。 信号的起源： 探讨信号是如何产生的，从物理世界的连续变化到电子设备的离散采样，理解信号的本质。 时域与频域： 介绍两种理解信号的根本视角。在时域中，我们观察信号随时间的变化；而在频域，我们则揭示信号由哪些频率成分组成。这两种视角如同观察同一枚硬币的不同侧面，共同构成了信号的完整图景。 信号的分类： 认识各种各样的信号，如周期信号、非周期信号、确定性信号、随机信号等，理解它们各自的特性和在不同应用场景下的意义。 傅里叶变换的启蒙： 引入傅里叶变换这一“信号解密器”的核心概念，初步理解如何将复杂的时域信号分解为简单的正弦波的叠加。这如同将一首复杂的交响乐分解成各个乐器的单独演奏。 第二章：噪声的困扰与信号的净化——从失真中寻觅真相 现实世界中的信号往往并非完美无瑕，它们常常被各种“噪声”所干扰，如同在清晰的乐曲中混入了杂音。这些噪声可能来自环境的干扰、设备的局限，甚至是信号传输过程中的损耗。如何有效地从充满噪声的信号中提取出真实的信息，是信号处理面临的核心挑战之一。本章将为您揭示噪声的成因，并介绍多种“信号净化”的魔法。 噪声的种类与来源： 深入了解不同类型的噪声，如热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等，以及它们在实际系统中的表现。 滤波器的威力： 介绍各种滤波器（低通、高通、带通、带阻滤波器）的作用，如同为信号“量身定制”的筛子，能够剔除特定频率范围内的噪声。您将理解滤波器在音频处理、图像去噪等领域的应用。 信号平滑与去噪算法： 探讨更复杂的信号去噪技术，如移动平均、中值滤波、小波去噪等，这些方法如同经验丰富的“信号侦探”，能够巧妙地辨别和去除噪声，还原信号的真实面貌。 信噪比的提升： 理解信噪比（SNR）这一衡量信号质量的重要指标，并学习如何通过各种技术手段来提高它，确保信息的可靠传输和准确分析。 第三章：信号的压缩与编码——让信息更高效地传递 随着数据量的爆炸式增长，如何高效地存储和传输信息成为一个亟待解决的问题。信号压缩技术应运而生，它允许我们在不显著损失信息质量的前提下，大幅减小信号的数据量。本章将为您揭示信号压缩背后的智慧，以及编码技术如何为信息赋予新的生命。 冗余的发现与利用： 探讨信号中存在的冗余，如重复的模式、相似的区域等，以及如何通过识别和消除这些冗余来达到压缩的目的。 无损压缩与有损压缩： 区分两种主要的压缩方式。无损压缩能够完全恢复原始信号，而有损压缩则通过牺牲部分信息来获得更高的压缩率。您将了解JPEG图像压缩、MP3音频压缩等经典案例。 编码的艺术： 介绍各种编码技术，如香农编码、霍夫曼编码、算术编码等，它们如何将原始信号转化为更紧凑、更易于传输的形式。 信息论基础： 浅谈信息论的基本概念，如信息熵，理解信息量和编码效率之间的关系。 第四章：信号的特征提取——洞察隐藏的规律 信号本身只是原始数据，真正的价值在于从中提取出有意义的“特征”，这些特征能够帮助我们识别、分类、预测和决策。本章将带您进入信号的“特征提取”世界，学习如何从纷繁的信号中挖掘出关键的线索。 统计特征： 介绍均值、方差、偏度、峰度等统计量，它们能够概括信号的整体分布和波动特性。 时频分析的深化： 进一步探讨短时傅里叶变换（STFT）、小波变换等先进的时频分析技术，它们能够同时揭示信号在时间和频率上的变化规律，对于分析非平稳信号至关重要。 模式识别与机器学习的初步接触： 引入模式识别和机器学习的基本思想，了解如何利用提取的信号特征来训练模型，实现自动化的分类和识别任务。 实际应用中的特征提取： 以语音识别、图像识别、医疗信号分析等实际应用为例，展示特征提取在解决现实问题中的重要作用。 第五章：信号的应用领域——从理论到实践的飞跃 信号处理的最终目的是服务于实际应用。本章将带领您走进信号处理的广阔天地，领略这项技术如何在各个领域展现出强大的生命力，深刻地改变着我们的生活和社会。 通信系统： 从无线通信、光纤通信到卫星通信，信号处理是构建现代通信网络的核心。您将了解到调制解调、信道编码、均衡等关键技术。 图像与视频处理： 图像压缩、去噪、增强、边缘检测、目标识别等，这些都是信号处理在视觉世界中的精彩演绎，为我们带来更清晰、更智能的视觉体验。 音频处理： 语音识别、音频压缩、回声消除、音乐分析等，信号处理让机器能够“听懂”声音，也为我们带来了更丰富多样的音乐享受。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等生理信号的分析，为疾病诊断、健康监测提供了强大的工具。 自动控制与导航： 传感器信号的处理是实现精确控制和可靠导航的基础，从汽车的自动驾驶到无人机的飞行，都离不开信号处理的支撑。 金融信号分析： 股票价格、交易数据等金融信号的分析，也正在越来越多地借助信号处理和机器学习的方法，以期发现市场规律，做出更明智的投资决策。 结语：开启您与信号的对话 《信号的魔法：从混沌到有序的解析》旨在为您打开一扇通往信号处理世界的大门。我们相信，通过这本书的学习，您将不再将信号视为冰冷的数据，而是能够理解它们所蕴含的丰富信息，掌握驾驭它们、利用它们解决实际问题的能力。 信号处理是一门充满魅力和活力的学科，它不断发展，不断创新，为人类社会的进步提供着源源不断的动力。我们鼓励您在阅读本书后，继续深入探索，将所学知识应用于实践，去发现更多的“信号魔法”，去创造更多的科技奇迹。愿您在这场与信号的对话中，收获知识，启迪智慧，开启属于您的精彩篇章。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的排版和图表质量感到非常满意。在涉及波形分析和频谱分析时，清晰、准确的插图是理解概念的基石。这本书在这方面几乎无可挑剔。无论是时域信号的震荡曲线，还是频域下的谱线分布，图示都标注得非常精确，坐标轴的刻度清晰可辨，色彩搭配也合理得当，有效地避免了图表本身的干扰。特别是在处理多通道信号或三维频谱展示时，作者运用了精妙的透视图和剖面图技术，使得原本抽象的信号特征变得具象化。这比单纯依靠文字描述要高效得多。高质量的印刷确保了即便是细微的曲线变化也能被肉眼清晰捕捉，这对于需要精确对比不同算法效果的研究者来说，是不可或缺的硬件保障。这表明出版方在制作过程中对细节的把控达到了专业级别的水准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常独特，它既有学术著作的严谨性，又不失科普读物的亲切感。作者似乎深知技术学习者在面对大量数学符号时的挫败感，因此在关键推导的节点，总会穿插一些形象的比喻或者历史背景的介绍，让人在紧张的思维活动中得到片刻喘息。例如，在讲解卷积的概念时，书中用到的类比就让我茅塞顿开，瞬间理解了时间域和频率域操作的内在联系。更值得称赞的是，它对公式的引入并非一蹴而就，而是像剥洋葱一样，层层递进，先给出直观的物理意义，再过渡到数学表达，最后才是严格的证明。这种处理方式极大地降低了读者的认知负荷。对我而言，阅读体验上的舒适度直接决定了知识的吸收效率，而这本书显然在这方面做得极为出色，让人愿意沉下心来，细细品味每一个章节。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于自学者尤其友好，但前提是你得具备一定的基础微积分和线性代数知识。它似乎是为那些想要从“知道公式”跃升到“理解原理”的读者量身定制的。书中对经典算法的推导过程详略得当，既保证了推导的完整性，又巧妙地避开了不必要的数学冗余，直指核心。例如，对于快速傅里叶变换（FFT）的算法分解，它没有直接抛出复杂的蝶形运算图，而是先从DFT的计算复杂度瓶颈入手，引导读者自然而然地去寻找优化方案，最终引出分治法的思想。这种“问题驱动”的学习路径，极大地提升了读者的主动探索欲。读完后，你会发现自己不仅学会了“怎么做”，更重要的是明白了“为什么这么做”，这种深层次的理解，才是技术成长的真正阶梯，这本书无疑是攀登这座阶梯的优秀工具。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本新书的时候，首先映入眼帘的是它扎实的装帧和清晰的排版，这对于一本技术类书籍来说至关重要。随手翻阅了几页，就能感受到作者在内容组织上的用心良苦。它不像某些教材那样堆砌公式，而是力求将复杂的理论与直观的例子相结合，让人在学习过程中不会感到过于晦涩难懂。特别是对于那些初次接触该领域，或者希望系统梳理知识体系的读者来说，这种循序渐进的讲解方式无疑提供了极大的帮助。书中对基础概念的阐述非常到位，即便是那些看似微小却极其关键的细节，也被作者提炼出来，给予了充分的解释和论证。这使得读者在构建知识框架时，能够打下非常坚实的地基，避免了未来在深入研究时因基础不牢而产生的困惑。我尤其欣赏它在章节衔接上的流畅度，从理论到实践的过渡自然而然，仿佛有一位经验丰富的导师在身边耐心引导，每一步都走得踏实而有力。这种精心打磨的内容，无疑是对读者时间和精力的最大尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书的亮点在于它对前沿应用场景的关注度极高，绝非一本沉湎于陈旧理论的“故纸堆”。在讲解完基础的傅里叶变换、Z变换等核心工具之后，作者迅速将视角转向了现代通信、图像处理乃至生物医学信号分析中的实际案例。这种“学以致用”的编排思路，极大地激发了我的学习热情。我发现书中对于如何选择合适的滤波器进行实际降噪的讨论，远比我之前阅读的任何一本教材都要深入和实用。它不仅给出了理论公式，还结合实际数据模拟，展示了不同参数设置对最终处理结果的量化影响。对于我们这些需要将理论知识转化为工程实践的人来说，这种对细节的挖掘和对实际约束条件的考量，是无价之宝。每一次阅读，都能从中挖掘出新的思路，去优化手头上正在进行的项目。它仿佛是一本“活的”参考书，而不是一本静态的知识陈列馆，总能在你遇到瓶颈时提供恰到好处的启发。