數字信號處理(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙健 等 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• 數學
• 傅裏葉變換
• 濾波
• 係統分析

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302277217

商品編碼：29704807873

包裝：平裝

齣版時間：2011-11-01

基本信息

書名:數字信號處理(第2版)

：29.00元

售價：19.7元,便宜9.3元,摺扣67

作者:趙健 等

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-11-01

ISBN：9787302277217

字數：

頁碼：246

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

內容提要

《數字信號處理（第2版）》係統地介紹瞭數字信號處理的基本理論和算法，並簡單介紹瞭高速數字信號處理器。本書主要內容包括離散時間信號和離散時間係統、離散傅裏葉變換和係統頻率響應、z變換及係統函數、係統的網絡結構、有限長序列的離散傅裏葉變換、快速傅裏葉變換（fft）算法、數字濾波器設計和數字信號處理的應用。
《數字信號處理（第2版）》的重點放在基本理論和基本概念上，強調對基本理論中的物理概念的透徹理解。同時盡量反映數字信號處理的新發展；每章後附本章要點，有利於讀者抓住重點。精選的習題便於讀者檢驗所學內容。
《數字信號處理（第2版）》可作為大學本科院校電子、通信和計算機等相關專業教材和參考書，也可作為工程技術人員的自學參考書。

目錄

章 緒論
n1.1 數字信號處理的基本概念
n1.2 數字信號處理的應用
n1.3 數字信號處理的研究內容
n1.4 matlab在信號處理中的應用簡介
n第2章 離散時間信號和離散時間係統
n2.1 離散時間信號——序列
n2.1.1 序列的定義
n2.1.2 常用的基本序列
n2.1.3 序列的基本運算
n2.2 離散時間係統
n2.2.1 係統定義
n2.2.2 綫性離散時間係統
n2.2.3 時不變離散時間係統
n2.2.4 綫性時不變離散係統
n2.2.5 離散捲積的計算
n2.2.6 離散捲積的運算規律
n2.3 係統的穩定性和因果性
n2.3.1 穩定性
n2.3.2 因果性
n2.4 離散時間信號和係統的頻域錶示
n2.4.1 綫性時不變係統對復指數序列-的響應
n2.4.2 頻率響應
n2.4.3 序列的離散時間傅裏葉變換
n2.4.4 描述係統輸入和輸齣關係的頻域方法
n2.5 序列的離散時間傅裏葉變換的性質
n2.6 連續時間信號的采樣
n2.6.1 采樣的基本概念
n2.6.2 采樣過程中頻譜的變化
n2.6.3 低通信號采樣定理
n2.6.4 信號恢復
n2.6.5 窄帶信號采樣定理
n2.7 z變換
n2.7.1 z變換的定義和收斂域
n2.7.2 z變換的性質和定理
n2.8 係統函數
n2.8.1 係統函數定義
n2.8.2 通過係統函數描述係統特性
n2.8.3 通過係統函數估算頻率響應
n2.9 係統的網絡結構
n2.9.1 信號流圖的錶示
n2.9.2 信號流圖的轉置定理
n2.9.3 無限衝激響應（iir）係統的網絡結構
n2.9.4 有限衝激響應（fir）係統的網絡結構
n2.9.5 方框圖的錶示
n2.9.6 方框圖的等效
n2.9.7 無限衝激響應（iir）係統的方框圖結構
n2.9.8 有限衝激響應（fir）係統的方框圖結構
n2.10 離散時間信號與係統的matlab錶示
n2.10.1 離散時間信號的錶示和運算
n2.10.2 離散時間信號的頻域變換
n2.10.3 離散時間係統的錶示
n2.10.4 離散時間係統的輸入輸齣關係
n2.10.5 離散時間係統的網絡結構
n習題
n第3章 離散傅裏葉變換
n3.1 離散傅裏葉級數
n3.1.1 有限長序列的離散頻域錶示
n3.1.2 dfs的性質
n3.2 離散傅裏葉變換
n3.2.1 離散傅裏葉變換的定義
n3.2.2 dft的性質
n3.2.3 有限長序列的綫性捲積和圓周捲積
n3.2.4 x（是）與z變換x（z）、序列傅裏葉變換x（ejw）之間的關係
n3.3 頻域采樣理論
n3.4 頻率分辨率與dft參數的選擇
n3.5 離散傅裏葉變換的matlab實現
n習題
n第4章 快速傅裏葉變換
n4.1 dft的運算特點
n4.2 基2-fft算法
n4.2.1 按時間抽取基2-fft算法
n4.2.2 按頻率抽取基2-fft算法
n4.3 1dft的快速算法
n4.4 基4-fft算法
n4.5 實序列的fft算法
n4.6 fft的程序設計流程
n4.7 fft的matlab實現
n習題
n第5章 數字濾波器設計
n5.1 數字濾波器的基本概念
n5.2 11r數字濾波器設計
n5.2.1 模擬濾波器設計
n5.2.2 衝激響應不變法
n5.2.3 雙綫性映射法
n5.2.4 11r數字濾波器的頻率變換設計法（高通、帶通和帶阻數字濾波器設計）
n5.2.5 11r數字濾波器的直接設計法
n5.3 fir數字濾波器設計
n5.3.1 fir數字濾波器的綫性相位特性
n5.3.2 窗函數設計法
n5.3.3 頻率采樣設計法
n5.3.4 切比雪夫逼近設計法
n5.4 11r數字濾波器與fir數字濾波器比較
n5.5 數字濾波器設計的matlab實現
n5.5.1 11r數字濾波器的matlab實現
n5.5.2 fir數字濾波器的matlab實現
n習題
n第6章 數字信號處理應用
n6.1 靜態數字圖像數據壓縮技術
n6.1.1 jpeg壓縮概述
n6.1.2 離散餘弦變換
n6.1.3 量化
n6.1.4 z字形排列
n6.1.5 dpcm編碼
n6.1.6 rle編碼
n6.1.7 熵編碼
n6.1.8 jpeg文件格式
n6.1.9 jpeg編碼器matlab實現
n6.2 心電信號處理技術
n6.2.1 心電信號概述
n6.2.2 心電信號特點
n6.2.3 心電信號去噪
n6.3 語音信號處理技術
n6.3.1 語音信號處理概述
n6.3.2 語音信號中的時域特徵
n6.3.3 語音信號中的頻域特徵
n6.3.4 語音信號識彆
n6.4 無綫通信調製技術
n6.4.1 無綫通信概述
n6.4.2 ofdm基本原理
n6.4.3 ofdm係統結構
n6.4.4 ofdm技術特點
n6.5 數字信號處理的硬件實現
n6.5.1 數字信號處理硬件平颱
n6.5.2 基於fpga的數字信號處理實現
n6.5.3 基於dsp的數字信號處理實現
n附錄a 模擬器濾波器設計參數錶
n附錄b 切比雪夫濾波器設計參數錶
n附錄c matlab主要命令函數錶
n參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《數字信號處理（第2版）》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的數字信號處理（DSP）理論框架與實踐指南。內容涵蓋瞭數字信號處理的核心概念、關鍵算法、實現技術以及廣泛的應用領域，特彆適閤從事通信、控製、音頻、圖像、雷達、醫療儀器等行業的工程師、研究人員以及相關專業的高年級本科生和研究生。 第一部分：基礎理論與離散信號分析 本書的開篇將引領讀者步入數字信號處理的殿堂，從最基本的概念齣發，奠定堅實的理論基礎。 信號與係統的基本概念： 我們將從連續時間信號與離散時間信號的定義、分類入手，深入剖析信號的幅度、相位、頻率、能量、功率等重要特性。對於係統，我們將詳細闡述其基本性質，如綫性（LTI）、時不變（LTI）、因果性、穩定性等，並探討如何利用這些性質來分析和描述係統的行為。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 作為連接時域和頻域的關鍵工具，DTFT的原理、性質及其計算方法將得到詳盡的闡述。我們將演示如何利用DTFT來分析離散信號的頻譜特性，理解信號的頻率成分構成，並為後續的濾波設計和係統分析奠定基礎。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 為瞭更全麵地理解信號的頻譜特性，我們還將迴顧連續時間信號的傅裏葉級數和傅裏葉變換。雖然本書主要聚焦於數字信號，但對連續信號傅裏葉分析的復習有助於讀者理解離散化過程中可能齣現的采樣定理及其意義。 采樣定理： 采樣是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵步驟。我們將深入探討奈奎斯特-香農采樣定理，解釋其物理意義，並分析過采樣和欠采樣的後果。此外，還會介紹一些采樣方法的變種，如脈衝采樣、零階保持采樣等，以及它們在實際應用中的特點。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： DFT是DTFT在有限長信號上的離散化形式，是實際應用中最常用的變換。本書將詳細介紹DFT的定義、性質，並重點講解其高效計算算法——FFT。我們將分析FFT的原理，如蝶形運算，以及其在不同長度輸入下的復雜度優勢。理解FFT不僅是高效處理數字信號的關鍵，也是許多現代信號處理算法的基礎。 Z變換： Z變換是分析離散時間LTI係統頻率響應的另一種強大工具。本書將詳細介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）的意義，以及其重要的性質，如綫性、時移、乘法等。通過Z變換，我們可以更方便地分析係統的穩定性、頻率響應以及設計數字濾波器。 第二部分：數字濾波器設計與實現 濾波器是數字信號處理的核心組成部分，用於提取或抑製信號的特定頻率成分。本部分將深入探討數字濾波器的設計與實現。 數字濾波器的基本概念： 我們將區分FIR（有限脈衝響應）濾波器和IIR（無限脈衝響應）濾波器，闡述它們各自的優點和缺點。讀者將瞭解濾波器的幅頻響應、相頻響應、群延遲等關鍵指標，以及它們如何影響信號的處理效果。 FIR濾波器設計： FIR濾波器因其綫性相位特性和易於實現而受到青睞。本書將介紹幾種常用的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）和頻率采樣法。我們將詳細講解各種窗函數的特性，以及它們如何影響濾波器的過渡帶寬度和阻帶衰減。此外，還將介紹Parks-McClellan算法等更高級的設計方法，用於優化濾波器性能。 IIR濾波器設計： IIR濾波器通常能以較低的階數實現與FIR濾波器相似的性能，但其設計和穩定性分析更為復雜。本書將介紹幾種將模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）轉換為數字濾波器的常用方法，包括脈衝不變法、雙綫性變換法等。我們將分析這些方法的原理、適用範圍以及可能帶來的誤差。 濾波器實現結構： 瞭解濾波器的理論設計後，本書將進一步探討濾波器的實際實現方式。我們將介紹直接型、規範型（如梯形、轉置梯形）等FIR和IIR濾波器的結構。這些結構的選擇會影響計算復雜度、數值穩定性以及硬件實現效率。 濾波器性能評估： 設計完濾波器後，如何評估其性能至關重要。我們將介紹如何通過幅度響應、相位響應、阻帶衰減、通帶紋波等指標來評價濾波器的設計效果，並指導讀者如何根據具體應用需求選擇閤適的濾波器類型和設計參數。 第三部分：自適應信號處理 自適應信號處理技術能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其參數，從而在變化的環境中保持最優性能。 自適應濾波器的基本原理： 本部分將介紹自適應濾波器的核心思想，即通過迭代算法不斷更新濾波器係數，以最小化某個代價函數（通常是誤差信號的均方值）。 最小均方（LMS）算法： LMS算法是最經典、最簡單也最常用的自適應算法之一。我們將詳細講解LMS算法的原理、收斂性分析、步長參數的選擇以及其在噪聲消除、迴聲消除等應用中的優勢。 遞歸最小二乘（RLS）算法： RLS算法相比LMS算法具有更快的收斂速度，但計算復雜度更高。本書將介紹RLS算法的原理、矩陣形式以及其在需要快速收斂的應用場景中的價值。 自適應濾波器的應用： 我們將列舉並深入分析自適應濾波器在通信係統中的信道均衡、噪聲消除、迴聲消除，以及在生物醫學信號處理中的應用。 第四部分：多速率信號處理 多速率信號處理是指在信號處理過程中，對信號的采樣率進行改變。這在通信、音頻和圖像處理等領域有著廣泛的應用。 抽取（Decimation）與插值（Interpolation）： 我們將詳細介紹如何通過抽取降低信號的采樣率，以及如何通過插值提高信號的采樣率。我們將分析不同抽取和插值方法的原理、優缺點，以及它們對信號頻譜的影響。 多速率濾波器組： 濾波器組是實現多速率信號處理的關鍵。本書將介紹理想濾波器組、QMF（Quadrature Mirror Filter）濾波器組等，並探討其在信號壓縮、子帶編碼等應用中的原理。 多速率信號處理的應用： 我們將探討多速率信號處理在數字通信（如調製解調）、音頻編碼（如MP3）、圖像處理（如圖像縮放）等領域的實際應用。 第五部分：傅裏葉分析的高級主題 在本部分，我們將進一步拓展傅裏葉分析在數字信號處理中的應用。 功率譜密度（PSD）與自相關函數： 我們將介紹隨機信號的統計特性，包括自相關函數和互相關函數。並在此基礎上，深入探討功率譜密度（PSD）的概念，理解信號的功率在頻域的分布。 譜估計方法： 針對信號的統計特性未知或變化的情況，我們將介紹各種譜估計方法，包括經典譜估計（如周期圖法）和現代譜估計（如Welch法、多窗法、AR模型譜估計、MUSIC算法等）。我們將分析這些方法的原理、性能指標和適用場景。 第六部分：參數估計與信號檢測 信號處理的一個重要方麵是對信號中的未知參數進行估計，以及對信號是否存在進行判斷。 綫性參數估計： 本節將介紹如何使用最小二乘法等技術來估計綫性模型中的未知參數，例如在信號擬閤中的應用。 維納濾波器： 維納濾波器是設計最優綫性濾波器以在存在噪聲的情況下估計原始信號的經典方法。我們將詳細講解維納濾波器的原理、推導過程以及其在信號增強和預測中的作用。 卡爾曼濾波器： 卡爾曼濾波器是一種遞推最優狀態估計算法，在動態係統中具有廣泛的應用。我們將介紹卡爾曼濾波器的基本原理、遞推方程以及其在目標跟蹤、導航等領域的應用。 信號檢測理論： 我們將介紹二元假設檢驗的基本概念，如概率密度函數、似然比檢驗、ROC麯綫等。並探討如何基於統計模型對信號是否存在進行檢測，這在雷達、通信等領域至關重要。 第七部分：數字信號處理的應用 本書的最後部分將聚焦於數字信號處理在各個工程領域的實際應用，通過具體案例展示理論知識的價值。 通信係統： 數字信號處理在現代通信係統中扮演著核心角色。我們將探討其在調製解調、信道編碼、均衡、多用戶檢測等方麵的應用。 音頻信號處理： 包括語音識彆、語音閤成、音頻壓縮、音頻增強、音效處理等。 圖像與視頻處理： 包括圖像增強、圖像復原、圖像壓縮、目標檢測、視頻編碼等。 生物醫學信號處理： 如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號的分析與處理、醫學影像重建等。 其他應用領域： 如雷達信號處理、控製係統、傳感器網絡等。 學習本書將幫助您： 深刻理解數字信號處理的數學原理和核心算法。 掌握設計和實現各種數字濾波器的技術。 瞭解自適應信號處理和多速率信號處理的原理與應用。 熟悉參數估計和信號檢測的基本方法。 認識數字信號處理在眾多工程領域的強大應用能力。 本書的編寫力求清晰、嚴謹，並配有豐富的圖例和數學推導，同時兼顧理論的深度與實踐的可操作性，旨在成為讀者學習和應用數字信號處理的寶貴參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得很樸素，綫條感很強，一看就知道內容是偏嚮理論和技術性的。翻開目錄，裏麵的章節劃分非常清晰，從最基礎的離散時間信號和係統分析講起，循序漸進地深入到傅裏葉分析、Z變換等核心概念。對於初學者來說，這種結構非常友好，能幫助建立紮實的理論基礎。書中對每個概念的推導過程都寫得非常詳盡，幾乎沒有跳步，這對於我們這些非科班齣身，需要啃下硬骨頭的人來說，簡直是福音。我特彆欣賞作者在講解捲積和濾波器的部分，使用瞭大量的圖示和直觀的比喻，讓原本抽象的數學概念變得生動起來。雖然有些地方的數學公式看起來有點嚇人，但隻要跟著作者的思路一步步推導，最終都能豁然開朗。這本書的習題設置也很有層次感，從基礎練習到復雜的綜閤應用題都有涵蓋，非常適閤用來檢驗學習成果，也為後續深入研究打下瞭堅實的基礎。總的來說，這是一本非常值得推薦的入門教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常“硬核”，直擊要害，沒有太多花哨的修飾，完全是以一種嚴謹的學術態度來組織內容的。從一開始的采樣定理到後來的數字濾波器設計，每一個環節都建立在堅實的數學基礎之上。我個人認為，這本書更適閤已經有一定信號處理背景的讀者進行二次學習和深化理解。它不會手把手地教你如何使用某個軟件工具箱，而是側重於讓你理解為什麼這個算法有效，其性能的理論極限在哪裏。書中對IIR和FIR濾波器的設計準則，以及雙綫性變換法的推導過程，寫得極為透徹，這對於理解濾波器的穩定性和頻率響應特性至關重要。在閱讀過程中，我發現自己需要頻繁地查閱高等數學和復變函數的相關知識，這反而促使我迴顧和鞏固瞭這些基礎知識，算是一個意外的收獲。這本書的價值在於它提供瞭一個堅不可摧的理論框架，讓你能夠站在更高的視角去審視和設計信號處理係統。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的體驗，就像是進行一次結構嚴謹的學術漫步。作者的敘事邏輯非常清晰，仿佛在引導讀者穿梭於數字信號處理的各個領域。最讓我贊嘆的是其對“隨機信號處理”這一章節的處理。在很多教材中，這一塊往往被簡單帶過，但這本書卻投入瞭大量篇幅來詳細闡述維納濾波器、卡爾曼濾波器的基礎思想和推導過程。作者並沒有直接給齣復雜的公式，而是先從最優綫性估計的本質齣發，逐步構建起這些強大工具的理論框架。這種“由淺入深，由簡入繁”的講解方式，使得原本被視為高深莫測的隨機過程分析變得可以觸及。而且，書中在講解這些高級內容時，依然保持瞭極高的數學嚴謹性，沒有為瞭簡化而犧牲掉關鍵的數學細節。讀完這一部分，我對如何處理帶有噪聲的真實信號有瞭全新的認識，極大地拓寬瞭我的研究視野。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的“工程實踐”導嚮性感到非常滿意。雖然理論基礎非常紮實，但作者明顯沒有止步於純粹的數學討論。在講解完數字濾波器設計後，書中緊接著就引入瞭如量化效應、溢齣問題等在實際硬件實現中必須麵對的挑戰。這些內容往往是很多理論教科書會忽略的“細節”，但恰恰是這些細節決定瞭一個算法在真實世界中能否成功運行。比如，書中對定點運算對濾波器性能影響的分析，就顯得尤為寶貴。此外，在講解快速傅裏葉變換（FFT）時，不僅給齣瞭蝶形運算的結構，還深入分析瞭運算復雜度，並討論瞭不同FFT算法的優劣。這種將理論深度與工程實踐緊密結閤的寫法，讓這本書的實用價值大大提升，它不僅僅是在“教知識”，更是在“傳授經驗”，指導讀者如何從理論走嚮應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓人印象深刻。我以前讀過一些相關的書籍，但總覺得在某些高級主題上講解不夠深入，要麼就是過於側重於工具的應用而忽略瞭背後的原理。然而，這本書在這方麵做得非常齣色。例如，在討論譜估計方法時，它不僅介紹瞭經典的周期圖法和參數化方法，還對現代譜分析技術，比如多分辨率分析和高分辨率譜估計，進行瞭深入的探討和比較。作者對這些方法的理論背景、優缺點以及適用場景都做瞭詳盡的分析。尤其是在討論小波變換時，給齣的例子和應用場景非常貼閤實際工程問題，這對於希望將理論應用於實際項目的工程師來說，是極大的幫助。書中的數學推導嚴謹且邏輯縝密，即便是一些復雜的定理證明，作者也能用清晰的語言進行闡述，大大降低瞭理解難度。這本書更像是一本工具書，當你遇到具體的信號處理難題時，隨時可以翻閱並從中找到啓發。