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傅一彪，孙兵著 著

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出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564129026

商品编码：29725506213

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名:数字信号处理——理论与应用(第2版)

：32.00元

售价：21.8元,便宜10.2元,折扣68

作者:傅一彪,孙兵著

出版社：东南大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787564129026

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

随着半导体集成电路和计算机技术的迅速发展，数字信号处理的理论和技术已经应用到社会的各个方面，成为整个数字化技术的基础，“数字信号处理”也成为电子信息、通信、自动控制、机电、生物医学工程等本科专业的必修课程。如何针对本科专业特点，深入浅出地介绍数字信号处理基础理论，透彻地分析其中的物理概念，做到理论联系实际是非常具有挑战性的。俞一彪、孙兵编著的《数字信号处理——理论与应用(第2版)》系统地介绍了数字信号处理的基础理论、基本算法和基本应用。

内容提要

俞一彪、孙兵编著的《数字信号处理——理论与应用(第2版)》系统地介绍了数字信号处理的基础理论、基本算法和基本应用。内容包括：离散时间信号与系统，傅立叶变换与频谱分析，离散傅立叶变换与快速算法，无限脉冲响应数字滤波器设计，有限脉冲响应数字滤波器设计，多采样率信号处理与小波变换，离散*信号处理。
书中注重物理概念的透彻分析与介绍，强调理论与实际应用的结合。
考虑到频谱分析在实际应用中的重要性，单独设置一章对频谱的概念和频谱分析的意义进行了详细的介绍。另外，还增加了短时傅立叶变换、多采样率信号处理、小渡变换以及离散*信号处理方面的新内容。通过大量例子说明了各种线性相位有限脉冲响应数字滤波器的设计方法以及信号处理的应用。书中配有丰富的例题和习题，主要章节配有实验指导书。
《数字信号处理——理论与应用(第2版)》可作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动控制、生物医学工程等本科专业的教材，也可供研究生及从事相关领域工作的工程技术人员阅读参考。

目录

绪论1 离散时间信号与系统 1.1 连续时间信号的采样与量化 1.1.1 连续信号的采样 1.1.2 采样前后频谱的变化 1.1.3 量化 1.1.4 从采样信号恢复连续信号 1.2 离散时间信号——序列 1.2.1 典型的序列 1.2.2 周期序列 1.2.3 序列的运算 1.2.4 线性卷积 1.2.5 芋列的分解 1.2.6 序列的能量 1.2.7 多维序列 1.3 离散时间系统 1.3.1 离散时间系统的类型 1.3.2 离散时间系统的描述 1.4 Z变换 1.4.1 Z变换的定义及其收敛域 1.4.2 典型序列的Z变换 1.4.3 逆Z变换 1.4.4 Z变换的性质 1.4.5 Z变换与拉普拉斯变换的关系 1.5 离散时间系统的Z变换分析法 1.5.1 系统函数 1.5.2 逆系统 1.5.3 因果稳定系统的Z变换分析 1.5.4 离散时间系统的信号流图描述 1.6 本章小结 习题 实验 离散时间信号与系统分析2 傅立叶变换与频谱分析 2.1 离散信号的傅立叶变换 2.1.1 离散信号傅立叶变换的定义 2.1.2 离散信号的傅立叶反变换 2.1.3 离散信号的傅立叶变换与Z变换的关系 2.2 离散信号傅立叶变换的特点 2.2.1 对称特征 2.2.2 周期特征 2.2.3 线性特征 2.2.4 卷积特性 2.2.5 帕斯维尔定理 2.3 线性移不变系统的频率响应 2.4 系统函数零极点与频率响应的关系 2.5 离散信号频谱与模拟信号频谱之间的关系 2.5.1 模拟信号的傅立叶变换 2.5.2 离散时间傅立叶变换的导出 2.5.3 DTFT与FT的关系 2.6 频谱分析及应用 2.6.1 信号频谱的基本特征 2.6.2 系统频谱的基本特性 2.6.3 信号调制与解调 2.6.4 语音合成 2.6.5 图像增强 2.7 短时傅立叶变换分析 2.7.1 短时傅立叶变换的定义 2.7.2 短时傅立叶变换的特性 2.7.3 短时频谱的一种表示 2.8 本章小结 习题 实验 离散信号频谱分析与应用3 离散傅立叶变换与快速算法 3.1 周期信号的离散傅立叶级数表示 3.1.1 离散傅立叶级数 3.1.2 周期卷积 3.2 离散傅立叶变换 3.2.1 离散傅立叶变换的定义 3.2.2 离散傅立叶反变换 3.3 离散傅立叶变换的特性 3.3.1 有限长特性与频域采样定理 3.3.2 循环卷积特性 3.4 频率分辨率与时间分辨率 3.4.1 频率分辨率 3.4.2 时间分辨率 3.4.3 频率分辨率与时间分辨率的关系与协调 3.5 快速傅立叶变换 3.5.1 基于时选的快速傅立叶变换 3.5.2 基于频选的快速傅立叶变换 3.5.3 同址计算问题 3.5.4 离散傅立叶反变换的快速计算 3.6 离散傅立叶变换的应用 3.6.1 信号去噪 3.6.2 语音识别 3.6.3 图像纹理处理 3.6.4 利用FFT计算线性卷积 3.7 本章小结 习题 实验 基于DFT的信号识别系统4 无限脉冲响应数字滤波器设计 4.1 数字滤波器的性能指标 4.2 IIR数字滤波器的结构 4.2.1 直接Ⅰ型 4.2.2 直接Ⅱ型 4.2.3 级联型 4.2.4 并联型 4.2.5 全通滤波器 4.3 IIR滤波器的特性 4.3.1 巴特沃兹滤波器 4.3.2 切比雪夫滤波器 4.3.3 椭圆滤波器 4.4 模拟滤波器到数字滤波器的转换 4.4.1 脉冲响应不变法 4.4.2 双线性变换法 4.5 IIR滤波器设计的频率变换方法 4.5.1 模拟低通滤波器到各种数字滤波器的变换 4.5.2 数字低通滤波器到其他滤波器的变换 4.6 IIR滤波器实现与系数量化效应 4.6.1 IIR滤波器的实现 4.6.2 系数量化效应 4.7 IIR滤波器应用 4.7.1 彩超系统中的壁滤波器 4.7.2 DTMF双音频信号的合成 4.8 本章小结 习题 实验 IIR滤波器的设计5 有限脉冲响应数字滤波器设计 5.1 FIR数字滤波器的特点 5.1.1 基本特点 5.1.2 线性相位特点 5.1.3 线性相位FIR滤波器的实现条件 5.2 窗函数设计法 5.2.1 窗函数设计法原理 5.2.2 理想低通滤波器 5.2.3 矩形窗的设计特性 5.2.4 汉宁窗的设计特性 5.2.5 哈明窗的设计特性 5.2.6 布莱克曼窗的设计特性 5.2.7 凯泽窗的设计特性 5.2.8 窗函数设计法的进一步分析 5.3 利用凯泽窗设计FIR滤波器 5.3.1 低通滤波器设计 5.3.2 带通滤波器设计 5.3.3 高通滤波器设计 5.3.4 带阻滤波器设计 5.4 频率取样设计法 5.4.1 频率取样设计法原理 5.4.2 设计实例分析 5.5 等波纹逼近优化设计方法 5.5.1 小均方误差优化设计 5.5.2 等波纹逼近优化设计 5.6 系数量化效应与溢出控制 5.6.1 系数量化效应 5.6.2 溢出控制 5.7 FIR滤波器应用 5.7.1 信号去噪 5.7.2 信号的高频提升 5.7.3 图像去噪 5.8 本章小结 习题 实验 FIR滤波器设计与实现6 多采样率信号处理与小波变换 6.1 多采样率信号处理 6.1.1 序列的抽取与插值 6.1.2 序列的采样率降低处理 6.1.3 序列的采样率提升处理 6.2 多采样率处理的应用 6.2.1 带通信号的降采样处理 6.2.2 正交镜像滤波器组设计 6.2.3 树结构正交镜像滤波器组设计 6.2.4 倍频程分隔滤波器组设计 6.2.5 子带数据压缩编码 6.3 小波变换 6.3.1 连续小波变换 6.3.2 小波变换的时频特性 6.3.3 二进小波变换 6.3.4 多分辨率分析 6.3.5 Mallat算法 6.4 小波变换应用 6.4.1 离散小波变换的计算 6.4.2 信号去噪处理 6.4.3 图像数据压缩 6.4.4 语音信号基音检测 6.5 本章小结 习题7 离散随机信号处理 7.1 随机变量和随机过程 7.2 平稳随机信号 7.3 随机信号的A／D转换噪声和过采样处理 7.4 随机信号功率谱 7.5 线性系统对随机信号的响应 7.5.1 均值 7.5.2 自相关函数及功率谱 7.5.3 互相关函数和互功率谱密度 7.6 功率谱估计 7.6.1 谱估计方法种类 7.6.2 自相关函数的估计 7.6.3 互相关函数的估计 7.6.4 传统功率谱估计 7.6.5 模型谱估计 7.6.6 AR谱估计 7.6.7 大熵谱估计 7.6.8 Burg谱估计法 7.6.9 阶数的确定 7.7 维纳滤波与卡尔曼滤波 7.8 本章小结 习题附录 专业术语英汉对照参考文献

作者介绍

文摘

序言

《探索声音的奥秘：从基础到创新的数字声音处理指南》 您是否曾对音乐的丰富层次、电影的震撼音效，或是语音通信的清晰流畅感到好奇？是否想深入了解这些奇妙声音背后的技术原理，并掌握如何驾驭它们，创造出更具表现力、更富感染力的声音作品？《探索声音的奥秘：从基础到创新的数字声音处理指南》将带您踏上一段激动人心的声音探索之旅。本书并非一本纯粹的理论堆砌，而是一本兼具深度与广度的实践导向型读物，旨在为声音爱好者、音乐制作人、音频工程师、以及对声音技术感兴趣的初学者和进阶者提供一份详尽而易懂的指南。 本书的核心在于揭示声音如何从模拟世界被转化为数字信号，以及这些数字信号如何在计算机和各种设备中被处理、分析、修改和重塑。我们将从声音最本质的物理特性出发，深入浅出地讲解声波的生成、传播及其感知方式。了解了声音的物理基础，我们便能更好地理解后续的数字处理技术。 第一部分：声音的数字化之旅——从波形到比特的转变 在这一部分，我们将详细剖析声音信号的数字化过程。首先，我们会介绍采样率和量化深度这两个关键概念，它们直接决定了数字声音的保真度和动态范围。我们会探讨不同采样率和量化深度对音质的影响，并提供选择的指导原则，帮助您在实际应用中做出明智的决策。 接下来，我们将深入讲解傅里叶变换（Fourier Transform）及其在声音处理中的核心地位。您将理解傅里叶变换如何将复杂的声音波形分解为一系列不同频率的正弦波，从而揭示声音的频谱特性。本书将以直观的方式解释离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的原理，并演示它们如何在频谱分析、滤波和合成等领域发挥巨大作用。我们会通过实际案例，例如分析音乐的音高、识别语音的元音和辅音，来具体说明这些概念的应用。 第二部分：数字信号处理的利器——算法与技巧 掌握了声音的数字化原理和频谱分析工具，我们便可以进入数字信号处理（DSP）的核心领域。本书将系统介绍一系列强大而实用的数字信号处理算法。 滤波技术： 滤波器是声音处理中最基础也是最重要的工具之一。我们将详细讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的工作原理，以及它们在去噪、音色塑造和频率分离中的应用。您将学习如何设计和应用数字滤波器，例如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和贝塞尔（Bessel）滤波器，并理解它们的优缺点。我们还会介绍更高级的自适应滤波器，它们能够根据输入信号的变化自动调整参数，在动态降噪等场景下尤为有效。 卷积与混响： 声音的空间感和深度很大程度上依赖于混响。本书将深入解释卷积（Convolution）运算，它是实现数字混响的关键。您将学习如何使用脉冲响应（Impulse Response）来模拟不同声学空间的特性，并理解如何通过调整混响参数（如衰减时间、预延迟、扩散度）来创造出各种各样的空间效果，从幽静的教堂到开阔的音乐厅，甚至虚幻的科幻场景。 变换域处理： 除了时域和频域，我们还将探索其他重要的变换域，如小波变换（Wavelet Transform）。小波变换能够同时提供时间和频率信息，在信号的局部特征分析、去噪和压缩方面具有独特优势。您将了解小波变换如何克服傅里叶变换在处理非平稳信号时的局限性，并学习其在音频水印、音乐信息检索等领域的应用。 压缩与编码： 为了在存储和传输音频数据时节省资源，压缩和编码技术至关重要。我们将介绍无损压缩（如FLAC）和有损压缩（如MP3、AAC）的原理。您将理解感知编码（Perceptual Coding）是如何利用人耳的听觉特性来移除人耳难以察觉的声音信息，从而实现高效压缩。本书还将探讨差分编码、预测编码等技术。 第三部分：声音的创意应用——从音乐到通信 理论与算法的学习终将落脚于实际应用。《探索声音的奥秘》将带领您走进声音技术的广阔天地，了解数字信号处理如何在各个领域发挥着不可或缺的作用。 音乐制作与音频工程： 虚拟乐器与合成器： 您将了解数字合成器如何利用各种振荡器、滤波器和包络发生器来生成全新的音色，以及 FM 合成、加法合成、减法合成等不同合成方法的原理。 音频效果器： 从经典的失真、哇音（Wah-Wah）到现代的延迟、合唱（Chorus）和镶边（Flanger），我们将深入解析这些音频效果器背后的数字信号处理算法，帮助您理解它们是如何塑造音乐的风格和情感。 母带处理： 学习如何运用均衡（EQ）、压缩、限制器（Limiter）等工具来优化音乐的整体音质、响度和动态范围，使其在不同播放设备上都能获得最佳听感。 环绕声与沉浸式音频： 探索多声道音频技术，如杜比全景声（Dolby Atmos），以及它们是如何通过精密的声场渲染技术来创造出三维的听觉体验。 语音处理与通信： 语音识别（ASR）： 了解语音识别系统如何将语音信号转换为文本，包括声学模型、语言模型以及机器学习在其中的应用。 语音合成（TTS）： 探索语音合成技术，学习机器如何“说话”，并理解不同合成器（如参数合成、拼接合成）的优劣。 音频编解码器： 学习在语音通信中常用的编解码器，如 G.711、G.729 等，理解它们如何在保证通信质量的同时最大限度地压缩数据。 回声消除与降噪： 深入研究回声消除算法，了解它们如何在通话中消除不必要的声学回声，以及高级降噪技术如何在嘈杂环境中提取清晰的声音信号。 其他前沿应用： 声音事件检测与分类： 学习如何利用数字信号处理技术来识别和分类各种声音事件，例如安防监控中的异常声音检测、环境监测中的动物叫声识别。 音频水印与版权保护： 探索如何在音频数据中嵌入不可见的标记，以实现版权保护和来源追踪。 医学诊断与生物声学： 了解声音分析在医学诊断中的应用，例如心音、肺音的分析，以及在生物声学研究中对动物交流信号的解读。 本书特色： 理论与实践的完美结合： 本书在深入讲解理论知识的同时，辅以大量的实例和图示，帮助读者直观理解抽象的概念。我们鼓励读者动手实践，通过编程示例（如果适用，可以提及使用的编程语言或工具）来巩固所学。 由浅入深，循序渐进： 无论您是声音处理领域的新手，还是希望系统性地梳理知识的进阶者，本书都将为您提供一条清晰的学习路径。我们从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的算法和应用。 前沿视角与未来展望： 在介绍经典理论和技术的同时，本书也将触及一些新兴的声学处理技术和发展趋势，帮助您把握声音技术领域的未来脉搏。 丰富的案例分析： 通过对实际声音处理问题的剖析，本书将帮助您学会如何将理论知识应用于解决现实世界中的挑战，提升您的工程实践能力。 《探索声音的奥秘：从基础到创新的数字声音处理指南》是一本为您量身打造的声音处理百科全书。它不仅能帮助您理解声音世界的运作方式，更能激发您的创造力，让您能够自信地运用数字信号处理的强大力量，创造出属于您自己的声音传奇。无论您的目标是提升音乐制作水平、优化通信系统，还是探索声音技术的未知领域，本书都将是您不可或缺的伙伴。现在，让我们一起揭开声音的神秘面纱，开启您的声音探索之旅！

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在是精良，看得出来作者和出版社在细节上是下了大功夫的。封面设计简洁却不失深度，内页的字体和行距都非常舒适，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。尤其让我欣赏的是那些复杂的数学公式和图表的呈现方式，它们不仅清晰易读，而且布局合理，能够很好地引导读者的视线，帮助理解抽象的概念。例如，书中对傅里叶变换的解释部分，图示的精细程度让人印象深刻，每一个细节的标注都恰到好处，避免了传统教材中那种拥挤和混乱的感觉。这种对视觉体验的重视，极大地提升了学习的愉悦感，让原本枯燥的理论学习过程变得更加流畅和享受。很多技术书籍往往忽略了这一点，但这本书显然在这方面做得非常出色，让人愿意一页一页地翻下去，主动去探索后面的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格展现出一种非常难得的严谨与亲切的平衡感。它的描述精准、用词考究，确保了学术上的准确性，完全符合专业参考书的标准。但同时，作者在解释一些复杂概念时，又大量使用了类比和生活化的例子，使得文字不再是冰冷的公式堆砌，而是充满了思考的温度。例如，在解释采样定理时，那种用日常情境来比喻信号恢复过程的手法，让人茅塞顿开。这种既不失专业深度，又注重可读性的写作风格，使得阅读体验变得非常轻松愉快。它不像某些经典教材那样，需要反复查阅大量的术语表，而是像一位经验丰富、善于沟通的导师在耳边娓娓道来，让人在不知不觉中就吸收了大量知识，这种体验是很多工具书无法提供的。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于算法实现层面的探讨，可以说是点睛之笔，体现了作者深厚的工程实践背景。很多理论书籍止步于证明定理的正确性，而这本书则更进一步，探讨了如何在计算机上高效地实现这些理论。例如，在讨论快速傅里叶变换（FFT）时，书中不仅详细介绍了算法的原理，还特别指出了不同实现版本（如Cooley-Tukey算法）在计算复杂度和内存占用上的权衡，并提供了伪代码级的指导。这种对“如何做”的关注，极大地提升了这本书的实用价值，让读者在掌握“是什么”的同时，也清楚“该怎么做”。对于致力于开发DSP系统的工程师而言，书中关于有限精度效应和量化噪声处理的章节，更是提供了宝贵的、直接可用的工程经验，避免了许多在实际部署中可能遇到的陷阱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例分析部分简直是教科书级别的典范，它完美地架起了理论与实践之间的鸿沟。作者并没有停留在泛泛而谈的理论推导上，而是选取了多个跨越不同工程领域的真实应用场景进行深入剖析。比如，在讲解滤波器设计时，书中不仅详细阐述了巴特沃斯和切比雪夫滤波器的数学特性，还紧接着展示了如何在实际的音频处理系统中应用这些理论，包括具体的参数选择和性能评估标准。这种“先理论后实践”的结构安排，使得读者能够非常清晰地看到那些抽象的公式是如何转化为解决实际问题的有力工具的。对于初学者来说，这无疑是一座宝贵的桥梁；而对于有经验的工程师，这些详尽的案例也能提供新的启发和优化思路，让人在合上书本时，脑海中已经有了一套清晰的实施蓝图。

评分☆☆☆☆☆

我非常佩服作者在内容组织上的逻辑性和层次感，整个知识体系的构建是层层递进、水到渠成的。初学者可以从最基础的离散时间信号和系统概念开始，逐步深入到Z变换和频域分析，每一步的过渡都显得异常自然，没有出现那种生硬的跳跃。书中的概念介绍总是从最核心的直觉入手，然后才引入严谨的数学定义，这种“先有感性认识，后有理性升华”的处理方式，极大地降低了理解难度。特别是对于像卷积这样的核心概念，作者用了好几种不同的角度去解释和推导，确保了即便是对数学不太敏感的读者也能建立起稳固的认识。这种循序渐进的设计哲学，使得这本书不仅适合作为专业课程的教材，同样也适合希望系统自学这门学科的工程师们作为案头参考。