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曹继国，孟庆国，杨旭著 著

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• 离散信号处理
• 数字信号处理
• 信号与系统
• 通信工程
• 电子工程
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• MATLAB
• 算法
• 滤波
• 谱分析

店铺： 广影图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111428770

商品编码：29739903124

包装：平装

出版时间：2013-09-01

基本信息

书名：离散信号处理与应用

定价：37.00元

作者：曹继国、孟庆国、杨旭著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2013-09-01

ISBN：9787111428770

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书根据实际工程应用并结合具体实例，详细介绍了数字信号处理的基本理论和相关技术。全书共分九章，分别是离散时间信号和离散时间系统、离散时间信号的频域分析（包括离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT））、快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器结构、无限冲激响应滤波器的设计、有限冲激响应滤波器的设计、上机实验、数字信号处理的实践应用和课程设计。
　　为了使读者掌握数字信号处理两大系统（频谱分析系统和滤波器系统）的设计和仿真技术，给出了用MATLAB语言编程的上机实验指导和课程设计指导；为了加强学生动手能力的培养，在实践应用部分给出了两个实际应用系统，并要求用硬件实现。
　　本书可作为高等院校通信与电子信息类专业本科生教材，也可作为从事数字信号处理的科技人员的参考书。

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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《数字通信系统原理与实践》 内容概要 本书深入探讨了数字通信系统的核心原理、关键技术及其在实际工程中的应用。全书以严谨的学术态度和清晰的逻辑结构，为读者构建了一个全面、系统的数字通信知识体系。本书的叙述风格力求贴近工程实际，理论推导与工程实例相结合，旨在培养读者扎实的理论基础和解决实际问题的能力。 第一部分：数字通信系统的基础 在数字通信系统蓬勃发展的今天，理解其底层原理至关重要。本书的开篇部分将系统地介绍数字通信的基石，为后续深入的学习打下坚实基础。 信号与系统回顾: 在进入数字通信的海洋之前，有必要巩固一下信号与系统的基本概念。我们将回顾连续时间信号与离散时间信号的区别，傅里叶级数与傅里叶变换在信号分析中的作用，卷积积分与卷积和的计算及其物理意义。此外，线性时不变（LTI）系统是通信系统分析的核心，我们将深入探讨系统的冲击响应、系统函数以及系统稳定性与因果性的判断。这一部分将以易于理解的方式呈现，即使是初学者也能快速掌握。 采样定理: 模拟信号到数字信号的转变离不开采样。本书将详尽阐述奈奎斯特-香农采样定理，详细解释采样频率、信号带宽与重构之间的关系。我们将探讨理想采样、实际采样（如零阶保持、一阶保持）的频谱特性，以及欠采样、过采样现象及其带来的影响。对于实际工程中常见的混叠失真问题，本书将给出清晰的解释和有效的规避策略。 量化与编码: 采样后的信号还需要进行量化和编码，才能转化为计算机可以处理的数字比特流。本书将详细介绍均匀量化和非均匀量化的原理，分析量化误差的产生及其对信号质量的影响。对于提升量化精度，我们将深入探讨μ律和A律等压缩特性，并结合实际应用场景进行讲解。编码部分，我们将覆盖脉冲编码调制（PCM）的基本流程，介绍不同的编码格式，并初步探讨信源编码的基本思想，旨在最小化传输冗余。 基带传输: 在没有载波的情况下，将数字信号直接传输的场景被称为基带传输。本书将重点关注基带传输中的关键技术。我们将详细分析不同数字信号波形的特性，如单极性、双极性、归零码、差分码等，并从频谱特性、自相关函数、判决反馈等方面进行比较。均衡器的设计是解决码间串扰（ISI）的关键，本书将深入剖析均衡器的原理，介绍迫零均衡器和MMSE均衡器的设计方法，并通过仿真实例演示其效果。此外，本书还将探讨基带传输中的误码率（BER）分析，以及如何通过选择合适的信号波形和均衡技术来优化系统性能。 第二部分：带通传输与调制技术 为了实现信号的远距离传输，通常需要将基带信号调制到高频载波上进行传输。本部分将深入解析带通传输的原理以及各种经典的调制解调技术。 数字调制技术: 本质上，数字调制是将数字信息映射到连续时间信号的某个参数（幅度、频率、相位）上。本书将详细介绍幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）的基本原理，并着重讲解其性能特点，如星座图、功率谱密度、误码率等。在此基础上，我们将深入探讨更高级的调制方案，如正交幅度调制（QAM），分析其如何通过组合幅度和相位来提高频谱效率。本书还将讨论各种调制技术的优缺点，并结合实际应用场景，指导读者如何选择最合适的调制方式。 解调技术: 调制与解调是通信过程中的一对矛与盾。本书将系统地介绍各种调制方式对应的解调技术。我们将详细讲解相干解调、非相干解调的原理，并分析它们在不同调制方式下的适用性。对于ASK，我们将讨论包络检波和相干解调；对于FSK，我们将介绍匹配滤波器和锁相环（PLL）在非相干解调中的应用；对于PSK，我们将重点讲解相干解调的实现。书中还将深入分析各种解调技术在噪声环境下的性能表现，以及如何通过优化设计来降低误码率。 同步技术: 在接收端正确地恢复载波和时钟信号是数字通信成功的关键。本书将详细阐述载波同步和定时同步的重要性。我们将介绍载波同步的常见方法，如Gardner定时算法、Mueller-Muller算法等，并深入分析其工作原理和性能。对于定时同步，我们将探讨位同步和符号同步的区别，并介绍实现同步的关键技术。本书还将结合实际工程中的挑战，讲解如何在存在噪声和失真时，有效地实现同步。 第三部分：信道与噪声 通信信道并非理想状态，各种噪声和失真都会影响信号的传输质量。本部分将深入探讨通信信道模型以及噪声对数字信号的影响。 通信信道模型: 现实中的通信信道多种多样，如加性高斯白噪声（AWGN）信道、衰落信道等。本书将详细介绍这些常见的信道模型，并分析其数学特性。对于AWGN信道，我们将详细推导其在不同调制解调方式下的误码率性能。对于衰落信道，我们将探讨瑞利衰落、莱斯衰落等模型，并分析衰落对信号幅度和相位的影响。本书还将初步介绍信道编码的基本思想，以及如何通过纠错码来对抗信道的衰落效应。 噪声的分类与影响: 噪声是通信系统中无处不在的干扰。本书将对通信系统中常见的噪声进行分类，包括热噪声、散粒噪声、干扰噪声等，并分析其产生机制和统计特性。我们将深入探讨这些噪声如何影响数字信号的判决，导致误码的产生，并定量地分析噪声功率与误码率之间的关系。 第四部分：先进的通信技术 随着通信技术的飞速发展，本书将介绍一些更先进的通信技术，为读者打开更广阔的视野。 多用户通信: 在现代通信系统中，多个用户共享同一通信资源是常态。本书将介绍多址接入技术，如频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）等，并分析它们的原理、优缺点以及应用场景。特别地，我们将详细讲解CDMA的扩频原理，以及其在抗干扰和保密性方面的优势。 现代调制与编码技术: 为了提高频谱效率和传输可靠性，现代通信系统广泛采用更先进的调制与编码技术。本书将介绍正交频分复用（OFDM）技术，详细阐述其将高速数据流分解为多个低速子载波进行传输的原理，以及其在对抗频率选择性衰落方面的优势。此外，本书还将介绍信道编码中的重要进展，如卷积码、Turbo码和LDPC码，并分析它们在提升纠错能力方面的显著效果。 无线通信系统: 无线通信是当前通信技术的主流。本书将结合数字通信的理论基础，探讨无线通信系统中的关键问题，如多径效应、衰落、干扰等。我们将初步介绍MIMO（多输入多输出）技术，分析其如何通过利用空间维度来提高数据传输速率和可靠性。此外，本书还将简要介绍蜂窝通信网络的基本架构和工作原理，以及未来无线通信的发展趋势。 应用实例与展望 本书的最后部分将通过具体的应用实例，将前面介绍的理论知识与实际工程相结合。我们将分析诸如CDMA手机通信、Wi-Fi网络、数字电视广播等系统的设计原理和关键技术。通过这些案例，读者可以更直观地理解数字通信技术在现代社会中的重要作用。 最后，本书将对数字通信技术的未来发展方向进行展望，包括5G及更高代通信技术、物联网通信、人工智能在通信中的应用等，激发读者的探索欲和创新精神。 适合读者 本书适合于电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业的本科生、研究生，以及从事通信系统设计、研发、集成和维护的工程技术人员。通过本书的学习，读者将能够深刻理解数字通信系统的运作机制，掌握分析和解决通信工程问题的基本方法，并为进一步深入学习通信领域的其他分支打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《离散信号处理与应用》实在是让人爱不释手，简直是打开了我理解数字信号处理世界的一扇全新的大门。我一直觉得信号处理这个领域枯燥乏味，充斥着各种复杂的数学公式，但这本书却以一种极其直观和深入浅出的方式，将那些抽象的概念变得鲜活起来。作者在讲解傅里叶变换、Z变换等核心内容时，不仅仅是罗列公式，而是结合了大量的实际应用案例，比如音频压缩、图像滤波等，让我清晰地看到了理论是如何在工程实践中发挥作用的。尤其是它对离散时间系统分析的阐述，逻辑清晰，层层递进，即便是初学者也能循序渐进地掌握。这本书的排版和插图设计也十分出色，那些清晰的图形和流程图极大地帮助了我理解复杂的算法细节。这本书的深度和广度都达到了一个非常高的水准，对于任何想要系统学习或深入研究离散信号处理的工程师或学生来说，都是一份不可多得的珍宝。我强烈推荐给所有对数字信号处理感兴趣的读者，相信它能给你带来很多启发和收获。

评分☆☆☆☆☆

我最近在进行一个关于无线通信系统的项目，急需一本能提供扎实理论基础和丰富实践指导的书籍，《离散信号处理与应用》这本书恰好满足了我的需求。它在介绍数字滤波器设计，特别是IIR和FIR滤波器时，给出了非常详尽的步骤和设计准则。我特别欣赏作者在讲解这些内容时所展现出的工程思维，不仅仅是数学上的推导，更是考虑到了实际实现的复杂性和限制。书中对有限字长效应的讨论，以及如何权衡滤波器性能和计算复杂度，这些都是教科书上常常被一带而过的关键点，但这本书却深入挖掘了。阅读这本书的过程，就像是有一位经验丰富的导师在旁边手把手的指导，让我能够更自信地去面对项目中的技术挑战。它的内容覆盖面很广，从基础的采样定理到高级的谱分析技术都有所涉猎，绝对是一本可以伴随我多年职业生涯的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排简直是教科书级别的典范。从基础的离散时间信号与系统的定义开始，逐步过渡到采样定理，然后自然地引出离散傅里叶变换及其快速算法（FFT）。这种由浅入深、步步为营的组织方式，使得读者的认知负荷被有效地分散和管理。我发现自己可以根据项目的具体需求，灵活地在不同章节之间跳转查阅，而不会因为缺乏上下文而感到迷茫。例如，在设计一个实时数字滤波器时，我可以迅速定位到关于双线性变换和脉冲响应匹配的部分，并立即找到所需的公式和设计表格。而且，这本书在探讨计算效率和算法优化方面也做了大量的篇幅介绍，这在资源受限的嵌入式系统开发中显得尤为宝贵。它不仅仅是一本“是什么”的书，更是一本指导“怎么做”的实战手册，其严谨性和实用性让我非常信服。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对这类偏理论的书籍通常抱有敬而远之的态度，因为很多教材读起来晦涩难懂，让人望而却步。然而，《离散信号处理与应用》这本书的叙述风格却出乎意料的亲切和流畅。它似乎有一种魔力，能把原本让人头疼的卷积运算、差分方程等概念，通过生活化的比喻和循序渐进的讲解变得易于理解。作者在引入新的数学工具时，总是会先铺垫好其出现的背景和解决的问题，而不是直接抛出公式，这种教学设计极大地降低了读者的学习门槛。我发现自己不再是被动地记忆公式，而是主动地去理解其背后的物理意义。这本书对我最大的帮助在于，它让我建立起了一个完整的知识框架，不再是零散的知识点堆砌，而是形成了一个相互关联的体系。对于那些希望系统性地、无痛感地掌握离散信号处理精髓的读者，这本书无疑是一个极佳的选择。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作多年的电子工程师，我时常需要回顾和更新我的基础知识，特别是对于那些在实际工作中不常用但又至关重要的理论点。《离散信号处理与应用》这本书的价值在于其深度与实用性的完美平衡。我尤其欣赏其中关于随机信号处理和现代谱估计方法的章节。这些内容在很多基础教材中往往不够深入，但在本书中，作者不仅详细介绍了经典的周期图法，还对更先进的如最大熵法、AR模型等进行了透彻的讲解和对比分析，这对于理解现代通信和雷达系统中的噪声抑制与参数估计至关重要。书中的习题设计也非常巧妙，很多题目并非简单的公式套用，而是要求读者进行深入的思考和分析，这使得阅读体验更具挑战性和收获感。翻阅这本书，我感觉自己仿佛在和一位老练的同行进行深入的技术交流，收获的不仅仅是知识，更是解决复杂工程问题的思路。