正版刚数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)9787302250685沈卫康,宋宇飞, pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈卫康，宋宇飞，宋红梅 著

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• 沈卫康
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• 9787302250685

店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302250685

商品编码：29760295716

包装：平装

出版时间：2011-06-01

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基本信息

书名：数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)

定价：33.00元

作者：沈卫康,宋宇飞,宋红梅

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787302250685

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

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编辑推荐

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内容提要

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本书立足于工程应用型本科的教学实践，系统地讲授了数字信号处理的基本概念、基本原理、重要算法和实现应用。在讲授的过程中，先对离散时间信号和系统进行了时域和频域的分析，强调了DTFT、ZT、DFT等基本变换和性质，然后分析了FFT算法及其应用，另外还重点讲授了IIRDF和FIRDF两种数字滤波器的设计原理、设计方法，并分析了数字系统的结构与误差问题，后对其他特殊滤波器、多采样技术做了介绍。作为独立章节，本书介绍了MATLAB及其在数字信号处理中的应用，并给出了丰富的典型程序。另外，每章均针对各知识点安排了丰富的例题和习题供读者参考。
本书可以作为电子信息类本科专业教材和其他相近专业的教学参考，也可以作为相关领域工程技术人员的参考书。

目录

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绪论
章　时域离散信号与系统
1.1 引言
1.2　时域离散信号——序列
1.2.1　序列的表示方法
1.2.2　常用的典型序列
1.2.3　序列的运算
1.3　时域离散系统
1.3.1 线性系统
1.3.2　时不变系统
1.3.3　线性时不变系统及其输入与输出之间的关系
1.3.4　系统的因果性和稳定性
1.4　时域离散系统的输入与输出描述——线性常系数差分方程
1.4.1 线性常系数差分方程
1.4.2　线性常系数差分方程的求解
1.5　模拟信号的数字处理方法
1.5.1　采样定理及A／D转换器
1.5.2　从离散信号恢复出连续时间信号
本章小结
习题
第2章　时域离散信号与系统的频域分析
2.1　序列的傅里叶变换的定义和性质
2.1.1　序列的傅里叶变换的定义
2.1.2　序列的傅里叶变换的性质
2.2　周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换
2.2.1 周期序列的离散傅里叶级数
2.2.2　周期序列的傅里叶变换表示式
2.3　离散信号的傅里叶变换与模拟信号的傅里叶变换
2.4　序列的三变换
2.4.1　Z变换的定义及收敛域
2.4.2　逆Z变换
2.4.3　Z变换的性质和定理
2.5　利用Z变换分析信号和系统的频域特性
2.5.1　传输函数和系统函数
2.5.2　用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.5.3　利用系统的零、极点分布分析系统的频率特性
本章小结
习题
第3章 离散傅里叶变换
3.1　离散傅里叶变换的基本问题
3.1.1　DFT和IDFT的定义
3.1.2　DFT与其他变换的关系
3.1.3　DFT和IDFT的矩阵表示
3.2　离散傅里叶变换的性质
3.2.1　DFT的基本性质
3.2.2　复共轭序列与共轭对称性
3.3　频域采样与插值恢复
3.3.1　频域采样及其影响
3.3.2　频域插值与信号恢复
3.4　DFT基本应用及影响
3.4.1　DFT基本应用
第4章　快速傅里叶变换
第5章　无限长单位脉冲响应数字滤波器(IIR DF)设计
第6章　有限长单位脉冲响应数字滤波器(FIR DF)设计
第8章　其他类型的数字系统
第9章　数字信号处理的MATLAB实现
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号的奥秘：从理论到实践的探索之旅》 在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种各样的信号所包围。从手机里悦耳的铃声，到医学影像中跳动的生命迹象，再到遥感卫星捕捉到的地球影像，信号是传递信息、理解世界的关键载体。然而，信号的生成、传输、处理和分析，背后蕴含着深刻的科学原理和精密的工程技术。《信号的奥秘：从理论到实践的探索之旅》正是这样一本旨在揭开信号神秘面纱的著作，它将带领读者踏上一段从基本概念到复杂应用的精彩探索之旅。 本书并非专注于某个特定领域，而是以广阔的视野，系统地介绍了信号处理领域的核心知识体系。它强调理论与实践的紧密结合，力求让读者在掌握坚实的理论基础的同时，也能领略到信号处理技术在现实世界中的强大应用。无论您是初涉信号处理的爱好者，还是希望深入理解相关技术的研究者，抑或是希望将信号处理知识应用于工程实践的专业人士，本书都将为您提供宝贵的指导和启迪。 第一部分：信号的基石——理解信号的本质 任何一项技术都离不开对基本概念的深刻理解。本书的开篇，我们将从最基础的层面出发，深入剖析“信号”究竟是什么。我们将探讨不同类型的信号，例如连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号。通过对这些基本信号类型的分类和描述，读者将建立起对信号初步的认知框架。 接着，我们将深入研究信号的数学描述。傅里叶级数和傅里叶变换是信号分析的强大工具，它们能够将信号分解成一系列不同频率的正弦和余弦分量，从而揭示信号的频谱特性。本书将详细阐述傅里叶级数和傅里叶变换的原理、推导过程以及它们在信号分析中的重要作用。读者将学习如何利用傅里叶分析来理解信号的频率组成，并认识到其在通信、音频处理等领域的广泛应用。 除了频率域的分析，我们还将探讨信号在时域的特性。脉冲信号、阶跃信号等基本信号的性质，以及卷积运算在描述线性系统对信号响应中的核心地位，都将得到细致的讲解。卷积是理解系统如何处理信号的关键，本书将通过生动形象的例子，帮助读者理解卷积的含义和计算方法，从而能够预测系统输出信号的形态。 此外，本书还将介绍一些重要的信号处理概念，例如采样定理。采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的关键步骤，而采样定理则规定了如何进行无失真采样。理解采样定理对于数字信号处理至关重要，它直接关系到我们能否从现实世界中准确地获取信息。 第二部分：数字信号处理的利器——算法与技术 一旦我们理解了信号的本质，下一步就是掌握处理这些信号的工具和技术。本书的第二部分将聚焦于数字信号处理（DSP）领域的核心算法。数字信号处理之所以如此强大，在于它能够利用计算机和数字电路对信号进行精确、灵活、高效的处理。 本书将从离散傅里叶变换（DFT）入手，这是傅里叶变换在离散信号上的应用。虽然DFT的计算量较大，但它为后续更高效的算法奠定了基础。随后，我们将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法。FFT是一种革命性的算法，它能够极大地加速DFT的计算，使得在实时系统中进行傅里叶分析成为可能。本书将详细解析FFT的算法原理，并介绍其在频谱分析、滤波等方面的应用。 滤波是信号处理中最基本也是最重要的技术之一。本书将详细介绍各种滤波器类型，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将探讨不同滤波器的设计原理、优缺点以及它们在信号去噪、信号分离等方面的应用。读者将学习如何根据具体的应用需求，设计和实现合适的滤波器。 除了滤波，本书还将介绍其他重要的数字信号处理技术，例如相关与卷积。在数字信号处理中，相关和卷积运算同样扮演着至关重要的角色，它们被广泛应用于模式识别、信号匹配、系统辨识等领域。我们将深入讲解数字信号的相关和卷积的计算方法，并分析其在不同应用场景下的作用。 此外，本书还将触及一些高级的数字信号处理技术，例如自适应滤波。自适应滤波器能够根据输入信号的变化自动调整自身参数，从而在不断变化的信号环境中实现最优的滤波效果。自适应滤波在噪声消除、回声消除等实际应用中具有显著优势。 第三部分：信号处理的广阔天地——应用与实践 理论的知识需要通过实践来检验和升华。本书的第三部分将带领读者走进信号处理的广阔应用领域，展现这些技术如何改变我们的生活，驱动科技的进步。 在通信领域，信号处理是实现信息传输的基石。本书将探讨其在数字通信系统中的应用，例如调制解调、信道编码、均衡等。读者将了解如何利用信号处理技术，在复杂的通信环境中实现可靠、高效的信息传输。 在图像处理和计算机视觉领域，信号处理技术发挥着不可或缺的作用。本书将介绍图像的数字化、滤波、边缘检测、特征提取等基本图像处理技术。读者将了解如何利用信号处理的原理来增强图像质量、识别图像中的物体、分析图像内容。 音频信号处理也是信号处理的重要应用方向。本书将探讨其在语音识别、音频编码、音乐合成等方面的应用。读者将了解如何利用信号处理技术来理解人类语音、压缩音频数据、创造美妙的音乐。 此外，本书还将触及信号处理在其他领域的应用，例如生物医学工程（如心电图、脑电图信号分析）、地球物理勘探、雷达与声纳系统等。通过这些具体的应用案例，读者将更加深刻地理解信号处理技术的价值和潜力。 第四部分：展望未来——前沿与挑战 科学技术的进步是永无止境的。本书的最后一部分将带领读者展望信号处理领域的前沿研究方向和未来发展趋势。 我们将探讨近年来备受关注的机器学习与深度学习在信号处理中的应用。机器学习算法，特别是深度神经网络，在模式识别、特征提取、信号分类等方面展现出了强大的能力，并在许多应用中超越了传统的信号处理方法。 同时，我们也将讨论一些当前信号处理领域面临的挑战，例如大数据处理、实时性要求、计算复杂性等。同时，也会对这些挑战的潜在解决方案进行探讨。 本书的特色与价值 《信号的奥秘：从理论到实践的探索之旅》以其清晰的结构、严谨的逻辑、丰富的实例，致力于为读者提供一个全面、深入的学习平台。 理论与实践并重： 本书不仅注重理论知识的讲解，更强调其在实际应用中的体现，通过丰富的案例和应用场景，帮助读者将所学知识融会贯通。 由浅入深，循序渐进： 从基础概念到高级算法，再到广泛的应用，本书的章节安排合理，能够满足不同层次读者的学习需求。 概念清晰，解释详尽： 对于复杂的概念和算法，本书力求用最直观、最易懂的方式进行解释，避免晦涩难懂的术语堆砌。 启发思考，激发兴趣： 本书旨在帮助读者不仅掌握知识，更能激发对信号处理领域的好奇心和探索精神。 无论您是希望构建坚实的信号处理理论基础，还是渴望了解信号处理在各行各业的魔力，亦或是寻求将这些技术应用于实际问题的专业人士，《信号的奥秘：从理论到实践的探索之旅》都将是您不可或缺的良师益友。它将引导您穿越信号的海洋，发现其中的规律，驾驭技术的力量，最终开启一个充满无限可能的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度拿捏得恰到好处，让人感觉既充实又不会感到不堪重负。它并没有为了追求“全面”而牺牲掉重点内容的深入探讨。例如，在处理随机信号处理的部分，作者没有回避其复杂性，而是用非常精炼的语言，将概率论的基础知识巧妙地嵌入到信号分析的场景中，使得这部分内容不再是孤立的数学分支，而是成为了信号处理不可或缺的一部分。我发现自己读完这一部分后，对噪声抑制和系统辨识的理解都上了一个台阶。更值得称赞的是，这本书对当前主流的数字信号处理芯片或平台的应用背景也略有涉及，虽然篇幅不长，但给出了一个前瞻性的视角，让学习者知道自己所学的知识在未来将如何落地。这种对实践和前沿的关注，使得这本教材的生命力远超一般的纯理论书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源，虽然不是直接内容，但对于学习体验的提升是巨大的。那些精心设计的例题，不仅仅是为了检验我们是否记住了公式，更多的是在引导我们构建解决问题的思维框架。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“思考与探索”栏目，这些问题往往没有标准答案，而是鼓励我们去结合不同的应用场景进行发散性思考，比如如果信号源是非线性的，我们应该如何调整分析思路。这种启发式的教学方法，极大地激发了我学习的主动性。而且，整本书在字体、行距和图表的质量上都体现出了极高的制作水准，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。这对于需要投入大量时间钻研技术的学习者来说，是极为重要的细节体验，体现了出版方对知识传播的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的排版真是让人眼前一亮，那种清晰度和逻辑性，读起来感觉非常顺畅。作者对基本概念的阐述深入浅出，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快抓住核心要点。尤其是在介绍傅里叶变换这类核心内容时，他们没有仅仅停留在公式的堆砌上，而是结合了大量的实际应用案例，让人能真切地感受到这些数学工具在现实世界中的威力。比如说，在讲解采样定理时，配图和文字的结合简直是教科书级别的示范，把理论和实践的鸿沟填平了。我记得有几个章节，本来我对书本上的抽象描述感到有些吃力，但翻到习题部分，发现后面附带的详细解析，一下子就豁然开朗了。这本书的价值就在于它能把“硬核”的理论包装得既专业又易懂，这对于想打好扎实基础，未来想往DSP方向深入研究的学生来说，无疑是一份非常及时的助力。我甚至会时不时地翻阅其中关于滤波器设计的那几章，里面的设计流程图清晰到让人想立刻动手试试看。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作了一段时间的工程师，我回过头来看这本教材，才真正体会到它的宝贵之处。年轻时看书，总想快点翻到那些炫酷的算法部分，但现在才明白，只有把最基础的离散时间系统和稳定性判断吃透，那些高级算法才能真正为我所用。这本书的伟大之处就在于，它对那些看似枯燥的基础概念，如差分方程、系统响应等，进行了极为细致和耐心的讲解。它的语言风格是非常严谨的，但又不像某些老旧教材那样晦涩难懂，而是透着一股现代工程学的清晰和务实。特别是关于有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器的对比分析部分，图示清晰，性能权衡的讨论也非常到位，简直就是工作中遇到设计难题时的“速查手册”。它教会我的不仅是知识，更是一种严谨的工程思维。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我最初拿到这本书时，心里是抱着怀疑态度的，毕竟市面上打着“应用型”旗号的教材太多了，很多都是挂羊头卖狗肉，理论讲得不透，应用又流于表面。然而，这本书彻底颠覆了我的印象。它在讲述卷积、Z变换这些关键工具时，非常注重对“为什么”的解释，而不是简单地告诉你“怎么做”。这种深层次的思考引导，对于培养我们独立分析问题的能力至关重要。我特别欣赏它在不同章节之间建立的知识桥梁，比如从时域分析自然过渡到频域分析，过渡得几乎感觉不到任何生硬的转折。这说明编写者对整个学科体系的把握是极其精妙和连贯的。它不是一堆知识点的简单罗列，而是一条清晰的学习路径图，指引着我们从基础的信号模型搭建，一步步走向复杂的系统实现。这种系统化的教学思路，是真正体现了教材的高水平。