基本信息
書名:數字信號處理基礎(第3版)
定價:42.00元
作者:周利清蘇菲羅仁澤
齣版社:北京郵電大學齣版社有限公司
齣版日期:2012-06-01
ISBN:9787563529483
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.400kg
編輯推薦
這本《數字信號處理基礎(第3版)》是作者周利清、蘇菲、羅仁澤在長期從事數字信號處理方麵的教學和科研工作的基礎上,為本科生所編寫的數字信號處理課程的教材,該書隻包含本科生應該掌握的數字信號處理的基本知識。作者力求在對數字信號處理的基本原理、基本概念、基本算法融會貫通、深入理解的基礎上,將這些知識係統、深入淺齣、透徹清楚地進行講解,做到有理、有據、有條理,數學推導正確,邏輯關係清楚,以使讀者容易理解和掌握,並且便於教學和自學。希望讀者在學習這本教材所建立的堅實基礎上,能夠更好地去學習數字信號處理的其他更深入的內容,或者能夠將這些知識很好地投入實際應用。
內容提要
“數字信號處理”是各高等院校電子類專業和通信類專業學生的一門非常重要的專業基礎課。周利清、蘇菲、羅仁澤編著的《數字信號處理基礎(第3版)》闡述瞭離散係統的性質、離散信號的各種變換;深入講解瞭DFT的原理及其性質,討論瞭用DFT求綫性捲積和進行分段捲積的方法;闡述瞭各種FFT算法;詳細論述瞭IIR數字濾波器的原理和設計方法;分析瞭綫性相位FIR濾波器的實現條件和重要性質以及設計方法;詳細討論瞭IIR數字濾波器和FIR數字濾波器的各種結構及其優缺點;討論瞭數字信號處理中的有限字長效應。此外,在每一章之後,加入瞭與本章所涉及的內容有關的Matlab方法、程序、函數等,使讀者可以利用Matlab得到的結果來幫助和驗證自己對於原理的理解。《數字信號處理基礎(第3版)》係統、深入淺齣、透徹清楚地講解瞭數字信號處理的基本理論、基本概念和基本算法,數學推導嚴謹,邏輯關係清楚,以使得讀者便於理解、掌握,並且便於自學。這本書不但可以作為本科生的教材,還可以為從事數字信號處理工作的技術人員自學所
目錄
章 數字信號處理概述(緒論) 1.1 信號的分類 1.2 數字信號處理 1.3 數字信號處理的優越性 1.4 數字信號處理的3種方式 1.5 數字信號處理的兩大方法第2章 離散係統的性質和離散信號的變換 2.1 抽樣和內插 2.1.1 抽樣 2.1.2 內插 2.2 離散時間信號 2.2.1 離散時間信號序列 2.2.2 常用序列 2.3 離散係統及其綫性和時不變性 2.3.1 離散係統的定義及其單位抽樣響應 2.3.2 離散係統的綫性 2.3.3 離散係統的時不變性 2.3.4 綫性時不變係統 2.4 離散信號的綫性捲積 2.4.1 離散綫性捲積的定義 2.4.2 離散綫性捲積的計算 2.5 離散係統的因果性和穩定性 2.5.1 因果性 2.5.2 穩定性 2.6 離散信號的傅裏葉變換 2.6.1 問題的提齣 2.6.2 傅裏葉變換對的推導 2.6.3 離散信號傅裏葉變換的性質 2.6.4 綫性時不變係統的頻率響應 2.7 離散信號的z變換 2.7.1 z變換的定義及其收斂域 2.7.2 z變換的性質 2.7.3 z反變換 2.7.4 z變換與傅裏葉變換的關係 2.8 離散係統的差分方程、係統函數及其零極點 2.8.1 離散係統的差分方程 2.8.2 離散係統的係統函數 2.8.3 係統函數的零極點 2.8.4 綫性時不變因果係統的穩定性 2.9 Matlab方法 2.9.1 常用序列及序列運算的Matlab實現 2.9.2 離散信號變換的Matlab實現 習題第3章 離散傅裏葉變換(DFT) 3.1 離散傅裏葉級數(DFS)及其性質 3.1.1 周期序列DFS的推導 3.1.2 DFS的性質 3.2 離散傅裏葉變換(DFT)及其性質 3.2.1 DFT的導齣 3.2.2 DFT的性質 3.3 z變換與DFT的關係 3.3.1 由z變換得到DFT 3.3.2 由DFT得到z變換 3.3.3 頻率分辨率 3.4 用DFT求綫性捲積 3.4.1 循環捲積與綫性捲積的關係 3.4.2 用DFT求綫性捲積 3.5 分段捲積 3.5.1 重疊相加法 3.5.2 重疊保留法 3.6 Matlab方法 3.6.1 利用Matlab計算信號的DFT和IDFT 3.6.2 序列循環移位的Matlab實現 3.6.3 循環捲積的Matlab實現 3.6.4 利用DFT計算綫性捲積的Matlab實現 3.6.5 分段捲積的Matlab實現 習題第4章 快速傅裏葉變換(FFT) 4.1 引言 4.1.1 DFT的矩陣錶示及其運算量 4.1.2 Wnk N因子的特性 4.2 基2時間抽選的FFT算法 4.2.1 算法推導 4.2.2 算法特點 4.2.3 關於FFT算法的計算機程序 4.3 基2頻率抽選的FFT算法 4.4 快速傅裏葉反變換 *4.5 綫性調頻z變換算法 4.5.1 基本原理 4.5.2 算法的要點 4.5.3 算法的特點 4.6 實序列的FFT的高效算法 4.6.1 兩個長度相同的實序列 4.6.2 一個2N點的實序列 4.7 Matlab方法 4.7.1 利用Matlab計算FFT 4.7.2 用Matlab實現有限長序列的Chirp z變換 習題第5章 IIR數字濾波器的原理及設計 5.1 濾波器概述 5.1.1 數字濾波器與模擬濾波器 5.1.2 兩大類數字濾波器 5.1.3 數字濾波器的設計步驟 5.2 IIR數字濾波器概述 5.2.1 IIR數字濾波器的差分方程和係統函數 5.2.2 IIR數字濾波器的設計方法 5.2.3 藉助於模擬濾波器的理論和方法的設計原理 5.3 模擬低通濾波特性的逼近 5.3.1 Butterworth低通濾波特性的逼近 5.3.2 Chebyshev低通濾波特性的逼近 5.3.3 Cauer低通濾波特性簡介 5.3.4 3種濾波器的比較 5.3.5 濾波器圖錶法設計 5.4 衝激響應不變法 5.4.1 衝激響應不變法的變換方法 5.4.2 模擬濾波器與數字濾波器的頻率響應之間的關係 5.4.3 z平麵與s平麵的映射關係 5.5 雙綫性變換法 5.5.1 雙綫性變換關係的導齣 5.5.2 s平麵與z平麵的映射關係 5.5.3 頻率預畸變 5.5.4 雙綫性變換法的特點 5.6 數字濾波器的變換 *5.7 IIR數字濾波器的優化設計 5.7.1 誤差判彆準則 5.7.2 優化算法 5.8 Matlab方法 5.8.1 利用Matlab實現模擬濾波器的設計 5.8.2 衝激響應不變法的Matlab實現 5.8.3 雙綫性變換法的Matlab實現 5.8.4 用Matlab實現數字濾波器的設計 習題第6章 FIR數字濾波器的原理及設計 6.1 FIR數字濾波器的差分方程、衝激響應、係統函數及其零極點 6.2 綫性相位FIR濾波器 6.2.1 恒延時濾波 6.2.2 綫性相位FIR濾波器滿足的條件 6.2.3 綫性相位FIR濾波器的特性 6.3 窗口法 6.3.1 基本原理 6.3.2 對頻率響應的影響 6.3.3 常用窗函數 6.3.4 設計方法小結 *6.4 頻率抽樣法 *6.5 FIR數字濾波器的優化設計 6.5.1 切比雪夫等波紋逼近 6.5.2 加權切比雪夫逼近 6.5.3 Remez交換算法 6.6 Matlab方法 6.6.1 用Matlab進行基於窗函數的FIR數字濾波器的設計 6.6.2 用Matlab進行等波紋FIR濾波器的設計 習題第7章 數字濾波器的結構 7.1 數字網絡的信號流圖 7.1.1 信號流圖及其有關概念 7.1.2 解代數方程組求節點變量之值 7.1.3 化簡信號流圖求係統函數 7.1.4 Mason公式 7.1.5 信號流圖的轉置 7.2 IIR數字濾波器的結構 7.2.1 直接型 7.2.2 正準型 7.2.3 級聯型 7.2.4 並聯型 7.3 FIR數字濾波器的結構 7.3.1 橫截型 7.3.2 級聯型 7.3.3 頻率抽樣型 7.4 FIR數字濾波器與IIR數字濾波器的比較 7.5 用Matlab實現數字濾波器的結構 7.5.1 IIR數字濾波器的結構實現 7.5.2 FIR數字濾波器的結構實現 習題第8章 數字信號處理中的有限字長效應 8.1 概述 8.1.1 數字係統與有限字長效應 8.1.2 關於數的錶示 8.1.3 量化誤差 8.2 A/D變換的字長效應 8.2.1 量化效應的統計分析 8.2.2 綫性時不變係統對量化噪聲的響應 8.3 乘積誤差的影響 8.3.1 IIR濾波器中乘積誤差的影響 8.3.2 FIR濾波器中乘積誤差的影響 8.4 係數的量化效應 8.5 極限環振蕩 習題附錄 A1 常用的數學知識 A1.1 傅裏葉變換 A1.2 特殊函數 A2 LTI係統因果性的充分必要條件的證明 A3 復變函數中的一個積分的計算 A4 雙綫性變換法s平麵與z平麵的映射關係推導 A5 本書所用的符號、術語以及英文縮寫詞一覽錶參考文獻注:目錄中有“*”號的是選學的內容。
作者介紹
文摘
序言
這本書的最大亮點之一在於它對實際工程應用的關注。我一直在尋找一本不僅能講清楚理論,還能告訴我這些理論在現實世界中如何應用的教材,這本書無疑滿足瞭我的需求。書中穿插瞭大量的案例分析,涵蓋瞭通信、音頻、圖像處理等多個領域。例如,在介紹濾波器設計時,書中不僅講解瞭各種設計方法,還詳細說明瞭在實際通信係統中,如何根據信噪比、帶寬等要求來選擇和設計濾波器。在音頻信號處理部分,書中講解瞭如何使用數字信號處理技術來實現降噪、迴聲消除等功能,並且給齣瞭相應的僞代碼或者流程圖。這些實際的應用案例,讓我對數字信號處理的價值有瞭更直觀的認識,也激發瞭我進一步探索和學習的動力。我之前學習的時候,總覺得理論和實踐脫節,學瞭半天不知道能乾嘛,這本書的齣現,很好地連接瞭這兩者,讓我覺得我學的知識是有用的、有意義的。
評分這本書的排版設計也十分考究,細節之處體現瞭作者和齣版社的用心。書的開本大小適中,方便攜帶和翻閱。字體大小和行間距的設置也比較閤理,長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。每一章節的標題和副標題都清晰醒目,有助於快速定位信息。而且,書中對數學公式的排版也相當規範,公式的編號、對齊都做得很好,不會讓人産生混淆。我尤其注意到,一些重要的定義、定理或者提示信息,通常會用不同的顔色或者框體來突齣顯示,這種設計極大地提高瞭閱讀的效率,讓我能夠快速抓住重點內容。即使是在閱讀一些比較冗長的段落時,清晰的排版也能讓信息更有層次感,更容易被大腦吸收。總的來說,這本書在視覺呈現上也做得非常齣色,它營造瞭一種舒適的閱讀體驗,讓我在學習過程中能夠更加專注和投入。
評分這本書在插圖和圖錶的使用上做得非常齣色,這極大地增強瞭我的理解能力。我個人是比較偏愛圖文並茂的學習方式,而這本書在這方麵做得非常好。許多抽象的概念,通過精美的圖示,就變得直觀易懂瞭。比如,在講解捲積操作時,書中使用瞭動態的圖示來演示信號的移動和疊加過程,讓我對捲積的物理意義有瞭深刻的理解。又比如,在解釋傅裏葉級數和傅裏葉變換時,書中通過多幅圖展示瞭不同頻率成分的疊加,以及信號在時域和頻域之間的轉換,這些圖示的齣現,比單純的文字描述要有效得多。此外,書中使用的圖錶也非常規範和清晰,數據可視化做得很好,能夠幫助我快速地抓住信息的核心。這種高質量的圖示運用,讓我在閱讀過程中不會感到枯燥,而且能夠更有效地記憶和理解知識點,大大提升瞭學習的效率和愉悅感。
評分這本書的寫作風格非常注重理論與實踐的結閤,這一點是我非常欣賞的。它並沒有僅僅停留在枯燥的數學公式推導上,而是通過大量的例子和圖示來幫助讀者理解抽象的概念。我尤其喜歡它在講解某個理論知識點時,會緊接著給齣相應的工程應用場景,這樣就能讓我很快地理解這個知識點在實際中有何意義,而不是僅僅把它當作一道純粹的數學題來對待。比如,在講解傅裏葉變換的時候,書中並沒有隻給齣定義和性質,而是詳細闡述瞭它在音頻信號壓縮、圖像去噪等方麵的應用,還配上瞭相關的圖例,讓我能夠直觀地看到傅裏葉變換帶來的效果。這種“知其然,更知其所以然”的講解方式,極大地提高瞭我的學習效率和興趣。而且,書中對一些復雜概念的解釋也力求通俗易懂,避免瞭過多的專業術語堆砌,即使是初次接觸數字信號處理的讀者,也能相對容易地跟上思路。這種精心設計的講解方式,讓原本枯燥的理論變得生動有趣,也讓我對這個領域産生瞭更濃厚的興趣。
評分這本書在內容的深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象,它既有對基礎概念的深入剖析,也有對一些前沿技術的初步涉獵。我之前看過的很多書,要麼過於理論化,要麼過於淺顯,很難找到一本能夠兼顧這兩者的。而這本書,在講解瞭數字信號處理的核心原理之後,還對一些更高級的主題進行瞭介紹,比如多速率信號處理、小波變換等。雖然這些內容可能不屬於最基礎的範疇,但能夠有係統的介紹,對我拓展視野、瞭解數字信號處理的未來發展方嚮非常有幫助。書中對這些內容的闡述也並非蜻蜓點水,而是能夠提供一些基本的原理和應用,讓我能夠對這些技術有一個初步的瞭解。這種既紮實又具備一定前瞻性的內容組織,讓我覺得這本書的價值遠超其價格,是一本值得反復研讀的參考書。
評分我在學習過程中,常常會遇到一些概念上的睏惑,或者對某些公式的推導過程不太理解。這時候,我就會翻迴這本書,驚喜地發現,作者總是能在我需要的時候,提供讓我滿意的解答。書中對一些關鍵公式的推導過程,講解得非常詳盡,並且會一步步地展示每一步的邏輯,讓我能夠清晰地看到公式是如何得齣的,而不是僅僅背誦結果。我印象比較深刻的是,在講解Z變換的部分,書中對收斂域的討論非常深入,並且通過圖示解釋瞭不同收斂域對應的係統性質,這讓我之前一直模糊的概念變得清晰起來。而且,書中還會對一些常見的信號處理算法進行詳細的剖析,比如FIR濾波器和IIR濾波器的設計原理和區彆,並列舉瞭它們各自的優缺點。這種深入淺齣的講解,不僅讓我掌握瞭算法的原理,更讓我理解瞭它們適用的場景,這對於我將來在實際項目中選擇閤適的算法非常有幫助。
評分這本書的包裝真的挺不錯的,拿到手的時候就感覺很紮實,封麵設計也比較沉穩大氣,不是那種花裏鬍哨的風格,看著就讓人覺得內容會很實在。我當初選擇這本書,主要是因為在網上看到瞭很多關於它的好評,而且很多前輩和老師也推薦過,所以就抱著試試看的心態入手瞭。拿到書之後,我先快速翻閱瞭一下目錄,感覺內容編排得很係統,從最基礎的概念講起,循序漸進,這一點對於我這種初學者來說非常友好。每一章的標題都挺清晰的,能大緻瞭解這一章講的是什麼重點。雖然我還沒開始深入研讀,但光是看目錄的結構,就能預感到這本書的內容會非常有條理,不會讓人覺得雜亂無章。封麵的印刷質量也很好,字體清晰,紙張的質感也不錯,摸起來挺舒服的,閱讀體驗應該會很好。總的來說,從外觀和初步的印象來看,這本書給我留下瞭一個非常好的第一印象,期待後續的學習過程能夠收獲滿滿。
評分這本書在概念的引入和闡述上做得非常到位,尤其是在處理一些比較基礎但又容易混淆的概念時,作者展現齣瞭極高的專業性和教學功底。我一直對一些基礎的信號處理概念感到有些模糊,比如采樣、量化、編碼這些步驟在數字信號處理流程中的具體作用和區彆,但這本書通過清晰的圖示和循序漸進的解釋,把這些概念一一掰開瞭揉碎瞭講清楚瞭。它不僅僅是給齣定義,更重要的是解釋瞭為什麼要有這些步驟,以及這些步驟是如何相互關聯、協同工作的。例如,在講解采樣率的選擇時,書中不僅提到瞭奈奎斯特定理,還深入分析瞭過采樣和欠采樣的具體影響,並給齣瞭不同場景下的建議。這種嚴謹而全麵的講解,讓我對數字信號處理的整體框架有瞭更清晰的認識,也為後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。我之前閱讀過一些相關的資料,但總覺得不夠係統,而這本書恰好彌補瞭我的這塊知識短闆,讓我覺得自己的知識體係更加完整瞭。
評分這本書的語言風格非常嚴謹且富有邏輯性,這對於學習一門技術性如此強的學科至關重要。作者在措辭上非常謹慎,避免使用模糊不清的錶述,力求每一個概念的定義和解釋都準確無誤。我尤其欣賞的是,書中在引入新的概念時,總會給齣清晰的定義,並且會說明這個概念在之前學過的知識體係中的位置,這樣我就不會覺得知識點是孤立存在的,而是能夠構建一個完整的知識網絡。同時,作者在論證某個結論或者推導某個公式時,邏輯鏈條非常完整,每一步的推理都清晰可見,不會跳躍或者含糊不清。這種嚴謹的寫作風格,讓我能夠完全信賴書中提供的信息,也培養瞭我嚴謹的思考習慣。對於學習數字信號處理這樣一門需要精確理解的學科來說,這種寫作風格是至關重要的,它能夠幫助我建立起正確的基礎,避免日後齣現不必要的誤解。
評分這本書的練習題設計得非常有深度和針對性,這對於鞏固和檢驗學習成果至關重要。每一章節的習題都涵蓋瞭本章的核心內容,而且難度梯度設計得也很閤理。從一些基礎的計算題,到需要綜閤運用多個知識點纔能解決的綜閤題,應有盡有。我特彆喜歡的是,書中不僅僅提供題目,很多題目後麵還附帶瞭解題思路或者關鍵提示,這對於我這種需要引導的學生來說,簡直是雪中送炭。有些題目我剛開始做的時候覺得無從下手,但看瞭提示之後,就能夠豁然開朗,找到解題的關鍵。而且,這本書的習題並不隻是單純的計算,很多題目都緊密結閤瞭實際應用,比如讓你設計一個簡單的濾波器,或者分析某個實際信號的頻譜特性。這不僅能鍛煉我的計算能力,更能培養我的工程思維和解決實際問題的能力。通過做這些習題,我能夠及時發現自己在哪些概念上還有不足,然後有針對性地迴去復習,大大提高瞭學習效率。
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