数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)

数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

沈卫康,宋宇飞,宋红梅 著
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出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302250685
商品编码:29836476114
包装:平装
出版时间:2011-06-01

具体描述

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

商品重量:0.440kg

编辑推荐


内容提要


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


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


文摘


序言



《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》是一部专为高等教育设计的,聚焦于数字信号处理理论与实践的教材。本书旨在培养具备扎实理论基础和解决实际工程问题能力的复合型人才,尤其适合应用型本科院校的教学需求。 本书内容概述: 本书共分为十一章,系统地介绍了数字信号处理的核心概念、基本原理、关键算法以及在工程领域的应用。 第一章:绪论 本章首先阐述了信号与系统的基本概念,区分了模拟信号和数字信号的特性,并强调了数字信号处理在现代科学技术中的重要地位和广泛应用。接着,详细介绍了数字信号处理的發展历程和研究现状,为读者建立起对该领域的宏观认识。最后,概述了本书的整体框架和学习路径,帮助读者明确学习目标。 第二章:离散时间信号与系统 本章是数字信号处理的基础。详细讲解了离散时间信号的分类(如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等)及其基本运算。重点阐述了线性时不变(LTI)离散时间系统的基本性质,如叠加性、时不变性、因果性、稳定性等。通过引入差分方程和卷积和的概念,深入分析了LTI系统的零输入响应和零状态响应,为后续章节的学习奠定坚实基础。 第三章:傅里叶变换及其性质 傅里叶变换是分析信号频率特性的强大工具。本章详细介绍了离散时间傅里叶变换(DTFT)及其性质,包括周期性、对称性、线性性、时移性、频移性、卷积性质、帕塞瓦尔定理等。在此基础上,引入了傅里叶级数(DFS)和傅里叶变换(DFT)的概念,为后续数字信号的频谱分析提供了理论依据。 第四章:离散傅里叶变换 (DFT) DFT是将连续时间傅里叶变换概念推广到离散时间信号的有效方法。本章详细介绍了DFT的定义、性质,并重点讲解了DFT的计算算法,特别是快速傅里叶变换(FFT)算法,包括按时间抽取和按频率抽取两种基本形式。FFT算法的引入极大地提高了DFT的计算效率,是数字信号处理在实际应用中的关键技术之一。 第五章:Z变换及其性质 Z变换是分析离散时间系统的一种有力数学工具,类似于连续时间信号的拉普拉斯变换。本章详细讲解了Z变换的定义、收敛域(ROC)的概念及其重要性。深入阐述了Z变换的各种性质,如线性性、时移性、尺度变换性、卷积性质、初始值定理、终值定理等。通过Z变换,可以更直观地分析系统的频率响应和稳定性。 第六章:离散时间系统的频率响应 本章聚焦于LTI离散时间系统的频率响应。通过DTFT和Z变换,详细分析了系统的频率响应特性,包括幅度响应和相位响应。解释了如何利用频率响应来理解系统对不同频率信号的处理效果,例如滤波器的作用。同时,也介绍了系统的幅频特性和相频特性的图形表示方法。 第七章:模拟滤波器与数字滤波器 滤波器是数字信号处理中最核心的应用之一。本章首先回顾了模拟滤波器的基本概念,如低通、高通、带通、带阻滤波器及其基本特性。在此基础上,重点介绍了数字滤波器的设计方法。详细讲解了无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器两种主要类型的数字滤波器。 第八章:IIR数字滤波器的设计 本章专注于IIR数字滤波器的设计。详细介绍了IIR滤波器设计的主要方法,包括直接模拟设计法(如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器)和脉冲响应不变法、双线性变换法等。阐述了不同设计方法的特点、优缺点以及在实际应用中的选择依据。 第九章:FIR数字滤波器的设计 本章着重于FIR数字滤波器的设计。介绍了FIR滤波器设计的主要方法,包括窗函数法(如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗)和频率采样法。详细分析了不同窗函数的特性及其对滤波器性能的影响。与IIR滤波器相比,FIR滤波器具有相位线性等优点,在许多应用场景中更受欢迎。 第十章:数字信号处理在通信系统中的应用 本章将数字信号处理的理论知识与通信系统工程实践相结合。介绍了数字信号处理在现代通信系统中的关键作用,例如调制解调、信道编码、均衡、谱分析等。通过具体的通信系统案例,展示了如何运用本书所学的数字信号处理技术来解决实际通信问题,提高通信质量和效率。 第十一章:数字信号处理在其他领域的应用 本章拓展了数字信号处理的应用范围,展示其在更广泛领域的价值。内容涵盖了语音信号处理(如语音识别、语音合成)、图像处理(如图像增强、图像压缩、图像识别)、生物医学信号处理(如心电图、脑电图分析)、仪器仪表以及自动控制等。通过丰富的实例,揭示了数字信号处理在推动科技进步和改善生活质量方面的巨大潜力。 本书特色: 应用型导向: 全书内容紧密结合工程实际,强调理论知识在解决工程问题中的应用。 理论与实践结合: 在讲解理论概念的同时,穿插了大量的工程实例和仿真实验,帮助读者将理论转化为实践能力。 数学工具的引入: 充分利用傅里叶变换、Z变换等数学工具,深入分析信号和系统的特性,培养学生的数学建模能力。 先进的算法介绍: 重点介绍了FFT等高效算法,以及常用的数字滤波器设计方法,满足现代工程应用需求。 特色规划教材: 作为“高等学校应用型特色规划教材”,本书在内容编排、教学方法和实践环节的设计上,充分考虑了应用型本科院校的教学特点和人才培养目标。 目标读者: 本书适合高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等专业的本科生使用,也可作为相关专业研究生的入门教材,以及从事相关工程技术人员的参考书。通过学习本书,读者将能够掌握数字信号处理的基本原理和常用方法,并能够将其应用于解决实际工程问题。

用户评价

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我是一名喜欢钻研技术的读者,对于数字信号处理这个领域一直抱有浓厚的兴趣。然而,市面上很多教材要么太过学术化,要么太过 superficial,都不能完全满足我的求知欲。这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》则是一股清流。它在保持学术严谨性的前提下,巧妙地融入了大量的应用场景,让我感觉就像是在和一位经验丰富的工程师进行深入的交流。我特别喜欢它在讲解卷积运算时,不仅仅给出了数学定义,更是通过一个实际的例子,比如分析一个系统的冲激响应,来展示卷积运算在系统分析中的重要性。它会告诉你,一个系统的输出信号,是如何由输入信号和系统的冲激响应通过卷积运算得到的。这种将抽象的数学概念与具体的工程问题相结合的讲解方式,让我印象深刻。此外,书中的内容也相当的全面,从基本的概念,如采样、量化,到高级的算法,如FFT、FIR/IIR滤波器设计,都进行了详尽的阐述。而且,每个章节的逻辑都非常清晰,过渡自然,让我能够循序渐进地掌握知识。这本书让我感受到,数字信号处理并非高不可攀,而是可以通过系统学习,并且能够应用于解决实际问题的。

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作为一名数字信号处理领域的初学者,我曾经对这个领域感到既好奇又畏惧。好奇于它的强大能力,畏惧于它的复杂性。直到我遇到了这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》,我的困惑才逐渐烟消云散。这本书最大的特点,就是它的“应用型”定位,这让它在众多理论性极强的教材中脱颖而出。它不仅仅是告诉你“是什么”,更是告诉你“怎么用”。我记得在学习信号的采样和重建时,它不仅仅给出了采样定理的公式,更是通过一个直观的例子,比如如何从一段录音中提取出人声,来展示采样定理在实际中的应用。它会告诉你,为什么我们需要以一定的速率来采样,以及采样率不足会带来什么样的后果。这种“联系生活,贴近实践”的讲解方式,让我觉得学习不再枯燥,而是充满乐趣。而且,书中对于各种数字信号处理算法的介绍,都尽量用最通俗易懂的语言,并且配以大量的图示,让我能够轻松地理解抽象的概念。这本书就像一位和蔼的导师,它能够带领我一步步地走进数字信号处理的世界,让我感受到它的魅力。

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这本书的出现,简直是我作为一名渴望在数字信号处理领域有所建树的学生来说,如同黑夜中的一道曙光。我一直觉得,虽然理论知识很重要,但如果不能与实际应用相结合,那也只是纸上谈兵。这本书最大的亮点,就在于它“高等学校应用型特色规划教材”的定位,这让我从一开始就看到了它与其他理论教材的不同之处。它不仅仅停留在公式推导和定理证明,而是着重于如何将这些复杂的数学工具运用到解决实际问题中去。我记得在学习傅里叶变换时,很多教材都只是给出了公式,然后就让我们去做习题。但是,这本书会用非常贴近工程实际的例子来解释傅里叶变换的意义,比如它在音频信号滤波、图像压缩等方面的应用。它会告诉你,当我们看到一个时域信号时,它的傅里叶变换背后代表着什么频率成分,而这些频率成分又如何影响我们最终听到的声音或看到的图像。这种“知其然,更知其所以然”的学习过程,让我觉得非常受用。而且,书中的案例分析也做得非常到位,很多都是基于现有的工业标准或实际工程项目来设计的,这让我有一种在真实世界中操练的感觉。它不仅仅是教我怎么计算,更是教我怎么思考,怎么将理论转化为能够解决实际问题的方案。这一点,对于我们这些未来要走向工程一线的人来说,价值巨大。我不再是那个只会背公式的“理论派”,而是开始具备了将理论知识落地到实际应用中的能力。这本书让我看到了理论与实践之间那条清晰而坚实的桥梁,并且教会了我如何稳健地跨越它。

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我对数字信号处理的兴趣,更多地源于它在实际工程中的巨大作用。而这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》正是这样一本能够满足我需求的教材。它最大的亮点在于,它并没有将理论知识束之高阁,而是将其与实际应用紧密地结合在一起。我特别欣赏它在讲解滤波器设计时,不仅仅给出了各种滤波器的数学模型,更是详细地介绍了不同滤波器的设计原理和在实际工程中的应用场景,比如音频信号的降噪、图像的边缘检测等。它会告诉你,为什么我们需要设计滤波器,以及不同类型的滤波器在解决实际问题时扮演着怎样的角色。书中的案例分析也做得非常到位,很多都是基于现实生活中的例子,比如手机通信、数字电视等,这让我能够更直观地理解数字信号处理的重要性。而且,这本书的内容安排也十分合理,逻辑清晰,循序渐进,让我在学习的过程中能够感受到知识的积累和能力的提升。这本书不仅仅是一本教材,更是一本能够激发我工程实践热情、提升我解决实际问题能力的“工具书”。

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在接触这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》之前,我对于数字信号处理的理解,总是带着一种“隔靴搔痒”的感觉。理论懂得不少,但总觉得离实际应用还有一段距离。这本书的出现,彻底改变了我的看法。它真正做到了“学以致用”,并且将“应用”贯穿于整本书的始终。我记得在学习限带信号和采样定理时,它不仅仅给出了奈奎斯特采样定理的公式,更是通过一个生动的例子,比如对一个周期信号进行采样,然后通过插值恢复原信号,来直观地展示采样率对信号恢复精度的影响。这种“图文并茂”的讲解方式,让我一下子就理解了采样定理的精髓。而且,这本书对于各种信号处理算法的介绍,都尽量贴近实际应用的需求。比如,在讲解FFT算法时,它会强调FFT在实时信号分析中的重要性,并且会介绍如何通过快速傅里叶变换来分析音频信号的频谱,从而实现音乐的识别或语音的增强。书中的一些章节,比如关于滤波器设计的实践环节,更是让我跃跃欲试,想要亲手去实现一个滤波器,感受它对信号的改变。这本书不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的导师,它能够引领我进入一个全新的数字信号处理世界,让我看到理论知识的无限潜力。

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在数字化浪潮席卷的今天,数字信号处理的重要性不言而喻。然而,很多关于这方面的书籍,要么过于晦涩难懂,要么不够系统全面。这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》则是一本难得的佳作。它不仅保持了学术的严谨性,更重要的是,它将大量的实际应用场景融入其中,让我看到了数字信号处理在各个领域的无限可能。我特别喜欢它在讲解快速傅里叶变换(FFT)时,不仅仅给出了算法的推导,更是重点介绍了FFT在音频信号分析、图像处理等领域的广泛应用。它会告诉你,为什么FFT能够如此高效地进行频谱分析,以及它在现代科技中扮演着怎样的角色。书中的案例分析也做得非常出色,很多都是基于现实生活中的场景,比如手机通信、医疗设备等,这让我能够更好地理解理论知识与实际应用之间的联系。而且,这本书的内容安排也十分合理,循序渐进,从基础概念到复杂算法,都讲解得清晰明了。它不仅仅是一本教材,更是一本能够激发我学习热情、提升我工程实践能力的宝贵资源。

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作为一名长期在嵌入式系统开发一线工作的工程师,我深知数字信号处理在现代电子产品中的核心地位。最近,我偶然翻阅了这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》,并且被它鲜明的“应用型”特色深深吸引。这本书最大的价值在于,它不仅仅停留在理论的梳理,而是将大量的实际工程案例融入其中,为我们这些实践者提供了宝贵的借鉴。我尤其欣赏它在讲解自适应滤波器的部分,它没有仅仅停留在算法的层面,而是深入探讨了自适应滤波器在噪声消除、均衡器等实际应用中的具体实现细节,以及在不同场景下参数选择的考量。书中提供的代码示例,虽然不是直接可执行的,但清晰地展示了算法的逻辑和关键步骤,这对于我们快速理解和移植算法至关重要。此外,它在讲解谱估计时,也引入了多种实际的估计算法,并对它们的优缺点进行了比较,这让我们在面对不同的信号特性时,能够做出更明智的选择。这本书让我感受到,编写这本教材的作者,一定是具有深厚理论功底和丰富工程经验的专家,他们能够敏锐地捕捉到工程实践中的痛点,并将相关的理论知识以最直接、最有效的方式呈现给读者。这本书是一本真正能够指导我们解决实际问题的“工具书”。

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作为一个对新事物充满好奇心的学生,我一直在寻找一本能够真正激发我对数字信号处理兴趣的书籍。这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》恰恰满足了我的需求。它不是一本死板的教科书,而是一本充满生命力和实用性的指南。我尤其欣赏它在讲解离散时间系统时,引入的“因果性”、“稳定性”等概念,并且会结合实际的例子,比如一个简单的RC电路,来解释这些概念的物理意义。它会告诉你,为什么一个系统需要满足这些条件,否则就会出现不可控的后果。而且,书中的内容涵盖了数字信号处理的方方面面,从基础的信号表示,到复杂的算法实现,都进行了深入的剖析。我记得在学习滤波器设计时,它不仅仅给出了各种设计方法的数学推导,更是详细地介绍了不同设计方法在实际应用中的优缺点,以及如何根据实际需求选择合适的设计方法。这种“知其然,更知其所以然”的教学方式,让我对数字信号处理有了更深刻的认识。这本书让我明白了,数字信号处理不仅仅是数学公式,更是如何利用这些数学工具来解决现实世界中的问题,如何让信号变得更有用、更强大。

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我是一名正在准备考研的学生,而数字信号处理是我复习的重点科目之一。我试过很多不同的教材,但总感觉差了点意思。要么过于理论化,要么过于偏向某个特定的应用领域,缺乏系统性。直到我遇到了这本《数字信号处理(高等学校应用型特色规划教材)》,我才找到了我心目中理想的教材。这本书最大的优点,在于它在保持理论严谨性的同时,非常注重知识的实用性。它不仅仅是让你记住公式,而是让你理解公式背后的物理意义和工程含义。例如,在讲解Z变换时,它会结合实际的系统稳定性分析,让你明白Z变换的收敛域与系统是否稳定之间有着怎样的联系。它还会引入一些经典的信号处理系统,比如FIR和IIR滤波器,并且深入浅出地讲解它们的设计原理和应用场景。最让我印象深刻的是,这本书在讲解量化和编码时,并没有简单地提及这些概念,而是详细地分析了它们在实际数字信号处理系统中造成的误差,以及如何通过选择合适的量化位数和编码方式来减小这些误差。这对于我理解数字信号的实际处理过程,以及在设计数字系统时如何权衡精度和成本,都有着非常大的启发。这本书让我明白,数字信号处理不仅仅是数学问题,更是工程实践问题,需要我们兼顾理论和实际操作。

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坦白说,刚拿到这本书的时候,我有点犹豫。市面上关于数字信号处理的书籍实在是太多了,而且很多都非常厚重,感觉像是要啃一本百科全书。但是,这本书的“应用型”定位,以及“特色规划教材”的提法,还是吸引了我。翻开目录,我惊喜地发现,它并没有像某些传统教材那样,上来就堆砌大量的数学定理和证明,而是循序渐进,从最基础的概念讲起,并且始终围绕着“实际应用”这个核心。我尤其喜欢它在讲解离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)时,没有直接跳到复杂的算法推导,而是先用一些直观的例子,比如分析一段音乐的频谱,来展示FFT的强大能力。它会告诉你,为什么我们需要FFT,它解决了DFT计算效率低下的问题,并且在哪些场景下能够发挥出巨大的作用。书中的图示也做得非常精美,而且信息量很大,能够帮助我快速理解抽象的概念。例如,在讲解滤波器设计时,它不仅给出了各种滤波器的数学模型,还配有非常生动的时域和频域响应曲线图,让我能够直观地感受到不同滤波器对信号的影响。我感觉这本书的设计者非常理解学生在学习过程中的困惑,并且用最恰当的方式为我们解答。它不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的工程师,在一步步地指导你如何理解和应用数字信号处理的知识。这种教学方式,让我觉得学习的过程不再枯燥,而是充满探索的乐趣,并且能够切实地感受到自己的进步。

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