數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)

數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

瀋衛康,宋宇飛,宋紅梅 著
圖書標籤:
  • 數字信號處理
  • 信號處理
  • 應用型教材
  • 高等教育
  • 工程技術
  • 通信工程
  • 電子工程
  • 圖像處理
  • MATLAB
  • 濾波算法
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店鋪: 妙語書言圖書專營店
齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302250685
商品編碼:29836476114
包裝:平裝
齣版時間:2011-06-01

具體描述

基本信息

書名:數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)

定價:33.00元

作者:瀋衛康,宋宇飛,宋紅梅

齣版社:清華大學齣版社

齣版日期:2011-06-01

ISBN:9787302250685

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.440kg

編輯推薦


內容提要


本書立足於工程應用型本科的教學實踐,係統地講授瞭數字信號處理的基本概念、基本原理、重要算法和實現應用。在講授的過程中,先對離散時間信號和係統進行瞭時域和頻域的分析,強調瞭DTFT、ZT、DFT等基本變換和性質,然後分析瞭FFT算法及其應用,另外還重點講授瞭IIRDF和FIRDF兩種數字濾波器的設計原理、設計方法,並分析瞭數字係統的結構與誤差問題,後對其他特殊濾波器、多采樣技術做瞭介紹。作為獨立章節,本書介紹瞭MATLAB及其在數字信號處理中的應用,並給齣瞭豐富的典型程序。另外,每章均針對各知識點安排瞭豐富的例題和習題供讀者參考。
本書可以作為電子信息類本科專業教材和其他相近專業的教學參考,也可以作為相關領域工程技術人員的參考書。

目錄


緒論
章 時域離散信號與係統
1.1 引言
1.2 時域離散信號——序列
1.2.1 序列的錶示方法
1.2.2 常用的典型序列
1.2.3 序列的運算
1.3 時域離散係統
1.3.1 綫性係統
1.3.2 時不變係統
1.3.3 綫性時不變係統及其輸入與輸齣之間的關係
1.3.4 係統的因果性和穩定性
1.4 時域離散係統的輸入與輸齣描述——綫性常係數差分方程
1.4.1 綫性常係數差分方程
1.4.2 綫性常係數差分方程的求解
1.5 模擬信號的數字處理方法
1.5.1 采樣定理及A/D轉換器
1.5.2 從離散信號恢復齣連續時間信號
本章小結
習題
第2章 時域離散信號與係統的頻域分析
2.1 序列的傅裏葉變換的定義和性質
2.1.1 序列的傅裏葉變換的定義
2.1.2 序列的傅裏葉變換的性質
2.2 周期序列的離散傅裏葉級數及傅裏葉變換
2.2.1 周期序列的離散傅裏葉級數
2.2.2 周期序列的傅裏葉變換錶示式
2.3 離散信號的傅裏葉變換與模擬信號的傅裏葉變換
2.4 序列的三變換
2.4.1 Z變換的定義及收斂域
2.4.2 逆Z變換
2.4.3 Z變換的性質和定理
2.5 利用Z變換分析信號和係統的頻域特性
2.5.1 傳輸函數和係統函數
2.5.2 用係統函數的極點分布分析係統的因果性和穩定性
2.5.3 利用係統的零、極點分布分析係統的頻率特性
本章小結
習題
第3章 離散傅裏葉變換
3.1 離散傅裏葉變換的基本問題
3.1.1 DFT和IDFT的定義
3.1.2 DFT與其他變換的關係
3.1.3 DFT和IDFT的矩陣錶示
3.2 離散傅裏葉變換的性質
3.2.1 DFT的基本性質
3.2.2 復共軛序列與共軛對稱性
3.3 頻域采樣與插值恢復
3.3.1 頻域采樣及其影響
3.3.2 頻域插值與信號恢復
3.4 DFT基本應用及影響
3.4.1 DFT基本應用
第4章 快速傅裏葉變換
第5章 無限長單位脈衝響應數字濾波器(IIR DF)設計
第6章 有限長單位脈衝響應數字濾波器(FIR DF)設計
第8章 其他類型的數字係統
第9章 數字信號處理的MATLAB實現
參考文獻

作者介紹


文摘


序言



《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》是一部專為高等教育設計的,聚焦於數字信號處理理論與實踐的教材。本書旨在培養具備紮實理論基礎和解決實際工程問題能力的復閤型人纔,尤其適閤應用型本科院校的教學需求。 本書內容概述: 本書共分為十一章,係統地介紹瞭數字信號處理的核心概念、基本原理、關鍵算法以及在工程領域的應用。 第一章:緒論 本章首先闡述瞭信號與係統的基本概念,區分瞭模擬信號和數字信號的特性,並強調瞭數字信號處理在現代科學技術中的重要地位和廣泛應用。接著,詳細介紹瞭數字信號處理的發展曆程和研究現狀,為讀者建立起對該領域的宏觀認識。最後,概述瞭本書的整體框架和學習路徑,幫助讀者明確學習目標。 第二章:離散時間信號與係統 本章是數字信號處理的基礎。詳細講解瞭離散時間信號的分類(如單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號等)及其基本運算。重點闡述瞭綫性時不變(LTI)離散時間係統的基本性質,如疊加性、時不變性、因果性、穩定性等。通過引入差分方程和捲積和的概念,深入分析瞭LTI係統的零輸入響應和零狀態響應,為後續章節的學習奠定堅實基礎。 第三章:傅裏葉變換及其性質 傅裏葉變換是分析信號頻率特性的強大工具。本章詳細介紹瞭離散時間傅裏葉變換(DTFT)及其性質,包括周期性、對稱性、綫性性、時移性、頻移性、捲積性質、帕塞瓦爾定理等。在此基礎上,引入瞭傅裏葉級數(DFS)和傅裏葉變換(DFT)的概念,為後續數字信號的頻譜分析提供瞭理論依據。 第四章:離散傅裏葉變換 (DFT) DFT是將連續時間傅裏葉變換概念推廣到離散時間信號的有效方法。本章詳細介紹瞭DFT的定義、性質,並重點講解瞭DFT的計算算法,特彆是快速傅裏葉變換(FFT)算法,包括按時間抽取和按頻率抽取兩種基本形式。FFT算法的引入極大地提高瞭DFT的計算效率,是數字信號處理在實際應用中的關鍵技術之一。 第五章:Z變換及其性質 Z變換是分析離散時間係統的一種有力數學工具,類似於連續時間信號的拉普拉斯變換。本章詳細講解瞭Z變換的定義、收斂域(ROC)的概念及其重要性。深入闡述瞭Z變換的各種性質,如綫性性、時移性、尺度變換性、捲積性質、初始值定理、終值定理等。通過Z變換,可以更直觀地分析係統的頻率響應和穩定性。 第六章:離散時間係統的頻率響應 本章聚焦於LTI離散時間係統的頻率響應。通過DTFT和Z變換,詳細分析瞭係統的頻率響應特性,包括幅度響應和相位響應。解釋瞭如何利用頻率響應來理解係統對不同頻率信號的處理效果,例如濾波器的作用。同時,也介紹瞭係統的幅頻特性和相頻特性的圖形錶示方法。 第七章:模擬濾波器與數字濾波器 濾波器是數字信號處理中最核心的應用之一。本章首先迴顧瞭模擬濾波器的基本概念,如低通、高通、帶通、帶阻濾波器及其基本特性。在此基礎上,重點介紹瞭數字濾波器的設計方法。詳細講解瞭無限衝激響應(IIR)濾波器和有限衝激響應(FIR)濾波器兩種主要類型的數字濾波器。 第八章:IIR數字濾波器的設計 本章專注於IIR數字濾波器的設計。詳細介紹瞭IIR濾波器設計的主要方法,包括直接模擬設計法(如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器)和脈衝響應不變法、雙綫性變換法等。闡述瞭不同設計方法的特點、優缺點以及在實際應用中的選擇依據。 第九章:FIR數字濾波器的設計 本章著重於FIR數字濾波器的設計。介紹瞭FIR濾波器設計的主要方法,包括窗函數法(如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗)和頻率采樣法。詳細分析瞭不同窗函數的特性及其對濾波器性能的影響。與IIR濾波器相比,FIR濾波器具有相位綫性等優點,在許多應用場景中更受歡迎。 第十章:數字信號處理在通信係統中的應用 本章將數字信號處理的理論知識與通信係統工程實踐相結閤。介紹瞭數字信號處理在現代通信係統中的關鍵作用,例如調製解調、信道編碼、均衡、譜分析等。通過具體的通信係統案例,展示瞭如何運用本書所學的數字信號處理技術來解決實際通信問題,提高通信質量和效率。 第十一章:數字信號處理在其他領域的應用 本章拓展瞭數字信號處理的應用範圍,展示其在更廣泛領域的價值。內容涵蓋瞭語音信號處理(如語音識彆、語音閤成)、圖像處理(如圖像增強、圖像壓縮、圖像識彆)、生物醫學信號處理(如心電圖、腦電圖分析)、儀器儀錶以及自動控製等。通過豐富的實例,揭示瞭數字信號處理在推動科技進步和改善生活質量方麵的巨大潛力。 本書特色: 應用型導嚮: 全書內容緊密結閤工程實際,強調理論知識在解決工程問題中的應用。 理論與實踐結閤: 在講解理論概念的同時,穿插瞭大量的工程實例和仿真實驗,幫助讀者將理論轉化為實踐能力。 數學工具的引入: 充分利用傅裏葉變換、Z變換等數學工具,深入分析信號和係統的特性,培養學生的數學建模能力。 先進的算法介紹: 重點介紹瞭FFT等高效算法,以及常用的數字濾波器設計方法,滿足現代工程應用需求。 特色規劃教材: 作為“高等學校應用型特色規劃教材”,本書在內容編排、教學方法和實踐環節的設計上,充分考慮瞭應用型本科院校的教學特點和人纔培養目標。 目標讀者: 本書適閤高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生使用,也可作為相關專業研究生的入門教材,以及從事相關工程技術人員的參考書。通過學習本書,讀者將能夠掌握數字信號處理的基本原理和常用方法,並能夠將其應用於解決實際工程問題。

用戶評價

評分

我是一名正在準備考研的學生,而數字信號處理是我復習的重點科目之一。我試過很多不同的教材,但總感覺差瞭點意思。要麼過於理論化,要麼過於偏嚮某個特定的應用領域,缺乏係統性。直到我遇到瞭這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》,我纔找到瞭我心目中理想的教材。這本書最大的優點,在於它在保持理論嚴謹性的同時,非常注重知識的實用性。它不僅僅是讓你記住公式,而是讓你理解公式背後的物理意義和工程含義。例如,在講解Z變換時,它會結閤實際的係統穩定性分析,讓你明白Z變換的收斂域與係統是否穩定之間有著怎樣的聯係。它還會引入一些經典的信號處理係統,比如FIR和IIR濾波器,並且深入淺齣地講解它們的設計原理和應用場景。最讓我印象深刻的是,這本書在講解量化和編碼時,並沒有簡單地提及這些概念,而是詳細地分析瞭它們在實際數字信號處理係統中造成的誤差,以及如何通過選擇閤適的量化位數和編碼方式來減小這些誤差。這對於我理解數字信號的實際處理過程,以及在設計數字係統時如何權衡精度和成本,都有著非常大的啓發。這本書讓我明白,數字信號處理不僅僅是數學問題,更是工程實踐問題,需要我們兼顧理論和實際操作。

評分

在數字化浪潮席捲的今天,數字信號處理的重要性不言而喻。然而,很多關於這方麵的書籍,要麼過於晦澀難懂,要麼不夠係統全麵。這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》則是一本難得的佳作。它不僅保持瞭學術的嚴謹性,更重要的是,它將大量的實際應用場景融入其中,讓我看到瞭數字信號處理在各個領域的無限可能。我特彆喜歡它在講解快速傅裏葉變換(FFT)時,不僅僅給齣瞭算法的推導,更是重點介紹瞭FFT在音頻信號分析、圖像處理等領域的廣泛應用。它會告訴你,為什麼FFT能夠如此高效地進行頻譜分析,以及它在現代科技中扮演著怎樣的角色。書中的案例分析也做得非常齣色,很多都是基於現實生活中的場景,比如手機通信、醫療設備等,這讓我能夠更好地理解理論知識與實際應用之間的聯係。而且,這本書的內容安排也十分閤理,循序漸進,從基礎概念到復雜算法,都講解得清晰明瞭。它不僅僅是一本教材,更是一本能夠激發我學習熱情、提升我工程實踐能力的寶貴資源。

評分

我對數字信號處理的興趣,更多地源於它在實際工程中的巨大作用。而這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》正是這樣一本能夠滿足我需求的教材。它最大的亮點在於,它並沒有將理論知識束之高閣,而是將其與實際應用緊密地結閤在一起。我特彆欣賞它在講解濾波器設計時,不僅僅給齣瞭各種濾波器的數學模型,更是詳細地介紹瞭不同濾波器的設計原理和在實際工程中的應用場景,比如音頻信號的降噪、圖像的邊緣檢測等。它會告訴你,為什麼我們需要設計濾波器,以及不同類型的濾波器在解決實際問題時扮演著怎樣的角色。書中的案例分析也做得非常到位,很多都是基於現實生活中的例子,比如手機通信、數字電視等,這讓我能夠更直觀地理解數字信號處理的重要性。而且,這本書的內容安排也十分閤理,邏輯清晰,循序漸進,讓我在學習的過程中能夠感受到知識的積纍和能力的提升。這本書不僅僅是一本教材,更是一本能夠激發我工程實踐熱情、提升我解決實際問題能力的“工具書”。

評分

坦白說,剛拿到這本書的時候,我有點猶豫。市麵上關於數字信號處理的書籍實在是太多瞭,而且很多都非常厚重,感覺像是要啃一本百科全書。但是,這本書的“應用型”定位,以及“特色規劃教材”的提法,還是吸引瞭我。翻開目錄,我驚喜地發現,它並沒有像某些傳統教材那樣,上來就堆砌大量的數學定理和證明,而是循序漸進,從最基礎的概念講起,並且始終圍繞著“實際應用”這個核心。我尤其喜歡它在講解離散傅裏葉變換(DFT)和快速傅裏葉變換(FFT)時,沒有直接跳到復雜的算法推導,而是先用一些直觀的例子,比如分析一段音樂的頻譜,來展示FFT的強大能力。它會告訴你,為什麼我們需要FFT,它解決瞭DFT計算效率低下的問題,並且在哪些場景下能夠發揮齣巨大的作用。書中的圖示也做得非常精美,而且信息量很大,能夠幫助我快速理解抽象的概念。例如,在講解濾波器設計時,它不僅給齣瞭各種濾波器的數學模型,還配有非常生動的時域和頻域響應麯綫圖,讓我能夠直觀地感受到不同濾波器對信號的影響。我感覺這本書的設計者非常理解學生在學習過程中的睏惑,並且用最恰當的方式為我們解答。它不僅僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的工程師,在一步步地指導你如何理解和應用數字信號處理的知識。這種教學方式,讓我覺得學習的過程不再枯燥,而是充滿探索的樂趣,並且能夠切實地感受到自己的進步。

評分

作為一名長期在嵌入式係統開發一綫工作的工程師,我深知數字信號處理在現代電子産品中的核心地位。最近,我偶然翻閱瞭這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》,並且被它鮮明的“應用型”特色深深吸引。這本書最大的價值在於,它不僅僅停留在理論的梳理,而是將大量的實際工程案例融入其中,為我們這些實踐者提供瞭寶貴的藉鑒。我尤其欣賞它在講解自適應濾波器的部分,它沒有僅僅停留在算法的層麵,而是深入探討瞭自適應濾波器在噪聲消除、均衡器等實際應用中的具體實現細節,以及在不同場景下參數選擇的考量。書中提供的代碼示例,雖然不是直接可執行的,但清晰地展示瞭算法的邏輯和關鍵步驟,這對於我們快速理解和移植算法至關重要。此外,它在講解譜估計時,也引入瞭多種實際的估計算法,並對它們的優缺點進行瞭比較,這讓我們在麵對不同的信號特性時,能夠做齣更明智的選擇。這本書讓我感受到,編寫這本教材的作者,一定是具有深厚理論功底和豐富工程經驗的專傢,他們能夠敏銳地捕捉到工程實踐中的痛點,並將相關的理論知識以最直接、最有效的方式呈現給讀者。這本書是一本真正能夠指導我們解決實際問題的“工具書”。

評分

作為一個對新事物充滿好奇心的學生,我一直在尋找一本能夠真正激發我對數字信號處理興趣的書籍。這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》恰恰滿足瞭我的需求。它不是一本死闆的教科書,而是一本充滿生命力和實用性的指南。我尤其欣賞它在講解離散時間係統時,引入的“因果性”、“穩定性”等概念,並且會結閤實際的例子,比如一個簡單的RC電路,來解釋這些概念的物理意義。它會告訴你,為什麼一個係統需要滿足這些條件,否則就會齣現不可控的後果。而且,書中的內容涵蓋瞭數字信號處理的方方麵麵,從基礎的信號錶示,到復雜的算法實現,都進行瞭深入的剖析。我記得在學習濾波器設計時,它不僅僅給齣瞭各種設計方法的數學推導,更是詳細地介紹瞭不同設計方法在實際應用中的優缺點,以及如何根據實際需求選擇閤適的設計方法。這種“知其然,更知其所以然”的教學方式,讓我對數字信號處理有瞭更深刻的認識。這本書讓我明白瞭,數字信號處理不僅僅是數學公式,更是如何利用這些數學工具來解決現實世界中的問題,如何讓信號變得更有用、更強大。

評分

我是一名喜歡鑽研技術的讀者,對於數字信號處理這個領域一直抱有濃厚的興趣。然而,市麵上很多教材要麼太過學術化,要麼太過 superficial,都不能完全滿足我的求知欲。這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》則是一股清流。它在保持學術嚴謹性的前提下,巧妙地融入瞭大量的應用場景,讓我感覺就像是在和一位經驗豐富的工程師進行深入的交流。我特彆喜歡它在講解捲積運算時,不僅僅給齣瞭數學定義,更是通過一個實際的例子,比如分析一個係統的衝激響應,來展示捲積運算在係統分析中的重要性。它會告訴你,一個係統的輸齣信號,是如何由輸入信號和係統的衝激響應通過捲積運算得到的。這種將抽象的數學概念與具體的工程問題相結閤的講解方式,讓我印象深刻。此外,書中的內容也相當的全麵,從基本的概念,如采樣、量化,到高級的算法,如FFT、FIR/IIR濾波器設計,都進行瞭詳盡的闡述。而且,每個章節的邏輯都非常清晰,過渡自然,讓我能夠循序漸進地掌握知識。這本書讓我感受到,數字信號處理並非高不可攀,而是可以通過係統學習,並且能夠應用於解決實際問題的。

評分

在接觸這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》之前,我對於數字信號處理的理解,總是帶著一種“隔靴搔癢”的感覺。理論懂得不少,但總覺得離實際應用還有一段距離。這本書的齣現,徹底改變瞭我的看法。它真正做到瞭“學以緻用”,並且將“應用”貫穿於整本書的始終。我記得在學習限帶信號和采樣定理時,它不僅僅給齣瞭奈奎斯特采樣定理的公式,更是通過一個生動的例子,比如對一個周期信號進行采樣,然後通過插值恢復原信號,來直觀地展示采樣率對信號恢復精度的影響。這種“圖文並茂”的講解方式,讓我一下子就理解瞭采樣定理的精髓。而且,這本書對於各種信號處理算法的介紹,都盡量貼近實際應用的需求。比如,在講解FFT算法時,它會強調FFT在實時信號分析中的重要性,並且會介紹如何通過快速傅裏葉變換來分析音頻信號的頻譜,從而實現音樂的識彆或語音的增強。書中的一些章節,比如關於濾波器設計的實踐環節,更是讓我躍躍欲試,想要親手去實現一個濾波器,感受它對信號的改變。這本書不僅僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的導師,它能夠引領我進入一個全新的數字信號處理世界,讓我看到理論知識的無限潛力。

評分

作為一名數字信號處理領域的初學者,我曾經對這個領域感到既好奇又畏懼。好奇於它的強大能力,畏懼於它的復雜性。直到我遇到瞭這本《數字信號處理(高等學校應用型特色規劃教材)》,我的睏惑纔逐漸煙消雲散。這本書最大的特點,就是它的“應用型”定位,這讓它在眾多理論性極強的教材中脫穎而齣。它不僅僅是告訴你“是什麼”,更是告訴你“怎麼用”。我記得在學習信號的采樣和重建時,它不僅僅給齣瞭采樣定理的公式,更是通過一個直觀的例子,比如如何從一段錄音中提取齣人聲,來展示采樣定理在實際中的應用。它會告訴你,為什麼我們需要以一定的速率來采樣,以及采樣率不足會帶來什麼樣的後果。這種“聯係生活,貼近實踐”的講解方式,讓我覺得學習不再枯燥,而是充滿樂趣。而且,書中對於各種數字信號處理算法的介紹,都盡量用最通俗易懂的語言,並且配以大量的圖示,讓我能夠輕鬆地理解抽象的概念。這本書就像一位和藹的導師,它能夠帶領我一步步地走進數字信號處理的世界,讓我感受到它的魅力。

評分

這本書的齣現,簡直是我作為一名渴望在數字信號處理領域有所建樹的學生來說,如同黑夜中的一道曙光。我一直覺得,雖然理論知識很重要,但如果不能與實際應用相結閤,那也隻是紙上談兵。這本書最大的亮點,就在於它“高等學校應用型特色規劃教材”的定位,這讓我從一開始就看到瞭它與其他理論教材的不同之處。它不僅僅停留在公式推導和定理證明,而是著重於如何將這些復雜的數學工具運用到解決實際問題中去。我記得在學習傅裏葉變換時,很多教材都隻是給齣瞭公式,然後就讓我們去做習題。但是,這本書會用非常貼近工程實際的例子來解釋傅裏葉變換的意義,比如它在音頻信號濾波、圖像壓縮等方麵的應用。它會告訴你,當我們看到一個時域信號時,它的傅裏葉變換背後代錶著什麼頻率成分,而這些頻率成分又如何影響我們最終聽到的聲音或看到的圖像。這種“知其然,更知其所以然”的學習過程,讓我覺得非常受用。而且,書中的案例分析也做得非常到位,很多都是基於現有的工業標準或實際工程項目來設計的,這讓我有一種在真實世界中操練的感覺。它不僅僅是教我怎麼計算,更是教我怎麼思考,怎麼將理論轉化為能夠解決實際問題的方案。這一點,對於我們這些未來要走嚮工程一綫的人來說,價值巨大。我不再是那個隻會背公式的“理論派”,而是開始具備瞭將理論知識落地到實際應用中的能力。這本書讓我看到瞭理論與實踐之間那條清晰而堅實的橋梁,並且教會瞭我如何穩健地跨越它。

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