数字信号处理--理论、算法与实现

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出版者:清华大学出版社
作者:胡广书
出品人:
页数:490
译者:
出版时间:1998-12
价格:29.0
装帧:平装
isbn号码:9787302024989
丛书系列:
图书标签:
  • 数字信号处理
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  • 滤波
  • 傅里叶变换
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具体描述

内容简介

本书较为系统地介绍了数字信号处理的理论、相应的算法及这些算法的软件与硬件实现。全书共14

章,内容包括离散时间信号与离散时间系统的基本概念、Z变换及离散时间系统分析、离散时间信号的傅

里叶变换及DFT、其它常用的信号变换(DCT、DsT、DWT及Hilbert变换)、傅里叶变换的快速算法、离散

时间系统的相位、结构与状态变量描述、数字滤波器设计(IIR、FIR及特殊形式的滤波器)、平稳随机信号的

基本概念、经典功率谱估计、参数模型功率谱估计、非平稳信号的时-频分布及数字信号处理的硬件实现等

内容。

本书阐述了基础理论与概念,同时尽量反映数字信号处理在近20年来的新进展;在叙述方法上,努力

做到说理详细、论证清楚及便于自学。本书绝大部分章节都配有例题、习题及上机练习题,所附的40个子

程序不但有利于读者学习书中的内容,而且也有利于将所学的内容用于实际。

本书可作为理工科研究生及大学本科高年级学生的教材及参考书,也可作为工程技术人员的自学参

考书。

图书简介:《现代通信系统设计与优化》 作者: [在此处填写作者姓名,例如:张伟、李明] 出版社: [在此处填写出版社名称,例如:清华大学出版社、电子工业出版社] 出版时间: [在此处填写出版年份,例如:2023年] --- 导言:变革中的通信基石 在信息爆炸的今天,通信技术正以前所未有的速度驱动着社会进步。从 5G/6G 网络的构建到物联网(IoT)的广泛部署,再到卫星通信的复兴,每一个突破的背后都依赖于对复杂通信系统进行精确设计、高效优化和可靠实现的深刻理解。然而,许多现有的教材侧重于单一技术的理论推导,往往在系统层面的集成、实际工程约束的考量以及前沿算法的应用上显得力不从心。 《现代通信系统设计与优化》正是为了弥补这一空白而创作的。本书旨在提供一个系统化、工程化、前沿性的视角,深入剖析现代通信系统的全貌,重点关注从基带信号处理到射频前端的整体链路设计、性能评估以及面向特定应用场景的优化策略。我们不仅探讨“是什么”,更致力于阐明“如何做”和“为什么这样做”。 全书内容紧密围绕通信系统的实际构建和性能调优展开,结构清晰,理论与实践深度结合。它不仅仅是一本理论参考书,更是一本面向工程师和高级研究生的设计手册和实践指南。 --- 第一部分:通信系统基础与建模(System Foundations and Modeling) 本部分为后续高级主题打下坚实的基础,但其侧重点在于系统的框图级理解和性能指标的量化建模,而非基础的傅里叶分析或概率论的冗余复述。 第一章:现代通信链路概述与架构选择 系统的分层结构与接口定义: 深入解析物理层、数据链路层在现代无线/有线系统中的职责划分,强调跨层接口的性能瓶颈。 性能指标的量化: 侧重于系统级的吞吐量(Throughput)、频谱效率(Spectral Efficiency)、能效(Energy Efficiency)、时延(Latency)的精确计算模型,以及它们之间的权衡关系。 信道建模的工程化: 区别于理想的AWGN信道,重点讨论统计学信道模型(如莱斯、瑞利分布)的参数估计方法,以及窄带与宽带信道的差异化处理策略。 第二章:先进调制与编码策略的系统级评估 高阶调制技术的实际性能分析: 不仅限于星座图的绘制,更深入探讨在高斯噪声背景下,M-QAM 和 PSK 调制解调器在实际误码率(BER)曲线上的差异,以及峰均功率比(PAPR)对功放设计的影响。 面向异构环境的信道编码: 详细介绍 LDPC(低密度奇偶校验码)和 Polar 码在不同码率和迭代次数下的性能曲线,并分析其在硬件实现上的复杂度。 链接自适应(Link Adaptation)机制: 探讨如何基于实时信道状态信息(CSI)动态选择调制编码方案(MCS),以最大化系统吞吐量的优化算法流程。 --- 第二部分:关键模块的设计与实现(Key Module Design and Implementation) 本部分是本书的核心,专注于构成现代通信系统的关键功能模块的设计原理、实现细节和性能优化。 第三章:多址接入与资源调度(Multiple Access and Resource Scheduling) 正交与非正交多址技术对比: 深入对比 OFDM/OFDMA 的子载波分配机制与 SC-FDMA 的低峰均比优势。重点分析非正交多址接入(NOMA)的功率分配和用户分层理论。 高级调度算法的工程化: 介绍扇区级调度(Inter-Cell Interference Management, ICIC/CoMP)的反馈机制,以及如何利用深度强化学习思想来优化动态频谱接入策略。 大规模 MIMO 系统中的预编码设计: 侧重于线性预编码(如迫零 ZF)和非线性预编码(如优化功率分配)在实际部署中对干扰抑制和容量提升的具体贡献。 第四章:信道估计与均衡技术(Channel Estimation and Equalization) 盲信道估计与训练序列设计: 探讨如何设计最优的训练序列(如伪随机序列)来最小化估计误差,并分析最小均方误差(MMSE)估计器的具体计算流程。 均衡技术的演进: 从传统的迫零(ZF)和MMSE均衡器,过渡到现代系统中的判决反馈均衡器(DFE)和最大似然序列估计(MLSE)。重点分析非平稳信道下的均衡器自适应更新算法。 同步问题的解决: 详细阐述载波频率同步、定时同步(符号定时和帧同步)在低信噪比环境下的鲁棒性设计方法。 第五章:载波频率的合成与频率选择性信道处理 频率合成技术与相位噪声分析: 考察锁相环(PLL)和直接数字频率合成器(DDS)在生成稳定本地振荡信号中的作用,以及相位噪声对调制星座点的影响模型。 频率选择性信道下的补偿策略: 在多径衰落信道中,如何通过频域均衡(FBE)和时域均衡实现对信道脉冲响应的有效反演和补偿。 --- 第三部分:面向应用的系统优化与未来趋势(Application-Oriented Optimization and Future Trends) 本部分将理论与实际应用场景相结合,讨论如何针对特定需求(如低功耗、高可靠性或高频谱效率)对系统进行精细调优,并展望下一代通信技术的关键技术点。 第六章:低功耗与绿色通信设计 能效驱动的系统优化: 分析数据传输过程中各模块的功耗占比,重点讨论睡眠模式(Sleep Mode)管理、间歇性传输(Discontinuous Transmission, DTX)机制。 功率控制的反馈回路设计: 探讨闭环和开环功率控制的收敛速度与功耗之间的平衡,并引入基于博弈论的分布式功率分配模型。 低复杂度的处理算法: 介绍如何在保持可接受性能的前提下,简化信道译码和均衡算法的迭代次数和运算复杂度,以降低移动终端的功耗。 第七章:安全与可靠性增强技术 物理层安全基础: 讨论在不知道密钥的情况下,合法用户和窃听者之间信道容量的差异(D-SECURE),以及物理层加密的原理。 抗干扰与抗欺骗技术: 重点分析跳频(Frequency Hopping)、扩频(Spread Spectrum)技术在抵抗窄带和宽带干扰中的应用,以及对伪基站攻击的防御机制。 异构网络中的协同增强: 探讨在多层网络(宏基站、微基站、皮基站)中,如何通过协作通信(Cooperative Communication)保障关键业务的端到端可靠性。 第八章:前沿技术展望与系统集成挑战 毫米波(mmWave)与太赫兹(THz)通信的系统瓶颈: 分析超高频段中大规模相控阵列天线的波束赋形(Beamforming)设计,以及对前端功放线性度的极端要求。 可见光通信(VLC)与无线光通信(FSO)的系统融合: 探讨如何将光通信技术作为无线网络的补充,解决特定室内场景下的高带宽需求,并分析其信道特性。 软件定义无线电(SDR)平台与快速原型开发: 介绍利用现代高性能FPGA和GPU进行通信算法加速的实践方法,加速从理论到硬件验证的周期。 --- 总结与读者定位 《现代通信系统设计与优化》是一本面向通信工程、电子信息工程等专业的高年级本科生、研究生,以及致力于无线通信系统设计、基带算法开发、射频集成的研发工程师的权威参考书。本书力求在严谨的理论推导基础上,提供清晰的工程实现路线图和性能调优思路,帮助读者构建起对现代复杂通信系统从宏观架构到微观模块的全面认知。读者在阅读本书时,应具备一定的通信原理和线性代数基础。本书的价值在于其对系统性能权衡、工程实现细节以及前沿技术集成的深入探讨,是应对未来高复杂度通信挑战的必备工具书。

作者简介

目录信息

目录
常用符号一览表
绪论
0.1 数字信号处理的理论
0.2 数字信号处理的实现
0.3 数字信号处理的应用
参考文献
第1章 离散时间信号与离散时间系统
1.1 离散时间信号的基本概念
1.2 信号的分类
1.3 噪声
1.4 信号空间的基本概念
1.5 离散时间系统的基本概念
1.6 LSI系统的输入、输出关系
1.7 LSI系统的频率响应
1.8 确定性信号的相关函数
1.8.1 相关函数的定义
1.8.2 相关函数和线性卷积的关系
1.8.3 相关函数的性质
1.8.4 相关函数的应用
小结
习题与上机练习
参考文献
第2章 z变换及离散时间系统分析
2.1 Z变换的定义
2.2 Z变换的收敛域
2.3 Z变换的性质
2.4 LSI系统的转移函数
2.5 IIR系统的信号流图与结构
2.5.1 IIR系统的信号流图
2.5.2 IIR系统的直接实现
2.5.3 IIR系统的级联实现
2.5.4 IIR系统的并联实现
2.6 逆Z变换
2.6.1 幂级数法
2.6.2 部分分式法
2.6.3 留数法
2.7 用Z变换求解差分方程
小结
习题与上机练习
参考文献
第3章 离散时间信号的傅里叶变换及DFT
3.1 连续时间信号的傅里叶变换
3.2 离散时间信号的傅里叶变换
3.2.1 DTFT的定义
3.2.2 DTFT的性质
3.2.3 DTFT的应用
3.3 连续时间信号的抽样
3.3.1 抽样定理
3.3.2 信号的重建
3.4 离散时间周期信号的傅里叶变换
3.5 离散傅里叶变换(DFT)
3.5.1 DFT的定义
3.5.2 DFT导出的图形解释
3.5.3 DFT与DTFT及Z变换之关系
3.5.4 DFT的性质
3.6 用DFT计算线性卷积
3.6.1 用DFT计算线性卷积的方法和步骤
3.6.2 长序列卷积的计算
3.7 与DFT有关的几个问题
3.7.1 频率分辨率及DFT参数的选择
3.7.2 补零问题
3.7.3 DFT对FT的近似
3.8 关于正弦信号抽样的讨论
3.8.1 抽样定理对正弦信号的适用性
3.8.2 正弦信号抽样中的不确定性
3.8.3 对正弦信号截短的原则
3.9 二维傅里叶变换
小结
习题与上机练习
参考文献
第4章 其它常用的信号变换
4.1 Hilbert空间中的正交变换
4.2 K-L变换
4.3 离散余弦变换(DCT)与离散正弦变换(DST)
4.3.1 DCT的定义
4.3.2 DCT和K-L变换的关系
4.3.3 DST的定义及与K-L变换的关系
4.4 离散Hartley变换(DHT)
4.5 离散W变换(DWT)及正弦类变换
4.5.1 DWT的定义
4.5.2 四种形式的DCT及DST
4.5.3 DCT,DST对K-L变换的近似性能
4.6 Hilbert变换
4.6.1 连续时间信号的Hilbert变换
4.6.2 离散时间信号的Hilbert变换
4.6.3 Hilbert变换的性质
4.6.4 实因果信号傅里叶变换的实部与虚部、对数幅度与相位之的关系
4.7 窄带信号
4.7.1 窄带信号的表示及其Hilbert变换
4.7.2 窄带信号的抽样
小结
习题与上机练习
参考文献
第5章 快速傅里叶变换
5.1 概述
5.2 时间抽取(DIT)基2FFT算法
5.2.1 算法的推导
5.2.2 算法的讨论
5.3 频率抽取(DIF)基2FFT算法
5.4 进一步减少运算量的措施
5.4.1 多类蝶形单元运算
5.4.2 W因子的生成
5.4.3 实输入数据时的FFT算法
5.5 分裂基算法
5.5.1 频率抽取基4FFT算法
5.5.2 分裂基算法
5.6 输入、输出端仅取少数点的FFT算法
5.6.1 原始输入数据中含有较多零时的FFT算法
5.6.2 输入输出端同时使用FFTPruning算法
5.6.3 线性调频Z变换(CZT)
5.7 Winograd快速傅里叶变换算法(WFTA)
5.7.1 下标映射(indexmapping)
5.7.2 快速卷积算法
5.7.3 WFTA
5.7.4 素因子算法和WFTA所需计算量
5.8 DCT,DsT及DWT快速算法简述
5.8.1 DCT-Ⅱ快速算法的思路
5.8.2 DWT快速算法的思路
5.8.3 DST-I快速算法的思路
小结
习题与上机练习
参考文献
第6章 离散时间系统的相位、结构与状态变量描述
6.1 离散时间系统的相频响应
6.1.1 线性相位
6.1.2 FIRDF的线性相位特征
6.1.3 全通滤波器与最小相位滤波器
6.2 FIR系统的结构
6.2.1 直接实现与级联实现
6.2.2 具有线性相位的FIR系统的结构
6.2.3 FIR系统的递归实现及梳状滤波器
6.2.4 FIR系统的频率抽样实现
6.3 离散时间系统的Lattice结构
6.3.1 全零点系统(FIR)的Lattice结构
6.3.2 全极点系统(IIR)的Lattice结构
6.3.3 极-零系统的Lattice结构
6.4 离散时间系统的内部描述
6.4.1 LsI系统的状态变量与状态方程
6.4.2 由状态方程求系统的转移函数
6.4.3 由状态方程求系统的输出及单位抽样响应
小结
习题与上机练习
参考文献
第7章 无限冲激响应数字滤波器设计
7.1 滤波器的基本概念
7.1.1 滤波原理
7.1.2 滤波器的分类
7.1.3 滤波器的技术要求
7.2 模拟低通滤波器的设计
7.2.1 概述
7.2.2 巴特沃思模拟低通滤波器设计
7.2.3 切比雪夫I型模拟低通滤波器设计
7.3 模拟高通、带通及带阻滤波器的设计
7.3.1 模拟高通滤波器的设计
7.3.2 模拟带通滤波器的设计
7.3.3 模拟带阻滤波器的设计
7.4 用冲激响应不变法设计IIR数字低通滤波器
7.5 用双线性Z变换法设计IIR数字低通滤波器
7.6 数字高通、带通及带阻滤波器的设计
小结
习题与上机练习
参考文献
第8章 有限冲激响应数字滤波器设计
8.1 FIRDF设计的窗函数法
8.2 窗函数
8.3 FIRDF设计的频率抽样法
8.4 FIRDF设计的切比雪夫逼近法
8.4.1 切比雪夫最佳一致逼近定理
8.4.2 利用切比雪夫逼近理论设计FIRDF
8.4.3 误差函数E(ω)的极值特性
8.4.4 线性相位FIRDF四种形式的统一表示
小结
习题与上机练习
参考文献
第9章 其它类型的数字滤波器
9.1 简单整系数数字滤波器
9.1.1 建立在多项式拟合基础上的简单整系数滤波器
9.1.2 建立在极-零点抵消基础上的简单整系数滤波器
9.1.3 建立在二项式序列基础上的简单整系数滤波器
9.2 低阶低通差分滤波器
9.3 几种常用的低通整系数差分滤波器
9.4 抽样率转换滤波器
9.4.1 信号的抽取
9.4.2 信号的插值
9.4.3 抽取与插值相结合的抽样率转换
9.4.4 抽取与插值的滤波器实现
小结
习题与上机练习
参考文献
第10章 平稳随机信号
10.1 随机信号及其特征描述
10.1.1 随机变量
10.1.2 随机信号及其特征的描述
10.2 平稳随机信号
10.3 平稳随机信号通过线性系统
10.4 平稳随机信号的各态遍历性
10.5 信号处理中的最小平方问题
10.6 估计质量的评价
10.7 功率谱估计概述
小结
习题与上机练习
参考文献
第11章 经典功率谱估计
11.1 自相关函数的估计
11.1.1 自相关函数的直接估计
11.1.2 自相关函数的快速计算
11.2 经典谱估计的基本方法
11.2.1 直接法
11.2.2 间接法
11.2.3 直接法和间接法的关系
11.3 直接法和间接法估计的质量
11.3.1 M=N―1时的估计质量
11.3.2 M<N-1时的估计质量
11.4 直接法估计的改进
11.4.1 Bartlett法
11.4.2 Welch法
11.4.3 Nuttall法
11.5 经典谱估计算法性能的比较
小结
习题与上机练习
参考文献
第12章 参数模型功率谱估计
12.1 平稳随机信号的参数模型
12.2 AR模型的正则方程与参数计算
12.3 AR模型谱估计的性质及阶次p的选择
12.3.1 AR模型谱估计的性质
12.3.2 AR模型阶次的选择
12.4 AR模型的稳定性及对信号建模问题的讨论
12.4.1 AR模型的稳定性
12.4.2 关于信号建模问题的讨论
12.5 关于线性预测的进一步讨论
12.6 AR模型系数的求解算法
12.6.1 自相关法
12.6.2 Burg算法
12.6.3 改进的协方差方法
12.7 MA模型及功率谱估计
12.7.1 MA模型及其正则方程
12.7.2 MA模型参数的求解方法
12.8 ARMA模型及功率谱估计
12.9 最小方差功率谱估计(MVsE)
12.10 基于矩阵特征分解的频率估计及功率谱估计
12.10.1 相关阵的特征分解
12.10.2 基于信号子空间的频率估计及功率谱估计
12.10.3 基于噪声子空间的频率估计及功率谱估计
12.10.4 信号与噪声子空间维数的估计
12.11 现代谱估计各种算法性能的比较
小结
习题与上机练习
参考文献
第13章 非平稳随机信号的时-频分布
13.1 概述
13.2 WVD定义的解释
13.3 WVD的性质
13.4 常用信号的WVD
13.5 WVD的实现
13.6 时-频分布的统一表示形式
13.6.1 Wigner分布和模糊函数
13.6.2 时-频分布的统一表示形式
13.6.3 时-频分布所希望的性质及对核函数的制约
13.6.4 关于交叉项及核函数的进一步讨论
小结
参考文献
第14章 数字信号处理的硬件实现
14.1 概述
14.2 TMS320系列的性能及结构特点
14.2.1 TMS320系列的主要性能指标
14.2.2 TMS320C2X的性能与结构
14.2.3 TMS320C3X/4X/5X性能简介
14.2.4 TMS320C80的性能与结构简介
14.3 TMS320C2X的指令系统
14.3.1 TMS320C2X指令的特点
14.3.2 TMS320C2X的寻址方式
14.3.3 TMS320C2X的指令集
14.4 基于TMS320系列DsP系统的设计与调试
14.4.1 系统设计的总体考虑
14.4.2 软件开发工具
14.4.3 硬件系统集成及调试工具
小结
参考文献
附录A 计算机程序使用说明
附录B 功率谱估计试验数据
附录C 部分计算机程序清单
索引
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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(二) 我对《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书的初衷,源于我对信号分析和处理在现代通信系统中所扮演角色的强烈好奇。尤其是在大数据时代,如何有效地提取、分析和处理海量的信号数据,已成为一个核心挑战。这本书恰恰提供了一个全面且深入的视角,从最基础的信号采样理论,到复杂的数据压缩和去噪技术,几乎涵盖了数字信号处理的整个生命周期。 书中对于采样定理的讲解,堪称是入门的基石。它不仅仅是给出了奈奎斯特-香农采样定理的公式,更重要的是详细解释了其背后的物理意义和数学推导。作者通过生动的图示,展示了采样频率过低可能导致的混叠现象,以及如何通过选择合适的采样率来避免这一问题。这种对基础理论的细致讲解,对于理解后续更复杂的算法至关重要。我尤其欣赏书中对于“信号重建”部分的探讨,它不仅阐述了理想情况下的重建方法,还讨论了实际应用中可能遇到的挑战,例如有限采样长度和噪声的影响,并给出了相应的解决方案。 在介绍离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)时,本书的阐述方式堪称典范。它并非直接抛出算法流程,而是首先从连续傅里叶变换(CFT)出发,逐步引出DFT的定义,然后深入分析DFT的计算复杂度,并最终引出FFT算法的“分治”思想。书中对于FFT算法的几种典型实现方式,例如蝶形运算和按位反转排序,都进行了详尽的介绍,并附带了相应的伪代码和详细的解释。这使得我对FFT算法的理解不再停留在“知道它快”的层面,而是能够真正理解其内部机制,并尝试自己去实现。 此外,书中关于自适应滤波器的章节,对我来说是一个巨大的启发。自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波器系数,从而在时变的信道环境下达到最优的滤波效果。书中详细介绍了LMS(最小均方误差)算法及其改进算法,如NLMS(归一化最小均方误差)算法。我尝试着将这些算法应用于一个模拟的噪声信号中,通过调整步长参数,观察滤波器对噪声的抑制效果。这种亲身的实验体验,让我深刻体会到自适应滤波器的强大能力,以及其在通信、雷达等领域的广泛应用。 当然,书中也涉及了一些更高级的主题,例如小波变换、谱估计方法等。虽然我对这些内容还在初步学习和理解阶段,但已经能感受到其在解决非平稳信号分析、特征提取等问题上的独特优势。书中提供的清晰的理论框架和丰富的参考文献,为我进一步深入研究提供了方向。 总的来说,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论严谨性、算法实用性和实现可操作性于一体的优秀著作。它不仅适合作为高等院校相关专业的教材,也为广大工程师和研究人员提供了一个宝贵的参考工具。我强烈推荐这本书给所有对数字信号处理感兴趣的读者,它将是你在这个领域开启探索之旅的绝佳伙伴。

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(一) 一直以来,我对数字信号处理这个领域充满了好奇,也深知它在现代科技中的重要性,从通信、音频、图像到医学影像,几乎无处不在。偶然的机会,我接触到了《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,尽管我并不是这个领域的专业人士,甚至可以说是个初学者,但这本书的引人入胜之处在于它并非一味堆砌晦涩的公式和枯燥的定义,而是以一种相对平易近人的方式,循序渐进地引导读者进入这个迷人的世界。 书中对于信号的基本概念,如离散信号、连续信号,以及它们的表示方法,都进行了详尽而清晰的阐述。我特别欣赏作者在介绍傅里叶变换时所采用的类比和图示,这使得原本抽象的数学工具变得直观易懂。它不仅仅是告诉我们“为什么”,更重要的是“怎么做”,并且在理论讲解的缝隙中,穿插了大量的实际应用案例,比如在音频信号压缩中的应用,如何通过傅里叶分析来识别和去除冗余信息,这让我看到了理论学习的价值所在,也激发了我进一步探索的兴趣。 我个人对其中关于滤波器设计的部分印象深刻。滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色,它能够有效地分离出我们感兴趣的信号成分,同时抑制掉干扰。书中详细介绍了FIR和IIR滤波器的设计原理、设计方法以及它们各自的优缺点。尤其是在介绍窗函数法设计FIR滤波器时,作者不仅给出了数学推导,还提供了具体的实现步骤,并对比了不同窗函数(如矩形窗、汉宁窗、海明窗等)在频率响应和阻带衰减上的差异,这对于理解不同窗函数对滤波器性能的影响非常有帮助。此外,书中还涉及了一些高级的滤波器设计算法,如最小均方误差(MMSE)设计,虽然我还在消化这些内容,但已经能感受到其强大的理论基础和广泛的应用前景。 对于初学者而言,算法的实现是理解理论的关键。这本书在这方面做得尤为出色,它提供了用多种编程语言(如MATLAB, Python)实现的算法代码,并且代码结构清晰,注释详细,使得我能够直接运行并观察算法在不同参数下的表现。这种“理论+实践”的学习模式,极大地降低了学习门槛,也让我能够将学到的理论知识迅速转化为动手能力。我尝试着自己去修改代码中的参数,观察信号的变化,这个过程非常有成就感,也让我对信号处理有了更深刻的理解。 总而言之,这本书就像一位经验丰富的向导,带领我一步步走进了数字信号处理的殿堂。它既有扎实的理论根基,又有丰富的实践经验,并且讲解深入浅出,语言生动。对于任何想要系统学习数字信号处理的读者,无论是学生、工程师还是对这个领域感兴趣的业余爱好者,这本书都绝对是一本不容错过的宝藏。它不仅仅是一本教科书,更是一本激发思考、启迪创新的指南。

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(三) 我对《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书的兴趣,源于我对现代信息技术核心的探求。信号,无处不在,而对信号的理解、分析和处理,是连接现实世界与数字世界的桥梁。这本书以其宏大的视野和细腻的笔触,为我展现了这座桥梁的构建蓝图。 书中开篇对信号的分类和基本运算的阐述,如同一场细致的梳理,将纷繁复杂的信号世界梳理得井井有条。作者不仅定义了离散时间信号、离散幅度信号等基本概念,还详细讲解了信号的加法、乘法、延时、翻转等基本运算。我特别喜欢作者在讲解卷积运算时所采用的图形化解释,通过将一个信号的时域图像进行翻转、平移,然后与另一个信号进行加权求和,直观地展示了卷积的含义。这使得原本抽象的数学运算变得生动形象,也为后续理解线性时不变系统(LTI系统)奠定了坚实的基础。 对于LTI系统的分析,书中给予了充分的篇幅。它从系统的定义入手,逐步讲解了系统的特性,如叠加性、时不变性,并引入了冲激响应的概念。我惊讶于冲激响应在描述LTI系统特性方面的重要作用,任何输入信号都可以通过与系统的冲激响应进行卷积来得到输出信号。书中对卷积和LTI系统的详细阐述,让我深刻理解了为何在信号处理中,系统函数(或传递函数)如此重要。它如同系统的“指纹”,能够完全刻画系统的动态行为。 本书在介绍傅里叶分析时,其逻辑递进堪称教科书级别的典范。从连续时间傅里叶变换(CTFT)到离散时间傅里叶变换(DTFT),再到离散傅里叶变换(DFT),每一个环节都衔接自然,论证严密。我尤其欣赏作者在讲解DTFT时,如何从CTFT的周期延拓和冲激采样角度出发,巧妙地引入了DTFT的定义。这让我不再将DTFT视为一个孤立的概念,而是理解了它与CTFT之间的深刻联系。 在算法实现方面,本书的贡献是毋庸置疑的。它不仅仅提供了算法的理论描述,更重要的是提供了用多种主流编程语言(例如Python)实现的具体代码。这些代码简洁高效,注释清晰,使得读者可以快速上手,将理论知识转化为实践。我尝试着自己去修改FFT算法中的一些参数,观察其在不同信号输入下的表现,这个过程让我对算法的理解更加深入,也培养了我独立解决问题的能力。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一部集理论深度、算法广度和实践指导性于一体的杰出著作。它以一种循序渐进、深入浅出的方式,引领读者穿越数字信号处理的海洋。对于任何渴望深入理解和掌握数字信号处理技术的专业人士和学习者而言,这本书都是一本不可或缺的宝贵财富,它将为你打开通往信号处理世界的大门,并指引你探索其中的无限可能。

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(四) 《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,对于我而言,不仅仅是一本学习资料,更像是一次与数字世界对话的启蒙。我一直对声音、图像等信息是如何被捕捉、被处理、被传递的感到好奇,而这本书则系统地解答了我关于这一切的疑问。 书中关于信号的采样和量化理论的讲解,为我揭示了连续模拟信号是如何被“数字化”的。作者不仅仅是简单地陈述了采样定理,更深入地探讨了欠采样和过采样的后果,以及量化误差的来源和控制方法。我特别喜欢作者在讲解量化时,用不同比特数来量化同一信号,通过对比量化后的信号失真度,直观地展示了量化精度对信号保真度的影响。这让我意识到,每一次数字化过程,都是一次信息在精确度和效率之间的权衡。 对离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)的详细解析,是我在这本书中最受启发的部分之一。作者从DFT的定义出发,层层递进地介绍了FFT的原理,特别是蝶形运算的精巧设计,以及按位反转排序的巧妙之处。我尝试着去用Python实现一个简单的FFT算法,并用它来分析一段音频信号的频谱。当看到一段原本混沌的波形图,通过FFT转化成清晰的频率成分分布图时,那种成就感是无与伦比的。这本书让我明白,傅里叶变换不仅仅是一个数学工具,更是揭示信号内在频率结构的“钥匙”。 书中关于滤波器设计的部分,对我来说更是打开了新的视野。从简单的低通、高通滤波器,到更复杂的带通、带阻滤波器,以及FIR和IIR滤波器的对比分析,都让我对信号滤波有了全新的认识。我尤其对书中关于窗函数对滤波器频率响应影响的讲解印象深刻。通过对比不同窗函数(如矩形窗、汉宁窗、海明窗)的设计效果,我明白了在实际应用中,如何根据滤波器的性能需求(如阻带衰减、主瓣宽度)来选择合适的窗函数。 此外,书中还涉及了一些更高级的主题,如自适应滤波器、谱估计方法等。虽然我还没有完全掌握这些内容,但通过阅读,我能感受到这些技术在解决复杂信号处理问题中的强大能力。例如,自适应滤波器在通信信道均衡、噪声消除等方面的应用,让我看到了数字信号处理在提升通信质量和系统性能方面的巨大潜力。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本极具价值的著作。它将抽象的理论知识与具体的算法实现紧密结合,并通过生动的讲解和丰富的实例,让数字信号处理这个看似高深的领域变得触手可及。对于任何想要深入理解数字信号处理原理、掌握核心算法、并具备实际应用能力的人来说,这本书都是一份不可多得的学习宝藏。

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(七) 在信息爆炸的时代,对信号的理解和处理能力,直接决定了我们从海量数据中获取有用信息的能力。《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,正是这样一本能够提升我们洞察力的利器。 书中对于信号的描述和分类,为我构建了一个清晰的认知框架。作者从离散时间信号、离散幅度信号这些最基本概念入手,详细讲解了信号的周期性、奇偶性、能量和功率等重要属性。我尤其欣赏作者在讲解“信号的能量”和“信号的功率”时,是如何通过对信号的平方进行积分和求平均值来定义的,这让我明白了如何从数学上量化信号的强度,为后续的分析打下了坚实的基础。 对线性时不变系统(LTI系统)的讲解,是我在这本书中最具启发性的部分之一。作者不仅阐述了LTI系统的定义和特性,更重要的是引入了“冲激响应”的概念。通过大量的图示和例子,我深刻理解了为什么一个系统的“冲激响应”就足以完全刻画它的特性,并且任何输入信号都可以通过与系统的冲激响应进行卷积来得到输出信号。这种对系统行为的抽象化和数学化描述,让我看到了信号处理的强大力量,它能够将复杂的系统行为用简洁的数学模型来表达。 在讲解傅里叶变换时,本书采取了一种层层递进、循序渐进的方式。从连续傅里叶变换(CTFT)到离散时间傅里叶变换(DTFT),再到离散傅里叶变换(DFT),每一步的推导都严谨而清晰。我尤其对作者在讲解DFT时,如何从DTFT的周期性以及冲激采样角度出发,引出DFT的定义印象深刻。这让我不再觉得DFT是一个凭空出现的概念,而是理解了它在数学上的必然性。 本书在算法实现方面的贡献,更是让学习者事半功倍。它提供了用多种编程语言(如MATLAB、Python)实现的经典算法代码,并且代码结构清晰,注释详细,极大地降低了学习门槛。我尝试着自己去修改傅里叶变换的参数,观察信号在时域和频域上的变化,这个过程让我对算法的理解更加直观和深刻。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论深度、算法广度和实践指导性于一体的杰出著作。它以一种系统、严谨且富有启发性的方式,带领读者深入理解数字信号处理的精妙世界。对于任何希望在数字信号处理领域有所建树的人来说,这本书都是你不可或缺的宝贵伙伴。

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(十) 我一直对那些能够将复杂事物解释得通俗易懂的著作情有独钟。《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,正是这样一本让我受益匪浅的佳作。 书中对于信号基本概念的讲解,如同为我打开了通往数字信号处理世界的大门。作者以一种非常直观且富有启发性的方式,阐述了离散信号、连续信号,以及信号的各种运算。我特别喜欢作者在讲解卷积运算时所采用的图形化解释,通过将一个信号的时域图像进行翻转、平移,然后与另一个信号进行加权求和,直观地展示了卷积的含义。这使得原本抽象的数学运算变得生动形象,也为后续理解线性时不变系统(LTI系统)奠定了坚实的基础。 对线性时不变系统(LTI系统)的阐述,更是让我受益匪浅。作者详细讲解了LTI系统的“冲激响应”的概念,以及如何利用卷积运算来描述LTI系统的输入输出关系。通过大量的图示和例子,我深刻理解了为什么一个系统的“冲激响应”就足以完全刻画它的特性,并且任何输入信号都可以通过与系统的冲激响应进行卷积来得到输出信号。这种对系统行为的抽象化和数学化描述,让我看到了信号处理的强大力量,它能够将复杂的系统行为用简洁的数学模型来表达。 在讲解傅里叶变换时,本书采取了一种层层递进、循序渐进的方式。从连续傅里叶变换(CTFT)到离散时间傅里叶变换(DTFT),再到离散傅里叶变换(DFT),每一步的推导都严谨而清晰。我尤其对作者在讲解DFT时,如何从DTFT的周期性以及冲激采样角度出发,引出DFT的定义印象深刻。这让我不再觉得DFT是一个凭空出现的概念,而是理解了它在数学上的必然性。 本书在算法实现方面的贡献,更是让学习者事半功倍。它提供了用多种编程语言(如MATLAB、Python)实现的经典算法代码,并且代码结构清晰,注释详细,极大地降低了学习门槛。我尝试着自己去修改傅里叶变换的参数,观察信号在时域和频域上的变化,这个过程让我对算法的理解更加直观和深刻。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论深度、算法广度和实践指导性于一体的杰出著作。它以一种系统、严谨且富有启发性的方式,带领读者深入理解数字信号处理的精妙世界。对于任何希望在数字信号处理领域有所建树的人来说,这本书都是你不可或缺的宝贵伙伴。

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(六) 我一直认为,对信息的处理能力,是衡量一个时代科技水平的重要标志。《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,以其精炼的语言和深刻的洞察力,为我描绘了现代信息处理的宏伟蓝图。 书中对于信号的采样和量化理论的探讨,让我深刻理解了模拟世界向数字世界的转化过程。作者不仅仅是介绍了基本的采样定理,更深入地分析了采样频率对信号失真的影响,以及量化误差产生的机理。我特别欣赏作者在介绍采样过程时,用不同采样率下的信号波形进行对比,清晰地展现了欠采样导致的混叠现象,以及如何选择合适的采样率来避免这一问题。这种直观的对比,远比枯燥的公式更能让人信服。 对离散傅里叶变换(DFT)的深入剖析,是我在这本书中最具收获的部分。作者从DFT的定义出发,详细阐述了其性质,例如线性性、周期性、对称性等。在此基础上,本书详细介绍了FFT(快速傅里叶变换)算法,并分析了不同FFT算法的优缺点,例如Cooley-Tukey算法的实现原理。我尝试着自己去编写一段FFT程序,并用它来分析一段音乐信号的频谱。当我看到一段复杂的声波图,经过FFT处理后,展现出清晰的基频和泛音结构时,我深刻体会到了傅里叶变换在信号分析中的强大威力。 书中关于滤波器设计的部分,更是为我打开了新的视角。从FIR滤波器和IIR滤波器的基本原理,到各种设计方法的介绍,都让我对信号滤波有了更深入的理解。我尤其对书中关于窗函数法设计FIR滤波器的内容印象深刻。作者详细介绍了不同窗函数(如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗)的特性,以及它们在阻带衰减和过渡带宽度方面的权衡。我尝试着根据不同的设计要求,选用不同的窗函数,并观察滤波器性能的变化,这个过程让我对滤波器设计有了更感性的认识。 此外,书中还涉及了谱估计、自适应滤波等更高级的主题。这些内容虽然我还在学习和消化中,但已经能感受到它们在解决实际问题中的重要性。例如,谱估计方法在雷达信号处理、地震信号分析等领域的应用,以及自适应滤波器在通信信道均衡、噪声抑制等方面的优势,都让我对数字信号处理的广度和深度有了更全面的认识。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论深度、算法实用性和实践指导性于一体的杰出著作。它以一种系统、严谨且极具启发性的方式,带领读者深入探索数字信号处理的精妙世界。对于任何希望在这个领域有所建树的读者,无论是学生、研究人员还是工程师,这本书都将是你不可或缺的宝贵伙伴。

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(五) 我始终坚信,理解事物的本质,离不开对其底层逻辑的深入剖析。《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,恰恰提供了一个深入理解数字信号处理底层逻辑的绝佳视角。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一本关于“如何与数字世界沟通”的哲学指南。 书中开篇对信号的定义和分类,虽然看似基础,但却奠定了整个学习过程的基石。作者以一种非常严谨但又易于理解的方式,阐述了连续信号、离散信号、周期信号、非周期信号等概念,并且详细讲解了信号的叠加、相乘、时移、尺度变换等基本运算。我特别欣赏作者在解释“信号的能量”和“信号的功率”时,是如何通过积分和求平均值来定义的,这让我明白了如何从数学上量化信号的特性,从而为后续的分析奠定了基础。 对线性时不变系统(LTI系统)的阐述,更是我在这本书中最受益的部分。作者详细讲解了LTI系统的“冲激响应”的概念,以及如何利用卷积运算来描述LTI系统的输入输出关系。通过大量的图示和例子,我深刻理解了为什么一个系统的“冲激响应”就足以完全刻画它的特性。这种对系统行为的抽象化和数学化描述,让我看到了信号处理的强大力量,它能够将复杂的系统行为用简洁的数学模型来表达。 在讲解傅里叶变换时,本书采取了一种层层递进、循序渐进的方式。从连续傅里叶变换(CTFT)到离散时间傅里叶变换(DTFT),再到离散傅里叶变换(DFT),每一步的推导都严谨而清晰。我尤其对作者在讲解DFT时,如何从DTFT的周期性以及冲激采样角度出发,引出DFT的定义印象深刻。这让我不再觉得DFT是一个凭空出现的概念,而是理解了它在数学上的必然性。 本书在算法实现方面的贡献,更是让学习者事半功倍。它提供了用多种编程语言(如MATLAB、Python)实现的经典算法代码,并且代码结构清晰,注释详细,极大地降低了学习门槛。我尝试着自己去修改傅里叶变换的参数,观察信号在时域和频域上的变化,这个过程让我对算法的理解更加直观和深刻。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论深度、算法广度与实践指导性于一体的优秀著作。它以一种系统、严谨且富有启发性的方式,带领读者深入理解数字信号处理的奥秘。对于任何希望在数字信号处理领域有所建树的人来说,这本书都是一本不可多得的宝贵财富,它将为你打下坚实的基础,并为你指引前进的方向。

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(八) 一直以来,我对那些能够“化繁为简”的科学理论充满敬意。而《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,正是这样一本将复杂信号处理过程变得清晰明了的杰作。 书中对信号基本概念的梳理,如同为我铺就了一条通往信号世界的引人入胜的道路。作者不仅定义了离散时间信号、连续时间信号,还详细讲解了它们的性质,例如周期性、能量、功率等。我尤其欣赏作者在解释“信号的能量”和“信号的功率”时,是如何通过对信号的平方进行积分和求平均值来定义的,这让我明白了如何从数学上量化信号的强度,为后续的分析打下了坚实的基础。 对线性时不变系统(LTI系统)的讲解,是我在这本书中最具启发性的部分之一。作者不仅阐述了LTI系统的定义和特性,更重要的是引入了“冲激响应”的概念。通过大量的图示和例子,我深刻理解了为什么一个系统的“冲激响应”就足以完全刻画它的特性,并且任何输入信号都可以通过与系统的冲激响应进行卷积来得到输出信号。这种对系统行为的抽象化和数学化描述,让我看到了信号处理的强大力量,它能够将复杂的系统行为用简洁的数学模型来表达。 在讲解傅里叶变换时,本书采取了一种层层递进、循序渐进的方式。从连续傅里叶变换(CTFT)到离散时间傅里叶变换(DTFT),再到离散傅里叶变换(DFT),每一步的推导都严谨而清晰。我尤其对作者在讲解DFT时,如何从DTFT的周期性以及冲激采样角度出发,引出DFT的定义印象深刻。这让我不再觉得DFT是一个凭空出现的概念,而是理解了它在数学上的必然性。 本书在算法实现方面的贡献,更是让学习者事半功倍。它提供了用多种编程语言(如MATLAB、Python)实现的经典算法代码,并且代码结构清晰,注释详细,极大地降低了学习门槛。我尝试着自己去修改傅里叶变换的参数,观察信号在时域和频域上的变化,这个过程让我对算法的理解更加直观和深刻。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论深度、算法广度和实践指导性于一体的杰出著作。它以一种系统、严谨且富有启发性的方式,带领读者深入理解数字信号处理的精妙世界。对于任何希望在数字信号处理领域有所建树的人来说,这本书都是你不可或缺的宝贵伙伴。

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(九) 我的个人学习习惯,倾向于从宏观到微观,再从微观回归宏观。《数字信号处理——理论、算法与实现》这本书,恰好满足了我这种学习路径,它循序渐进,由浅入深,将整个信号处理的知识体系娓娓道来。 书中对于信号的定义和基本运算的讲解,如同为我绘制了一幅信号世界的地图。作者以清晰的逻辑,从连续信号到离散信号,从周期信号到非周期信号,详细阐述了信号的各种特性。我特别欣赏作者在讲解“信号的能量”和“信号的功率”时,是如何通过对信号的平方进行积分和求平均值来定义的,这让我明白了如何从数学上量化信号的强度,为后续的分析打下了坚实的基础。 对线性时不变系统(LTI系统)的讲解,是我在这本书中最具启发性的部分之一。作者不仅阐述了LTI系统的定义和特性,更重要的是引入了“冲激响应”的概念。通过大量的图示和例子,我深刻理解了为什么一个系统的“冲激响应”就足以完全刻画它的特性,并且任何输入信号都可以通过与系统的冲激响应进行卷积来得到输出信号。这种对系统行为的抽象化和数学化描述,让我看到了信号处理的强大力量,它能够将复杂的系统行为用简洁的数学模型来表达。 在讲解傅里叶变换时,本书采取了一种层层递进、循序渐进的方式。从连续傅里叶变换(CTFT)到离散时间傅里叶变换(DTFT),再到离散傅里叶变换(DFT),每一步的推导都严谨而清晰。我尤其对作者在讲解DFT时,如何从DTFT的周期性以及冲激采样角度出发,引出DFT的定义印象深刻。这让我不再觉得DFT是一个凭空出现的概念,而是理解了它在数学上的必然性。 本书在算法实现方面的贡献,更是让学习者事半功倍。它提供了用多种编程语言(如MATLAB、Python)实现的经典算法代码,并且代码结构清晰,注释详细,极大地降低了学习门槛。我尝试着自己去修改傅里叶变换的参数,观察信号在时域和频域上的变化,这个过程让我对算法的理解更加直观和深刻。 总而言之,《数字信号处理——理论、算法与实现》是一本集理论深度、算法广度和实践指导性于一体的杰出著作。它以一种系统、严谨且富有启发性的方式,带领读者深入理解数字信号处理的精妙世界。对于任何希望在数字信号处理领域有所建树的人来说,这本书都是你不可或缺的宝贵伙伴。

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考研与读研时的参考书,还不错,写的比较严谨。

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