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出版者:中国水利水电出版社

作者:唐清善

出品人:

页数:375

译者:

出版时间:2004-4

价格:34.0

装帧:平装

isbn号码:9787508420486

丛书系列:

图书标签:

• Protel DXP
• 电路设计
• PCB设计
• 电子工程
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• 入门教程

好的，以下是一份针对您提供的书名之外的、详细的图书简介： --- 《数字信号处理：从理论基础到前沿应用》 图书信息： 书名： 数字信号处理：从理论基础到前沿应用 作者： 张伟 教授, 李明 博士 出版社： 电子工业出版社 页数： 680页 定价： 128.00元 --- 内容简介 本书深度剖析了现代数字信号处理（DSP）的核心理论、关键算法以及其在当代工程实践中的广泛应用。它不仅仅是一本教材，更是一本面向系统工程师、算法设计师和高年级研究生的实用参考手册，旨在弥合纯数学理论与复杂工程实现之间的鸿沟。 --- 第一部分：离散时间系统与信号的基石 (Chapters 1-4) 本部分奠定了整个DSP领域的数学基础。我们从连续时间信号的采样理论入手，详细阐述了Z变换和离散时间傅里叶变换（DTFT）的性质、收敛域及其在系统分析中的作用。 采样理论的精微： 深入探讨了理想采样、欠采样（混叠现象的深度分析）以及抗混叠滤波器的设计原则。特别加入了关于随机过程采样的初步介绍。 线性时不变（LTI）系统的状态空间表示： 除了传统的卷积和差分方程分析外，本书引入了更为强大的状态空间模型，这对于理解现代自适应滤波和控制理论中的信号处理至关重要。我们详细推导了如何从差分方程直接构建状态空间矩阵。 信号的频域表示： 重点讲解了傅里叶变换的周期延拓特性，并首次系统地引入了离散傅里叶变换（DFT）的定义、周期性和循环卷积的特性，为快速傅里叶变换（FFT）的理解做好了铺垫。 第二部分：数字滤波器设计与实现 (Chapters 5-8) 滤波器是信号处理的“心脏”。本部分全面覆盖了从经典模拟滤波器理论到高性能IIR/FIR数字滤波器设计的全过程。 经典模拟滤波器的映射： 详细比较和演示了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev, I型和II型）以及椭圆滤波器的性能指标，并重点讲解了如何使用双线性变换法（BLT）将模拟原型精确映射到数字域，同时强调了BLT引起的频率轴压缩问题及补偿方法。 FIR滤波器的优越性与设计： 深入探讨了线性相位FIR滤波器的必要性。我们系统地介绍了窗函数法（矩形窗、汉宁窗、汉明窗、Blackman窗等）的性能权衡，并着重讲解了频率采样法和更先进的Parks-McClellan最优算法（最小最大误差准则），通过大量实例展示了如何精确控制过渡带和阻带衰减。 IIR滤波器的设计与稳定性： 阐述了双线性变换法和冲激不变法的适用场景。分析了IIR滤波器中可能出现的量化误差和溢出问题，并提供了增强稳定性的设计技巧。 有限字长效应分析： 这是一个在实践中常被忽略但至关重要的部分。本书详细分析了乘法器和加法器量化误差对滤波器性能的影响，并提供了降低噪声的方法，如使用更长的中间寄存器位宽。 第三部分：快速傅里叶变换与谱分析 (Chapters 9-11) 本部分是信号处理从时域走向频域的关键技术，强调了计算效率的重要性。 快速傅里叶变换（FFT）的原理： 详细剖析了Cooley-Tukey算法（按时间抽取和按频率抽取）的蝶形运算结构、数据的位反转和实现技巧。本书包含了对非2的幂次数据长度的混合基FFT的讨论。 高效实现： 提供了使用C/C++和MATLAB实现的伪代码，并对FFT的运算复杂度进行了严格的理论分析。 参数估计与谱分析： 区分了经典周期图法（如直接DFT法）的局限性（高方差、低分辨率），并深入研究了重叠保留法（OLSA）和重叠相加法（OAP）在实现长序列分段卷积中的应用。随后，详细介绍了现代谱估计方法，包括周期性法（Welch法）和参数法（AR/MA模型，如Burg算法的原理介绍），侧重于其在信噪比（SNR）提升方面的优势。 第四部分：自适应滤波与现代应用 (Chapters 12-14) 本部分将理论应用于解决实际动态系统中的棘手问题，是本书最具工程价值的部分。 随机过程与维纳滤波： 引入了随机过程理论的基本概念，如平稳性、功率谱密度（PSD）。在此基础上，系统推导了维纳滤波器的最小均方误差（MMSE）准则，并给出了基于Yule-Walker方程的求解方法。 自适应滤波算法： 重点讲解了最小均方（LMS）算法及其归一化LMS（NLMS）的收敛速度和稳定性权衡。详细分析了最小均方反向传播（LMS-BP）的局限性。此外，本书还引入了更快速收敛的递归最小二乘（RLS）算法的原理框架。 前沿应用实例： 提供了详尽的实际案例，包括： 回声消除器（AEC）的系统结构和LMS的应用。 噪声消除（ANC）中次级路径建模的挑战。 盲源分离（BSS）的基本概念介绍。 语音编码与调制中的关键DSP模块。 特色与亮点 1. 理论与实践的完美结合： 书中嵌入了超过200个MATLAB/Octave 示例代码块，读者可以直接运行和修改，观察参数变化对结果的实时影响。 2. 深度解析量化效应： 对固定点运算下的精度损失和溢出管理进行了专题分析，确保读者能够顺利从仿真过渡到硬件实现。 3. 面向前沿的研究视角： 包含了对小波变换基础和多速率信号处理（如抽取和插值）的入门介绍，为后续学习更高阶的信号处理技术打下基础。 本书适合对象： 电子工程、通信工程、自动控制、计算机科学等专业的高年级本科生和研究生。 从事硬件加速、嵌入式系统开发、通信基带设计和传感器数据处理的工程师。 需要全面、系统回顾DSP核心知识的研究人员。 ---

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这本书在内容更新和前瞻性方面，也展现出了极高的水准。在电子设计领域，软件工具的迭代速度非常快，很多教程出版后很快就会过时。然而，这本书似乎对这一点有充分的预见，它在讲解核心概念时，注重的是底层逻辑的阐述，而非仅仅依赖于特定版本软件的界面布局。因此，即使软件界面有所变化，书中的设计思路和操作原则依然能够完美适用。更令人赞赏的是，它对一些新兴的设计趋势，比如低功耗设计、电磁兼容性（EMC）的基本考量，也有所触及，虽然不是作为重点，但足以引导读者去探索更广阔的领域。这使得这本书的“保质期”大大延长，是一笔值得长期投资的学习资料，而不是用完即弃的快消品。

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这本书的排版和印刷质量真是让人眼前一亮。那种厚实的手感，加上清晰的图文排版，让人在阅读时有一种非常舒适的体验。我特别喜欢它在讲解复杂概念时，所采用的那种图示化的方式。很多技术书籍的插图往往是干巴巴的、难以理解的，但这本书里的图例，无论是电路图的绘制过程，还是PCB布局的细节，都处理得非常精妙，色彩搭配也恰到好处，能够瞬间抓住读者的注意力。尤其是那些涉及到软件操作界面的截图，清晰度非常高，完全可以作为参照物来操作，这一点对于初学者来说简直是福音。而且，书中的字体选择和行间距也经过了精心设计，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于需要长时间对着屏幕学习的电子工程师来说，无疑是一个巨大的加分项。装帧方面也看得出是用心了，封面设计简约而不失专业感，即便是放在书架上，也显得非常体面，让人有种愿意经常翻阅的冲动。这种对细节的把控，体现了作者和出版团队对读者的尊重，也让这本书的整体价值得到了提升。

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从语言风格上来说，作者的叙述方式非常平易近人，这对于学习一门相对晦涩的技术工具来说至关重要。他没有使用那种高高在上的学术腔调，而是用一种非常口语化、带有引导性的语气来展开讲解。当你遇到一个比较棘手的问题时，你会感觉作者就在你旁边，耐心地为你拆解步骤。特别是对于一些逻辑较为复杂的约束设置或者参数调整，作者会用生活化的比喻来帮助理解其背后的数学模型或物理含义。这种叙述的亲和力，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。即便是第一次接触这类专业软件的非科班背景人员，也能通过这本书建立起足够的信心，而不是在密集的专业术语面前望而却步。这种“润物细无声”的教学方式，是很多技术书籍所缺乏的。

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我接触过不少EDA软件的教程，但这本书在知识体系的构建上，做得尤为系统和深入。它并不是那种走马观花式的软件功能罗列，而是真正从电子设计的基本原理出发，层层递进地讲解如何利用这个强大的设计平台去实现一个完整的项目。从最基础的元器件库的建立与管理，到复杂的原理图设计规范，再到PCB的物理实现和后期的可制造性设计（DFM），每个环节的讲解都恰到好处，既有理论支撑，又不乏实战技巧。我尤其欣赏它对设计流程中“陷阱”的预警，比如在高速信号设计中容易忽略的阻抗匹配问题，作者都用非常直观的案例进行了剖析，让人在犯错之前就能有所警觉。这种“过来人”的经验分享，比单纯的官方文档要实用得多，它教会的不是“怎么点鼠标”，而是“为什么这么点”。对于想要从初级用户迈向高级工程师的人来说，这本书提供了一个坚实的思维框架。

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这本书的实用性体现在它对实际工程问题的关注度上。我发现很多教材倾向于展示理想化的设计环境，但在真实的项目中，材料限制、成本控制、生产工艺等因素无处不在。这本书在讲解过程中，多次穿插了关于如何选择合适的叠层结构、如何处理散热问题、以及如何导出符合工厂要求的生产文件等内容。这些内容看似是“进阶”知识，但实际上却是项目能否顺利交付的关键所在。例如，它对“设计规则检查”（DRC）的讲解就非常到位，不只是跑一遍检查，而是深入分析了不同检查项背后的物理意义和设计规范。对于我们这些需要将设计快速转化为产品的工程师而言，这种贴近实际生产线的指导价值是无法估量的。它不仅仅是一本软件操作手册，更像是一位资深工程师手把手教你如何避免量产时的麻烦。

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