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出版者:第1版 (2001年3月1日)

作者:聂秀英

出品人:

页数:480

译者:聂秀英

出版时间:2001-3-1

价格:50.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115090072

丛书系列:

图书标签:

• 多媒体通信
• 通信网络
• 网络技术
• 数据传输
• 网络协议
• 视频传输
• 音频传输
• QoS
• 网络安全
• 5G

深入探索信息时代的脉络：《数字信号处理与应用》 图书简介 一、本书核心聚焦：数字信号处理的理论基石与前沿实践 本书《数字信号处理与应用》旨在全面、系统地构建读者在现代信号处理领域所需的理论框架和实践能力。在信息爆炸的时代，一切信息的获取、传输、存储和分析都离不开对信号的数字化处理。本书摒弃了对通信网络协议、接入技术等宏观概念的讨论，专注于信号本身在离散时间系统中的数学表示、变换、滤波和分析方法。 我们首先从离散时间信号与系统入手，详细阐述了采样理论——这是连接连续世界与数字世界的桥梁，深入剖析了Z变换的数学特性及其在系统稳定性分析中的关键作用。读者将在这里掌握理解任何数字系统的基本工具。 二、核心技术模块的深度剖析 1. 傅里叶分析的数字孪生：DFT与FFT 本书将大量的篇幅投入到离散傅里叶变换（DFT）的理论构建及其高效实现——快速傅里叶变换（FFT）上。我们不仅介绍了FFT的蝶形运算结构和算法复杂度分析，更重要的是，强调了FFT在频谱分析中的实际应用限制与优化策略，如零填充（Zero Padding）、窗函数（Windowing）的选择对频谱泄漏的影响等。这部分内容完全聚焦于如何“看清”信号的频率成分，而非信号如何被传输。 2. 滤波器设计与实现：时域与频域的艺术 滤波器是数字信号处理的灵魂。本书将IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器设计方法进行了详尽对比和阐述。 FIR设计： 重点讲解窗函数法和频率采样法，强调FIR滤波器在保证线性相位特性上的优势及其在音频处理和精确测量中的不可替代性。我们将展示如何通过精确控制滤波器阶数和窗函数类型，来满足特定的通带纹波和阻带衰减要求。 IIR设计： 基于模拟滤波器的设计（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器），详细推导了双线性变换法（Bilinear Transformation）和脉冲响应不变法，帮助读者理解如何将连续时间系统的优秀特性映射到离散时间系统，同时解决频率映射导致的带限问题。 3. 自适应滤波理论与应用 作为DSP领域的前沿分支，本书对自适应滤波算法给予了高度关注。我们引入了随机过程理论的基础知识，重点讲解了最小均方（LMS）算法及其变种（如归一化LMS），并探讨了递推最小二乘（RLS）算法的结构和收敛特性。这部分内容将着重于系统辨识、噪声消除和回声消除等纯信号处理应用，完全不涉及底层网络架构的适配。 三、高阶专题与应用场景的聚焦 1. 线性预测编码（LPC）与语音信号处理基础 本章深入探讨了LPC模型在语音压缩和识别中的作用。通过分析自相关序列和Yule-Walker方程，展示了如何利用信号的统计特性来预测未来样本值，这是实现高效语音编码（如CELP技术的基础）的关键。这部分内容纯粹是关于语音波形的内在结构分析，与网络传输效率无关。 2. 现代谱估计技术 本书超越了经典的周期图法，详细介绍了参数化谱估计方法，如自回归（AR）、滑动平均（MA）和AR-MA（ARMA）模型。通过比较Burg法、最小方差无偏（MUSIC）等高分辨谱估计技术，读者将学会如何在低信噪比环境下，更精确地定位信号的频率源。 3. 随机信号处理的量化分析 为了支持自适应滤波和谱分析，本书构建了必要的随机过程理论基础，包括宽平稳性、各态历经性、功率谱密度（PSD）的定义与计算。我们将严格区分随机信号的统计特性与确定性信号的精确建模，为高级信号分析提供严谨的数学工具。 四、本书的独特价值定位 《数字信号处理与应用》的撰写严格遵循“深挖技术内核，避免泛泛而谈”的原则。本书的视角高度集中于信号本身——它的表示形式、数学变换、滤波特性以及统计规律。 本书完全避免了以下内容： 通信协议栈（OSI/TCP-IP模型）： 没有涉及任何关于数据链路层、网络层或传输层协议的讨论。 物理层接入技术： 未提及任何关于调制解调（如QAM、OFDM的系统级应用）、信道编码或扩频技术的具体实现细节。 网络拓扑结构： 不包含任何关于路由、交换、组网架构或网络性能指标（如延迟、吞吐量）的分析。 多媒体内容的具体编码标准： 不涉及MPEG、JPEG等压缩标准背后的具体算法流程，除非其核心是作为DSP算法的一个应用实例。 本书的目标读者是电子信息工程、自动化、计算机科学（侧重算法与底层硬件接口）等专业的高年级本科生、研究生，以及需要扎实DSP功底的研发工程师。它提供的知识是构建高性能音频处理系统、医疗影像分析仪、雷达/声纳信号处理单元以及精密仪器测量设备的核心基础，是理解信息处理“引擎盖下”运作机制的必备指南。掌握本书内容，意味着掌握了将任何物理世界信号转化为可分析、可操作数字数据的核心能力。

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这本书给我最大的感受是其**宏大的视野和对未来趋势的精准把握**。它没有沉溺于对现有标准的罗列，而是将笔触伸向了网络技术的未来图景。我对**下一代接入技术**的讨论印象最为深刻，例如光纤到户（FTTH）的最新进展，以及无线频谱共享的前景分析，这些内容显示出作者具备极强的洞察力。书中对于**云计算和边缘计算**相互作用下的网络需求变化进行了深入的分析，指出数据处理能力正在从核心向网络边缘迁移，这对网络架构提出了根本性的挑战。此外，关于**网络功能虚拟化（NFV）**的论述也十分到位，它解释了如何通过软件化的方式灵活部署网络服务，打破了传统硬件绑定的僵局。阅读过程中，我时常停下来思考，作者是如何将如此多前沿且分散的技术点，编织成一张逻辑清晰的知识网络。这本书更像是一份对未来十年网络发展趋势的深度预测报告，充满了启发性和前瞻性，读完后感觉自己的技术视野被极大地拓宽了，不再局限于眼前的技术栈。

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我是一个偏爱从**理论基础**入手，力求把每一个细节都搞明白的读者。这本书在基础理论的构建上表现得无懈可击。开篇关于**信息论在网络传输中的基础应用**的阐述，逻辑推导严谨，每一步都清晰可见，让人重新审视香农定理的实际意义。随后，对**路由选择算法**的深入剖析，从Dijkstra算法到BGP的路径选择机制，细致到了每条路由决策背后的成本函数和策略考量。更让我惊喜的是，书中对**时延、抖动和吞吐量**这些核心性能指标的数学建模和相互制约关系的分析，极其透彻。它避免了那种含糊不清的描述，而是用精确的公式和函数关系来界定性能边界。这本书的行文风格非常学院派，适合那些希望彻底搞懂“为什么会这样”的深度学习者。它需要读者投入时间去消化和演算，但回报是巨大的——是对网络底层运行机制的无可动摇的理解。它像一把手术刀，精准地剖开了网络协议的内核。

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与其他许多技术书籍不同，这本书在叙述中融入了一种**人文关怀和对社会影响的思考**，这让阅读体验变得非常丰富。书中有一部分专门讨论了**网络基础设施的公平接入问题**，探讨了在资源有限的情况下，如何设计出更具包容性的网络策略，以服务于偏远地区的用户，这部分的社会学角度的探讨让我耳目一新。同时，对于**用户隐私和数据安全**的讨论，也显得尤为审慎和负责任，它没有简单地推荐某一种加密方案，而是从法律法规和技术伦理的角度，剖析了在高速通信背景下，个人数据主权的边界问题。在描述网络故障排查时，作者也体现出一种“工匠精神”，强调了系统性思维在解决复杂互联问题中的重要性。读完后，我感觉自己不仅仅是掌握了一套技术，更重要的是建立了一种**负责任的技术使用者和设计者的心态**。这本书的价值，已经超越了纯粹的技术手册范畴，它是一本关于构建未来信息社会的哲学思考录。

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这部书的深度和广度简直令人惊叹。它不仅仅停留在对网络技术的基本介绍上，而是深入剖析了支撑现代信息社会运行的复杂机制。作者的叙述逻辑严密，尤其在处理**数据传输效率与可靠性之间的权衡**时，展现了极其高超的见解。我特别欣赏其中关于**编码与调制技术**的章节，那些曾经让我望而却步的数学模型，被作者用清晰的图示和贴近实际应用的案例娓娓道来，理解起来毫不费力。书中对**拥塞控制算法的演进**进行了细致的回顾，从TCP的经典版本到如今在边缘计算和物联网场景下需要的新型协议，那种历史脉络的梳理，让我对“为什么现在是这样”有了深刻的认识。此外，书中对**安全协议在不同网络层级的应用**的讨论，也足够让专业人士感到满足，它没有流于表面地喊口号，而是深入到加密算法的选择依据和性能影响。阅读完后，感觉自己对整个信息传输链条的底层原理都有了一层全新的认知框架，不仅仅是“知道是什么”，更是“理解了为什么”。对于任何想在网络领域深耕的人来说，这本书无疑是一份极其宝贵的参考资料，其内容的详实程度和逻辑的严谨性，都达到了教科书级别的水准。

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拿到这本书的时候，我主要期待它能解决我在**实时流媒体传输**中遇到的那些棘手问题，比如延迟抖动和丢包重传机制的优化。这本书没有让我失望，它的实践指导性非常强。书中关于**QoS（服务质量）保证**的章节，简直是为网络工程师量身定做的“作战手册”。作者不仅详细介绍了各种调度算法，如严格优先、加权公平排队等，还结合具体的硬件实现限制，讨论了如何在资源受限的环境下做出最优选择。尤其精彩的是，它还探讨了**软件定义网络（SDN）**对传统网络架构的颠覆性影响，以及如何利用其灵活性来动态调整带宽分配，以应对突发的流量尖峰。读到关于**能效网络**的部分时，我深受启发。在当前绿色计算的大背景下，如何设计出既高效又低功耗的网络架构，书中给出了多个创新性的视角，远超我预期的内容范围。这本书的语言风格偏向于工程实践，每一个理论推导后都有一个清晰的“所以，我们应该怎么做”的结论，非常实用，简直是案头必备的工具书。

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