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出版者:电子工业出版社

作者:王志强

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2002-3-1

价格:25.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505375000

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 多媒体教学
• 教育技术
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• 多媒体
• 计算机应用

好的，这是一本名为《数字信号处理与通信系统》的图书简介： 图书名称：数字信号处理与通信系统 内容提要 本书系统性地介绍了数字信号处理（DSP）的基础理论、核心算法及其在现代通信系统中的应用。全书内容涵盖了从离散时间信号与系统分析到现代滤波设计、快速傅里叶变换（FFT）的应用，再到数字通信系统中的关键技术，旨在为读者构建一个完整、深入的理论与实践框架。 第一部分：离散时间信号与系统基础 本部分奠定了数字信号处理的理论基石。首先，详细阐述了连续时间信号到离散时间信号的采样过程，包括采样定理的严格推导及其在实际工程中的意义，重点分析了混叠现象的成因与避免方法。 随后，深入探讨了离散时间信号与系统的基本特性，如线性、时不变性（LTI）。系统的冲激响应是理解LTI系统的核心工具，本书通过丰富的例题讲解了卷积和系统响应的计算方法。为了更便捷地分析系统，我们引入了Z变换。Z变换不仅是傅里叶变换在离散系统分析中的推广，更是设计稳定系统的关键数学工具。我们详细讲解了单边和双边Z变换的性质、收敛域（ROC）的确定，以及如何利用Z变换求解线性常系数差分方程（LCCD）。 第二部分：离散时间傅里叶变换与谱分析 频谱分析是理解信号频率特性的核心。本部分聚焦于离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法——快速傅里叶变换（FFT）。 我们首先定义了DFT和离散时间傅里叶变换（DTFT），阐明了它们之间的关系和周期性差异。接着，本书详细剖析了FFT算法，特别是对基-2时间抽取（Cooley-Tukey）算法进行了深入的数学推导和流程图解析，使得读者不仅知道如何使用FFT，更能理解其效率的来源。在谱分析部分，重点讨论了周期图估计的缺陷，引入了 Welch 法等现代谱估计技术，用以降低方差并提高频率分辨率。此外，还讨论了DFT在实际应用中遇到的谱泄漏、栅栏效应等问题，并给出了加窗函数（如汉宁窗、海明窗）的选择和应用指南。 第三部分：数字滤波器设计 数字滤波器是信号处理中最基础也是最重要的组成部分。本部分分为两大部分，分别介绍无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 对于IIR滤波器，我们从模拟滤波器的Butterworth、Chebyshev、椭圆滤波器的设计原理入手，重点讲解了双线性变换法（Bilinear Transformation）。该方法是连接模拟设计与数字实现的桥梁，本书详述了预掎变（Pre-warping）处理以补偿频率响应的非线性拉伸。同时，也讨论了IIR结构（如直接形式、级联形式）的实现，并对量化误差和稳定性问题进行了分析。 对于FIR滤波器，重点在于线性相位特性的实现。我们深入研究了窗函数法，详细对比了不同窗函数在阻带衰减和过渡带宽度上的性能权衡。更进一步，本书系统介绍了频率采样法和Parks-McClellan算法（最优滤波器设计），后者利用最小均方误差准则实现了最佳的幅频响应逼近。设计实例贯穿始终，指导读者如何根据实际的性能指标（如通带纹波、阻带衰减）选择合适的滤波器类型和设计方法。 第四部分：数字通信系统中的应用 本部分将DSP理论应用于现代通信系统的核心模块，特别是基带和带通信号的处理。 在基带信号处理方面，详细讨论了信道均衡技术。通过对线性均衡器（迫击波均衡器、线性MMSE均衡器）的建模与分析，读者将掌握如何利用自适应算法（如LMS、RLS）来消除信道引起的符号间干扰（ISI）。 对于带通数字信号，本书着重讲解了数字调制和解调技术。内容覆盖了从基本的移幅键控（ASK）、频移键控（FSK）到性能更优的正交幅度调制（QAM）和相移键控（PSK）。重点在于利用复基带表示法，清晰地展示了调制信号的星座图，并分析了在高斯白噪声（AWGN）信道下的误码率（BER）性能。此外，还涵盖了载波恢复技术，如经典的锁相环（PLL）在同步检测中的应用。 第五部分：先进主题与系统实现 最后一部分展望了更复杂的信号处理技术和实际的硬件实现考量。 我们探讨了自适应滤波器的基本概念，特别关注了LMS算法的收敛性分析，及其在噪声消除和回声消除中的应用潜力。 在系统实现方面，本书讨论了定点运算对数字信号处理的影响，这是将算法转化为硬件或嵌入式软件时必须面对的挑战。详细分析了量化噪声的产生、溢出问题，以及如何通过选择合适的字长来优化系统性能，确保算法在资源受限的环境中稳定运行。 本书特色 1. 理论与实践紧密结合： 每一章的理论推导后都紧跟着MATLAB/Python仿真示例，帮助读者直观理解抽象概念。 2. 工程导向： 强调滤波器设计中的实际约束（如阶数、计算复杂度）和通信系统中同步、均衡等关键环节的处理。 3. 结构严谨： 从基础数学工具（Z变换）到核心算法（FFT、滤波）再到系统应用（均衡、调制），逻辑递进，层层深入。 本书适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动化以及计算机科学等专业本科高年级或研究生的教材或参考书。通过学习本书，读者将能够独立分析和设计复杂的数字信号处理系统，并深刻理解现代无线通信系统的内在工作原理。

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