数字信号处理学习指导与题解

数字信号处理学习指导与题解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:姚天任 编
出品人:
页数:393
译者:
出版时间:2005-1
价格:23.80元
装帧:
isbn号码:9787560928197
丛书系列:
图书标签:
  • DSP
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具体描述

《数字信号处理学习指导与题解》是根据教育部制定的高等院校数字信号处理课程的教学基本要求及硕士研究生入学考试的基本要求而编写的。全书对离散时间信号和离散时间系统、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换、数字滤波器,以及离散时间随机信号等的理论和方法,进行了简明扼要和系统的总结。前4章涵盖上述4方面的内容,各章包括3部分,即学习要点,例题解析和自测自评。第5章是本科数字信号处理课程期终考试试题和硕士研究生入学考试试题,以及这些试题的解答。全书包括200多道题目,其中例题和自测试题主要是从姚天任主编的《数字信号处理》中选取的,也有一些是从其它教材及历届考研考试题中选取的,所有题目都给予了详细的解答,所选题目具有典型性、代表性。《数字信号处理学习指导与题解》的编写注意了突出基本理论、基本概念和基本方法,强调了解题的思路和技巧。

《数字信号处理学习指导与题解》可作为高等学校本科学生的辅助教材和报考电子、信息、通信等学科专业和其它相关专业硕士研究生的考生的复习参考用书。

《数字信号处理:基础理论与应用实践》 内容提要 本书系统地阐述了数字信号处理(DSP)的核心理论、关键技术及其在工程实践中的应用。全书内容涵盖了离散时间信号与系统的基础,Z变换和离散傅里叶变换(DFT)等分析工具,数字滤波器设计(FIR与IIR),随机信号处理的基础知识,以及快速傅里叶变换(FFT)算法的实现与应用。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的DSP学习路径。我们不仅注重数学原理的严谨推导,更强调这些理论在实际工程问题中的应用价值,通过丰富的实例和图示,帮助读者建立起扎实的理论基础和出色的问题解决能力。 第一部分:数字信号处理基础 第一章:离散时间信号与系统 本章首先引入连续时间信号和离散时间信号的概念,详细介绍了信号的采样与恢复过程,为数字信号处理奠定了基础。随后,深入探讨了离散时间系统的基本特性,包括线性、时不变性、因果性和稳定性。通过对卷积和差分方程的分析,读者将掌握描述和分析离散时间系统的数学工具。 关键概念: 信号的表示、采样定理、离散时间系统类型、卷积和差分方程。 第二章:Z变换及其应用 Z变换是分析离散时间系统的核心数学工具。本章从拉普拉斯变换引入,系统地推导并阐述了单边和双边Z变换的定义、性质及其收敛域(ROC)的概念。重点解析了Z变换在求解差分方程、系统稳定性分析以及系统响应计算中的关键作用。此外,还详细介绍了反Z变换的求解方法。 关键概念: Z变换的定义与性质、收敛域(ROC)、系统函数(H(z))、利用Z变换求解差分方程。 第三章:离散傅里叶变换(DFT)与快速傅里叶变换(FFT) 傅里叶分析是信号处理的基石。本章从连续傅里叶变换过渡到离散时间傅里叶变换(DTFT),并最终引出DFT。详细讨论了DFT的定义、周期性和共轭对称性。重点讲解了FFT算法,特别是Cooley-Tukey算法(按时间抽取和按频率抽取),分析了其计算复杂度的优势,并探讨了FFT在频谱分析中的实际应用。 关键概念: DTFT、DFT的性质、DFT矩阵、FFT算法原理、频谱泄漏与窗函数。 第二部分:数字滤波器设计 第四章:无限冲击响应(IIR)滤波器设计 IIR滤波器因其高效的滤波特性而广泛应用。本章从模拟滤波器(如巴特沃斯、切比雪夫)的经典设计入手,详细介绍了将模拟滤波器转换为数字滤波器的双线性变换法。深入分析了双线性变换引入的频率映射和预畸变问题,并给出了实现稳定IIR滤波器的设计步骤。 关键概念: 模拟原型滤波器、脉冲响应不变法、双线性变换法、IIR滤波器的幅度与相位响应。 第五章:有限冲击响应(FIR)滤波器设计 FIR滤波器因其线性相位特性而在许多对相位要求严格的场合不可替代。本章全面介绍了FIR滤波器的设计方法,包括窗函数法(矩形窗、汉宁窗、海明窗等)和频率采样法。重点讲解了如何根据性能指标(如过渡带宽、阻带衰减)选择合适的窗函数和滤波器阶数,并阐述了最优滤波器设计方法(如Parks-McClellan算法的基本思想)。 关键概念: FIR滤波器的线性相位、窗函数法的原理与应用、频率采样法、滤波器阶数估计。 第三部分:高级主题与应用 第六章:随机信号处理基础 在实际工程中,信号往往带有噪声。本章引入了随机过程的概念,定义了高斯过程、平稳过程和遍历性。重点分析了随机信号的自相关函数和功率谱密度(PSD)的概念,并阐述了Wiener-Khinchin定理,为后续的随机信号滤波打下基础。 关键概念: 随机过程的基本特性、自相关函数、功率谱密度(PSD)、平稳随机信号的分析。 第七章:数字滤波器结构与实现 本章关注数字滤波器的具体实现。详细比较了直接型、并联型和级联型的滤波器结构,分析了不同结构在计算量和量化误差方面的优缺点。重点讨论了有限字长效应,包括乘法器和系数量化带来的影响,并提出了量化噪声分析的基本方法。 关键概念: 直接型、并联型、级联型结构、有限字长效应、舍入与截断误差。 第八章:现代信号处理导论 本章对一些前沿和实用的数字信号处理技术进行简要介绍。包括线性预测编码(LPC)的基本原理、自适应滤波(如LMS算法)在噪声消除中的应用,以及多速率信号处理(如抽取和内插)的基本概念及其在数据压缩和速率匹配中的作用。 关键概念: LPC、自适应滤波、LMS算法、抽取与内插、滤波器组。 本书特色 1. 理论与实践并重: 深入剖析了Z变换、DFT/FFT、滤波器设计的核心数学原理,并通过具体设计流程,指导读者将其应用于实际系统。 2. 清晰的结构组织: 逻辑严密,从基础概念到高级应用层层递进,适合作为高等院校相关专业教材或工程技术人员的参考手册。 3. 图示丰富: 大量使用系统框图、频谱图和时域波形图,辅助理解抽象的数学概念。 适用对象 电子信息工程、通信工程、自动控制、计算机科学与技术等相关专业的本科高年级学生、研究生,以及从事信号处理系统设计、硬件实现或算法开发的工程师和研究人员。掌握微积分和线性代数基础的读者可有效学习本书内容。

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读后感

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说实话,在拿到这本书之前,我对数字信号处理的理解非常模糊,只知道它在很多领域都有应用,但具体是怎么回事,我一直没有一个清晰的概念。我曾经尝试过翻阅一些大学的教材,但那些书对我来说就像天书一样,公式看得我头晕眼花,概念也难以理解。这本书的出现,简直就是为我这样的“DSP小白”量身打造的。它的语言风格非常亲切,就像一位耐心友好的学长在给你讲课,而不是冷冰冰地陈述事实。它不会一开始就抛出复杂的数学公式,而是从一些生活中常见的例子入手,比如声音的传播、图片的清晰度等等,然后慢慢引出DSP的概念。我记得书中关于采样定理的讲解,它不仅仅给出了Nyquist-Shannon采样定理的公式,还用一个很形象的比喻,说明了为什么采样频率要大于信号最高频率的两倍,这个比喻让我一下子就明白了它的物理意义,也避免了我对这个重要概念的死记硬背。而且,这本书非常注重基础概念的建立,它会花大量的篇幅去讲解一些最核心的概念,比如离散时间信号、系统、卷积等,确保你在理解后续内容之前,已经有了一个坚实的基础。最让我惊喜的是,这本书在讲解过程中,还会穿插一些“小贴士”或者“思考题”,引导读者主动去思考,去探索,而不是被动地接受信息。我常常会停下来,认真思考这些问题,然后自己尝试去解答,这个过程让我感觉自己真正地参与到了学习中,而不是简单地阅读。而且,它在讲解过程中,还会穿插一些历史背景或者发展脉络,让你了解到DSP是如何一步步发展起来的,这增加了学习的趣味性,也让你更能理解一些概念的由来。总的来说,这本书打破了我之前对DSP的刻板印象,让我觉得DSP原来可以如此有趣和易懂。

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我一直对声音和图像的数字化处理很感兴趣,但DSP理论对我来说一直是个巨大的挑战。之前看过的几本DSP教材,都让我感觉像在啃一本天书,复杂的公式和抽象的概念常常让我感到沮丧。直到我偶然间发现了这本书,我才第一次觉得,原来DSP也可以如此清晰和易懂。这本书的讲解方式非常独特,它不是那种上来就抛出大量数学公式的“硬核”风格,而是通过大量的图示、类比和生活中的实例,将抽象的概念具象化。我记得书中对“采样定理”的讲解,它不仅仅是给出了公式,还用一个非常形象的比喻,说明了为什么采样频率要足够高才能准确地还原原始信号,这个比喻让我一下子就明白了它的物理意义,并且牢牢记住了。而且,这本书的“题解”部分,真的是太给力了!很多时候,我们学习理论知识,如果没有足够的练习来巩固,很容易就会遗忘。而这本书的习题,设计得非常巧妙,紧密结合了理论知识,并且每一道题的解析都非常详细,它不仅仅是给出答案,更重要的是,它会一步步地讲解解题的思路,点出关键的步骤,甚至会分析一些容易出错的地方。这让我感觉自己不是在做题,而是在接受一位经验丰富的老师的指导。我通过做这些题目,不仅巩固了理论知识,更重要的是,我学会了如何将理论应用于解决实际问题。这本书让我对DSP产生了浓厚的兴趣,也让我相信,只要方法得当,DSP并非不可逾越的难关。

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作为一名在校大学生,DSP这个科目一直是我学习路上的一个“拦路虎”。我尝试过很多不同的学习方法,但效果都不尽如人意。直到我遇到了这本书,我才真正找到了适合自己的学习方式。这本书最大的优点在于它的“接地气”。它不像很多教材那样,上来就给你灌输一大堆复杂的数学公式,而是从最基本、最容易理解的概念入手,一步步地引导你深入。我印象最深刻的是书中关于“离散化”的讲解,它用非常形象的比喻,让我一下子就明白了为什么需要对连续信号进行离散化处理,以及离散化过程中会带来哪些信息损失。而且,这本书在讲解每一个重要的概念时,都会给出大量的图示和实例,让我能够非常直观地理解抽象的理论。例如,在讲解“卷积”这个概念时,书中提供的动态图示,让我清晰地看到了输入信号是如何与系统响应进行“叠加”和“滑动”的,这比单纯的数学公式要容易理解得多。最让我惊艳的是它的“题解”部分。很多时候,我们做练习题,只是机械地套用公式,却不明白背后的原理。而这本书的解析,非常详细,它不仅仅给出答案,更重要的是,它会分析解题的思路,点出解题的关键,甚至会提示一些容易出错的地方。这让我感觉自己不是在做题,而是在与一位经验丰富的老师进行“对话”。我通过做这些题目,不仅巩固了理论知识,更重要的是,我学会了如何将理论应用于实际问题。这本书让我对DSP这个学科充满了兴趣,也让我相信,只要方法得当,DSP并非不可战胜的难题。

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我是一名工程专业的学生,在学习过程中,DSP是一个绕不开的难点。之前接触过一些其他的DSP书籍,感觉它们要么过于晦涩难懂,要么内容过于陈旧。这本书的出现,让我眼前一亮。它不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的导师,循循善诱地引导我深入理解DSP的精髓。从最基础的信号表示,到复杂的滤波器的设计,这本书都做到了深入浅出,并且逻辑清晰。我印象特别深刻的是关于“卷积”的讲解。以前我对这个概念一直感到非常困惑,觉得它只是一个数学运算。但这本书通过生动的图示和类比,让我深刻理解了卷积在描述系统响应过程中的核心作用,它不再是一个冰冷的公式,而是连接输入信号和系统输出的桥梁。而且,这本书的“题解”部分,对我来说简直是救星。很多时候,我做完练习题,即使知道答案,也无法完全理解其中的思路。而这本书的解析,详细到了每一个计算步骤,甚至会点出一些容易出错的地方,让我能够事半功倍地巩固知识。我曾经花了很多时间去理解一个关于FFT(快速傅里叶变换)的题目,感觉自己卡住了。但看了这本书的解析后,我才恍然大悟,原来是自己的一个基本概念没有理解透彻。这本书不仅仅是提供了知识,更重要的是,它教会了我如何去学习和思考。它鼓励我主动去探索,去质疑,而不是被动地接受。我甚至觉得,这本书不仅仅适用于初学者,对于一些已经有一定DSP基础的人来说,它也能提供很多新的视角和更深入的理解。它帮助我建立了一个完整的DSP知识体系,让我不再对这个领域感到畏惧,而是充满了探索的动力。

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我一直以来对通信和信号处理这个方向都抱有浓厚的兴趣,但DSP部分一直是我的一个“软肋”。我尝试过阅读一些经典的DSP教材,但往往因为其深奥的理论和复杂的数学推导而望而却步。直到我偶然间翻阅了这本《数字信号处理学习指导与题解》,我才真正找到了打开DSP大门的钥匙。这本书最大的特点在于它的“指导性”和“题解性”。它不仅仅是在陈述枯燥的理论知识,而是以一种非常人性化的方式,一步步地引导读者去理解和掌握。书中对每一个概念的讲解都非常细致,并且配以大量的插图和实例,让原本抽象的数学概念变得生动形象。我尤其欣赏它对傅里叶变换的讲解,它从不同的角度去阐述傅里叶变换的意义,让我从最初的“公式恐惧症”中解脱出来,真正理解了它在信号分析中的强大作用。更让我惊喜的是,这本书的“题解”部分。很多时候,我们学习理论知识,最怕的就是学了但不会用,或者做了题但不知道为什么。而这本书的题目设计得非常精巧,从基础概念的检验到复杂算法的应用,都涵盖得非常全面。而它的解析,更是细致入微,它不仅给出了详细的计算过程,更重要的是,它会分析解题的思路,点出关键的步骤,甚至会提示一些常见的错误,让我能够举一反三,融会贯通。我曾经在做一道关于滤波器设计的题目时感到非常困惑,但看了这本书的解析后,我才茅塞顿开,明白了其中的设计原理和实现方法。这本书让我感觉,我不仅仅是在学习知识,更是在学习一种解决问题的能力。它帮助我建立起了一个扎实的DSP基础,让我对未来的学习和研究充满了信心。

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在我看来,一本优秀的学习指导书,不仅要传授知识,更要教会读者学习的方法。《数字信号处理学习指导与题解》恰恰做到了这一点。这本书给我最大的感受是它的“循序渐进”和“由浅入深”。它不会一开始就抛出复杂的概念,而是从最基础的信号表示、系统特性开始,一步步地引导读者建立起完整的DSP知识体系。我特别欣赏书中对“离散傅里叶变换(DFT)”的讲解,它并没有直接给出数学定义,而是从连续傅里叶变换(FT)出发,通过对信号进行周期延拓和采样,自然而然地引出了DFT,让我清晰地看到了不同傅里叶变换之间的联系和区别。而且,书中大量的图示和表格,使得原本抽象的数学概念变得生动形象,易于理解。更让我感到惊喜的是,本书的“题解”部分。很多时候,我们学习理论知识,最容易遇到的瓶颈就是缺乏实践和检验。而这本书的习题,设计得非常全面,从基础概念的理解到复杂算法的应用,都涵盖得非常到位。更重要的是,它的解析非常详细,它不仅仅给出答案,更重要的是,它会分析解题的思路,点出关键的步骤,甚至还会提供一些其他的解题方法。这让我感觉,我不仅仅是在做题,更是在与一位经验丰富的老师进行“点拨”。我通过这些题目,不仅巩固了理论知识,更重要的是,我学会了如何将理论应用于解决实际问题,这极大地提升了我对DSP的信心和学习兴趣。这本书让我觉得,学习DSP不再是一件枯燥乏味的事情,而是一个充满挑战和乐趣的探索过程。

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作为一名在工业界摸爬滚打多年的工程师,我深知数字信号处理的重要性,但也一直苦于没有找到一本真正能够帮助我系统梳理和深入理解DSP的书籍。市面上的DSP书籍,要么过于学术化,要么过于实用化,很难找到一个能够兼顾理论深度和工程实践的。而这本《数字信号处理学习指导与题解》,却恰恰满足了我的需求。这本书的结构设计得非常合理,它从基础概念出发,逐步深入到复杂的算法和应用。它不仅仅是知识的堆砌,更注重知识之间的联系和发展脉络。我尤其欣赏书中对“滤波器设计”的讲解,它并没有直接罗列各种滤波器设计方法,而是先阐述了滤波器在信号处理中的作用和意义,然后在此基础上,有条不紊地介绍了不同类型滤波器的特点、优缺点以及设计思路。这让我能够从一个更高的层面去理解滤波器的设计,而不是仅仅停留在具体的算法层面。更让我惊喜的是,这本书的“题解”部分。作为一名工程师,我最看重的是解决问题的能力。而这本书的习题,都非常有针对性,并且解析得非常透彻。它不仅仅是给出计算过程,更重要的是,它会分析解题的思路,指出关键的步骤,甚至还会提供一些工程上的考量。我曾经在工作中遇到一个关于信号去噪的问题,当时我尝试了很多方法都收效甚微。但在学习了这本书的题解后,我受到启发,找到了解决问题的关键。这本书让我感觉,我不仅仅是在学习DSP,更是在学习一种解决工程问题的思维方式。它帮助我打通了理论与实践之间的壁垒,让我能够更自信地应对工作中的各种挑战。

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我一直以来都对信号处理这个领域充满了好奇,但苦于没有找到一本真正能够带我入门的书。市面上的DSP书籍,要么过于理论化,要么过于浅显,很难找到一个恰到好处的平衡点。直到我遇到了这本书,我才发现,原来学习DSP可以如此的顺畅和高效。《数字信号处理学习指导与题解》这本书,从一开始就展现出了它独特的教学理念。它并没有直接抛出复杂的数学公式,而是从一个非常宏观的视角,向我们介绍数字信号处理在现代科技中的重要地位和广泛应用。这让我立刻对这个学科产生了浓厚的兴趣,并且有了一个初步的认识。接着,它开始循序渐进地讲解基础概念,每一个概念的引入都非常有条理,并且辅以大量的图示和形象的比喻。我尤其喜欢它对“信号”和“系统”这两个基本概念的讲解,它将抽象的概念具象化,让我能够非常直观地理解它们。举个例子,在讲解离散时间傅里叶变换(DTFT)时,它并没有直接给出数学定义,而是从连续时间傅里叶变换(CTFT)出发,通过对时间轴的采样,自然而然地引出了DTFT,让我清晰地看到了两者之间的联系和区别。更重要的是,这本书的“题解”部分,简直是神来之笔。很多时候,我们学习理论知识,最容易遇到的瓶颈就是缺乏实践和巩固。而这本书的习题设计得非常贴合内容,并且每一道题的解析都非常详细,它不仅给出了正确的答案,更重要的是,它会一步步地分析解题的思路,指出关键的步骤,甚至还会提供一些其他的解题方法,让我能够从不同的角度去理解问题。这不仅仅是做题,更是对知识的深度理解和应用能力的培养。通过这些习题,我感觉自己对DSP的掌握程度得到了极大的提升,也更有信心去挑战更复杂的DSP问题了。

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这本书绝对是我近年来在技术学习领域遇到的最让人惊喜的“宝藏”之一。我一直对通信信号处理领域有浓厚的兴趣,但总是觉得DSP的部分像是一堵高墙,难以逾越。我尝试过很多其他的教材,要么过于理论化,要么过于碎片化,始终无法形成一个清晰的认知框架。直到我拿到这本《数字信号处理学习指导与题解》,我才真正找到了“对症下药”的感觉。它不是那种上来就甩给你一堆公式的“硬核”书籍,而是非常有策略地将复杂的概念分解成易于理解的单元,并且每一个单元都辅以大量的图表和直观的解释。我印象最深刻的是关于Z变换的部分,我以前总是死记硬背它的定义和性质,但这本书却通过对离散时间系统响应的分析,巧妙地引出了Z变换的作用,让我一下子明白了它在系统分析中的核心地位。而且,它在讲解每一个重要的概念时,都会提前铺垫必要的背景知识,不会让你感到突兀。比如,在讲到卷积定理的时候,它会先回顾一下时域卷积的意义,然后再引入频域卷积,让你能够清晰地看到两者之间的联系。最关键的是,书中提供的“题解”部分,那才是真正的点睛之笔。很多时候,我们学习理论知识,如果没有足够的练习来巩固和检验,很容易就会遗忘或者理解不透彻。这本书的习题设计得非常好,覆盖了从基础概念到综合应用的所有层面,而且它的解析非常详尽,不仅仅是给出答案,更重要的是它会解释解题思路,点出关键步骤,甚至会分析不同解法的优劣。这让我感觉自己不是在做题,而是在与一位经验丰富的老师进行一对一的辅导。我通过做这些题目,不仅巩固了理论知识,还学会了如何将理论应用于解决实际问题,这大大提升了我对DSP的信心。这本书的体贴之处还在于,它会时不时提醒读者注意一些容易出错的地方,或者是一些概念上的误区,这真的能帮我们少走很多弯路。

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这本书真的让我头大,不是因为内容难,而是因为它让我重新审视了自己学习数字信号处理(DSP)的整个过程。一开始,我以为DSP就像数学课本一样,定理、公式、推导,然后考试。但这本书,它像一位经验丰富的老教授,不仅把知识点掰开了揉碎了讲,更重要的是,它告诉你“为什么”要这么学。比如,当我看到傅里叶变换的时候,脑海里闪过的只有那些复杂的公式,而这本书却从时域和频域的直观理解入手,配以大量生动的图示,让我第一次真正领略到傅里叶变换的优雅和强大。它不是简单地罗列概念,而是循序渐进地引导你构建起完整的知识体系。我记得我曾花了几天时间去理解一个特定的滤波器设计方法,感觉自己像在迷宫里打转,而这本书里的讲解,从滤波器设计的动机,到不同类型滤波器的优缺点,再到具体的实现步骤,环环相扣,如同拨云见日。更让我惊喜的是,它不仅仅局限于理论,还穿插了大量的实际应用案例,比如在音频信号处理、图像压缩等方面的应用,这些鲜活的例子让我不再觉得DSP是枯燥的数学游戏,而是切实影响我们生活的技术。它让我明白,学习DSP不仅仅是为了应付考试,更是为了理解我们身边的世界是如何被处理和优化的。我之前总是在啃那些厚重的参考书,感觉像在原地踏步,但这本书的出现,让我仿佛找到了学习的“窍门”,原来学习是可以这样有条理、有深度、有乐趣的。我甚至开始主动去探索一些更深入的领域,比如现代谱分析,这在我以前看来是完全不敢触碰的“禁区”。现在,我感觉自己已经能够自信地去理解和分析一些DSP相关的论文和技术文档了。这本书的价值,远不止于“学习指导”这四个字,它更像是一个领路人,为我打开了DSP的广阔世界。

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