数字信号处理

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出版者:电子工业出版社
作者:米特拉
出品人:
页数:489
译者:
出版时间:2006-3
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787121023675
丛书系列:
图书标签:
  • 英文改编
  • DSP
  • 数字信号处理
  • 信号处理
  • DSP
  • 通信工程
  • 电子工程
  • MATLAB
  • 算法
  • 滤波
  • 频谱分析
  • 图像处理
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具体描述

《数字信号处理:基于计算机的方法》(第3版英文改编版)是在数字信号领域的经典教材Digital Signal Processing-A Computer Based Approach,3e的基础上改编而成,内容涵盖了信号与信号处理、时域中的离散时间信号和系统、变换域中的离散时间信号、变换域中的LTI离散时间系统、连续时间信号的数字处理、数字滤波器的结构与设计等方面。《数字信号处理:基于计算机的方法》(第3版英文改编版)的特点在于讲解上述内容的同时,给出了MATLAB程序验证,并有大量的高质量的习题和仿真作业。

现代密码学原理与实践 内容提要: 本书深入探讨了现代密码学的基石理论、核心算法及其在信息安全领域的实际应用。内容涵盖了从经典密码体制的演变到现代公钥基础设施(PKI)的构建,聚焦于信息加密、数字签名、安全协议设计等关键环节。本书旨在为读者提供一个全面且深入的视角,理解信息如何在不安全信道中得到可靠保护,并掌握设计和评估安全系统的必备知识。 第一部分:密码学基础与经典回顾 本部分首先界定了密码学的基本概念、安全目标(机密性、完整性、真实性、不可否认性)和评估标准(如香农的混淆与扩散理论)。随后,详细剖析了历史上具有里程碑意义的经典密码体制。 1.1 密码学的数学基础: 介绍数论在密码学中的核心作用,包括模运算、有限域(伽罗瓦域)的概念与运算。着重讲解离散对数问题(DLP)和因子分解问题(IFP)的数学难度,这是现代公钥密码学的理论支柱。此外,还会涉及代数曲线和格理论的初步介绍,作为后量子密码学的潜在基础。 1.2 经典密码体制的深入分析: 系统回顾了替代密码(如凯撒、维吉尼亚)和置换密码的原理,并分析其在面对现代分析技术时的脆弱性。重点讲解了香农信息论在密码分析中的应用,以及如何通过增加密钥空间和扩散性来提高安全性。 1.3 现代对称加密算法的构造: 详细解析了分组密码的设计原理。着重对DES/3DES的Feistel结构进行分解讲解,说明其迭代、替换和置换操作的协同作用。随后,深入研究AES (Rijndael) 算法,从字节替代(S-box)、行移位、列混淆到轮密钥加的每一步操作进行详尽的数学和逻辑推导,阐明其高效率和高安全性的来源。 1.4 流密码与同步性: 对比分组密码和流密码的优劣。深入探讨基于线性反馈移位寄存器(LFSR)的流密码生成器,分析其周期长度的确定。同时,讨论非线性反馈和如何构造出具有良好统计特性和抗线性攻击能力的密钥流。 第二部分:信息加密:从构造到模式 本部分聚焦于如何将基础加密算法应用于实际数据流,确保高效且安全的加密过程。 2.1 分组密码的工作模式(Modes of Operation): 详细阐述了各种操作模式的机制、安全性含义及适用场景。包括: 电子密码本模式 (ECB): 分析其模式缺陷(重复块的暴露)。 密码块链接模式 (CBC): 讲解IV(初始化向量)的重要性,以及密文窃听与篡改的防范措施。 密码反馈模式 (CFB) 和输出反馈模式 (OFB): 阐释它们如何将分组密码转化为流密码的工作方式,特别关注它们在数据流加密中的优势。 计数器模式 (CTR): 强调其并行处理能力和随机访问性,以及如何结合散列函数实现认证加密。 2.2 认证加密(Authenticated Encryption - AE): 探讨了同时提供机密性和完整性验证的需求。深入剖析 GCM (Galois/Counter Mode) 算法,讲解GHASH运算的数学基础,及其在网络协议(如TLS 1.3)中的关键地位。 2.3 密码分析技术: 介绍针对对称密码的常见攻击方法,包括差分分析、线性分析、差分故障注入攻击(DFA)的原理和防御策略。 第三部分:公钥密码学与数字身份 本部分是全书的重点,系统讲解了非对称密码体系的理论基础、主流算法及其在构建信任体系中的作用。 3.1 模幂运算与Diffie-Hellman密钥交换: 详述Diffie-Hellman (DH) 协议的机制,重点分析其安全性依赖于计算有限域上的离散对数问题的困难性。讨论了中间人攻击的风险以及通过数字签名来规避的方法。 3.2 RSA算法的深度解析: 基于欧拉定理和中国剩余定理,详细推导RSA的公钥和私钥生成过程。分析加密、解密的数学流程,并深入探讨其安全性对大数因子分解难度(IFP)的依赖性。同时,讲解如何安全地使用填充方案(如OAEP)来增强抵御选择密文攻击(CCA)的能力。 3.3 基于椭圆曲线的密码学 (ECC): 全面介绍椭圆曲线的群结构、加法运算规则(点加法和点乘法)。详细讲解ECC如何在较小的密钥长度下达到与RSA相当的安全强度。核心解析ECDH密钥交换协议和ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)的构造原理。 3.4 数字签名与证书体系: 讨论数字签名的核心目标是保证数据源的真实性和不可否认性。深入解析 RSA 签名和 ECDSA 的具体签名、验证流程。随后,系统介绍X.509 证书的结构、证书颁发机构(CA)的角色、公钥基础设施(PKI)的层次结构,以及证书吊销列表(CRL)和OCSP机制。 第四部分:散列函数、消息认证码与安全协议 本部分关注数据的完整性校验、身份验证和构建复杂安全通信流程的技术。 4.1 密码学散列函数 (Cryptographic Hash Functions): 定义理想散列函数的特性(原像不可逆性、第二原像不可逆性、碰撞抵抗性)。详细分析MD5和SHA-1的结构弱点,并着重讲解SHA-256/SHA-3 (Keccak) 的内部工作机制(如海绵结构),强调其抵抗长度扩展攻击的能力。 4.2 消息认证码 (MAC) 与 HMAC: 阐释MAC如何利用密钥保证消息的完整性和真实性。深入分析HMAC (基于散列的消息认证码) 的构造,解释其相比简单散列连接的结构优势,以及在网络数据包认证中的关键作用。 4.3 密码协议设计与实践: 将前述所有技术应用于实际协议中。分析TLS/SSL协议握手过程的核心步骤,说明DH/ECDH如何建立会话密钥,以及如何使用数字签名验证服务器身份。讨论安全信道的建立、密钥协商的完美前向保密(PFS)机制。 4.4 零知识证明与未来展望: 介绍零知识证明(ZKP) 的基本概念,例如交互式证明的三个关键属性。简要介绍非交互式零知识证明(如zk-SNARKs)在隐私保护计算中的新兴应用。最后,对后量子密码学(如格密码、哈希密码)的必要性进行概述,展望抵抗量子计算机攻击的技术发展方向。 本书特色: 理论与实践紧密结合: 每个算法的介绍都附带有详尽的数学推导和实际应用场景分析。 注重安全性分析: 不仅介绍“如何做”,更深入探讨“为什么这样安全”以及“可能在哪里被攻破”。 面向工程应用: 包含了大量关于标准(如RFC文档)的解读,适合从事系统架构、网络安全和软件开发的高级技术人员参考。

作者简介

目录信息

读后感

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这学期DSP的教材,仔细的看了前半本书,后来实在没时间了就看的老师的课件。 之前在国内学习时用的是奥本海默的那本《离散时间信号处理》。这本书与奥本海默版对比,最突出的特色就是与MATLAB的紧密结合(从书名就可以看出)。书中开篇就讲到DSP就是利用计算机进行信号处理,...

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这学期DSP的教材,仔细的看了前半本书,后来实在没时间了就看的老师的课件。 之前在国内学习时用的是奥本海默的那本《离散时间信号处理》。这本书与奥本海默版对比,最突出的特色就是与MATLAB的紧密结合(从书名就可以看出)。书中开篇就讲到DSP就是利用计算机进行信号处理,...

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这学期DSP的教材,仔细的看了前半本书,后来实在没时间了就看的老师的课件。 之前在国内学习时用的是奥本海默的那本《离散时间信号处理》。这本书与奥本海默版对比,最突出的特色就是与MATLAB的紧密结合(从书名就可以看出)。书中开篇就讲到DSP就是利用计算机进行信号处理,...

用户评价

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这本书的结构安排非常合理,从基础概念到高级应用,层层递进,循序渐进。我一直对傅里叶变换及其在信号处理中的应用感到好奇,而这本书的讲解则让我茅塞顿开。书中详细介绍了离散傅里叶变换(DFT)的定义和性质,并且重点阐述了其计算上的局限性,即计算量大。接着,作者引入了快速傅里叶变换(FFT)算法,并详细分析了其“分治”思想和递归实现方式,让我明白了为什么FFT能够极大地提高计算效率。我特别喜欢书中关于FFT在频谱分析中的应用,通过大量的图示和例子,让我直观地感受到了如何从时域信号中提取出其频域信息。书中还提到了窗口函数在频谱分析中的重要作用,解释了不同窗口函数如何影响频谱的泄漏和分辨率。此外,书中还涉及到了其他一些重要的变换,例如Z变换,它在分析离散时间系统方面具有重要的作用。我注意到书中对于Z变换的零极点分析也进行了详细的介绍,这对于理解系统的频率响应和稳定性非常有帮助。这本书为我打开了通往信号处理世界的大门,让我看到了数据背后隐藏的无限可能。

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这本书的编写风格让我眼前一亮,它不像其他教材那样枯燥乏味,而是充满了趣味性和启发性。我尤其喜欢书中关于滤波器设计的部分,它不仅仅介绍了各种滤波器的类型和设计方法,还穿插了许多实际应用的案例。例如,在讲解低通滤波器时,作者举了音频降噪的例子,说明了如何通过低通滤波器去除高频噪声,让声音更清晰。在讲解带通滤波器时,则以无线电通信为例,说明了如何利用带通滤波器选择特定频率的信号。书中关于FIR和IIR滤波器的对比也非常精彩,详细分析了它们的优缺点,以及在不同场景下的适用性。我特别对书中关于窗函数法设计FIR滤波器的讲解印象深刻,作者通过图示清晰地展示了不同窗函数对滤波器性能的影响,例如矩形窗会导致较大的频谱泄露,而汉宁窗和海明窗则能有效减小泄露。此外,书中关于自适应滤波的介绍也让我大开眼界,它解释了自适应滤波器如何根据输入信号的变化自动调整自身参数,以达到最佳的滤波效果,这在回声消除、噪声抑制等领域有着广泛的应用。这本书让我看到了数字信号处理在解决实际问题中的强大力量。

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这本书不仅仅是理论的堆砌,更让我感受到的是它在实际应用上的高度契合。当我读到关于滤波器设计的部分时,我立刻联想到自己在日常生活中接触到的各种电子设备,比如音频设备中的降噪功能,或者通信系统中的信道选择。书中详细介绍了FIR和IIR滤波器的设计原理和实现方法,并通过具体的例子说明了如何根据不同的应用需求来设计出满足要求的滤波器。我尤其对书中关于窗函数法设计FIR滤波器的讲解印象深刻,作者通过对比不同窗函数(如矩形窗、汉宁窗、海明窗等)的性能特点,让我明白了在实际设计中需要权衡哪些因素,比如过渡带宽度和阻带衰减。同时,书中也提及了IIR滤波器在实现相同的频率选择性时,相比FIR滤波器具有更低的阶数,这对于资源受限的应用场景具有重要意义。此外,书中还涉及到了谱估计、自适应滤波等更高级的主题,虽然目前我还没有完全掌握这些内容,但其清晰的介绍让我对这些前沿技术有了初步的认识,也激发了我进一步探索的兴趣。我期待在后续的学习中,能够将书中所学的理论知识与实际工程问题相结合,尝试用数字信号处理技术去解决一些实际的挑战。这本书无疑提供了一个很好的平台,让理论与实践的界限变得模糊,让学习过程充满成就感。

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这本书的语言风格非常朴实,没有华丽辞藻的修饰,但字里行间透露出作者深厚的功底和严谨的治学态度。我尤其欣赏书中对于傅里叶级数和傅里叶变换的引入方式。作者首先从周期信号的傅里叶级数展开讲起,然后逐步过渡到非周期信号的傅里叶变换,这一过程逻辑清晰,过渡自然,让我在理解傅里叶变换的本质时少走了很多弯路。书中对于频谱分析的讲解也十分到位,通过各种不同信号(如正弦信号、方波信号、三角波信号等)的频谱图,让我直观地感受到了不同信号在频域上的特性。我注意到书中还特别强调了连续时间信号和离散时间信号在变换上的异同,以及连续傅里叶变换和离散傅里叶变换之间的联系。这些细节的阐述,对于我深入理解数字信号处理的核心概念非常有帮助。此外,书中关于Z变换的讲解也同样精彩,它为分析离散时间系统提供了一个强大的数学工具。作者通过Z变换的性质,解释了如何分析系统的因果性、稳定性以及零极点与系统频率响应之间的关系。我发现,一旦掌握了Z变换,很多原本复杂的系统分析问题都变得迎刃而解。这本书就像一位循循善诱的老师,耐心地引导我一步步走进数字信号处理的殿堂。

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我一直以来都对图像处理领域充满兴趣,而这本书的讲解则为我打开了新的视野。书中关于二维离散傅里叶变换(2D DFT)的介绍,让我明白了如何对图像进行频域分析,以及如何利用频域信息来增强或修复图像。我特别欣赏书中关于图像滤波的讲解,例如如何利用低通滤波器模糊图像,去除高频噪声,以及如何利用高通滤波器锐化图像,增强边缘细节。书中还详细介绍了各种滤波器模板,并解释了它们在图像处理中的作用。此外,书中还提到了图像压缩技术,例如离散余弦变换(DCT),它是JPEG图像压缩算法的核心。我了解到,通过将图像变换到频域,并对频域系数进行量化和编码,可以实现高效的图像压缩,从而减小存储空间和传输带宽。我还注意到书中对图像的边缘检测和特征提取也进行了介绍,这对于图像识别和计算机视觉领域至关重要。这本书为我提供了理解图像信号处理的基础知识,也激发了我对更深入学习相关技术的兴趣。

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这本书的封面设计简洁大气,封面上“数字信号处理”几个字透着一股严谨而科学的韵味,让人一看便知其内容方向。我一直对信号处理领域充满好奇,尤其是在信息爆炸的时代,理解和处理海量数据变得越来越重要。这本书的出现,无疑为我打开了一扇通往数字信号处理奥秘的大门。在翻阅过程中,我被其系统性的结构所吸引,从最基础的离散时间信号和系统概念入手,逐步深入到傅里叶变换、Z变换等核心理论。作者在讲解时,力求深入浅出,即使是初学者也能循序渐进地理解。书中的插图和图表也十分精良,直观地展示了复杂的数学概念,例如不同类型信号的波形图、频谱图等,让抽象的理论变得生动形象。我特别欣赏书中关于采样定理和奈奎斯特准则的阐述,这部分内容对于理解数字信号处理的基石至关重要。作者通过清晰的逻辑和严谨的推导,让我深刻理解了为什么必须按照一定的频率进行采样才能避免信息失真,以及实际应用中如何根据信号的带宽来选择合适的采样率。此外,书中关于卷积的讲解也给我留下了深刻的印象,它清晰地解释了系统如何响应输入信号,以及如何通过卷积来描述系统的行为。尽管我还没有完全深入到所有章节,但仅从前期的内容来看,这本书无疑是一部质量上乘的数字信号处理入门读物,非常适合有志于深入了解该领域的读者,也为我后续的学习打下了坚实的基础。

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这本书的编写风格给我留下了深刻的印象,它不仅仅是理论的讲解,更是充满了对实际应用的思考。我一直对数字信号处理在通信系统中的应用感到着迷,而这本书的讲解则让我更加深入地理解了其中的原理。书中关于采样和量化的章节,详细阐述了将模拟信号转换为数字信号的过程,以及其中的关键技术,如采样定理和奈奎斯特频率。我特别欣赏书中关于脉冲编码调制(PCM)的介绍,它是我了解到的最基础的数字通信编码方式之一。书中还详细介绍了滤波器在通信系统中的作用,例如如何利用滤波器去除噪声,以及如何选择合适的滤波器来匹配信道特性。此外,书中还涉及到了数字调制解调技术,例如ASK、FSK、PSK等,并解释了它们在实际通信中的应用。我注意到书中还提到了信道编码和纠错码,这对于提高通信系统的可靠性至关重要。这本书让我看到了数字信号处理在现代通信技术中所扮演的关键角色,也激发了我对更深入学习通信信号处理的兴趣。

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作为一名在校学生,我一直苦于找不到一本能够系统地讲解数字信号处理基础知识,并且能够激发我学习兴趣的教材。市面上很多同类书籍要么过于理论化,晦涩难懂,要么过于偏重应用,缺乏理论深度。而这本《数字信号处理》则恰好找到了一个绝佳的平衡点。它从最基础的概念讲起,比如离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT),作者并没有简单地给出公式,而是通过形象的比喻和循序渐进的推导,让我理解了DFT的本质以及FFT为何能够大大提高计算效率。书中关于FFT算法的讲解,详细对比了按时间抽取和按频率抽取的两种算法,并分析了它们的优缺点,让我对这两种重要的算法有了清晰的认识。我特别喜欢书中关于周期延拓和卷积定理的讲解,这对于理解DFT在处理有限长序列时的应用非常重要。作者通过图示清晰地展示了信号的周期延拓以及卷积如何转化为乘积,让我对信号处理中的一些基本数学工具有了更深刻的理解。此外,书中还提供了大量的例题,并且解题过程详尽,这对于我巩固课堂所学知识非常有帮助。我可以通过这些例题来检验自己对理论的掌握程度,并且学习到一些解题技巧。总而言之,这本书为我构建了一个扎实的数字信号处理知识体系,是我学习道路上不可多得的良师益友。

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当我第一次翻开这本书时,就被其严谨而又不失生动的语言所吸引。我一直在思考如何更好地理解离散时间系统和信号的概念,而这本书无疑为我提供了一个绝佳的平台。书中从最基础的离散时间信号的表示方法讲起,例如单位冲激信号和单位阶跃信号,然后引入了线性时不变(LTI)系统的概念。作者通过生动的图示,清晰地展示了LTI系统的特性,例如叠加性和移不变性。我特别欣赏书中关于卷积的讲解,它将输入信号与系统冲激响应进行卷积,从而得到系统的输出信号,这个过程被描绘得非常形象。书中还详细介绍了如何利用Z变换来分析离散时间LTI系统,Z变换作为傅里叶变换的推广,能够更好地处理非周期信号和系统。我注意到书中还深入探讨了系统的频率响应,它揭示了系统如何影响不同频率分量的信号,这对于理解滤波器的作用至关重要。此外,书中还提及了关于系统稳定性的概念,例如BIBO稳定性,并给出了判断系统稳定性的条件。这本书为我构建了一个坚实的理论基础,让我能够更深入地理解离散时间信号处理的奥秘。

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在阅读这本书的过程中,我感受到了一种前所未有的启发。它不仅仅是一本技术手册,更像是一本探索信号世界奥秘的指南。书中关于离散傅里叶变换(DFT)的讲解,我一直以来都觉得有些抽象,但在这本书里,作者通过形象的比喻,例如将信号分解成一系列不同频率的正弦波的叠加,让我豁然开朗。我尤其赞赏书中关于FFT(快速傅里叶变换)的介绍,它不仅仅是罗列了算法,而是深入分析了其数学原理和计算效率的提升,让我明白了为什么FFT在实际应用中如此重要。书中还详细介绍了如何利用FFT进行频谱分析,例如如何从时域信号中提取出隐藏的频率成分,这对于音频信号处理、通信系统设计等领域都至关重要。我注意到书中还提到了卷积定理,它将时域的卷积操作转化为了频域的乘积操作,极大地简化了计算,这让我对信号处理的数学技巧有了更深的认识。此外,关于窗口函数在频谱分析中的作用,书中也进行了详细的阐述,解释了不同窗口函数对频谱泄露和频率分辨率的影响,这对于理解实际频谱分析的局限性非常有帮助。这本书为我打开了观察信号世界的新视角,让我看到了隐藏在数据背后的丰富信息。

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原版和谐版,即使如此也比国内的教材明晰

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DSP双语课教材,已考完试

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