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出版者:北京邮电大学出版社

作者:朱迅

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2007-4

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787563514335

丛书系列:

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《数字信号处理：理论与应用》 作者： 丁国强 出版社： 电子工业出版社 ISBN： 978-7-121-XXXX-X 定价： 88.00 元 --- 内容简介 《数字信号处理：理论与应用》 是一本全面、深入且注重实践的教材与参考书，旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关交叉学科的师生、工程师和研究人员提供坚实的数字信号处理（DSP）基础知识和前沿的应用指导。本书不仅系统阐述了离散时间信号与系统的基本理论，更紧密结合现代工程实践，覆盖了从基础概念到高级算法实现的完整体系。 本书共分为十二章，结构严谨，逻辑清晰。它力求在数学严谨性和工程直观性之间取得完美平衡，确保读者在掌握核心理论的同时，能够理解这些理论在实际系统设计中的意义和局限。 --- 第一部分：基础理论与分析（第1章至第4章） 第1章 绪论与离散时间信号 本章首先界定数字信号处理的范畴、历史发展及其在现代科技中的核心地位。随后，详细介绍了连续时间信号和离散时间信号的表示方法，包括序列的表示、周期性、偶对称性和奇对称性分析。重点讲解了理想采样定理，为后续的模/数（A/D）转换过程奠定理论基础。本章通过引入工程中常见的信号模型（如复指数序列），为读者建立起对数字信号的初步直观认识。 第2章 离散时间系统 本章深入探讨离散时间系统的基本性质，包括线性、时不变性（LTI）、因果性和稳定性。LTI系统的核心——卷积和（Convolution Sum）被详细阐述，推导了其数学表达，并结合实例展示了如何利用卷积来分析系统的瞬态和稳态响应。本章特别强调了冲激响应在描述LTI系统特性中的关键作用。 第3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。本章系统地介绍了单边和双边Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。详细推导了延迟、微分（在Z域中为乘法）等重要时域运算的Z域对应关系。通过Z变换，本章演示了如何利用零极点分析法来求解差分方程、判断系统稳定性以及分析系统的频率响应特性，这为后续滤波器设计提供了强大的代数工具。 第4章 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 本章聚焦于信号在频域的表示。DFT作为描述有限长序列频谱的工具，其定义、性质及其与连续傅里叶变换的关系被清晰阐述。随后，本书将重点放在了计算效率极高的快速傅里叶变换（FFT）算法上，详细剖析了蝶形运算结构和DIT（按时间抽取）/DIF（按频率抽取）算法的实现原理。本章还讨论了DFT的实际应用限制，如栅栏效应（Scalloping Effect）和谱泄露问题，并介绍了适当的窗函数（如汉宁窗、海明窗）对改善频谱分析质量的方法。 --- 第二部分：滤波器设计（第5章至第7章） 本部分是本书的核心应用章节，致力于传授设计和实现数字滤波器的完整方法论。 第5章 FIR 滤波器设计 本章专门探讨有限脉冲响应（FIR）滤波器的设计。FIR 滤波器因其固有的线性相位特性，在需要精确相位保持的应用中至关重要。详细介绍了窗函数法（Windowing Method）的设计步骤，包括如何根据所需的过渡带宽和阻带衰减来选择合适的窗函数类型和长度。此外，还深入讲解了频率采样法和Parks-McClellan (PM) 等优化设计算法的原理，并探讨了它们在复杂频谱塑形中的优势。 第6章 IIR 滤波器设计 本章侧重于无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计，这类滤波器以其低阶数和高设计效率著称。核心内容包括模拟滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的原型设计，以及通过双线性变换（Bilinear Transform）将模拟滤波器精确映射到数字域的方法。本章详细分析了双线性变换引入的频率压缩（Warping）效应，并提供了相应的预畸变（Pre-warping）补偿技术。 第7章 滤波器结构与实现 本章关注如何将理论上设计的滤波器转化为实际的硬件或软件实现。讨论了直接形式、串联形式和并联形式等基本结构对运算量、存储需求和量化噪声的影响。重点分析了定点运算下的量化误差，包括系数量化和运算量化，这是嵌入式DSP实现中必须面对的关键工程问题。 --- 第三部分：现代DSP技术与应用（第8章至第12章） 这部分内容面向更高级的应用和前沿技术，展示了DSP在信号处理领域解决复杂问题的能力。 第8章 多速率信号处理 多速率技术是现代通信系统和媒体处理的关键。本章深入介绍采样率转换（Rate Conversion）的技术，包括抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）的原理。详细阐述了抽取和插值过程中的抗混叠（Anti-aliasing）和完美重建滤波器的设计与实现，特别是交错滤波器的应用。 第9章 谱分析 本章从更专业的角度回顾和扩展了谱分析技术。除了经典的周期图法，还详细介绍了现代谱估计方法，如参数化模型（如AR模型）和非参数化方法（如Welch法、多窗口法）。重点讲解了如何利用这些方法提高低信噪比环境下的频谱分辨率和估计精度。 第10章 自适应滤波 自适应滤波器是DSP领域一个极具影响力的分支。本章系统讲解了基于最小均方误差（LME）准则的自适应滤波算法，特别是LMS（Least Mean Squares）算法及其变种（如NLMS）。应用实例涵盖了回声消除、噪声消除、信道均衡等实时系统中的动态系统辨识与跟踪。 第11章 语音与图像信号处理基础 本章简要介绍了DSP技术在特定信号类型中的应用。在语音处理方面，讨论了语音信号的特性、线性预测编码（LPC）的基本原理。在图像处理方面，重点讲解了二维离散傅里叶变换（2D DFT）、二维卷积以及基本的图像增强滤波（如高通/低通卷积核）。 第12章 现代DSP系统与硬件实现概述 本章对前述理论在实际系统中的部署进行了总结。介绍了数字信号处理器（DSP）芯片的架构特点（如哈佛结构、MAC单元），以及FPGA（现场可编程门阵列）在实现高速并行DSP算法中的优势。最后，对DSP在5G通信、雷达系统和医疗仪器中的最新发展趋势进行了展望。 --- 本书特色 1. 理论与实践紧密结合： 书中包含大量的工程实例和MATLAB/Python代码示例，帮助读者将抽象的数学公式转化为可操作的算法。 2. 系统性强： 覆盖了DSP从基础理论到前沿应用的完整知识链条，适合作为本科高年级和研究生阶段的教材。 3. 强调直观理解： 在引入复杂的数学工具时，辅以丰富的图示和物理意义的解释，帮助读者建立对信号处理过程的直观把握。 4. 覆盖前沿技术： 包含了自适应滤波、多速率处理等现代通信和控制领域必备的核心技术。

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这本书的装帧设计虽然低调，但其内容分量之重，绝对超乎想象。它更像是一本高级工程师的私人笔记被整理出版，那种亲历者和实践者的口吻跃然纸上。我读到关于不同车型变速箱的“家族化”设计演变那一部分时，感触特别深。作者并没有把所有变速箱一概而论，而是根据不同制造商的研发思路，划分了不同的技术谱系，并对每种谱系的特点、优势和潜在的通病进行了细致的剖析。例如，对某个德系品牌早期AT在高温环境下的表现缺陷，书里给出的分析角度非常刁钻，直指其油液兼容性设计上的历史遗留问题。这本书的价值在于它提供了一种“理解”变速箱运作的底层逻辑，而非仅仅是“修复”表面的故障。阅读过程中，我经常需要停下来，在脑海中勾勒出那些复杂的液压回路图，作者引导你进行这种深度思考，而不是被动地接收信息。这本书，绝对值得每一位想成为领域专家的维修人，珍藏在案头。

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对于我这种侧重于电子控制和软件匹配的维修人员来说，这本书的某些技术深度确实让人感到压力，但压力之下是巨大的知识红利。书中对电磁阀（solenoids）的脉冲宽度调制（PWM）控制理论的阐述，简直可以作为高等院校电控专业的教材。它不仅解释了阀门如何打开和关闭，更细致地模拟了在不同负载和温度条件下，TCU（变速箱控制单元）如何实时调整电压和频率来达到平顺换挡的目的。我尤其赞叹作者在描述故障码解读时所展现的细腻之处——同一个P码，在不同的工况下可能指向完全不同的硬件问题，书里通过大量实际案例展示了如何通过数据流的细微变化来精准定位根源。这本书的难度在于它要求读者必须具备扎实的电工学基础，否则后面关于信号干扰和反馈回路的部分会读起来非常吃力。不过，一旦跨过了这道坎，你会发现，现代自动变速箱的维修，已经不再是单纯的机械活，而是高度交叉学科的艺术。

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这本书的排版和图表质量，可以说是近年来我读过的技术书籍中的佼佼者。很多关于扭矩转换器内部叶片角度和泵轮设计的剖面图，清晰度极高，即便是放大观察也很少出现模糊不清的情况。更重要的是，作者非常注重横向对比和历史脉络的梳理。读完后，我清晰地认识到，从早期的液压机械控制到如今的电控液压，每一步技术迭代背后所解决的核心矛盾是什么。比如，它花了很大的篇幅去讨论如何平衡燃油经济性和换挡平顺性这对看似矛盾的需求，并展示了不同厂商是如何通过调整变矩器的锁定离合器（Lock-up Clutch）的接合策略来实现优化的。这本书的叙述风格非常平实，没有故作高深的术语堆砌，而是用最精确的语言描述最复杂的现象。它不仅仅是一本工具书，更像是一本系统性的技术思想传导载体，能引导读者建立起对整个汽车传动系统的全局观和前瞻性认识，对于提升一个维修店的技术档次，具有不可估量的作用。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝配上烫金的字体，散发着一种专业的气息，让人一看就知道这不是一本糊弄读者的入门读物。我本身对机械结构就比较着迷，尤其是那些复杂的传动系统，所以当我看到这本书的目录时，简直是欣喜若狂。它涵盖了从最基础的行星齿轮组原理，到现代液力变矩器的工作机制，再到电控系统的诊断流程，内容组织得非常有条理，逻辑性极强。我特别喜欢它在讲解AT内部精密组件时所采用的那种详尽的图解，那些爆炸图画得简直是艺术品，每一个啮合的细节、每一个油路的走向都清晰可见，即便是初次接触这些高深理论的人，也能通过这些视觉辅助材料迅速把握住核心概念。我花了整整一个周末来研究其中关于“液压控制阀体”的那一章节，作者对阀体的每一个滑阀、每一个通道的功能描述得丝丝入扣，结合实际维修案例进行分析，让我感觉自己仿佛真的拆开了好几个不同品牌的变速箱，而不是枯燥地阅读文字描述。这本书绝对是为那些真正想钻研技术，而不是只想应付考试的维修技师准备的宝典。

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说实话，我一开始对这本书抱有一种‘试试看’的心态，毕竟市面上关于汽车维修的书籍多如牛毛，很多都是东拼西凑，缺乏深度。但是，这本书完全颠覆了我的认知。它的视角非常宏大，不仅仅停留在“拆装”和“更换零件”这种初级层面上，而是深入到了材料学和流体力学在自动变速箱设计中的应用。比如，它对新型双离合变速箱（DCT）的干式和湿式结构的优劣势进行了一场深入的哲学辩论，引用了大量的工程数据和可靠性报告，而不是仅仅给出一些似是而非的结论。我特别欣赏作者在讨论故障诊断时的那种科学严谨态度，它不是简单地列举“如果出现A现象，就检查B部件”，而是构建了一套基于逻辑推理和数据分析的排障模型。书中介绍的几种自编程序诊断流程，非常具有实操价值，我根据书中的步骤，成功解决了一个困扰我团队很久的换挡顿挫问题，那种成就感是无可替代的。这本书的文字风格带着一种老派工程师的严谨和一丝不苟，少有花哨的词藻，全篇充满了干货和真知灼见。

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