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出版者:Thomson Learning

作者:AMBARDAR

出品人:

页数:591

译者:

出版时间:2006-2

价格:$ 299.39

装帧:HRD

isbn号码:9780534405090

丛书系列:

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
• DSP
• 通信
• 图像处理
• 滤波
• 傅里叶变换
• 算法
• MATLAB
• 工程

跨越光纤的脉动：现代通信系统中的模拟与数字信号处理基础 作者： [此处留空，模拟专业书籍的严谨风格] 出版社： [此处留空，模拟专业书籍的严谨风格] --- 内容概述： 本书旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关应用领域的学生和专业人士，提供一套扎实且与时俱进的信号处理基础知识体系。我们摒弃了对特定工具或软件的过度依赖，转而深入探讨信号处理领域的核心理论、数学原理及其在当代工程实践中的广泛应用。全书内容布局精妙，从最基本的信号表示出发，逐步深入到复杂的系统分析与设计，确保读者能够构建起对信号世界清晰且深刻的认知框架。 本书的叙事逻辑紧密围绕“从连续到离散，从理论到实践”这一主线展开。我们首先回顾了连续时间信号与系统的基本要素，为后续引入采样和量化奠定了坚实的数学基础。随后，本书将核心焦点投向了离散时间信号（Discrete-Time Signals）的分析，详细阐述了离散时间傅里叶变换（DTFT）及其离散化版本——离散傅里叶变换（DFT）的理论意义与计算方法。 第一部分：信号与系统的基石 本部分奠定了信号处理领域的数学语言。我们从物理世界中常见的连续信号（如声波、电磁波）的数学建模开始，引入了傅里叶级数和傅里叶变换，揭示了信号在频域中的内在结构。重点讨论了线性时不变（LTI）系统的概念，通过卷积积分描述了系统的输入-输出关系。对于LTI系统的稳定性、因果性等关键属性，本书进行了细致的数学推导与直观解释。 随后，视野转向了离散世界。在介绍采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）时，我们不仅展示了其理论必要性，更深入探讨了实际采样过程中的混叠（Aliasing）现象及其工程对策。离散时间系统的分析工具——Z变换被详尽介绍，它作为拉普拉斯变换在离散领域中的对应物，是分析差分方程和系统特性的核心武器。本书对Z变换的收敛域（ROC）概念的阐述尤为深入，强调了ROC在判断系统稳定性和因果性中的决定性作用。 第二部分：频域分析与变换的威力 本部分是理解现代通信与感知系统的关键。我们系统地梳理了傅里叶变换家族的各个成员：从连续到离散，从连续频率到离散频率。 离散傅里叶变换 (DFT) 与快速傅里叶变换 (FFT): 本书对DFT的数学定义、性质及其周期延拓进行了详尽的分析。更重要的是，我们不仅停留在理论层面，还深入剖析了FFT算法（如Cooley-Tukey算法）的原理，强调了其在计算效率上的革命性意义。我们将DFT的应用场景拓展到频谱分析、相关性计算等实际工程问题中，展示了如何通过观察频谱来洞察信号的本质特征。 线性卷积与圆周卷积: 区分并详细解释了线性卷积与圆周卷积的数学差异，并阐述了如何利用DFT的循环卷积定理高效地实现线性卷积，这是数字滤波设计中不可或缺的技术。 第三部分：数字滤波器设计与实现 滤波器是信号处理中最核心的应用环节。本部分聚焦于如何设计和实现能够满足特定频率响应要求的数字滤波器。 IIR 与 FIR 滤波器的对比: 我们清晰地界定了无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器在结构、稳定性、群延迟特性上的根本区别。 FIR 滤波器设计: 重点介绍了窗函数法（Windowing Method），包括矩形窗、汉宁窗、海明窗等不同窗函数的特性及其对过渡带和阻带衰减的影响，指导读者如何根据规格选择合适的窗函数。 IIR 滤波器设计: 详细阐述了从连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）到离散时间滤波器的转换技术，特别是脉冲不变法和双线性变换法（Bilinear Transformation）。双线性变换因其能保证稳定性映射的特性，获得了深入的讲解，并伴有详细的预畸变（Pre-warping）计算步骤。 滤波器结构: 探讨了直接型、级联型和并联型等滤波器的实现结构，分析了这些结构在计算复杂度、量化误差和对实现精度的影响。 第四部分：先进主题与工程关联 最后一部分将理论知识与前沿工程应用紧密结合，拓宽读者的视野。 多速率信号处理基础: 介绍了抽取（Decimation）和插值（Interpolation）的概念，解释了它们在改变信号采样率时的数学原理和对频谱的影响。这部分内容为现代通信系统中的下变频、上变频以及音频处理中的高质量变采样率技术奠定了基础。 随机信号处理概述: 尽管本书侧重于确定性信号，但我们提供了随机信号处理的引入，讨论了平稳过程的自相关函数和功率谱密度（Wiener-Khinchin定理），这是理解噪声、调制和通信信道特性的前提。 系统辨识与参数估计的初步概念: 简要介绍了如何利用观测数据来推断未知系统的模型参数，这对于自适应控制和信道均衡具有基础指导意义。 本书特色： 1. 理论深度与工程实用性的完美平衡： 每项核心理论都辅以清晰的数学推导和直观的物理意义解释，确保读者不仅“会用”，更“明白原理”。 2. 强调核心数学工具： 聚焦于傅里叶变换和Z变换的内在机制，而非仅仅停留在公式的记忆层面。 3. 结构严谨，逻辑递进： 内容从连续域无缝过渡到离散域，再到滤波器设计，形成一个完整的知识链条，非常适合作为序列课程教材或自学参考书。 本书旨在培养读者一种“信号思维”——一种能够将复杂的物理现象抽象为数学模型，并运用系统工具进行分析、设计和优化的能力，为后续深入研究如自适应滤波、语音识别、图像处理或高性能无线通信打下坚不可摧的基础。

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