介绍模拟信号数字处理原理与方法、多采样率数字信号处理的基本理论和高效实现方法,数字信号处理的典型应用。 结合各章的内容,介绍相应的MATLAB信号处理工具箱函数,并给出用MATLAB阐述问题和求解计算问题的程序。各章中安排了丰富的例题、习题和上机题。
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这本书中对“随机信号”的处理方式,让我感到非常新颖。作者并没有回避概率论和数理统计的知识,而是以一种非常友好的方式将其融入到信号处理的讨论中。他首先介绍了随机变量和随机过程的基本概念,然后详细讲解了均值、方差、协方差等重要统计量。我最感兴趣的部分是关于“平稳随机过程”的讲解,作者解释了为什么平稳性在信号处理中如此重要,以及它如何简化了对随机信号的分析。书中还对“功率谱密度”在随机信号分析中的应用进行了深入的探讨,解释了它如何描述随机信号的频率成分的分布。最后,作者还提及了“噪声模型”,并给出了在实际应用中常见的各种噪声类型及其特性,这让我对理解和处理实际信号中的噪声有了更清晰的认识。
评分这本书在“信号的变换”这一主题上,呈现出了令人耳目一新的组织方式。作者并没有简单地罗列各种变换,而是将它们置于一个相互关联的框架中。他从最基础的傅里叶变换讲起,然后逐步引出拉普拉斯变换,并解释了它在分析连续时间系统时的优越性,特别是它能够处理右边信号的性质。接着,他又详细讲解了Z变换,并强调了它与拉普拉斯变换在离散时间系统分析中的对应关系。我尤其欣赏作者对“卷积定理”的强调,他反复说明,在时域进行卷积运算,等价于在频域进行乘法运算。这极大地简化了许多信号处理的分析过程,让我明白了为何各种变换如此重要。书中还对小波变换进行了初步的介绍,虽然篇幅不长,但足以让我对其“多分辨率分析”的优势和潜在应用产生浓厚的兴趣。
评分我被这本书对“信号的时域分析”和“频域分析”之间联系的细致刻画所折服。作者并没有将这两种分析方法割裂开来,而是反复强调了它们之间的互补性。他通过大量实例,展示了在不同的问题场景下,哪种分析方法更具有优势。例如,在分析信号的瞬时行为时,时域分析更为直观;而在分析信号的周期性、频率成分以及滤波效果时,频域分析则更为强大。书中关于“帕塞瓦尔定理”的讲解,让我深刻地理解了信号在时域的总能量与其在频域的总能量是相等的,这进一步巩固了我对时频分析统一性的认识。他还介绍了“短时傅里叶变换”(STFT),解释了它如何克服纯粹的傅里叶变换在分析非平稳信号时的局限性,通过引入一个“窗口”来兼顾时间和频率的局部性。
评分这本书的封面设计让我印象深刻,那种低饱和度的蓝色调,搭配上抽象的波形图案,一下子就抓住了我的眼球。翻开扉页,清晰的排版和适中的字号让我对阅读的舒适度充满了期待。第一章的内容,虽然涉及一些基础概念,但作者的讲解方式却出人意料地生动。他没有直接堆砌枯燥的公式,而是通过一些生活中的类比,比如我们说话的声音如何被录制和播放,来引入傅里叶变换等核心概念。我尤其喜欢他关于采样率的讲解,通过一个简单的例子,我一下子就明白了为什么更高的采样率能捕捉到更丰富的声音细节,也理解了奈奎斯特-香农采样定理的本质。这种“润物细无声”的教学方式,让我觉得学习过程不再是硬啃教材,而更像是一场有趣的探索。书中大量的插图和图表也功不可没,它们准确地可视化了抽象的数学模型,让我能够更直观地理解信号在时域和频域的变化。例如,当我看到低通滤波器的示意图时,我立刻就明白了它如何“筛掉”高频成分,保留低频信息。这种视觉化的辅助,对于我这种偏重形象思维的学习者来说,简直是福音。
评分这本书给我带来的最大惊喜,莫过于它在实际应用案例上的详实呈现。作者没有停留在纯粹的数学推导,而是将大量的篇幅用于讲解各种信号处理算法在现实世界中的应用。例如,在图像处理的部分,他详细介绍了边缘检测、图像去噪等技术,并且举例说明了这些技术是如何应用于医学影像分析、安防监控等领域。我特别被书中关于音频信号处理的章节所吸引,作者通过讲解降噪算法,让我明白了为什么我们手机里的语音助手能够准确地识别我们的指令,即使在嘈杂的环境下。他还深入讲解了音频压缩技术,比如MP3是如何通过去除人耳难以察觉的频率成分来实现高压缩率的。这一点让我重新审视了日常生活中听到的音乐,原来背后蕴含着如此精妙的信号处理技术。书中还提到了通信系统中的信道编码和解码,这让我对我们现在能够顺畅地进行网络通信有了更深的理解。这种将抽象理论与具体应用相结合的方式,极大地激发了我学习的兴趣,也让我看到了信号处理这门学科的强大生命力。
评分这本书在“模型”的构建与应用上,给我带来了全新的视角。作者非常注重引导读者理解各种信号处理算法背后的数学模型。他深入浅出地讲解了线性时不变(LTI)系统的概念,并解释了如何用差分方程或微分方程来描述这些系统。对于离散时间系统,作者详细讲解了Z变换,并阐述了它在分析和设计数字滤波器中的重要作用。我跟着书中的例子,学会了如何通过Z变换来分析一个数字滤波器的频率响应,以及如何根据所期望的频率响应来设计滤波器的系数。书中还对“状态空间表示法”进行了详细的介绍,并说明了它在描述复杂多输入多输出(MIMO)系统时的优越性。这让我对如何用一种统一的框架来分析和控制复杂的动态系统有了更深入的理解。
评分我必须说,这本书在讲解一些核心概念时的“循序渐进”做得非常出色。比如,在介绍“自相关函数”和“互相关函数”时,作者并没有一开始就给出它们的数学定义,而是先从“信号的相似度”这个直观的概念入手。他用了一个生动的例子,将一个音乐片段和一个带有延迟的相同音乐片段进行对比,引导读者思考如何量化这种相似度。然后,他才逐步引出自相关函数,解释它如何衡量一个信号与其自身在不同时间延迟下的相似性,从而揭示信号的周期性、平稳性等特征。紧接着,他又引入了互相关函数,用以衡量两个不同信号之间的相似度,以及它们之间存在的延迟。这一点对于我理解雷达、声纳等系统的目标检测和测距原理至关重要。书中还对“功率谱密度”和“能量谱密度”进行了详细的解释,并且说明了它们与自相关函数之间的关系,这让我对信号的能量分布有了更全面的认识。
评分这本书在理论深度和易读性之间找到了一个绝佳的平衡点。一开始,我担心像“离散傅里叶变换”这类概念会过于晦涩难懂,但作者的叙述方式让我感到意外。他先是从傅里叶级数入手,讲解了周期信号的频谱表示,然后逐步引入了非周期信号的傅里叶变换,最后才引出离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)。在讲解FFT时,作者并没有直接抛出算法公式,而是通过分治的思想,一步步地展示了如何将一个大的DFT分解成若干个小的DFT,从而大大降低了计算复杂度。我跟着书中的例子,模拟了一次FFT的计算过程,虽然过程同样需要耐心,但其效率的提升感是显而易见的。书中还对各种滤波器的设计原理进行了深入的剖析,包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等,并且详细讲解了它们的性能特点和设计公式。这让我明白了为什么不同的应用场景需要选择不同类型的滤波器。
评分这本书最让我赞赏的一点是其对“最优估计”理论的清晰阐述。作者在讲解卡尔曼滤波器时,没有直接给出复杂的矩阵方程,而是从“如何在一个带有噪声的测量序列中,找到一个最优的估计值”这个问题出发。他先介绍了最小二乘法,然后逐步引出贝叶斯滤波的思想,最终展示了卡尔曼滤波如何结合系统的动态模型和测量模型,以递推的方式,在每一步都得到当前状态的最优估计。我特别喜欢他用一个简单的例子,比如跟踪一个在空间中移动的物体,来形象地说明卡尔曼滤波的工作流程:预测、更新。这个例子让我能够直观地理解滤波器是如何在“预测”和“测量”之间进行权衡,从而得到一个更准确的估计。书中还讨论了扩展卡尔曼滤波器(EKF)和无迹卡尔曼滤波器(UKF),解释了它们在处理非线性系统时的优势。
评分我被这本书中对信号的“世界观”的塑造所吸引。作者不是将各种处理方法割裂开来讲解,而是试图构建一个完整的信号处理生态系统。他从信号的产生源头讲起,比如各种传感器如何将物理量转化为电信号,然后详细介绍了信号的表示方式,包括时域、频域以及它们之间的转换。其中,关于卷积的讲解,作者花费了相当大的篇幅,并且提供了多种不同角度的解释,包括几何直观和数学推导。我尝试着跟着书中的步骤,用纸笔进行了一次简单的卷积运算,虽然过程略显繁琐,但最终得到的结果让我对信号的叠加和延迟有了更深刻的认识。书中还探讨了信号的模枋和数字化的过程,以及在这两个阶段可能遇到的问题,比如量化误差和截断误差。作者对这些问题的分析非常深入,并且提出了相应的解决方法,例如使用不同的量化编码方式来减小误差。这一点让我觉得这本书不仅仅是介绍了理论,更具有很强的实践指导意义。我开始思考,在实际的工程应用中,这些理论是如何被巧妙地转化为解决问题的工具的。
评分有代码,有实现。
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评分有代码算个优点。但里面一些知识点略去不讲,还得查其他资料。
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