数字信号处理

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出版者:高等教育
作者:陈后金
出品人:
页数:313
译者:
出版时间:2008-11
价格:27.80元
装帧:
isbn号码:9787040247213
丛书系列:
图书标签:
  • 技术
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  • 电子工程
  • MATLAB
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  • 滤波
  • 频谱分析
  • 图像处理
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具体描述

《普通高等教育十一五国家级规划教材•数字信号处理(第2版)》是2004年出版的北京交通大学陈后金主编《数字信号处理》一书的修订版。《普通高等教育十一五国家级规划教材•数字信号处理(第2版)》第1版于2001年被列为普通高等教育“十五”国家级规划教材,2003年被列为高等教育百门精品课程教材建设计划精品项目。第2版被列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《普通高等教育十一五国家级规划教材•数字信号处理(第2版)》介绍数字信号处理的基本原理、基本分析方法和处理技术。简要介绍离散时间信号和系统的时域、频域和:域分析的基础理论,重点介绍离散Fourier变换的原理,以及DFT快速算法在信号处理中的应用,深入讨论IIR和FIR数字滤波器的设计方法。根据信息技术的发展,阐述随机信号经典功率谱估计的基本理论,简要介绍多速率信号处理以及信号的小波分析。《普通高等教育十一五国家级规划教材•数字信号处理(第2版)》内容丰富,强调基本理论、基本概念和基本方法,注重数学概念、物理概念和工程概念,并将计算机仿真软件MATLAB与教材内容紧密结合,增加了设计性、综合性和工程性的例题及习题。体现了经典与现代相结合,基本理论与工程技术相结合,解析方法与计算机辅助分析相结合。全书叙述深入浅出,条理清楚,概念清晰。

《普通高等教育十一五国家级规划教材•数字信号处理(第2版)》可作为通信与信息系统、交通信息与控制工程、信号与信息处理、生物医学工程等学科专业本科生教材,也可供有关领域的科技工作者自学参考。

探秘宇宙的编年史:一部关于宏大时空与万物演化的史诗 图书名称:《星际文明的曙光与黄昏》 图书简介 本书并非聚焦于微观层面的电子脉冲与离散序列处理,而是将目光投向宇宙尺度的宏伟叙事,深入探索时间、空间、物质与能量的终极奥秘。我们试图构建一部跨越百亿年的宇宙编年史,追溯从奇点爆发到可能的热寂终结的完整演化历程。 第一部分:混沌初开与基本粒子的交响 本书的开篇,将带领读者回到时间之初——那个密度无限大、温度高到难以想象的“奇点”。我们不会探讨如何对信号进行傅里叶变换或滤波,而是详尽解析暴胀理论(Inflation Theory)如何为我们所见之宇宙奠定了均匀且各向同性的基础。随后,我们将进入夸克-胶子等离子体时代,描述基本粒子如何从纯粹的能量海洋中凝结而出。 重点章节将详细剖析早期宇宙的“核合成”阶段。在这里,我们研究的是质子与中子的形成,以及它们如何在宇宙温度下降至约十亿开尔文时,通过核聚变反应“锻造”出宇宙中最轻的元素——氢(H)与氦(He)。这个过程,是宇宙物质构成的源头,其物理规律决定了未来恒星的燃料储备与演化路径。我们审视的不是信号的采样率,而是宇宙尺度的“物质密度波”。 第二部分:恒星的诞生、生命与死亡的循环 当引力开始主导物质分布时,巨大的分子云开始坍缩,恒星的熔炉被点燃。本书的第二部分,将深入研究恒星的生命周期。我们精确描绘了主序星阶段的内部结构,从核心的氢聚变,到对流层的能量传输机制,直至其寿命的终点。 我们详细探讨了不同质量恒星的“命运抉择”: 1. 太阳型恒星的黄昏: 它们如何膨胀为红巨星,最终抛射外层形成壮丽的行星状星云,并留下白矮星的残骸。 2. 大质量恒星的悲壮谢幕: 它们在核心依次烧尽碳、氧,直至形成铁核,并最终引发超新星爆发。这里的“爆发”,并非指信号强度的骤然增强,而是宇宙中最剧烈的元素工厂,将铁以上的重元素抛洒至星际空间,为下一代恒星、行星乃至生命提供原材料。 我们还会追踪中子星的惊人密度,以及黑洞——时空结构被彻底扭曲的终极引力陷阱——的形成过程与视界(Event Horizon)的物理特性。 第三部分:星系的构建与宇宙网的形成 物质的聚集并非随机,而是遵循着复杂的引力层级结构。本书的第三部分,将视角拉升至星系尺度。我们分析暗物质(Dark Matter)在结构形成中的核心作用,尽管其本质仍是物理学前沿的谜团,但其引力效应主导了星系的旋转曲线和星系团的聚集。 我们将考察: 星系的形态学演化: 从矮星系如何通过并合成长为旋涡星系(如银河系)或椭圆星系。 活动星系核(AGN)与类星体: 探讨超大质量黑洞吞噬物质时释放出的巨大能量如何影响整个星系的恒星形成速率。 宇宙网(Cosmic Web): 描述星系如何分布在由纤维状结构、空洞和星系团构成的巨大网络中,这是宇宙在大尺度上的基本拓扑结构。 第四部分:行星的形成与宜居带的探索 在恒星周围的原行星盘中,尘埃与气体通过吸积(Accretion)过程,逐渐凝聚成行星。本书将详细描绘岩石行星(如地球)和气态巨行星(如木星)的形成机制。 重点内容包括: 行星分异与地核的形成: 物质在行星内部因重力作用分层,形成地幔、地壳和地核的过程。 系外行星的发现与特征分析: 介绍开普勒、TESS等望远镜如何通过凌星法和多普勒频移法探测遥远恒星周围的行星,并分析它们的质量、半径和轨道参数。 宜居带(Habitable Zone)的界定: 探讨液态水存在的理论条件,以及行星大气层在维持表面温度和抵御宇宙射线中的关键作用。 第五部分:时间的终局与宇宙学的未来 本书的收官部分,将回归到宇宙的整体命运。我们审视基于宇宙加速膨胀的观测证据——暗能量(Dark Energy)——它正以反引力的方式推动着时空的加速扩张。 我们将探讨宇宙终结的三种主要理论情景: 1. 大冻结/热寂(Heat Death): 宇宙持续膨胀,星系互相远离,恒星燃尽,熵值达到最大,宇宙趋于一个均匀的、极低能量密度的状态。 2. 大撕裂(Big Rip): 如果暗能量的强度持续增加,它可能最终撕裂星系、恒星、行星乃至原子本身。 3. 大挤压(Big Crunch): 尽管当前观测不支持,但若宇宙物质密度高于临界值,引力可能最终逆转膨胀,导致宇宙重新坍缩回一个奇点。 总结 《星际文明的曙光与黄昏》旨在提供一个宏大、连贯且充满物理学细节的宇宙图景。它跨越了从普朗克时间到未来亿万年的所有关键转折点,聚焦于引力、核物理、热力学在宇宙尺度上的宏伟表现,为读者提供一个理解“我们从何处来,将往何处去”的深刻哲学与科学基础。本书的叙事逻辑,基于观测数据与标准宇宙学模型,完全独立于任何关于信号处理或电子信息的探讨。

作者简介

目录信息

第1章 离散信号与系统分析 1.1 离散时间信号 1.2 离散时间系统 1.3 离散时间信号的频域分析 1.4 离散时间系统的频域分析 1.5 离散时间信号的复频域分析 1.6 离散时间系统的复频域分析 1.7 全通滤波器与最小相位系统 1.8 信号时域抽样与信号重建 1.9 利用MATLAB实现离散信号和系统分析 1.10 习题 1.11 MATLAB习题第2章 离散Fourier变换 2.1 有限长序列的Fourier分析 2.2 离散Fourier变换的性质 2.3 离散Fourier变换与z变换的关系 2.4 利用DFT计算线性卷积 2.5 利用DFT分析连续非周期信号的频谱 2.6 利用MATLAB实现信号DFT的计算 2.7 习题 2.8 MATLAB习题第3章 离纸Fourier变换快速算法 3.1 基2时间抽取FFT算法 3.2 基2频率抽取FFT算法 3.3 实序列的DFT计算 3.4 IDFT的快速计算方法 3.5 基4时间抽取FFT算法 3.6 混合基FFT算法 3.7 习题第4章 IIR数字滤波器的设计 4.1 模拟低通滤波器设计 4.2 模拟域频率变换 4.3 脉冲响应不变法 4.4 双线性变换法 4.5 IIR数字滤波器的基本结构 4.6 利用MATLAB设计IIR数字滤波器 4.7 习题 4.8 MATLAB习题第5章 FIR数字滤波器的设计 5.1 线性相位FIR数字滤波器的特性 5.2 窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器 5.3 频率取样法设计线性相位FIR数字滤波器 5.4 线性相位FIR数字滤波器的优化设计 5.5 FIR数字滤波器的基本结构 5.6 利用MATLAB设计FIR数字滤波器 5.7 习题 5.8 MATLAB习题第6章 功率估计 6.1 随机信号的特征描述 6.2 平稳随机序列通过LTI离散时间系统 6.3 估计质量的评价 6.4 自相关函数的估计 6.5 经典功率谱估计 6.6 现代功率谱估计 6.7 利用MATLAB实现随机信号的功率谱估计 6.8 习题 6.9 MATLAB习题第7章 多速率信号处理基础 7.1 多速率系统中的基本单元 7.2 抽取滤波器和内插滤波器 7.3 多相分解 7.4 半带滤波器 7.5 两通道滤波器组 7.6 习题 7.7 MATLAB习题第8章 信号时频分析与小波分析 8.1 短时Fourier变换 8.2 小波展开与小波变换 8.3 小波变换与多分辨分析 8.4 小波变换与滤波器组 8.5 基于小波的信号处理与应用 8.6 利用MATLAB实现信号小波分析部分习题答案参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的讲解风格非常独特,作者擅长将复杂的概念用生动形象的比喻和贴近生活的例子来阐释,让我能够轻松地理解那些原本看似难以捉摸的理论。例如,在讲解滤波器时,作者将其比作一个“信号的筛子”,不同的筛子能够筛掉不同大小的颗粒,从而达到分离信号的目的。这个简单的比喻让我瞬间明白了滤波器的核心思想。书中对各种信号变换的介绍也十分精彩,作者不仅详细讲解了傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等经典变换,还对它们之间的联系和区别进行了深入的阐述,让我能够更好地理解它们在不同领域的应用。我尤其喜欢书中关于信号的时域和频域分析的对比讲解,作者通过大量的图示,清晰地展示了信号在不同域下的特征,这对于我理解信号的本质非常有帮助。这本书的语言流畅自然,充满了作者的个人思考和见解,让人在学习知识的同时,也能感受到一种学术的魅力。这本书无疑是学习数字信号处理的入门佳作,它能够帮助读者建立起对这个领域的初步认知,并激发他们进一步深入学习的兴趣。

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这本书给我带来了前所未有的启发。作者在讲解数字信号处理的各个方面时,总是能从更宏观的角度去阐释其在整个信息科学中的地位和作用。我尤其欣赏书中关于采样和量化理论的深入剖析,作者不仅解释了奈奎斯特定理的原理,还探讨了过采样、欠采样以及量化误差的产生和抑制方法。这对于我理解数字信号的采集和存储过程至关重要。书中还对现代通信系统中的数字信号处理技术进行了广泛的介绍,比如数字调制解调、信道编码、均衡等。我印象深刻的是关于OFDM(正交频分复用)的讲解,作者详细阐述了OFDM的原理以及其在4G、5G通信中的应用,让我对现代无线通信有了更深的认识。这本书的优点在于,它不仅仅是一本技术手册,更是一本能够激发读者对数字信号处理领域产生浓厚兴趣的引路书。作者的叙述方式充满了激情和感染力,让我仿佛置身于一个充满活力的技术世界。

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这本书的阅读体验可以说是非常棒的,虽然内容涉及大量的技术细节,但作者的叙述方式却一点也不枯燥。我尤其喜欢书中对各种算法的讲解,不仅仅是给出算法的伪代码,更重要的是深入剖析了算法的原理、思想以及实现上的注意事项。例如,在讲解FIR滤波器设计时,作者详细对比了窗函数法、频率采样法和优化设计法,并分析了它们在性能、计算复杂度等方面的差异,让我能够根据具体需求选择最合适的算法。书中还提供了大量的实例,这些实例都非常贴近实际应用,让我能够清晰地看到理论知识如何在实践中发挥作用。比如,在讲解自适应滤波时,作者就通过一个降噪的例子,生动地展示了LMS算法的强大能力,让我对这个算法有了更深刻的理解。此外,书中对离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)的讲解也让我印象深刻,作者通过一步步的推导,清晰地展示了FFT是如何在计算效率上实现飞跃的,这对于我理解其背后的数学原理非常有帮助。这本书的语言也十分精炼,没有多余的废话,每一句话都直击要点,让我能够高效地获取知识。总而言之,这本书是一本不可多得的佳作,无论是对于初学者还是有一定基础的读者,都能从中获得宝贵的知识和启发。

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这本书真是让我大开眼界,原本以为数字信号处理会是一门枯燥乏味的学科,但读完之后,我彻底颠覆了之前的看法。作者用一种非常生动有趣的方式,将抽象的概念具象化,让我能够轻松理解那些原本看似高深莫测的理论。比如,书中对傅里叶变换的解释,就不是简单地罗列公式,而是通过一系列形象的比喻,比如将声音分解成不同的音调,将图像分解成不同的频率成分,让我瞬间明白了这个变换的核心思想。而且,作者还结合了大量的实际应用案例,从音频处理到图像压缩,从通信系统到医疗诊断,让我看到了数字信号处理在各个领域的强大威力。这不仅仅是一本理论书,更是一本能够激发我学习热情、拓展我思维边界的书。我尤其喜欢书中对滤波器设计的讲解,从基本的低通、高通滤波器,到更复杂的带通、带阻滤波器,作者都循序渐进地进行了阐述,并且给出了具体的实现方法和代码示例,这对于我这个初学者来说,简直是福音。我迫不及待地想将这些知识应用到自己的项目中去,去探索更多数字信号处理的奥秘。这本书的优点远不止于此,它的排版清晰,图文并茂,阅读体验极佳,让我沉浸其中,乐此不疲。我强烈推荐给所有对数字信号处理感兴趣的朋友们,相信你们也会像我一样,爱上这门学科,并且从中获益匪浅。

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这本书的章节安排非常有条理,从最基础的概念讲起,逐步深入到更复杂的理论和应用。我特别喜欢书中关于数字滤波器设计的章节,作者详细介绍了IIR滤波器和FIR滤波器的设计方法,并对比了它们的优缺点。对于IIR滤波器,作者讲解了双线性变换法和脉冲不变法,并详细分析了如何保证滤波器的稳定性。对于FIR滤波器,作者则重点介绍了窗函数法和频率采样法,并提供了详细的设计步骤和公式。此外,书中还穿插了大量的实例,让我能够将理论知识与实际应用紧密结合。例如,在讲解信号去噪时,作者就通过一个带有噪声的正弦信号,演示了如何利用低通滤波器进行有效的去噪处理,这个例子非常直观,让我对滤波器的实际效果有了清晰的认识。这本书的语言简洁明了,逻辑清晰,即使是对于一些复杂的概念,作者也能用通俗易懂的语言进行解释,让我能够轻松理解。这本书绝对是学习数字信号处理的入门者和进阶者的必备参考书。

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我不得不说,这本书给我带来了一场思维的洗礼。在阅读之前,我一直觉得数字信号处理是计算机科学领域中一个相对边缘的学科,与我的日常工作联系不大。然而,这本书彻底改变了我的认知。作者以一种极其宏观的视角,将数字信号处理置于整个信息时代的大背景下进行阐述,让我深刻理解了它的重要性和普适性。书中并没有回避那些复杂深奥的数学原理,而是巧妙地将其融入到对现实世界问题的分析中,让我在解决实际问题的同时,也巩固了理论知识。例如,在讨论采样定理时,作者并没有仅仅停留在理论公式层面,而是通过分析一个音乐CD的录制过程,解释了为什么需要一定的采样率才能忠实地还原声音,这个生动的例子让我瞬间理解了采样定理的物理意义。此外,书中对不同信号变换的对比分析也做得非常出色,让我能够清晰地看到它们各自的优缺点以及适用的场景,这对于我在项目选择合适的信号处理方法时非常有帮助。我尤其欣赏作者在讲解过程中,总是能引导读者思考“为什么”,而不是仅仅给出“是什么”,这种探究式的学习方式,让我受益匪浅。这本书的内容之丰富,逻辑之严谨,让我不得不为作者的学识和功底点赞。它不仅是一本知识的宝库,更是一扇通往更广阔技术世界的窗口。

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我必须承认,我一开始对这本书并没有抱太高的期望,毕竟“数字信号处理”这个名字本身就自带一种技术门槛感。然而,这本书的深度和广度却远远超出了我的想象。作者没有仅仅停留在基础理论的介绍,而是深入探讨了许多更高级的话题,比如谱估计、小波变换以及一些前沿的研究方向。对于谱估计,书中不仅介绍了经典的周期图法和Welch法,还对更高级的参数化模型谱估计方法进行了详尽的阐述,这对我理解信号的频率特性有了更深的认识。小波变换的部分更是让我眼前一亮,作者通过生动的例子,解释了小波变换如何在时间和频率域上都具备良好的分辨率,这在处理非平稳信号方面具有无可比拟的优势。我尤其喜欢书中关于小波去噪的章节,让我明白了这个强大的工具是如何被应用于实际的信号增强任务中的。这本书的价值在于,它能够引导读者从点到面,从基础到高级,逐步构建起对数字信号处理的全面认知。每一个章节的结尾,都巧妙地引出了下一个更深入的话题,让人忍不住想要继续探索下去。这本书绝对是我近年来读过的最有价值的技术书籍之一,强烈推荐给所有渴望在数字信号处理领域有所建树的工程师和研究者。

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这本书的深度和广度让我感到震撼。作者在讲解过程中,并没有回避一些复杂的数学推导,而是通过清晰的逻辑和严谨的论证,让读者能够理解每一个公式的由来和意义。我尤其喜欢书中关于随机信号处理的部分,作者详细介绍了平稳性、自相关函数、功率谱密度等概念,并将其应用于信号检测、滤波和估计等问题。对于最大似然估计和最小均方误差估计,书中都有详尽的推导和分析,让我对这些估计方法的原理有了深刻的理解。而且,书中还引入了卡尔曼滤波这一重要的工具,并将其在状态估计和系统辨识方面的应用进行了深入的讲解,这对我理解现代控制理论和信号处理的结合非常有启发。这本书的难度不低,需要读者具备一定的数学基础,但正是这种深度,才让这本书具有了长久的生命力。它不是一本只能读一遍的书,而是一本可以反复研读、从中不断汲取养分的经典之作。对于那些希望在数字信号处理领域取得突破性进展的研究者来说,这本书无疑是一份宝贵的财富。

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这本书的数学深度令人印象深刻,但同时也非常注重理论与实践的结合。作者在讲解过程中,并没有回避那些复杂的数学公式和定理,而是通过严谨的推导和清晰的论证,让读者能够深刻理解其背后的原理。我尤其喜欢书中关于谱分析的章节,作者详细介绍了傅里叶变换、离散傅里叶变换(DFT)以及快速傅里叶变换(FFT)的原理和应用。对于FFT,书中不仅讲解了蝶形运算和递归算法,还对比了不同的FFT实现方式,让我对FFT的计算效率有了更直观的认识。此外,书中还对功率谱密度估计方法进行了深入的讨论,包括周期图法、Welch法以及一些现代谱估计方法,这对于我理解信号的频率成分和能量分布非常有帮助。这本书的难度较高,适合有一定数学和信号处理基础的读者。但正是这种挑战性,才让这本书成为了一本值得反复研读的经典之作。它能够帮助读者构建起坚实的理论基础,并为深入研究数字信号处理的各个分支打下坚实的基础。

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读完这本书,我感觉自己对数字信号处理的理解进入了一个全新的境界。作者在讲解基础概念时,总是能用非常形象的比喻和生活化的例子来辅助说明,让那些晦涩难懂的数学公式变得触手可及。比如,在解释卷积定理时,作者就将其比作两个“脉冲”在时间轴上的滑动和叠加,这个简单的比喻让我瞬间领悟了卷积的本质。而且,书中对信号的分类和处理方法也进行了非常细致的梳理,让我能够清楚地认识到不同类型信号的特点以及适合它们的处理技术。我尤其欣赏书中关于滤波器类型和特性的讲解,作者清晰地阐述了巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器等不同类型滤波器的设计公式、幅频特性和相频特性,以及它们在实际应用中的权衡取舍。这对于我选择合适的滤波器参数,优化信号处理效果提供了非常有价值的指导。这本书的语言风格也非常友好,不像一些技术书籍那样生硬死板,而是充满了作者的个人思考和见解,让人在学习知识的同时,也能感受到一种学术的魅力。这本书绝对是入门数字信号处理的绝佳选择,它能够帮助你建立扎实的基础,并激发你进一步深入学习的兴趣。

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必须点艹一下本书,写得真的不够详细,什么都是摆出来告诉你:呐,就是这样的,给我记住就行了。往往不知道前因后果。我们学的信号与系统用的也是这位大佬写的书,天呐,摇了我吧,很痛苦,真的。唯一一点还行的就是,编排很清晰。

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