滤波及其应用

滤波及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:湖南教育出版社
作者:谢衷洁
出品人:
页数:232
译者:
出版时间:1995
价格:12.80
装帧:19cm
isbn号码:9787535522467
丛书系列:走向数学丛书
图书标签:
  • 数学
  • 概率论5
  • 滤波
  • 信号处理
  • 电路分析
  • 系统分析
  • 控制系统
  • 通信工程
  • 电子工程
  • 数学建模
  • 应用数学
  • 自控原理
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具体描述

图书简介:数字信号处理导论:从理论到实践 书名: 数字信号处理导论:从理论到实践 作者: [此处留空,或可设定一个假定的作者名,例如:张伟、李明] 出版社: [此处留空,或可设定一个假定的出版社名,例如:清华大学出版社、电子工业出版社] 出版年份: [此处留空,或可设定一个假定的年份,例如:2023年] --- 内容概述 《数字信号处理导论:从理论到实践》旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的数字信号处理(DSP)知识体系。本书聚焦于DSP的核心概念、数学基础、关键算法以及在现代工程领域中的实际应用,旨在帮助电子工程、计算机科学、通信、控制系统等领域的学生和专业人士构建坚实的理论基础,并掌握将这些理论转化为实际解决方案的能力。 本书的结构设计旨在实现理论深度与工程实践的完美结合。我们首先从连续时间信号与离散时间信号的基本概念入手,系统地介绍采样理论,特别是著名的奈奎斯特-香农采样定理,这是数字处理一切信号的基石。随后,我们深入探讨离散时间系统的时域分析方法,包括线性时不变系统(LTI)的特性、卷积运算及其在系统响应分析中的重要性。 在系统分析层面,本书着重阐述了离散时间傅里叶变换(DTFT)和离散傅里叶变换(DFT)的数学原理和计算特性。DFT是连接时域和频域的桥梁,本书详细解析了快速傅里叶变换(FFT)算法的原理、结构和高效性,这是现代信号处理,尤其是在频谱分析和通信系统中不可或缺的工具。我们不仅会推导FFT的推导过程,还会讨论其实际计算中的数值稳定性和优化技巧。 本书的核心部分在于数字滤波器设计。我们将滤波器分为两大类——无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器——并对其进行详尽的对比分析。 对于FIR滤波器,我们涵盖了从经典的窗函数法(如矩形窗、汉宁窗、海明窗等)到更高级的频率采样法和最优幅度设计法(如Parks-McClellan算法的基础概念)。重点阐述了线性相位特性的物理意义及其在无失真传输中的重要性。 对于IIR滤波器,我们将重点讲解如何利用连续时间滤波器(如巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器)通过双线性变换(Bilinear Transformation)和脉冲不变法等方法转换为数字域滤波器。详细分析了IIR滤波器在实现相同性能时相对于FIR滤波器的优势(如更低的阶数)和潜在缺点(如非线性相位响应和稳定性问题)。本书将详细对比不同设计方法的优劣,指导读者根据具体应用场景做出最佳选择。 除了滤波器设计,本书还深入探讨了多速率信号处理的基础。这包括抽取(Decimation)和插值(Interpolation)的概念,它们是现代通信系统、模数/数模转换器接口以及音频处理中实现变采样率的关键技术。我们将清晰地阐述如何利用半带滤波器等技术来最小化混叠和失真,确保信号质量。 在现代应用方面,本书跳脱出纯粹的理论推导,将重点放在如何利用成熟的DSP工具和软件平台(如MATLAB/Octave或Python科学计算库)来实现和验证所学知识。每一章的末尾都附有“实践案例”或“仿真练习”,引导读者动手构建实际的信号处理系统模型,例如: 1. 音频处理应用: 演示如何设计一个用于消除环境噪声的定制化陷波滤波器。 2. 通信系统仿真: 展示如何使用FFT进行信道频谱分析,并设计均衡器。 3. 图像处理基础: 简要介绍二维信号处理的概念,并展示如何应用一维滤波器进行边缘增强或平滑处理。 本书的语言力求精确而流畅,避免了不必要的数学复杂性,同时确保理论的严谨性。我们通过大量的例题、图表和直观的解释来辅助理解抽象概念,尤其关注傅里叶变换在理解系统频率响应中的核心作用。 《数字信号处理导论:从理论到实践》不仅是一本教科书,更是一本面向工程师和研究人员的实用参考手册,它为读者打开了通往更复杂的现代信号处理领域(如自适应滤波、小波分析、谱估计等)的大门,是理解和应用数字技术处理真实世界信号的必备指南。 --- 目标读者 电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的本科生和研究生。 从事嵌入式系统、传感器数据采集、通信设备开发和声光电领域的工程师和技术人员。 希望系统学习信号处理基础的自学者。 本书特色 理论与实践并重: 详尽的数学推导与大量的工程实例相结合。 清晰的结构: 从基础的采样理论到复杂的滤波器设计,逻辑清晰,循序渐进。 强调核心算法: 对DFT/FFT的计算效率和IIR/FIR的设计权衡进行了深入剖析。 现代视角: 覆盖了现代DSP系统中不可或缺的多速率处理技术。 --- 本书内容不包含: 复杂的数值分析方法(如有限元法)、高级的统计信号处理(如卡尔曼滤波、维纳滤波)、机器学习在信号处理中的深度应用、具体的电路级实现细节(如DSP芯片编程或FPGA设计)、控制系统中的状态空间分析或时间序列预测模型。本书的重点严格限制在离散时间信号的表示、变换和线性滤波器的设计与分析上。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书给我的整体感觉是“硬核”且“实用”。虽然书中包含了不少数学公式和理论推导,但作者始终没有忘记将这些理论与实际应用紧密结合。我是一名在工业自动化领域工作的工程师,经常需要处理来自各种传感器的信号,而这些信号往往受到各种干扰和噪声的影响。书中关于数字信号处理基础的章节,对我来说是最好的入门。它详细介绍了采样、量化、数字滤波器设计等基本概念。我特别关注了书中关于FIR和IIR滤波器在实际工程中的应用。比如,在控制系统中,如何利用数字滤波器来改善系统的动态响应,抑制振荡。书中也提到了许多关于滤波器实现的细节,比如如何选择合适的滤波器结构,如何优化计算效率等。我还在学习书中关于抗混叠滤波器的设计,这对于保证信号采样质量至关重要。我希望能够将书中介绍的滤波技术,应用到我目前正在开发的工业设备中,以提高信号的采集精度和稳定性,从而提升设备的整体性能。这本书为我提供了一个扎实的理论基础和丰富的实践指导,让我能够更有信心地面对工业信号处理中的挑战。

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作为一名在图像处理领域工作的工程师,我一直对如何有效地处理图像中的噪声和伪影感到头疼。这本书的到来,简直就像给我指明了方向。我尤其对书中关于空间域和频率域滤波的章节印象深刻。在空间域,比如拉普拉斯算子、sobel算子等边缘检测滤波器的原理,以及中值滤波、高斯滤波等平滑滤波器的应用,都讲解得很清晰。这些基础的滤波技术,对于预处理图像,去除椒盐噪声或者高斯噪声,都起到了至关重要的作用。我尝试了书中提供的一些图像滤波的Python代码示例,效果立竿见影。而频率域滤波,对我来说更是打开了新世界的大门。通过傅里叶变换将图像转换到频域,然后进行滤波,再逆变换回来,这个过程本身就充满智慧。书中对于低通、高通、带通滤波器的设计和应用,比如模糊化、锐化、去除周期性噪声等,都有非常详细的讲解。我特别关注了书中关于小波变换在图像去噪方面的应用,感觉这是未来发展的一个重要方向。小波变换能够同时在时间和频率上进行分析,可以更精细地捕捉图像的细节信息,同时有效地去除噪声。书中虽然没有提供具体的代码实现,但是理论讲解非常到位,这给了我很大的启发。我接下来打算深入研究小波去噪算法,并尝试将其应用到我目前正在处理的一些医学影像数据上,希望能提高图像的质量,更好地辅助诊断。

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这本书的数学深度和广度是我之前接触过的同类书籍中少有的。作者在讲解每个滤波算法时,都会从其数学原理出发,给出详细的推导过程。对于像我这样喜欢刨根问底的读者来说,这无疑是一场盛宴。我特别喜欢书中关于滤波器设计的数学基础部分,比如奈奎斯特-香农采样定理,以及它在数字滤波器设计中的重要性。还比如,关于Z变换和拉普拉斯变换在分析和设计数字和模拟滤波器中的作用,讲解得非常透彻。书中对于各种滤波器性能指标的数学定义和计算方法,比如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽、幅度响应、相位响应等,都给出了清晰的公式和解释。我之前在设计滤波器时,常常会为如何选择这些参数而犯愁,这本书为我提供了坚实的理论基础。特别是关于最优滤波器设计的部分,比如维纳滤波器,它的数学推导过程虽然复杂,但理解了之后,能够体会到其在最小均方误差意义下的最优性。我正在努力理解书中关于滤波器实现的具体细节,比如系数的计算,以及如何在硬件上实现这些滤波器。这本书让我认识到,滤波不仅仅是“过滤”掉不需要的信号,更是一门精密的工程学科,需要扎实的数学功底作为支撑。我希望通过深入学习这本书,能够真正掌握滤波器设计的理论和方法,并在未来的工作中能够独立完成滤波器的设计和优化。

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这本书的案例分析部分给我留下了深刻的印象。作者不仅仅停留在理论层面,而是通过大量的实际案例,展示了滤波技术在各个领域的应用。我特别关注了书中关于在生物医学信号处理中应用滤波器的案例。比如,如何利用滤波器来去除脑电图(EEG)或心电图(ECG)中的肌电干扰或电源线干扰,以提取出有用的生理信息。书中详细介绍了针对不同类型生物信号的滤波策略,比如高通滤波器用于去除基线漂移,低通滤波器用于去除高频噪声。我还学习了书中关于小波变换在医学图像去噪方面的应用案例,这让我对小波变换有了更深的认识。除了生物医学领域,书中还提到了滤波技术在金融、气象、地震等领域的应用,让我对滤波技术的普适性有了更全面的认识。我目前正在进行的一个项目,需要处理大量的传感器数据,其中包含了各种各样的噪声。这本书中的案例分析,为我提供了非常宝贵的参考,让我能够根据具体的数据特点,选择合适的滤波方法,并对其进行优化。我希望能够将书中介绍的案例分析方法,应用到我的项目中,通过实践来不断提升我的滤波技术水平。

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这本书的结构非常清晰,从基础概念到高级应用,层层递进,让人很容易跟随作者的思路。我之前对一些滤波器的理解比较零散,看完这本书后,感觉整个知识体系都得到了极大的梳理和完善。书中首先从信号的本质出发,解释了什么是信号,什么是噪声,以及为什么要进行滤波。然后,详细介绍了不同类型的滤波器,包括模拟滤波器和数字滤波器,以及它们的各自优缺点。我特别喜欢书中关于数字滤波器设计的章节,对FIR和IIR滤波器的区别和联系,以及各自的优势和局限性,都有非常深入的讲解。书中也提到了许多实际的应用场景,比如在通信系统中的信号去噪,在生物医学信号处理中的特征提取,在金融数据分析中的趋势预测等。我目前正在研究的是如何利用滤波器来处理一些时间序列数据,比如股票价格的波动,或者天气数据的变化。书中介绍的一些平滑滤波和趋势滤波方法,对我非常有启发。我希望能够学习到如何通过选择合适的滤波器,来提取出时间序列数据中的有用信息,同时去除其中的随机干扰。这本书为我提供了一个非常好的平台,让我能够系统地学习和掌握滤波技术,并将其应用到我感兴趣的领域。

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这本书的语言风格非常独特,作者似乎非常善于将复杂的概念用生动形象的比喻来解释。这对于我这样不是数学专业出身的读者来说,无疑是一大福音。我一直觉得滤波技术听起来很高大上,但又觉得离我有点远。这本书的出现,让我觉得滤波其实并不那么神秘。书中用了很多生活中的例子来类比滤波器的作用,比如像滤网过滤掉杂质,像收音机调谐到某个电台,都能够帮助我更好地理解滤波器的基本原理。我尤其喜欢书中关于低通、高通、带通和带阻滤波器的讲解,作者用非常通俗易懂的语言解释了它们各自的功能和应用场景。比如,低通滤波器就像一个“筛子”,只允许低频信号通过,就像过滤掉空气中的灰尘一样。高通滤波器则相反,只允许高频信号通过。我还在学习书中关于滑动平均滤波和指数加权移动平均滤波器的部分,这两种简单的滤波方法,在去除信号的随机波动,平滑信号方面,效果非常明显。我希望能够将这些简单的滤波方法应用到我日常工作中遇到的数据处理问题中,比如对传感器采集到的数据进行初步的平滑处理,以获得更清晰的趋势。这本书让我觉得,滤波技术离我们的生活并不遥远,而且它的应用非常广泛。

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我是一名在音频工程领域工作的技术人员,这本书中的滤波技术对我来说有着非常直接的应用价值。我一直对如何精确地处理音频信号,去除背景噪声,增强人声,以及实现各种音频特效感到好奇。这本书详细介绍了在音频信号处理中常见的滤波技术,比如低通滤波器用于去除高频噪声,高通滤波器用于去除低频嗡嗡声,带通滤波器用于窄带信号的提取。我特别关注了书中关于均衡器(EQ)的原理讲解。均衡器实际上就是一系列滤波器组成的系统,用来调整音频信号在不同频率上的增益。书中对不同类型的均衡器,如图形均衡器和参数均衡器,都做了详细的介绍。我还在学习书中关于动态范围压缩(DRC)的原理,这是一种通过动态调整信号增益来实现声音响度控制的技术,在音频工程中非常常用。这本书不仅讲解了理论,还提供了一些实际的应用案例,比如在降噪麦克风、音频效果器、音乐制作等方面的应用。我希望能够结合书中介绍的滤波器设计方法,尝试开发一些针对特定音频场景的滤波器,例如用于直播的降噪滤波器,或者用于音乐混音的特殊效果滤波器。这本书的实用性是我非常看重的,它让我看到了滤波技术在音频领域广阔的应用前景。

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这本书的内容深度和广度让我感到惊喜,它不仅仅停留在一般的概念介绍,而是深入到滤波的理论细节和实际应用。我是一名在通信领域工作的工程师,对信号的传输和处理有着非常高的要求。书中关于在通信系统中应用滤波器的章节,对我来说简直是量身定做的。我特别关注了书中关于信道均衡的介绍。在无线通信中,多径效应会导致信号失真,信道均衡技术就是通过滤波器来补偿这种失真,恢复原始信号。书中对基于最小二乘法的均衡器和基于自适应滤波器的均衡器都做了详细的讲解。我还学习了书中关于匹配滤波的原理,这在信号检测中起着至关重要的作用,能够最大化信号与噪声的功率谱密度比。我正在研究如何将书中介绍的滤波技术应用到我目前负责的5G通信系统中,以提高信号的质量和传输速率。我希望能够通过这本书,深入理解各种滤波器的设计原则和优化方法,从而能够设计出更高效、更鲁棒的通信系统。这本书的理论与实践相结合的风格,让我觉得非常有价值,它不仅能够增长我的理论知识,还能为我提供解决实际工程问题的思路和方法。

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这本书给我最大的感受就是,它不仅仅是一本教科书,更像是一本“工具书”,里面囊括了各种滤波方法的详细介绍和应用场景。我之前接触过一些信号处理方面的知识,但总感觉不够系统,不成体系。这本书恰好填补了我的这一块空白。它从最基础的模拟滤波器讲起,一路深入到数字滤波器,并且对各种数字滤波器的设计方法,如FIR和IIR滤波器,都做了非常详尽的阐述。特别是关于IIR滤波器设计的部分,对传递函数、极点、零点的分析,以及如何通过变换来得到实际滤波器,讲解得非常到位。我特别欣赏书中对于不同滤波器在性能上的对比分析,比如通带纹波、阻带衰减、群延迟等指标,能够帮助读者根据具体需求来选择最合适的滤波器类型。书中也提到了一些高级的滤波技术,比如自适应滤波,这让我眼前一亮。在一些动态变化的噪声环境中,传统的固定滤波器可能就显得力不从心了。而自适应滤波能够根据信号的变化实时调整滤波器参数,从而达到更好的滤波效果。这在很多实际应用中都非常有价值,例如在通信系统中,用来消除时变的信道噪声,或者在医疗领域,用来分析生理信号中的干扰。我正在尝试理解自适应滤波的原理,尤其是LMS算法和RLS算法,虽然数学上有些复杂,但一旦理解了,感觉打开了一扇新的大门。书中给出的例子也很有启发性,我希望能够将这些理论知识应用到我正在进行的一个项目中,尝试用自适应滤波器来处理一些不确定的噪声信号。

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这本书的装帧倒是挺别致的,封面设计得很有科技感,颜色搭配也比较沉静,一开始就被这个封面吸引了,觉得应该是一本很专业的书。拿到手里沉甸甸的,纸张的触感也很好,翻开的第一页,作者的序言写得很有情怀,能感受到作者在研究这个领域的深厚功底和严谨态度。我主要想了解的是在信号处理方面,尤其是一些实际工程应用中的滤波技术。比如,在通信系统中,如何有效地去除噪声,保证信号的完整性和清晰度,这一点是我非常关注的。书中提到了一些经典的滤波算法,像巴特沃斯、切比雪夫这些,听起来就很厉害。但是,对于我这种非科班出身的读者来说,要完全理解这些理论背后的数学推导,可能还需要花不少时间去消化。尤其是那些积分、微分的公式,看得我有点眼花缭乱。我更希望书中能多一些结合具体工程案例的讲解,比如说,在音频处理中,如何设计滤波器来消除人声中的杂音,或者在图像处理中,如何利用滤波来锐化图像或者去除伪影。如果能有清晰的图示和流程图来辅助说明,那就更好了。目前我还在前面几章,对各种滤波器的基本原理还在摸索阶段,对参数的选择、权重的确定这些细节还不太明朗。希望后面的章节能有所突破,让我能真正领悟到滤波的精髓,并能将其运用到我自己的项目实践中去。这本书给我的第一印象是理论性很强,内容丰富,但深度和广度都达到了相当高的水平,对于真正掌握滤波技术,还需要反复研读和实践。

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卡曼滤波

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卡尔曼滤波

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第五章的极大信噪比滤波在天王星光环检测中的应用,写得很好,引人入胜。

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卡曼滤波

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