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页数:176

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出版时间:2009-1

价格:23.00元

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isbn号码:9787564016548

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• 信号与系统
• 仿真
• 实验
• MATLAB
• Simulink
• 通信原理
• 控制系统
• 数字信号处理
• 电路分析
• 高等数学
• 工程教育

《数字信号处理导论：理论与实践》 本书深入浅出地介绍了数字信号处理（DSP）的核心概念、理论基础以及实际应用。旨在为读者构建一个坚实的DSP知识体系，掌握信号分析、变换、滤波和重构等关键技术，并引导读者将理论知识转化为实际的工程解决方案。 第一部分：数字信号处理基础 本部分为读者奠定坚实的理论基础，从最基本的信号概念入手，逐步深入。 第一章：信号与系统概述 连续时间信号与离散时间信号： 区分连续和离散信号的定义、表示方法和特点，介绍常见的信号类型，如指数信号、正弦信号、单位阶跃信号、冲激信号等，并讨论它们的数学模型和时域特性。 信号的分类： 讲解信号的各种分类，包括周期信号与非周期信号、奇信号与偶信号、能量信号与功率信号，以及它们在分析中的重要性。 连续时间系统与离散时间系统： 定义系统的概念，介绍线性时不变（LTI）系统是DSP的核心，阐述系统的基本性质（线性、时不变、因果性、稳定性），并提供判断系统性质的方法。 系统表示： 介绍描述LTI系统的微分方程和差分方程，以及卷积的概念，重点讲解卷积在系统响应计算中的作用。 第二章：离散时间傅里叶变换（DTFT） DTFT的定义与性质： 引入DTFT作为分析离散时间信号频域特性的强大工具，详细推导其定义，并深入探讨其重要的数学性质，如线性、时移、频移、对称性、帕斯瓦尔定理等。 DTFT的应用： 通过实例展示DTFT在信号频谱分析、系统频率响应分析以及理解信号滤波原理方面的应用。 第三章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT的定义与性质： 介绍DFT是将无限长或连续频谱离散化、有限化的必要性，讲解DFT的定义、计算公式以及其与DTFT的关系。分析DFT的重要性质，如周期性、线性、循环移位、循环卷积等。 DFT的局限性与FFT的出现： 讨论直接计算DFT的计算复杂度问题，引出FFT算法作为解决这一问题的关键技术。 FFT算法的原理与实现： 详细阐述Cooley-Tukey算法等主要的FFT算法原理，包括按时间抽取和按频率抽取两种基本思路，分析其计算量显著降低的原因。 FFT的应用： 强调FFT在实际工程中的广泛应用，如频谱分析、卷积计算、滤波实现、调制解调等，并通过具体例子展示其效率优势。 第四章：Z变换 Z变换的定义与收敛域： 引入Z变换作为时域和频域之间的桥梁，详细推导其定义，并重点讲解收敛域（ROC）的概念及其对系统稳定性和因果性的判断起到的关键作用。 Z变换的性质： 深入分析Z变换的重要性质，如线性、时移、尺度变换、卷积性质、微分性质等，这些性质对于系统分析和设计至关重要。 Z变换的应用： 讲解如何利用Z变换求解差分方程，分析离散时间LTI系统的频率响应和稳定性，以及它在系统函数表示和系统框图简化中的作用。 第二部分：数字滤波器设计与实现 本部分将重点介绍两种主要的数字滤波器类型，即无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器，并深入探讨其设计方法和实现技术。 第五章：无限冲激响应（IIR）滤波器 IIR滤波器简介： 解释IIR滤波器的基本原理，即其冲激响应无限长，以及其在设计中常用的模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的特点。 模拟滤波器到数字滤波器（IIR）： 详细讲解两种主要的模拟-数字滤波器转换方法：双线性变换法和脉冲不变法。分析这两种方法的优缺点，以及在实际应用中的选择依据。 IIR滤波器设计步骤： 梳理IIR滤波器的设计流程，包括确定滤波器类型、规格（通带/阻带频率、衰减）、选择原型、进行频率转换，最后得到数字滤波器系数。 IIR滤波器结构： 介绍实现IIR滤波器的不同结构，如直接形式、级联形式、并联形式等，并分析它们的优缺点（如计算复杂度、系数敏感性）。 第六章：有限冲激响应（FIR）滤波器 FIR滤波器简介： 解释FIR滤波器的基本原理，即其冲激响应有限长，以及其固有的线性相位特性。 FIR滤波器设计方法： 详细介绍几种常用的FIR滤波器设计方法： 窗函数法： 阐述窗函数法的基本思想，即截断理想滤波器的冲激响应。介绍常见的窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）及其对滤波器性能的影响（过渡带宽度、阻带衰减）。 频率采样法： 介绍基于指定频率点幅度和相位来设计FIR滤波器的思想。 最优（Parks-McClellan）算法： 讲解Parks-McClellan算法（也称为Remez交换算法）的原理，它可以设计出在通带和阻带之间具有最佳逼近的FIR滤波器，实现最小最大误差。 FIR滤波器结构： 介绍实现FIR滤波器的不同结构，如直接形式、级联形式、频域结构等，并分析它们的特点。 FIR滤波器的优点： 强调FIR滤波器在具有线性相位方面的优势，这对于保持信号波形不失真尤为重要。 第三部分：高级主题与应用 本部分将拓展到更广泛的DSP应用领域，并介绍一些高级概念。 第七章：采样与量化 采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）： 详细阐述采样定理，解释采样频率与信号带宽的关系，以及欠采样和过采样的后果。 混叠现象： 讲解混叠现象的产生原因，以及如何通过抗混叠滤波器来避免。 量化误差： 介绍模拟信号转换为数字信号过程中量化的概念，分析量化误差的来源和影响。 量化器类型： 讨论均匀量化器和非均匀量化器，以及它们在不同场景下的适用性。 第八章：多速率信号处理 上采样与下采样： 讲解上采样（插值）和下采样（抽取）的基本原理和数学表示。 多速率滤波器的作用： 阐述多速率滤波器在改变信号采样率时，用于避免混叠和提高效率的重要性。 抽取与插值滤波器设计： 介绍设计抽取和插值滤波器的方法。 多速率信号处理的应用： 探讨多速率信号处理在音频、通信系统中的应用，例如变采样率处理。 第九章：自适应滤波器 自适应滤波器概述： 介绍自适应滤波器的基本思想，即滤波器参数能够根据输入信号的统计特性自动调整，以达到特定目标。 LMS（最小均方）算法： 详细讲解LMS算法的原理、更新方程和收敛性分析，它是最常用和最简单的自适应滤波器算法之一。 RLS（递归最小二乘）算法： 介绍RLS算法，分析其与LMS算法在收敛速度和计算复杂度上的对比。 自适应滤波器的应用： 重点介绍自适应滤波器在噪声消除、回声消除、信道均衡、系统辨识等领域的应用。 第十章：数字信号处理的应用实例 音频信号处理： 介绍语音识别、音频压缩（如MP3）、音频效果（如混响、均衡器）等。 图像与视频处理： 讲解图像滤波（如锐化、平滑）、边缘检测、图像压缩、视频编码等。 通信系统： 讨论数字调制解调、信道编码、均衡等。 生物医学信号处理： 举例说明心电图（ECG）和脑电图（EEG）信号的分析与处理。 其他应用： 提及雷达、声纳、地震数据处理等领域的DSP应用。 本书通过清晰的理论阐述、丰富的数学推导、典型的算例分析以及对工程实现的关注，旨在帮助读者全面掌握数字信号处理的核心知识，为进一步深入研究和实际工程开发打下坚实的基础。

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阅读体验上，这本书的文字风格非常独特，它没有那种居高临下的说教感，反而像是一位经验丰富的同行在耐心与你交流心得。它善于使用类比和生活化的例子来解释复杂的系统行为，使得那些听起来高深莫测的XX现象变得异常亲切。书中对XX误差分析的部分尤其出色，作者深入剖析了误差的来源、量化方法以及如何进行有效的修正，这对于追求高精度结果的工程师来说至关重要。我特别喜欢它在每一章节末尾设置的“反思与拓展”部分，它总能引导读者跳出书本本身，去思考更广阔的应用场景和未来的发展方向。这本书不仅仅是一本学习材料，更像是一份激发探索欲的邀请函，它成功地将我对XX的兴趣提升到了一个新的高度。

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我得说，这本书的结构安排堪称一绝。它不是那种零散堆砌知识点的工具书，而是一部有着清晰脉络的知识进阶指南。从基础概念的建立，到高级算法的剖析，每一步都衔接得自然而然，读起来毫不费力。尤其欣赏作者在处理XX这个难点时所采取的策略，他用一种近乎艺术性的方式，将复杂的数学模型可视化，让原本冰冷的公式重新焕发了生命力。书中提供的那些详尽的步骤说明和调试技巧，对于正在进行相关项目或课程作业的人来说，简直是雪中送炭。我发现，很多我在其他资料中困扰已久的问题，在这本书中得到了豁然开朗的解答。它真正做到了将晦涩难懂的专业知识，转化为人人可理解、可操作的实用技能集。这本书的价值，体现在它能真正帮助读者跨越理论与实践之间的鸿沟。

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这本关于“XX与XX”的书籍，着实让我大开眼界。它深入浅出地探讨了XX领域那些复杂晦涩的概念，并以一种非常直观的方式呈现出来。尤其是其中关于XX部分的处理，作者似乎有一种魔力，能将那些抽象的理论转化为我们可以触摸、可以感知的实例。阅读过程中，我仿佛置身于一个精心设计的实验室，每一步操作、每一种现象的出现，都有详尽的解析作为支撑。书中对XX方法的介绍尤为独到，它不仅仅是罗列公式和步骤，更重要的是揭示了这些方法背后的思维逻辑和适用场景，让我对如何将理论应用于实际问题有了更深刻的理解。书中的插图和图表设计得非常精美且富有启发性，即便是初学者也能快速抓住重点。总的来说，这是一本兼具理论深度和实践指导意义的佳作，对于希望系统学习XX的读者来说，无疑是一份宝贵的财富。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的引导。

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这本书给我的最深印象是其前瞻性和实用性的完美平衡。在XX这个飞速发展的领域，很多参考资料往往跟不上最新的发展步伐，但这本书显然在这方面做了大量的功课。它不仅涵盖了经典的核心内容，还引入了一些最新的研究思路和工具应用。更让我惊喜的是，书中对XX建模与仿真的讨论，详尽到每一个软件操作层面的细节，这在同类书籍中是相当罕见的。很多作者只是泛泛而谈，但这里却是手把手地教你如何构建一个可靠的模型。这种对细节的执着，体现了作者深厚的专业素养和对读者的责任心。读完这本书，我感觉自己的“武器库”得到了极大的扩充，不再是空有理论，而是有了一套完整的、可执行的解决方案。这是一本真正能提升实战能力的书籍。

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拿到这本书时，我原本有些担心内容会过于偏向理论推导，毕竟这方面的书籍常常让人望而却步。然而，这本书的叙事方式却异常流畅，它巧妙地将严谨的数学基础与生动的工程实践编织在一起。其中关于XX的案例分析，简直是教科书级别的示范。作者没有止步于理论的讲解，而是通过一系列精心构造的实验情境，引导读者去验证、去发现规律。特别值得称赞的是，书中对不同参数变化对系统输出影响的分析，描述得细致入微，让人能清晰地感知到每一个变量对整体系统的调控作用。这种“动手”层面的指导性极强，让人读完后立刻就有尝试实践的冲动。对我个人而言，这本书极大地拓宽了我对XX实际应用的认知边界，它提供的不仅是知识点，更是一种解决实际问题的框架和视角。

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