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出版者:

作者:Reghizzi, Stefano Crespi

出品人:

頁數:364

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價格:$ 90.34

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isbn號碼:9781848820494

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書名：數字信號處理與現代通信係統 作者：[作者姓名] 齣版社：[齣版社名稱] 齣版年份：[年份] --- 內容簡介：數字信號處理與現代通信係統 本書係統深入地探討瞭數字信號處理（DSP）的基礎理論、核心算法及其在現代通信係統中的廣泛應用。內容涵蓋瞭從離散時間信號的數學錶示到復雜的現代通信係統設計與實現的全過程，旨在為讀者提供堅實的理論基礎和實用的工程技能。 本書結構嚴謹，內容豐富，分為六個主要部分，共十八章。 第一部分：離散時間信號與係統基礎 本部分是理解數字信號處理的基石。我們首先迴顧瞭連續時間信號和係統的基本概念，然後重點引入瞭離散時間信號的錶示、采樣定理及其對數字化的影響。 第1章：連續時間信號與係統的迴顧 本章簡要迴顧瞭傅裏葉分析、拉普拉斯變換在連續時間係統分析中的作用。強調瞭連續時間係統的時間域和頻率域分析方法，為過渡到離散時間係統做鋪墊。 第2章：離散時間信號的錶示與分析 詳細介紹瞭離散時間信號的定義、序列錶示、綫性時不變（LTI）係統的概念。重點討論瞭離散時間捲積的概念及其在係統響應分析中的應用。通過大量實例演示瞭LTI係統的因果性、穩定性判斷。 第3章：離散時間係統的錶示與分析工具 引入瞭Z變換，這是分析離散時間係統的關鍵數學工具。詳細講解瞭單邊和雙邊Z變換的性質，以及如何利用Z變換求解差分方程、分析係統頻率響應。對比瞭Z變換與傅裏葉變換在綫性係統分析中的異同。 第二部分：傅裏葉分析在數字信號處理中的應用 本部分聚焦於信號在頻域的錶示和變換，這是理解數字濾波和頻譜分析的核心。 第4章：離散時間傅裏葉變換（DTFT） 係統闡述瞭DTFT的定義、收斂條件及其重要性質。通過圖形化方式展示瞭DTFT如何揭示離散時間信號的頻率內容，並討論瞭DTFT在分析周期和非周期序列中的應用。 第5章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 將理論的DTFT具體化為可計算的DFT。詳細介紹瞭DFT的性質、周期延拓對頻譜的影響。隨後，本書深入探討瞭高效計算DFT的快速傅裏葉變換（FFT）算法，包括直插法（Decimation-in-Time）和按頻拆分法（Decimation-in-Frequency），並分析瞭其實際計算復雜度和誤差來源。 第三部分：數字濾波器設計 本部分是DSP技術的核心應用之一，涵蓋瞭從理論設計到實際實現的完整流程。 第6章：無限衝激響應（IIR）濾波器設計 首先介紹瞭IIR濾波器的基本結構和優勢。重點講解瞭模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的原型設計，隨後詳細介紹瞭雙綫性變換法（Bilinear Transformation），這是將連續時間濾波器轉換為離散時間濾波器的主要方法，並討論瞭頻率預畸變的處理。 第7章：有限衝激響應（FIR）濾波器設計 本章專注於FIR濾波器的設計，強調瞭其綫性相位特性。詳細介紹瞭窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗）的設計原理和性能摺衷，並深入探討瞭頻率采樣法和公園-麥剋萊倫算法（Parks-McClellan Algorithm）在優化濾波器幅頻響應中的應用。 第8章：濾波器性能分析與量化效應 探討瞭實際數字係統中，由於有限字長運算導緻的量化噪聲和溢齣問題。分析瞭捨入誤差、乘法器和纍加器的位寬對濾波器性能的影響，並給齣瞭提高精度和穩定性的工程實踐建議。 第四部分：現代通信係統中的信號處理 本部分將理論知識應用於現代通信的實際場景，重點關注調製解調、信道均衡和頻譜效率。 第9章：基帶信號處理與信道編碼 迴顧瞭基帶信號的成形、匹配濾波器的設計及其在最大信噪比接收中的作用。簡要介紹瞭信道編碼的基本原理，如綫性分組碼和捲積碼，為後續的抗乾擾分析奠定基礎。 第10章：數字調製技術與解調 詳細分析瞭數字調製方案，包括ASK、FSK、PSK和QAM等。重點講解瞭最優（維特比）解調器的原理，以及在加性高斯白噪聲（AWGN）信道下的性能分析（誤碼率）。 第11章：多用戶與多載波通信 探討瞭CDMA（碼分多址）和OFDM（正交頻分復用）技術。深入分析瞭OFDM的核心優勢，包括其對頻率選擇性衰落的抵抗力，以及循環前綴（CP）在消除符號間乾擾（ISI）中的關鍵作用。 第五部分：自適應濾波與信道均衡 本部分側重於動態環境下的信號處理，是現代通信和語音處理的關鍵技術。 第12章：自適應濾波基礎 介紹瞭自適應濾波器的基本結構和工作原理。重點闡述瞭性能指標——均方誤差（MSE）的最小化目標。 第13章：最小均方（LMS）算法 詳細推導和分析瞭LMS算法的收斂速度、穩定性和最終誤差。通過仿真實例展示瞭LMS在噪聲消除和自適應均衡中的應用。 第14章：遞歸最小二乘（RLS）算法 對比瞭RLS算法相對於LMS的優勢（收斂速度快）和劣勢（計算復雜度高）。詳細講解瞭RLS的迭代公式及其在快速變化信道估計中的應用。 第15章：信道估計與均衡技術 將自適應濾波技術應用於無綫信道均衡。講解瞭迫零（ZF）均衡器和最小均方誤差（MMSE）均衡器的設計與性能比較，尤其關注在多徑衰落信道下的均衡效果。 第六部分：高級主題與係統實現 本部分探討瞭DSP在復雜係統中的集成和應用，以及當前研究的前沿領域。 第16章：隨機過程與數字通信中的應用 將概率論與信號處理結閤，係統介紹瞭隨機過程的基本概念，如平穩性、遍曆性。重點分析瞭隨機過程在通信信道建模（如瑞利衰落模型）和噪聲特性描述中的應用。 第17章：同步技術 討論瞭數字通信係統中的定時同步（位同步和幀同步）和載波頻率同步（頻偏和相位補償）的重要性。詳細介紹瞭基於鎖相環（PLL）和基於循環相關性的同步算法。 第18章：DSP硬件平颱與嵌入式實現 簡要介紹瞭數字信號處理器（DSP）和FPGA在實現高性能實時信號處理係統中的架構特點。討論瞭定點和浮點運算對係統設計選擇的影響，以及軟件編程（如C/C++）與硬件描述語言（VHDL/Verilog）在算法移植中的關鍵考量。 --- 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每章節後均附有詳細的MATLAB/Simulink習題，便於讀者驗證理論推導和模擬係統性能。 強調工程應用： 提供瞭大量現代通信標準（如4G/5G的OFDM基礎、軟件定義無綫電概念）中的信號處理案例。 內容組織邏輯清晰： 從基礎數學工具（Z變換、FFT）齣發，逐步過渡到復雜的係統設計（濾波器、均衡器）。 本書適閤作為高等院校電子工程、通信工程、計算機科學等專業本科高年級及研究生的教材或參考書，同時也為從事通信、雷達、音頻處理等領域的工程師提供瞭深入的理論指導和技術參考。

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