國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版） [Introduction to Digital Signal Processing Using MATLAB（Second Edition）] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 羅伯特·J·希林（Schilling R.J.） 著，殷勤業，王文傑，鄧科，張建國 譯

圖書標籤:

• 數字信號處理
• MATLAB
• 信號處理
• 教材
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 算法
• 第二版
• 名校教材

齣版社： 西安交通大學齣版社

ISBN：9787560560236

版次：2

商品編碼：11446365

包裝：平裝

叢書名： 國外名校最新教材精選

外文名稱：Introduction to Digital Signal Processing Using MATLAB（Second Edition）

開本：16開

齣版時間：2014-03-01###

內容簡介

　　《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》的新版將原來的兩部分改為三個部分：I．信號與係統分析；II．數字濾波器設計；III．高級信號處理。將基礎內容擴展為導論性介紹並增加例子和案例學習以及大量的章末習題。

　　《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》共9章內容：
　　1．信號處理
　　2．離散時間係統的時域分析
　　3．離散時間係統的頻域分析
　　4．傅裏葉變換與信號的頻譜
　　5．濾波器設計規範
　　6．FIR濾波器設計
　　7．IIR濾波器設計
　　8．多速率信號處理
　　9．自適應信號處理
　　附錄

　　《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》每一章都遵循“動機”→“概念、技術、例題”→“GUI軟件、案例學習”→“習題”的結構由簡單到復雜進行介紹。對更深入和特殊的內容在章末標有“*”。
　　《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》的一個獨有特點是FDSP工具箱，包含每章的GUI模塊，信號處理函數庫，書中齣現的所有的MATLAB例子、圖和錶格，以及在綫幫助。
　　《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》適閤作為電氣、電子與計算機專業及數字信號處理相關領域的本科生和低年級的研究生的教材，也可供工程技術人員和自學者使用。

作者簡介

　　羅伯特·J·希林（Robert J.Schilling）美國剋拉剋森大學電氣與計算機工程教授。

桑德拉·L·哈裏斯（Sandra L.Harris）美國剋拉剋森大學化學工程副教授。

內頁插圖

目錄

譯者序
前言
第一部分 信號與係統分析
第1章 信號處理
1.1 動機
1.1.1 數字和模擬處理
1.1.2 總諧波失真（THD）
1.1.3 陷波器
1.1.4 有源噪聲控製
1.1.5 視頻摻混
1.2 信號與係統
1.2.1 信號分類
1.2.2 係統分類
1.3 連續時間信號的采樣
1.3.1 調製式采樣
1.3.2 混疊
1.4 連續時間信號的重建
1.4.1 重建公式
1.4.2 零階保持
1.5 前置濾波器和後置濾波器
1.5.1 抗混疊濾波器
1.5.2 抗鏡像濾波器
1.6 DAC與ADC電路
1.6.1 數／模變換器
1.6.2 模／數變換器（ADC）
1.7 FDSP工具箱
1.7.1 FDSP驅動模塊
1.7.2 工具箱函數
1.7.3 GUI模塊
1.8 GUI軟件與案例學習
1.9 本章小結
1.10 習題
1.10.1 分析與設計
1.10.2 GUI仿真
1.10.3 MATLAB計算

第2章 離散時間係統的時域分析
2.1 動機
2.1.1 傢庭抵押貸款
2.1.2 雷達測距
2.2 離散時間信號
2.2.1 信號分類
2.2.2 常見信號
2.3 離散時間係統
2.4 差分方程
2.4.1 零輸入響應
2.4.2 零狀態響應
2.5 方框圖
2.6 脈衝響應
2.6.1 FIR係統
2.6.2 IIR係統
2.7 捲積
2.7.1 綫性捲積
2.7.2 圓周捲積
2.7.3 補零延拓
2.7.4 反捲積
2.7.5 多項式算法
2.8 相關
2.8.1 綫性互相關
2.8.2 循環互相關
2.9 時域穩定性
2.10 GUI軟件與案例學習
2.11 本章小結
2.12 習題
2.12.1 分析與設計
……

第二部分 數字濾波器設計
第三部分 高級信號處理

前言/序言

數字信號處理：理論、算法與實踐 內容概述 本書係統地介紹瞭數字信號處理（DSP）的基本概念、核心理論、關鍵算法以及實際應用。全書共分為 X 章，層層遞進，從信號與係統的基礎理論齣發，逐步深入到離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）、數字濾波器設計、譜估計等 DSP 的核心技術，最後探討瞭在通信、音頻、圖像處理等領域的典型應用。本書旨在為讀者構建一個紮實的 DSP 理論框架，同時強調實際操作能力，鼓勵讀者通過動手實踐來加深理解。 第一部分：信號與係統基礎 第一章：信號與係統概述 本章將為讀者建立對信號和係統的基本認知。我們將首先定義什麼是信號，並介紹信號的分類，包括連續時間信號與離散時間信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號，以及偶函數信號與奇函數信號。通過生動的例子，幫助讀者理解不同類型信號的特性。 接著，我們將深入探討係統的概念。係統是輸入信號通過某種變換産生輸齣信號的機製。我們將介紹係統的基本性質，包括綫性、時不變性、因果性以及穩定性。這些性質是分析和設計 DSP 係統的基礎。我們將通過數學推導和圖示，清晰地闡述每一項性質的含義和重要性。 最後，本章將介紹信號與係統的基本運算，如捲積、加法、乘法等，並展示如何用數學模型來描述一個係統。理解這些基本運算將為後續章節中復雜的算法分析奠定基礎。 第二章：連續時間信號與係統 本章將聚焦於連續時間信號和係統。我們將詳細介紹連續時間傅裏葉變換（CTFT）及其性質，包括綫性、時移、頻移、尺度變換、對稱性、捲積性質和積分性質。CTFT 是分析連續時間信號頻譜特性的重要工具，我們將通過實例演示如何運用 CTFT 來理解信號的頻率成分。 此外，本章還將深入介紹連續時間係統的分析方法。我們將探討微分方程在描述連續時間 LTI 係統中的作用，並介紹如何利用拉普拉斯變換來分析 LTI 係統的穩定性和頻率響應。拉普拉斯變換能夠將復雜的微分方程轉化為代數方程，大大簡化瞭係統的分析過程。我們將通過求解不同類型的係統方程，展示拉普拉斯變換的應用。 第三章：離散時間信號與係統 本章將過渡到離散時間信號和係統。我們將介紹離散時間信號的錶示方法，如序列、采樣等，並討論其分類，包括離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其性質。DTFT 是分析離散時間信號頻譜的通用方法，但它往往會導緻非周期性的頻譜。 本章的核心內容之一是 Z 變換。我們將詳細介紹 Z 變換的定義、收斂域（ROC）以及其重要的性質，如綫性、時移、尺度變換、捲積性質、微分性質等。Z 變換是分析離散時間 LTI 係統的強大工具，它能夠將差分方程轉化為代數方程，並揭示係統的極點和零點信息，從而判斷係統的穩定性和頻率響應。我們將通過求解各種差分方程，展示 Z 變換在係統分析中的優勢。 第二部分：數字信號處理核心技術 第四章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 本章是 DSP 的核心內容之一。我們將引入離散傅裏葉變換（DFT），它是連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）在有限長離散信號上的離散化版本。我們將詳細介紹 DFT 的定義、性質，以及其與 DTFT 的關係。 盡管 DFT 在理論上很重要，但直接計算 DFT 的復雜度很高。因此，本章將重點介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法。FFT 是一類高效計算 DFT 的算法，它極大地降低瞭計算量，使得 DFT 在實際應用中成為可能。我們將介紹最經典的兩種 FFT 算法：按時間抽取的 FFT（Cooley-Tukey 算法）和按頻率抽取的 FFT。通過對比分析，讀者將深刻理解 FFT 的計算效率優勢。本章還將探討 DFT 的一些實際應用，如頻譜分析和捲積的快速計算。 第五章：數字濾波器設計 數字濾波器是 DSP 中最基本也是最重要的工具之一，用於改變信號的頻譜特性，如去除噪聲、提取特定頻率成分等。本章將詳細介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 對於 IIR 濾波器，我們將介紹其設計方法，包括從模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）齣發，通過雙綫性變換等方法將其轉換為數字濾波器。我們將討論 IIR 濾波器的優點（如高效率）和缺點（如可能的不穩定性）。 對於 FIR 濾波器，我們將介紹其設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）和頻率采樣法。我們將分析不同窗函數的特性及其對濾波器性能的影響。FIR 濾波器的主要優點是其穩定性以及綫性相位特性，這在某些應用中至關重要。 本章還將對比 IIR 和 FIR 濾波器在性能、實現復雜度等方麵的差異，幫助讀者根據具體應用場景選擇閤適的濾波器類型。 第六章：數字濾波器的實現 設計完濾波器後，關鍵在於如何在實際係統中高效地實現它們。本章將深入探討數字濾波器的實現結構。我們將介紹直接型、規範型（如二階段結構）等 IIR 濾波器實現結構，以及直接型、躂躂型等 FIR 濾波器實現結構。 我們將分析不同實現結構的優缺點，例如計算復雜度、對量化誤差的敏感性以及實現靈活性。通過對這些結構的深入理解，讀者可以為實際的 DSP 係統設計選擇最優的實現方案。本章還會討論濾波器在實際應用中遇到的量化效應問題，以及如何通過一些技巧來減輕量化誤差的影響。 第七章：譜估計 譜估計是指從含噪聲的觀測數據中估計信號的功率譜密度。本章將介紹幾種經典的譜估計方法。 首先，我們將介紹非參數譜估計方法，如周期圖法和改良周期圖法。我們將分析這些方法的原理、優缺點以及它們在估計過程中的局限性。 接著，我們將深入探討參數譜估計方法。我們將介紹 Autoregressive (AR)、Moving Average (MA) 和 Autoregressive Moving Average (ARMA) 模型，並講解如何利用這些模型來估計信號的功率譜。參數譜估計方法通常能夠獲得更精細的譜估計結果，尤其是在信號具有一定模型特性的情況下。 本章還會提及一些更高級的譜估計技術，為讀者提供進一步學習的入口。 第八章：多速率信號處理 多速率信號處理研究的是在不同采樣率之間進行信號處理的技術。本章將介紹信號采樣率轉換的基本概念，包括上采樣（插值）和下采樣（抽取）。我們將詳細講解實現采樣率轉換的各種方法，包括零填充法、插值法以及濾波器組等。 多速率信號處理在許多領域都有廣泛應用，例如數字通信係統中的信道編碼/解碼、音頻和視頻壓縮、以及傳感器網絡等。我們將通過具體的例子來說明多速率信號處理在這些領域的實際作用。 第三部分：DSP 的應用與進階 第九章：自適應信號處理 自適應信號處理是 DSP 的一個重要分支，其核心思想是濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其參數，以達到最佳的濾波效果。本章將介紹幾種經典的自適應濾波器算法，包括最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法。 我們將詳細推導這兩種算法的原理，並分析它們的收斂性能、計算復雜度以及適用範圍。自適應濾波器在許多領域都有重要應用，例如噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等。我們將通過具體的案例，展示自適應濾波器在解決實際問題中的強大能力。 第十章：數字信號處理在通信係統中的應用 通信係統是 DSP 最重要的應用領域之一。本章將詳細介紹 DSP 在現代通信係統中的關鍵作用。我們將從基帶信號處理入手，介紹數字調製解調技術，如 QPSK、QAM 等，以及它們在數字信號傳輸中的應用。 接著，我們將探討信道編碼和解碼技術，如捲積碼、Turbo 碼、LDPC 碼等，以及它們如何提高通信係統的可靠性。此外，本章還將介紹均衡技術，用於補償信道失真，以及多載波調製（如 OFDM）在高速率數據傳輸中的應用。 第十一章：數字信號處理在音頻與圖像處理中的應用 本章將聚焦於 DSP 在音頻和圖像處理領域的應用。在音頻處理方麵，我們將介紹音頻信號的采樣、量化、壓縮（如 MP3、AAC）以及音頻效果處理（如混響、均衡）。 在圖像處理方麵，我們將介紹圖像的采樣、量化、濾波（如平滑、銳化）、邊緣檢測以及圖像壓縮（如 JPEG）。本章將通過具體案例，展示 DSP 如何在提升音頻和圖像質量、實現高效存儲和傳輸方麵發揮關鍵作用。 第十二章：DSP 的進階主題與發展趨勢 為瞭拓寬讀者的視野，本章將簡要介紹一些 DSP 的進階主題，為讀者提供進一步學習的指引。這可能包括： 小波變換： 一種比傅裏葉變換更適閤分析非平穩信號的工具。 多通道信號處理： 處理多個同步信號的係統，例如麥剋風陣列。 統計信號處理： 更深入地研究信號的統計特性及其在估計和檢測中的應用。 同時，本章還將展望 DSP 的未來發展趨勢，例如與人工智能、機器學習的結閤，以及在物聯網、5G/6G 通信等新興領域的應用。 本書特色 理論與實踐相結閤： 在講解抽象的理論概念的同時，注重理論與實際應用的結閤，幫助讀者理解理論的價值。 循序漸進的教學方法： 從最基礎的概念開始，逐步深入到復雜的算法和技術，確保讀者能夠係統地掌握 DSP 知識。 清晰的數學推導與圖示： 采用嚴謹的數學推導，並輔以大量的圖示和錶格，幫助讀者直觀地理解概念和算法。 強調理解與應用： 鼓勵讀者通過思考和實踐來加深對知識的理解，並掌握將 DSP 技術應用於實際問題的能力。 目標讀者 本書適閤對數字信號處理感興趣的計算機科學、電子工程、通信工程、自動化等專業的本科生、研究生，以及從事相關領域的工程師和研究人員。閱讀本書無需太多的 DSP 預備知識，但具備一定的數學基礎（如綫性代數、微積分）將有助於更好地理解內容。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，這本書最大的亮點在於它對抽象概念的具象化處理。數字信號處理涉及大量的數學公式和理論，對於許多人來說，這些東西可能顯得遙不可及。然而，這本書通過MATLAB的強大功能，將這些抽象的理論轉化為可視化的圖形和可執行的代碼。我印象最深的是書中關於離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）的講解。過去我對DFT的理解僅僅停留在數學公式的層麵，但通過書中提供的MATLAB代碼，我能夠親眼看到信號在時域和頻域之間的轉換過程，並且能夠直觀地理解頻率分量是如何被提取齣來的。這種“看得見”的學習方式，極大地降低瞭學習門檻，也讓我對信號的本質有瞭更深的認識。它不僅僅是一本教材，更像是一個互動式的學習平颱，讓你在實踐中不斷地理解和掌握知識，而非死記硬背。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本優秀的教材不僅僅是知識的傳授者，更是學習興趣的激發者。這本《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》在這方麵做得相當齣色。書中並沒有一味地強調理論的嚴謹性，而是將重點放在瞭如何運用數字信號處理的技術解決實際問題。例如，書中會講解如何利用數字濾波技術去除音頻信號中的噪聲，如何利用FFT分析心電圖信號的頻譜特徵，甚至如何進行簡單的圖像增強。這些貼近實際應用的例子，讓我看到瞭數字信號處理的無限可能，也讓我意識到這項技術在現代社會中的重要性。它不再是純粹的學術研究，而是能夠實實在在地改善我們的生活。這本書讓我從被動接受知識，轉變為主動探索知識，我開始思考，在我的學習和工作中，還能運用哪些數字信號處理的技術來解決問題。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始是被這本書的“MATLAB實現”這幾個字吸引過來的。我一直在尋找能夠將理論知識快速轉化為實際應用的途徑，而MATLAB恰恰是數字信號處理領域最常用的工具之一。這本書沒有辜負我的期望，它提供瞭一套非常完整的學習路徑，從最基礎的信號采樣、量化開始，一步步深入到更復雜的信號處理技術，比如捲積、相關、以及各種變換。書中對每一個概念的解釋都力求清晰易懂，並且配有大量的圖示和代碼示例，這對於我這樣的初學者來說是極大的福音。我記得我第一次嘗試用MATLAB實現一個簡單的FIR濾波器時，雖然遇到瞭一些小小的bug，但在參照書中示例的情況下，我很快就解決瞭問題，並且成功地實現瞭濾波功能。這種即時反饋讓我感到非常有成就感，也更加激發瞭我深入學習的動力。這本書就像一個經驗豐富的嚮導，帶著你在數字信號處理的廣闊領域中探索，每一步都踩得很紮實。

評分☆☆☆☆☆

毫無疑問，這本書為我打開瞭一扇通往數字信號處理世界的新大門。我之前對這個領域僅有的瞭解，大多是通過零散的網頁和視頻碎片。而這本書則提供瞭一個係統、嚴謹的學習框架。它將復雜的理論概念分解成一個個易於理解的小模塊，並且每一步都輔以詳實的MATLAB實現。我尤其欣賞書中對於信號處理基本概念的循序漸進的講解，從最基礎的采樣定理到各種濾波器的設計原理，再到頻率分析的各種方法，都梳理得非常清晰。更重要的是，它並非照本宣科，而是巧妙地將理論與實踐緊密結閤。我得以在學習理論的同時，立刻通過MATLAB進行驗證和實驗，這種即時的反饋極大地鞏固瞭我的理解。比如，在學習LMS自適應濾波器時，我不僅理解瞭其工作原理，還能通過修改參數觀察其收斂速度和性能，這種親身體驗遠比單純閱讀文字更能加深印象。這本書確實讓我對數字信號處理的認識有瞭質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本《國外名校最新教材精選：數字信號處理導論-MATLAB實現（第2版）》在我看來，更像是一扇通往數字信號處理奇妙世界的大門，即使你之前對這個領域一無所知，也能在作者的引導下，逐步揭開它的神秘麵紗。它並不是那種枯燥乏味的理論堆砌，而是巧妙地將抽象的數學概念與具體的MATLAB編程實踐相結閤。我尤其喜歡書中對信號頻譜分析的講解，作者通過一係列精心設計的例子，讓我直觀地理解瞭傅裏葉變換的神奇之處，原來我們日常聽到的音樂、看到的圖像，其背後都隱藏著如此豐富的信息，而數字信號處理正是解鎖這些信息的鑰匙。書中對於濾波器設計的部分，也是我反復研讀的章節。從最基礎的低通、高通濾波器，到更復雜的帶通、帶阻濾波器，書中都提供瞭清晰的原理闡述和MATLAB實現代碼，我甚至可以自己動手修改參數，觀察濾波效果的變化，這比單純看書本上的公式要有趣得多，也深刻得多。它讓我體會到瞭理論與實踐相結閤的巨大魅力，也讓我對未來的信號處理學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這門課大學裏沒學好，看這本書搞懂瞭。國外教材的特點是講解詳細、例證豐富靈活，適閤自學，國內教材則感覺闆著麵孔、惜字如金。不足是書中有較多的印刷和內容錯誤。

評分☆☆☆☆☆

感覺泛泛，不適閤初學者啊，實用性強。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

物流很快，書本質量也很好，贊一個！

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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真的很不錯！！！！！！！！

評分☆☆☆☆☆

書是正品，內容很豐富，快遞很給力

評分☆☆☆☆☆

實用好用啊，物超所值，還會來！