数字信号处理（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈树新 编

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
• DSP
• 通信工程
• 电子工程
• 算法
• 数学
• 傅里叶变换
• 滤波
• 系统分析

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040311341

版次：2

商品编码：11806721

包装：平装

丛书名： 通高等教育“十一五”国家级规划教材（高职高专教育）

开本：16开

出版时间：2010-11-01

用纸：胶版纸

页数：253

字数：400000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字信号处理（第2版）》全面系统地介绍了数字信号处理的基本概念、基本原理和基本分析方法，同时还简要介绍了数字信号处理相关的硬件原理和软件仿真方面的知识。全书共分8章，具体内容包括：连续信号与系统的分析，时域离散信号与系统的时域分析，时域离散信号与系统的频域分析，离散傅里叶变换及其快速算法，IIR数字滤波器的理论与设计，FIR数字滤波器的理论与设计，DSP技术的应用和数字信号处理实验。
　　《数字信号处理（第2版）》编者根据多年的教学实践经验，在内容上注重理论与实践的结合，注意从基本技能等方面培养学生，强调理论教学与实践教学的并重。通过对课程内容的优化和提炼，使得内容讲述由浅人深、简明透彻、概念清晰、重点突出，既便于教师组织教学，又利于学生自学。
　　《数字信号处理（第2版）》可作为高职高专院校电类相关专业数字信号处理课程的教材，也可供其它专业学生和工程技术人员阅读和参考，还可作为“数字信号处理”理论培训教材使用。

内页插图

目录

理论篇
第1章 连续信号与系统的分析
1．1 连续信号与系统的时域分析
1．1．1 信号的分类
1．1．2 阶跃信号和冲激信号
1．1．3 系统的分类
1．1．4 冲激响应与线性卷积积分
1．2 连续信号与系统的频域分析
1．2．1 周期信号的频谱分析
1．2．2 非周期信号的频谱分析
1．2．3 傅里叶变换的性质及应用
1．3 连续信号与系统的复频域分析
1．3．1 拉普拉斯变换
1．3．2 拉普拉斯变换的性质
1．3．3 拉普拉斯逆变换
1．4 系统函数与系统特性分析
1．4．1 系统函数
1．4．2 零、极点分布对系统特性的影响
小结
习题
第2章 时域离散信号与系统的时域分析
2．1 时域离散信号
2．1．1 常用的典型序列
2．1．2 序列的运算
2．2 时域离散系统
2．2．1 线性时不变离散系统
2．2．2 离散系统的因果性和稳定性
2．3 模拟信号的数字处理方法
2．3．1 取样及取样定理
2．3．2 数字信号转换成模拟信号
小结
习题
第3章 时域离散信号与系统的频域分析
3．1 序列的傅里叶变换
3．1．1 序列傅里叶变换的定义
3．1．2 序列傅里叶变换的性质
3．1．3 x与x（e）之间的关系
3．2 序列的z变换
3．2．1 z变换的定义
3．2．2 序列特性对收敛域的影响
3．2．3 逆z变换
3．2．4 z变换的主要性质和定理
3．3 利用z变换分析线性离散系统
3．3．1 差分方程的z变换解
3．3．2 系统函数的构建与分析
3．4 离散系统的基本网络结构
3．4．1 用信号流图表示网络结构
3．4．2 无限长脉冲响应基本网络结构
3．4．3 有限长脉冲响应基本网络结构
小结
习题
第4章 离散傅里叶变换及其快速算法
4．1 DFT的定义及物理意义
4．1．1 DFT的定义
4．1．2 DFT和z变换的关系
4．1．3 DFT的线性和周期性
4．2 离散傅里叶变换的性质
4．2．1 循环移位性质
4．2．2 循环卷积定理
4．2．3 DFT的对称性
4．3 频域取样定理
4．3．1 频域取样过程
4．3．2 利用频域取样信号恢复原始信号
4．4 快速傅里叶变换（FFT）
4．4．1 从DFT至0FFT
4．4．2 时域抽取法基-2FFT算法
4．4．3 频域抽取法基-2FFT算法
4．5 FFT算法实现和改进措施
4．5．1 FFT算法实现的特点与规律
4．5．2 改进FFT算法措施
4．6 FFT的应用举例
4．6．1 利用FFT计算IDFT
4．6．2 利用FFT计算线性卷积
4．6．3 利用DFT对信号进行谱分析
小结
习题

技术篇
第5章 IIR数字滤波器的理论与设计
5．1 数字滤波器的基本概念
5．1．1 数字滤波器的分类
5．1．2 数字滤波器的技术要求和设计步骤
5．2 模拟滤波器的设计
5．2．1 模拟低通滤波器的设计指标
5．2．2 巴特沃斯低通滤波器的设计
5．2．3 模拟高通、带通、带阻滤波器的设计
5．3 IIR数字滤波器的设计
5．3．1 利用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
5．3．2 利用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器
5．3．3 利用模拟滤波器设计IIR数字高通、带通和带阻滤波器
5．3．4 IIR数字滤波器的直接设计法——零极点累试法
小结
习题
第6章 FIR数字滤波器的理论与设计
6．1 FIR数字滤波器特性
6．1．1 线性相位条件
6．1．2 线性相位FIR滤波器幅度特性
6．1．3 线性相位FIR滤波器零点分布和网络结构
6．2 利用窗函数法设计FIR滤波器
6．2．1 窗函数设计法的基本思想
6．2．2 常用的窗函数
6．2．3 用窗函数法设计兀R滤波器
6．3 利用频率取样法设计FIR滤波器
6．3．1 FIR网络的频率取样结构
6．3．2 频率取样法的基本思想
6．3．3 频率取样法需要解决的问题与对策
6．4 IIR和FIR数字滤波器的比较
小结
习题

应用篇
第7章 DSP技术的应用
7．1 DSP技术的概念及其发展
7．1．1 DSP系统的基本概念
7．1．2 芯片选择
7．1．3 DSP发展
7．2 DSP处理器的主要结构特点
7．2．1 哈佛结构
7．2．2 硬件乘法器和特殊的DSP指令
7．2．3 指令系统的多级流水线
7．2．4 其它特点
7．3 德州仪器公司（TI）的系列DSP
7．3．1 TMS320C2000系列DSP
7．3．2 TMS320C5000系列DSP
7．3．3 TMS320C6000系列DSP
7．4 DSP的开发环境
7．4．1 C编译器
7．4．2 汇编语言工具
7．4．3 系统集成与调试工具
7．4．4 集成开发环境CCS简介
7．4．5 DSP的操作系统
小结
习题

第8章 数字信号处理实验
实验1 MATLAB基础及基本信号产生
实验2 时域取样与频域取样
实验3 信号、系统及响应
实验4 应用快速傅里叶变换对信号进行频谱分析
实验5 用脉冲响应不变法设计IIR滤波器
实验6 用窗函数法设计FIR滤波器
实验7 信号幅度调制与解调
实验8 信号滤波
实验9 电话拨号音合成与识别

附录 MATLAB编程简介
部分习题解答
参考文献

前言/序言

　　《数字信号处理》第1版自2005年出版以来，在多所院校使用，受到教师和学生的好评，这让我们感到十分欣慰。本次再版的原因主要有以下几方面：
　　1.自本书第1版出版以来，我们与多所院校的教师就本教材相关内容进行了深入探讨和交流，得到了大量有益的建议。在教学活动中使用本书的教师、学生们对本书提出了很多很好的意见，同时我们也发现了许多需要改进之处。
　　2.数字信号处理领域无论是理论和算法的发展，还是器件的更新，其速度往往超出我们的预料，这样就促使我们及时更新和充实相关内容和知识。
　　3.在第1版中有些内容和印刷错误需要调整和修正。
　　考虑到数字信号处理理论和技术的发展，以及课程教学内容的系统性和连贯性，第2版在保持教材原有基本结构和风格模式的基础上，对第1版书中一些内容进行了调整和修订，同时对部分章节进行了重新编写，具体完成了以下工作：
　　1.在基本保持原书的编写风格基础上，注重数字信号处理理论的系统性、实用性与现代数字技术先进性的有机结合，突出基本理论、基本概念和基本分析方法的讲解，强调本书理论篇、技术篇和应用篇的关联性，因此，对第1章～第6章中部分内容进行了调整与修正。
　　2.对原书第7章内容进行了重新编写，为了更贴近技术应用，将第7章标题更改为“DSP技术的应用”。同时，为了能够让学生在几节课的时间里掌握DSP技术应用的初步知识，我们首先介绍了DSP技术的概念及其发展情况，给出了DSP系统的相关概念，探讨了芯片选择方法和依据。然后介绍了DSP处理器的主要结构特点，在简要分析哈佛结构、多级流水线等DSP基本结构特点的基础上，对现代DSP一些特殊的结构特点进行了描述。接着结合当今DSP发展应用的趋势，分别介绍了TI公司的C2000、C5000和C6000系列DSP芯片。最后，介绍了DSP的开发环境，分析了集成开发环境CCS。
　　3.原书第8章内容利用SystemView软件编写了四个实验，进行了相关理论研究的演示，由于该软件只需通过对相关的功能模块（Token）进行连接和有关参数设置即可完成系统仿真功能，读者几乎不用做任何与编程有关的工作，因此，对于教学的演示过程取得了较好的效果。但是，随着MATLAB软件版本的不断提升，特别是Simulink软件功能的进一步强大，上述SystemView软件完成的可视化结果，利用Simulink软件均能完成，为了确保本书内容编排的一致性，为此将第8章进行重新编写，其内容涉及由学生参与的9个实验。

《数字信号处理（第2版）》 导论 在当今高度信息化的时代，数字信号处理（DSP）技术已成为连接物理世界与数字世界的重要桥梁。从我们日常使用的手机、电脑，到更复杂的医疗成像、雷达系统、通信网络，再到前沿的人工智能和机器学习领域，DSP的身影无处不在，深刻地影响着我们的生活和科技发展的方向。 本书，《数字信号处理（第2版）》，旨在为读者构建一个坚实而全面的DSP理论与实践体系。我们不仅仅关注抽象的数学概念，更注重它们在实际应用中的意义与价值。第二版在前一版的基础上，进行了大量的更新与扩充，力求更贴近当前DSP领域的发展前沿，并为不同背景的读者提供一条清晰的学习路径。 本书特色与内容概述 本书内容详实，结构严谨，从基础理论出发，逐步深入到高级概念和实际应用，力求做到： 1. 理论体系的系统性与连贯性： 我们从最基本的数字信号的表示、采样定理入手，详细讲解了离散时间信号与系统的基本概念，包括卷积、差分方程、系统函数等，为后续学习奠定坚实基础。 2. 傅里叶变换家族的深入剖析： 傅里叶变换是DSP的核心工具。本书详细介绍了离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的原理、性质和计算方法。我们特别强调了DFT在实际工程中的应用，如频谱分析、滤波器设计等，并通过大量图示和示例，帮助读者直观理解复杂的频域概念。 3. 滤波器设计理论与实践： 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色，用于提取有用信息、去除噪声。本书系统地介绍了数字滤波器的两大类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。对于IIR滤波器，我们讲解了脉冲响应不变法、双线性变换法等设计方法，并分析了其潜在的稳定性问题。对于FIR滤波器，我们重点介绍了窗函数法、频率采样法、最优化设计法（如Remez算法）等，强调了FIR滤波器在相位响应上的优势。本书还包含了大量的滤波器设计实例，让读者能够动手实践，并将理论知识转化为实际能力。 4. 统计信号处理基础： 实际信号往往受到噪声的干扰，理解信号的统计特性对于有效处理至关重要。本书引入了随机信号的概念，讲解了自相关函数、功率谱密度等统计量，并在此基础上介绍了谱估计的基本方法，如周期图法、改进的周期图法、Yule-Walker法等。这些内容对于理解和处理真实世界的信号数据至关重要。 5. 多速率信号处理： 在许多实际系统中，需要对采样率不同的信号进行处理，这便涉及多速率信号处理。本书介绍了抽取、插值等基本操作，以及它们在信号压缩、多通道系统中的应用，为读者打开了新的视角。 6. 先进主题与前沿进展： 紧跟技术发展，本书在第二版中增加了对一些重要且前沿主题的介绍，例如： 自适应滤波器： 讲解了LMS算法、RLS算法等经典自适应滤波器的原理和应用，特别是在噪声消除、回声消除、信道均衡等领域。 小波变换： 介绍了小波分析的基本概念，包括多分辨率分析、Mallat算法等，并探讨了其在信号去噪、特征提取、图像压缩等方面的强大能力。 谱估计新方法： 在传统方法的基础上，介绍了更多先进的谱估计技术，以应对更复杂的信号环境。 DSP在通信系统中的应用： 结合通信系统中的实际问题，深入阐述了DSP技术在调制解调、信道编码、均衡等关键环节的应用。 7. 理论与实践相结合： 本书的编写始终贯穿着理论与实践相结合的理念。每章都配有丰富的例题，详细展示了算法的推导过程和计算步骤。此外，我们还提供了大量的习题，涵盖了不同难度和类型的题目，帮助读者巩固所学知识。对于希望深入实践的读者，书中也融入了一些工程实践的指导性建议，以及对常用DSP芯片架构的简要介绍，为读者提供通往实际工程应用的跳板。 学习本书的益处 通过学习《数字信号处理（第2版）》，您将能够： 建立扎实的DSP理论基础： 深刻理解数字信号和系统的基本原理，掌握傅里叶变换、Z变换等核心分析工具。 掌握核心算法与技术： 熟练运用各种数字滤波器设计方法，理解谱估计、多速率信号处理、自适应滤波、小波变换等关键技术。 提升工程实践能力： 能够将理论知识应用于实际工程问题，设计和实现DSP系统，解决信号处理中的挑战。 了解DSP的广泛应用： 认识DSP在通信、音频、图像、控制、医疗、金融等众多领域的实际应用，为职业发展或进一步深造打下坚实基础。 跟上技术发展前沿： 了解DSP领域最新的研究方向和技术趋势，为应对未来挑战做好准备。 目标读者 本书适合以下读者： 高等院校电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等相关专业的本科生和研究生。 从事数字信号处理、通信系统、图像处理、模式识别、控制工程等领域的工程师和研究人员。 对数字信号处理技术感兴趣的自学者。 结语 数字信号处理是一门既有深厚理论底蕴，又具有强大实践能力的学科。《数字信号处理（第2版）》力求成为您在这条探索之路上可靠的向导。我们相信，通过本书的学习，您将能够掌握这项关键技术，并在数字世界中游刃有余，创造更多的可能性。我们诚挚地邀请您一同踏上这场数字信号处理的精彩旅程。

评分☆☆☆☆☆

《数字信号处理（第2版）》这本书的内容，在我看来，绝对属于“宝藏级”的读物。 作为一名在工业界摸爬滚打多年的工程师，我深知理论与实践结合的重要性。这本书在这方面做得尤为出色，它不仅深入浅出地讲解了数字信号处理的理论基础，更重要的是，它将这些理论与实际工程应用紧密结合。书中提供的案例，涵盖了通信、音频、图像等多个领域，让我看到了数字信号处理在各个行业中的强大生命力。我印象最深刻的是关于模数转换和数模转换的章节，作者详细分析了量化误差、混叠等问题，并给出了相应的解决方案，这对我理解实际系统中信号转换的精度和效率至关重要。而且，书中对不同算法的性能评估也相当到位，让我能够根据实际需求选择最合适的算法。这本书让我有机会重新审视自己过去在工作中遇到的一些信号处理难题，并从中找到了更系统、更科学的解决方法。我觉得这本书非常适合那些希望将理论知识转化为实际生产力的工程师，它不仅能提升你的专业技能，更能拓宽你的技术视野。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《数字信号处理（第2版）》这本书的深度和广度都超出了我最初的预期。 我原本以为这会是一本偏重理论、干巴巴的教科书，但它却在严谨的学术性中融入了大量工程实践的案例，让理论知识不再是空中楼阁。作者在讲解每个算法时，都会先阐述其背景和应用场景，然后深入到数学原理，最后还会给出实际的实现建议，甚至是一些性能分析的技巧。我特别欣赏作者对于细节的把控，比如在讨论FFT算法时，不仅给出了不同实现方法的优缺点，还详细分析了计算复杂度，这对于需要进行性能优化的工程师来说，无疑是非常宝贵的财富。书中的数学推导部分虽然有些挑战，但作者的逻辑清晰，步骤详尽，即使是比较复杂的公式，经过他的讲解也能逐步理解。我曾经为了理解某个概念卡了好久，翻阅了好几本书都不得其解，但在这本书里，我找到了一个非常清晰的解释，并且作者还提供了相关的matlab代码示例，让我能够动手验证，这大大加深了我对知识的理解。总的来说，这本书更像是一位经验丰富的导师，在传授知识的同时，也引导着你如何去思考和解决实际问题，非常适合那些希望深入掌握数字信号处理技术的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理（第2版）》真是让我大开眼界！ 之前我对数字信号处理的理解仅限于一些模糊的概念，总觉得它离我很遥远，是那种高深莫测的学科。但读完这本书，我才发现原来它如此贴近我们的生活，而且比我想象的要生动有趣得多。书中的例子总是选得恰到好处，比如讲到音频信号降噪时，作者会从我们日常生活中遇到的嘈杂环境入手，一步步引导我们理解傅里叶变换、滤波器等核心概念是如何工作的。那种抽丝剥茧的讲解方式，让我这个初学者也能轻松跟上思路，甚至在某些章节，我都能自己推导出一些简单的公式，感觉成就感满满！而且，书中的图示也非常精美，很多复杂的算法和模型都通过清晰的图表得到了直观的展示，这对于我这种“视觉型”学习者来说简直是福音。我尤其喜欢书中关于图像处理那一章，讲解了各种滤波器的作用，让我明白了为什么有时候照片会模糊，有时候又会有噪点，原来背后都有数学原理在支撑，真的是太神奇了！读完这本书，我对很多电子产品的底层技术都有了更深的认识，比如手机里的降噪耳机、相机里的图像增强功能，都变得不再神秘。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我爱不释手的《数字信号处理（第2版）》！ 之前我一直觉得数字信号处理是一门枯燥的学科，充斥着各种复杂的公式和抽象的概念。但这本书彻底颠覆了我的看法。作者用一种非常有趣和引人入胜的方式来讲解，仿佛是在和我进行一次深入的对话。他善于利用生活中的例子来解释复杂的理论，比如在讲解采样定理时，他会用“看电影”的比喻来形象地说明采样率的重要性，让我瞬间就理解了其中的道理。而且，书中的语言风格非常生动活泼，没有丝毫说教的意味，读起来感觉非常轻松。我尤其喜欢书中穿插的一些“小贴士”和“历史趣闻”，这些内容虽然不是核心知识点，但却能让我对这门学科产生更浓厚的兴趣。读这本书，我不再是被动地接受知识，而是主动地去探索和思考。我甚至会时不时地停下来，在草稿纸上自己推导一下公式，或者想象一下这些算法在实际生活中会如何应用。这本书让我对数字信号处理的兴趣被彻底点燃，我迫不及待地想继续深入学习下去！

评分☆☆☆☆☆

我只能说，《数字信号处理（第2版）》这本书简直是为我量身定做的！ 我是一名刚刚接触数字信号处理的研究生，面临着大量的文献阅读和项目开发任务，急需一本能够快速建立系统性知识框架的教材。这本书的内容组织非常合理，从最基础的采样理论、离散傅里叶变换，到更高级的滤波器设计、自适应滤波等，层层递进，脉络清晰。我尤其赞赏作者在介绍每个概念时，都会先给出一个直观的类比或实际应用，然后再开始严谨的数学推导，这种“由表及里”的教学方式，极大地降低了学习门槛。而且，书中的练习题设计也非常有水平，既有巩固基础的计算题，也有启发思考的设计题，很多题目都能够帮助我联系到我正在做的课题。我曾经在尝试实现一个信号滤波算法时遇到了瓶颈，经过在这本书中相关章节的梳理，我找到了解决思路，并且书中所提供的伪代码也给了我很大的启发。这本书让我明白，数字信号处理并非高不可攀，而是可以通过系统学习和实践来掌握的。我强烈推荐给所有和我一样，需要快速掌握这门学科核心知识的同学们。