數字信號處理精要 [The Essential Guide to Digital Signal Processing ] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 理查德G.萊昂斯（RichardG.Lyons）[美]D.李·富蓋爾 著，孫洪 譯

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• MATLAB
• 濾波器
• 傅裏葉變換
• 圖像處理

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111529866

版次：1

商品編碼：11885767

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國外電子與電氣工程技術叢書

外文名稱：The Essential Guide to Digital Signal Processing

開本：16開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙###

編輯推薦

本書以平實簡單的語言介紹數字信號、模擬信號和現代數字信號處理的應用；闡述瞭數字信號的采集、濾波、分析，以及數字信號處理在當下流行設備中的應用；是麵嚮商業和非技術類從業人員的數字信號處理完全攻略。

內容簡介

[美]理查德G.萊昂斯（RichardG.Lyons）D.數字信號處理與現代人的日常生活息息相關，瞭解數字信號處理就是瞭解構成現代生活方式的重要因素。本書麵嚮非專業讀者，以深入淺齣的語言，生動簡潔的例子介紹數字信號的概念、生成和應用，揭開數字信號處理的神秘麵紗，讓讀者領略一個充滿生活氣息，輕鬆有趣的數字信號王國。

本書主要內容：
模擬信號的頻譜、頻率及其應用；
在現代電子設備中，數字信號的産生和使用；
數字信號處理應用的更新進展：從智能手機到保健産品；
什麼是小波和小波變換如何應用在醫學和智能手機等領域；
從自動音樂調諧軟件到醫學EKG信號分析等比較前沿的數字信號處理應用。

作者簡介

理查德 G. 萊昂斯（Richard G. Lyons）

Besser Associates公司谘詢係統工程師和講師，榮獲IEEE信號處理協會2012年度教育傢，曾在加州大學聖剋魯茲分銷教授數字信號處理課程。作為前IEEE信號處理雜誌副主編，他創辦瞭“DSP Tips and Tricks”專欄。著有《Understanding Digital Signal Processing, Third Edition》（Prentice Hall, 2011）一書。

D. 李·富蓋爾（D. Lee Fugal）

S&ST;技術谘詢公司總裁和聖地亞哥IEEE信號處理協會主席，IEEE高級會員，同時也是IEEE的Third Millennium Medal獲得者，擁有30多年工業界經驗。他主要教授大學高年級的數字信號處理課程，並為全美的工程師提供AT短期課程。著有《Conceptual Wavelets in Digital Signal Processing》（Space & Signals Technical Publishing, 2009）一書。

目錄

目錄
齣版者的話
譯者序
前言
第1章什麼是數字信號處理1
1.1幻影技術2
1.2什麼是信號2
1.3模擬信號和數字信號3
1.4數字信號處理3
1.5本章要點5
第2章模擬信號7
2.1什麼是模擬信號8
2.2溫度模擬信號8
2.3音頻模擬信號9
2.4電子模擬信號10
2.4.1什麼是電壓11
2.4.2正弦電壓13
2.4.3其他有用的周期模擬信號17
2.5人類語音模擬信號18
2.6本章要點20
第3章模擬信號的頻率和頻譜21
3.1頻率22
3.1.1頻率的定義22
3.1.2頻率的錶示24
3.2頻譜的概念25
3.3模擬信號頻譜26
3.3.1一個復閤信號頻譜的例子28
3.3.2諧波29
3.3.3諧波失真32
3.3.4帶寬33
3.3.5帶寬的其他定義35
3.4本章要點36
第4章數字信號及其産生方式37
4.1什麼是數字信號38
4.1.1數字的概念38
4.1.2數字信號定義I38
4.1.3數字信號定義II39
4.2數字信號的産生方式41
4.2.1通過觀察産生數字信號41
4.2.2通過軟件産生數字信號43
4.2.3通過采樣模擬信號産生數字信號43
4.2.4數字信號的采樣率45
4.3語音數字信號45
4.4數字信號處理例子147
4.5數字信號處理例子249
4.6模擬信號采樣的兩個重要方麵53
4.6.1采樣率限製53
4.6.2模–數轉換器輸齣數字53
4.7采樣率變換54
4.7.1抽取54
4.7.2內插54
4.8本章要點56
第5章數字信號的采樣和頻譜59
5.1模擬信號的頻譜—快速迴顧60
5.2采樣如何影響數字信號的頻譜63
5.2.1周期振蕩信號的采樣65
5.2.2對模擬正弦電壓波的采樣67
5.2.3我們為什麼要關心混疊71
5.3數字正弦信號的頻譜72
5.4數字語音信號的頻譜75
5.5數字音樂信號的頻譜76
5.6抗混疊濾波器78
5.7模–數轉換器輸齣數字81
5.8本章要點81
第6章如何計算數字信號的頻譜83
6.1計算數字頻譜84
6.1.1離散傅裏葉變換84
6.1.2快速傅裏葉變換85
6.2頻譜計算實例85
6.2.1計算實例86
6.2.2相關運算的含義90
6.3頻譜分析實例90
6.4本章要點92
第7章小波95
7.1快速傅裏葉變換—快速迴顧96
7.2連續小波變換98
7.2.1非抽取小波變換或冗餘離散小波變換102
7.2.2傳統/采樣離散小波變換102
7.3本章要點104
第8章數字濾波器107
8.1模擬濾波108
8.2常見濾波器類型109
8.3數字濾波111
8.4本章要點113
第9章二進製數115
9.1計數係統116
9.1.1十進製計數係統116
9.1.2四進製計數係統117
9.1.3二進製計數係統118
9.1.4二進製數的應用120
9.2二進製數121
9.3為什麼使用二進製數122
9.3.1構建數字式硬件比較容易122
9.3.2二進製數的可靠性高122
9.4二進製數和模–數轉換器123
9.5本章要點126
附錄A科學計數法127
附錄B分貝131
附錄C調幅和調頻廣播信號141
附錄D二進製數格式147
術語錶155

前言/序言

　　對於“信號”這個詞，我們已經很熟悉瞭。所有承載信息的東西都可以稱為信號，例如交通信號、求救信號，甚至還有煙霧信號。在紙牌遊戲中，當我們拿到一手好牌的時候，往往盡量不給對方透露任何“信號”。那麼，處理信號意味著什麼呢？本書將采用現實生活中大傢所熟悉的信號和信號處理方法，以最為簡潔明瞭的方式解答這個問題。
　　大傢可能沒有意識到，實際上信號和信號處理時時刻刻影響著我們的日常生活。本書不僅展示瞭為什麼信號和信號處理廣泛存在於我們的日常生活中，而且更深入地解釋瞭其中的原理。例如，為什麼我們從收音機中聽到的聲音效果要遠好於從手機中聽到的聲音效果？本書麵嚮的讀者是非技術類的人群，而不是工程專業的學生。因此，本書的主要目的有兩個：首先，采用最少的數學公式，以通俗的方式闡述信號和信號處理的基本概念與原理；其次，介紹信號處理中的“語言”—術語。（為瞭便於閱讀，本書在最後附上瞭完整的信號處理術語和縮寫詞。）對於那些在公司製作或者使用信號處理硬件或軟件的非技術類讀者，本書將會是你的最佳選擇。日常工作中，你可能會碰到許多看似神秘的概念和術語。本書將為你揭開這一層神秘的麵紗，讓你更深入地理解信號處理，從而更有效地與工程師或者其他技術類人員交流。
　　通常可以將信號分為兩大類：模擬信號和數字信號。本書將逐步解釋這兩種信號的本質，以及如何在日常生活中使用它們來提高生活品質。
　　本書的章節是按照作者的理解安排的，你不必按照章節依次閱讀，也不見得要閱讀整本書。第1章主要介紹信號處理如何在近現代變得如此重要及其原因。第2～5章則闡述模擬信號和數字信號的基本性質。其他章節介紹模擬信號和數字信號的處理方法。
　　全書的內容大緻如此。我們希望你能喜歡這本書，還望它能給你帶來幫助。

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穿越信號的海洋：探索數字世界的奧秘 在這個信息爆炸的時代，我們被海量的數據洪流所包圍。從社交媒體上的實時更新，到醫療影像的精密分析，再到通信係統的高效傳輸，這一切的背後，都離不開一個強大的技術支撐——數字信號處理。它如同一個隱形的工程師，默默地在幕後辛勤工作，將看似雜亂無章的原始數據轉化為我們能夠理解、利用的有序信息。 想象一下，您正在與遠方的朋友視頻通話，畫麵清晰流暢，聲音真實自然。這背後，是無數個微小的數字信號在以驚人的速度被捕捉、轉換、壓縮、傳輸，又在接收端被還原。又或者，您在享受一場震撼的音樂會，音質純淨細膩，每一個細節都栩栩如生。這離不開對音頻信號的精妙處理，去除噪音，增強動態，將藝術傢的創作完美呈現。甚至，當您接受醫療檢查時，醫生能夠通過清晰的X光片或MRI圖像診斷病情，這都仰賴於數字圖像處理技術將模糊的原始數據轉化為具有臨床價值的信息。 數字信號處理，顧名思義，是關於如何用數字的方式來處理信號。那麼，什麼是信號？簡單來說，信號就是信息的載體。它可以是聲音、圖像、溫度、壓力，甚至是股票市場的價格波動。在現實世界中，這些信號通常是模擬的，意味著它們是連續變化的。例如，我們說話的聲音，就是空氣中連續變化的壓力波。然而，模擬信號容易受到噪聲的乾擾，並且在存儲、傳輸和處理方麵存在諸多不便。 數字信號處理的革命之處在於，它將這些連續的模擬信號“離散化”——將其轉化為一係列離散的數值。這個過程通常由模數轉換器（ADC）完成。一旦信號被轉化為數字形式，我們就可以利用計算機強大的計算能力對其進行各種復雜的操作。這就像是將一條連續的河流截取成一滴滴的水珠，然後對每一滴水珠進行精確的測量和分析。 數字信號處理的核心技術與應用領域 數字信號處理並非一個單一的技術，而是一個龐大而精密的體係，包含瞭眾多核心技術和算法。其中，采樣是數字信號處理的起點，它決定瞭我們能夠捕獲信號的頻率範圍。根據奈奎斯特-香農采樣定理，隻要采樣頻率高於信號最高頻率的兩倍，我們就能無損地重構原始信號。 量化則是將連續的信號幅度映射到有限的離散值，這個過程會引入一定的量化誤差，但通過增加量化比特數可以減小誤差，提高精度。 編碼則將量化後的數值錶示成二進製代碼，便於計算機存儲和處理。 一旦信號被數字化，各種強大的信號處理技術便應運而生。 濾波是其中最基礎也是最重要的技術之一。它允許我們根據需要保留信號的某些頻率成分，同時抑製其他頻率成分。例如，在音頻處理中，我們可以使用低通濾波器來去除高頻噪聲，或者使用高通濾波器來增強高音部分。在通信領域，濾波器則用於將我們想要接收的信號與其他乾擾信號區分開來。 傅裏葉變換（及其快速算法FFT）是理解信號頻譜特性的強大工具。它能將一個信號從時域（隨時間變化的錶示）轉換到頻域（信號包含的頻率成分的錶示），讓我們能夠清晰地看到信號中包含哪些頻率，以及每個頻率的強度。這就像是為信號做一次“成分分析”，揭示其內在的結構。 捲積是另一種核心運算，它在濾波器設計、係統響應分析等方麵扮演著至關重要的角色。通過捲積，我們可以將一個係統的特性與輸入信號結閤起來，預測輸齣信號。 相關技術則用於比較兩個信號的相似程度，這在模式識彆、目標檢測等領域非常有用。例如，在雷達係統中，我們可以利用相關技術來檢測目標並確定其距離和速度。 變換編碼技術，如離散餘弦變換（DCT）和離散小波變換（DWT），在數據壓縮方麵發揮著核心作用。這些變換能夠將信號的能量集中到少數幾個係數上，從而大大降低數據量，例如JPEG圖像壓縮和MP3音頻壓縮都依賴於這類技術。 自適應信號處理則更加智能化，它能夠根據信號的統計特性變化自動調整處理算法，以達到最佳的處理效果。例如，在噪聲消除耳機中，自適應濾波器能夠實時分析環境噪聲並産生反相聲波來抵消它。 這些核心技術共同構建瞭數字信號處理的堅實基礎，並廣泛應用於各個領域： 通信係統：從無綫通信（手機、Wi-Fi）到有綫通信（光縴），數字信號處理負責信號的調製、解調、編碼、解碼、信道均衡、噪聲抑製等，保證瞭信息的高效、可靠傳輸。 音頻和語音處理：音樂製作、語音識彆、語音閤成、音頻降噪、迴聲消除、聲紋識彆等，都離不開數字信號處理技術的支持。 圖像和視頻處理：數碼相機、高清電視、視頻編解碼、圖像增強、目標識彆、醫學影像分析（X光、CT、MRI）、人臉識彆等，都依賴於強大的數字圖像處理能力。 生物醫學工程：心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號分析，醫學成像，藥物研發中的數據分析，都離不開數字信號處理。 控製係統：在工業自動化、機器人、航空航航天等領域，數字信號處理用於分析傳感器數據，生成控製信號，實現精確的係統控製。 金融工程：股票價格預測、風險評估、算法交易等，也可能藉鑒數字信號處理的思想和方法來分析金融市場數據。 地球科學和環境監測：地震波分析、氣象數據處理、衛星遙感圖像分析等。 探索數字信號處理的魅力 學習數字信號處理，就像是獲得瞭一把解鎖信息世界的鑰匙。它不僅是一門技術，更是一種思維方式。它教會我們如何從紛繁復雜的數據中提煉齣有用的信息，如何設計高效的算法來解決實際問題，如何理解和操縱我們周圍世界的各種信號。 它要求我們具備紮實的數學基礎，特彆是綫性代數、微積分和概率統計。同時，我們也需要掌握相關的編程技能，用代碼實現算法，並在實際係統中進行驗證。 通過深入理解數字信號處理的原理，我們可以更好地理解現代科技的運行機製，洞察信息時代的未來發展趨勢。無論是希望在通信領域深耕，還是在人工智能領域探索，抑或是投身於生物醫學的創新，數字信號處理都將是我們不可或缺的強大武器。 它是一場穿越信號海洋的探索之旅，每一次算法的優化，每一次模型的改進，都讓我們對數字世界的理解更進一步。這趟旅程充滿瞭挑戰，但也因此更加迷人，它引領我們走嚮一個更智能、更互聯、更高效的未來。

評分☆☆☆☆☆

天啊，這本書絕對是我最近一次讀書體驗中的一顆璀璨明珠！從我拿到它開始，就有一種強烈的直覺，覺得這會是一次非凡的知識探索之旅。封麵上那個簡潔而有力的標題“數字信號處理精要”就已經足夠吸引人，仿佛在低語著那些隱藏在數字世界深處的奧秘。我迫不及待地翻開瞭第一頁，就被作者那種化繁為簡的敘述方式深深吸引。那些原本在我腦海中如同迷霧般晦澀難懂的概念，在作者的筆下變得清晰而具象。例如，關於傅裏葉變換的部分，我過去總是感到睏惑，但這本書用瞭一些非常巧妙的比喻和生動的圖示，讓我終於能夠理解其內在的邏輯和應用。

評分☆☆☆☆☆

我通常對技術類書籍的閱讀體驗要求比較高，因為它需要嚴謹的邏輯和清晰的錶達。而“數字信號處理精要”在這方麵做得非常齣色。作者在介紹每個概念時，都會循序漸進，從最基礎的原理講起，然後逐步深入到更復雜的應用。這種結構讓我感覺自己始終是掌握在引導者手中，而不是被一股腦地拋進知識的海洋。特彆是在講述離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）時，作者花瞭相當大的篇幅來解釋它們之間的關係以及FFT的優勢，這讓我對這兩種算法有瞭更深刻的理解，也為我後續學習更高級的算法打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書的排版和設計真是太棒瞭！每一頁都充滿瞭信息量，但又不會讓人感到擁擠或壓抑。作者非常善於利用圖錶和示例來輔助說明，這對於我這種更喜歡視覺化學習的人來說，簡直是福音。當我讀到關於濾波器設計的那一章時，我簡直被那些精心繪製的頻率響應麯綫和時域波形圖所震撼。它們不僅美觀，更重要的是，能夠直觀地展現齣不同濾波器類型的工作原理和效果。我甚至花瞭很長時間去研究這些圖，並嘗試在腦海中想象它們在實際應用中的場景，比如音頻降噪或圖像增強。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能夠讓你“領會”數字信號處理精髓的書，而不僅僅是“知道”它。作者的語言風格非常平易近人，即使是一些非常抽象和復雜的概念，他也能用通俗易懂的語言將其解釋清楚，並且在閤適的地方穿插一些生動的比喻，讓整個閱讀過程充滿瞭樂趣。我特彆喜歡他對於信號采樣和重建的解釋，那部分內容簡直是點睛之筆，讓我茅塞頓開，徹底理解瞭數字世界與模擬世界之間的橋梁是如何搭建的。這本書讓我感覺到，原來復雜的技術也可以如此優雅和迷人，它點燃瞭我深入探索數字信號處理領域的激情。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在遇到這本書之前，我對數字信號處理的認知還停留在一些非常錶麵的層麵。但“數字信號處理精要”徹底改變瞭我的看法。它不僅僅是一本講解理論的書，更像是一本引導我實踐的指南。書中提供的許多代碼示例和練習題，讓我有機會將學到的知識付諸實踐。雖然我還沒來得及全部完成，但僅僅是嘗試運行和修改這些代碼，就讓我對算法的理解上升瞭好幾個颱階。我尤其喜歡作者在講解中加入的一些“陷阱”和“常見錯誤”，這讓我能夠提前規避掉一些可能遇到的睏難，節省瞭不少摸索的時間。

評分☆☆☆☆☆

專業的綜閤網上購物商城，銷售超數萬品牌、4020萬種商品

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

正品，快遞給力，非常方便。

評分☆☆☆☆☆

書很棒，內容比較好懂，像我這種啥都不懂的小白花個把月就能讀下來。雖全書嚴謹性不足，且書後半部分寫得略顯倉促，但作為一本入門級彆的書來說，已經很好瞭

評分☆☆☆☆☆

東西還不錯，送貨很快

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

習慣好評

評分☆☆☆☆☆

早幾年看到這個書就好瞭

評分☆☆☆☆☆

書不太厚，主要講的基礎，推薦新手閱讀