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

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

赵健，王宾，马苗 著

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： 清华大学出版社

ISBN：9787302277217

版次：1

商品编码：12064868

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-11-01

用纸：胶版纸

页数：246

字数：387000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字信号处理（第2版）》系统地介绍了数字信号处理的基本理论和算法，并简单介绍了新的数字信号处理应用。《数字信号处理（第2版）》主要内容包括离散时间信号和离散时间系统、离散傅里叶变换和系统频率响应、Z变换及系统函数、系统的网络结构、有限长序列的离散傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）算法、数字滤波器设计和数字信号处理的应用。
　　《数字信号处理（第2版）》的重点放在基本理论和基本概念上，强调对基本理论中的物理概念的透彻理解。同时尽量反映数字信号处理的新发展；每章后附本章要点，有利于读者抓住重点。精选的习题便于读者检验所学内容。
　　《数字信号处理（第2版）》可作为大学本科院校电子、通信和计算机等相关专业教材和参考书，也可作为工程技术人员的自学参考书。

作者简介

　　赵健，男，西北大学信息科学与技术学院教授，博士，2站博士后，中国密码学会教育工作委员会委员，《Internet of Things》执行主编，《计算机工程》编委。承担国家、省部级项目20余项，已发表论文83篇，出版专著1本、教材4本。主要研究方向为信号处理、信息安全、物联网等。
　　
　　王宾，男，西北大学信息科学与技术学院讲师，博士，主要研究方向为信号处理等。
　　
　　马苗，女，陕西师范大学计算机科学学院副教授，博士，博士后，主要研究方向为信号处理、图像处理等。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 数字信号处理的基本概念
1．2 数字信号处理的应用
1．3 数字信号处理的研究内容
1．4 MATLAB在信号处理中的应用简介

第2章 离散时间信号和离散时间系统
2．1 离散时间信号——序列
2．1．1 序列的定义
2．1．2 常用的基本序列
2．1．3 序列的基本运算
2．2 离散时间系统
2．2．1 系统定义
2．2．2 线性离散时间系统
2．2．3 时不变离散时间系统
2．2．4 线性时不变离散系统
2．2．5 离散卷积的计算
2．2．6 离散卷积的运算规律
2．3 系统的稳定性和因果性
2．3．1 稳定性
2．3．2 因果性
2．4 离散时间信号和系统的频域表示
2．4．1 线性时不变系统对复指数序列-的响应
2．4．2 频率响应
2．4．3 序列的离散时间傅里叶变换
2．4．4 描述系统输入和输出关系的频域方法
2．5 序列的离散时间傅里叶变换的性质
2．6 连续时间信号的采样
2．6．1 采样的基本概念
2．6．2 采样过程中频谱的变化
2．6．3 低通信号采样定理
2．6．4 信号恢复
2．6．5 窄带信号采样定理
2．7 Z变换
2．7．1 Z变换的定义和收敛域
2．7．2 Z变换的性质和定理
2．8 系统函数
2．8．1 系统函数定义
2．8．2 通过系统函数描述系统特性
2．8．3 通过系统函数估算频率响应
2．9 系统的网络结构
2．9．1 信号流图的表示
2．9．2 信号流图的转置定理
2．9．3 无限冲激响应（IIR）系统的网络结构
2．9．4 有限冲激响应（FIR）系统的网络结构
2．9．5 方框图的表示
2．9．6 方框图的等效
2．9．7 无限冲激响应（IIR）系统的方框图结构
2．9．8 有限冲激响应（FIR）系统的方框图结构
2．10 离散时间信号与系统的MATLAB表示
2．10．1 离散时间信号的表示和运算
2．10．2 离散时间信号的频域变换
2．10．3 离散时间系统的表示
2．10．4 离散时间系统的输入输出关系
2．10．5 离散时间系统的网络结构
习题

第3章 离散傅里叶变换
3．1 离散傅里叶级数
3．1．1 有限长序列的离散频域表示
3．1．2 DFS的性质
3．2 离散傅里叶变换
3．2．1 离散傅里叶变换的定义
3．2．2 DFT的性质
3．2．3 有限长序列的线性卷积和圆周卷积
3．2．4 X（是）与Z变换x（Z）、序列傅里叶变换X（Ejw）之间的关系
3．3 频域采样理论
3．4 频率分辨率与DFT参数的选择
3．5 离散傅里叶变换的MATLAB实现
习题

第4章 快速傅里叶变换
4．1 DFT的运算特点
4．2 基2-FFT算法
4．2．1 按时间抽取基2-FFT算法
4．2．2 按频率抽取基2-FFT算法
4．3 IDFT的快速算法
4．4 基4-FFT算法
4．5 实序列的FFT算法
4．6 FFT的程序设计流程
4．7 FFT的MATLAB实现
习题

第5章 数字滤波器设计
5．1 数字滤波器的基本概念
5．2 IIR数字滤波器设计
5．2．1 模拟滤波器设计
5．2．2 冲激响应不变法
5．2．3 双线性映射法
5．2．4 IIR数字滤波器的频率变换设计法（高通、带通和带阻数字滤波器设计）
5．2．5 IIR数字滤波器的直接设计法
5．3 FIR数字滤波器设计
5．3．1 FIR数字滤波器的线性相位特性
5．3．2 窗函数设计法
5．3．3 频率采样设计法
5．3．4 切比雪夫逼近设计法
5．4 IIR数字滤波器与FIR数字滤波器比较
5．5 数字滤波器设计的MATLAB实现
5．5．1 IIR数字滤波器的MATLAB实现
5．5．2 FIR数字滤波器的MATLAB实现
习题

第6章 数字信号处理应用
6．1 静态数字图像数据压缩技术
6．1．1 JPEG压缩概述
6．1．2 离散余弦变换
6．1．3 量化
6．1．4 Z字形排列
6．1．5 DPCM编码
6．1．6 RLE编码
6．1．7 熵编码
6．1．8 JPEG文件格式
6．1．9 JPEG编码器MATLAB实现
6．2 心电信号处理技术
6．2．1 心电信号概述
6．2．2 心电信号特点
6．2．3 心电信号去噪
6．3 语音信号处理技术
6．3．1 语音信号处理概述
6．3．2 语音信号中的时域特征
6．3．3 语音信号中的频域特征
6．3．4 语音信号识别
6．4 无线通信调制技术
6．4．1 无线通信概述
6．4．2 OFDM基本原理
6．4．3 OFDM系统结构
6．4．4 OFDM技术特点
6．5 数字信号处理的硬件实现
6．5．1 数字信号处理硬件平台
6．5．2 基于FPGA的数字信号处理实现
6．5．3 基于DSP的数字信号处理实现
附录A 模拟器滤波器设计参数表
附录B 切比雪夫滤波器设计参数表
附录C MATLAB主要命令函数表
参考文献

前言/序言

　　本书第1版自2006年出版以来，已经印刷一万多册，被二十余所大学选为教材，以本书第1版为主体的教学成果“通过教材建设推进教学改革——以信号处理系列教材建设为例”获得西北大学2011年教学成果二等奖。通过大量的教学实践，许多老师和同学对本教材提出了很多宝贵的建议和意见。本着与时俱进的原则，作者完成了第2版的编写。第2版与第1版相比，更加注重基本概念的阐述和应用实现的介绍。数字信号处理应用与实现的介绍是为了提高学生的学习兴趣，让同学们知道这门课程的重要性和广泛的应用前景，而基本概念的重点阐述是为了让同学们把基础打好，为以后其他相关课程的学习有充分的知识储备。
　　作为一部“通用高等教育教材”，本书是作者在多年从事数字信号处理的教学和研究过程中编写而成。本书的内容就深度和广度而言，适合于高年级电子信息、通信、计算机、自动控制等专业本科生的学期48～60学时的课程教学。本书假定读者已经具备了连续时间信号与系统的基础知识，不要求读者预先掌握离散傅里叶变换等内容。
　　全书共6章，第1章首先介绍数字信号处理的基本概念，数字信号处理的应用，数字信号处理的研究内容。接着第2章全面叙述数字信号处理的一些具体概念及定义，包括离散时间序列的定义，离散卷积的计算，系统的稳定性和因果性，离散时间信号和系统的频域表示，连续时间信号的采样，Z变换，系统函数，系统的信号流图，无限冲激响应（IIR）系统的网络结构和有限冲激响应（FIR）系统的网络结构等。
　　第3章和第4章是有关离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的介绍，根据作者的体会，这两章内容是学习数字信号处理中的一个难点。作者在叙述时重点放在对基本原理的概念理解，并通过数学公式和图形相结合的方法，从定性和定量两方面清晰地表述DFT物理概念，有利于读者掌握DFT这一重点内容。FFT的内容重点放在FFT算法的基本原理和思路上，除了经典的基2-FFT算法外，本书还介绍了应用广泛的基4-FFT算法和实序列FFT算法。

《光影的魔法：数字艺术的创造与解析》 内容梗概： 《光影的魔法：数字艺术的创造与解析》是一部深度探索数字艺术创作过程、核心技术及其美学意义的著作。本书并非机械地罗列工具或参数，而是旨在揭示数字媒介如何成为艺术家表达思想、传递情感的强大载体，并剖析其背后精密的计算原理与视觉呈现的奥秘。从像素的诞生到三维空间的构建，从色彩的编码到动态的流畅，本书将引领读者穿越数字艺术的迷人世界，理解其独特的语言和无限的潜力。 第一章：像素的黎明——数字图像的基石 本章将追溯数字图像诞生的源头，详细阐述像素作为最基本成像单元的概念。我们将深入理解分辨率的意义，探讨其如何影响图像的细节表现和文件大小，并通过实例说明不同分辨率下的视觉差异。此外，本章还会介绍位深度（bit depth）的概念，解释它如何决定了图像色彩的丰富程度，从二值图像到全彩图像的演变过程。我们将通过生动的比喻和直观的图示，帮助读者理解数字化信息如何转化为我们肉眼可见的光影世界。对于JPEG、PNG、GIF等常见图像格式的特性、适用场景以及它们背后所采用的压缩算法，本书也将进行详尽的解读，让读者知其然，更知其所以然。 第二章：色彩的语言——编码、混合与感知 色彩是数字艺术中最具表现力的元素之一。本章将深入剖析色彩在数字世界中的编码方式，详细介绍RGB、CMYK等主流色彩模型，阐明它们的工作原理以及在不同应用场景下的优势与局限。我们将探讨色彩空间的概念，如sRGB、Adobe RGB等，解释它们如何定义色域，以及色域映射在跨设备色彩一致性中的关键作用。本书还将深入研究色彩混合的原理，无论是加色混合（如RGB）还是减色混合（CMYK），都将通过实验性的例子加以说明。更重要的是，本章将触及人眼对色彩的感知机制，以及心理学如何影响我们对色彩的解读，为艺术家提供更具深度的色彩运用指导。 第三章：二维空间的构筑——矢量与栅格的辩证 二维图形的创作是数字艺术的起点。本章将清晰区分栅格图像（Raster Images）和矢量图像（Vector Images）的核心差异。栅格图像，以像素为单位，在缩放时可能出现锯齿，适合表现细节丰富的照片；而矢量图像，以数学方程描述形状，可以无限放大而不失真，是logo、插画和排版设计的理想选择。本书将深入探讨绘制矢量图形的关键技术，如路径（path）、锚点（anchor point）、贝塞尔曲线（Bézier curve）等，并介绍节点编辑和形状工具的使用技巧。对于栅格图像的处理，我们将聚焦于选区工具、图层蒙版、混合模式等核心概念，以及如何通过这些工具实现图像的局部调整、效果叠加和创意合成。 第四章：三维的幻觉——几何、光照与渲染 进入三维数字艺术领域，本书将带领读者探索构建虚拟空间的技术。本章将详细介绍三维模型的基础——多边形网格（polygon mesh），理解顶点（vertex）、边（edge）、面（face）如何组合成复杂的几何体。我们将探讨坐标系的重要性，如世界坐标系、局部坐标系等，以及模型变换（平移、旋转、缩放）的原理。光照是三维艺术能否逼真的关键，本章将解析不同类型的光源（点光源、方向光、聚光灯等）及其属性，以及光线的反射、折射、散射等物理现象在数字模拟中的实现。最终，本章将深入讲解渲染（rendering）的过程，从线框渲染到光栅化渲染，再到更高级的光线追踪（ray tracing）和路径追踪（path tracing），解释这些技术如何将虚拟场景转化为二维图像，以及不同渲染引擎的特性和应用。 第五章：动态的生命——动画原理与时间轴的艺术 动画是赋予数字静止画面生命力的魔法。本章将从动画的基本原理出发，解析帧（frame）的概念，以及不同帧率（frame rate）对动画流畅度的影响。我们将深入探讨关键帧动画（keyframe animation）的工作流程，理解如何通过设置关键帧来定义对象的运动轨迹、姿态和属性变化。本书还将介绍补间动画（tweening）技术，解释它如何自动生成中间帧，使运动过渡更加平滑自然。对于更复杂的动画，如骨骼绑定（skeletal animation）、粒子系统（particle systems）以及物理模拟（physics simulation），本书也将进行初步的介绍，展示如何创建逼真的人物动作、爆炸效果和流体模拟。 第六章：交互的魅力——用户界面与数字叙事 数字艺术早已超越了单纯的视觉欣赏，走向了交互与体验。本章将聚焦于用户界面（User Interface, UI）的设计原则，探讨如何通过直观、易用的界面引导用户与数字内容互动。我们将分析信息架构（Information Architecture, IA）在组织内容中的重要性，以及用户体验（User Experience, UX）设计如何关注用户的感受和需求。本书还将探讨数字叙事（Digital Storytelling）的可能性，思考如何利用数字媒介的特性，如多媒体、交互性和非线性结构，来讲述引人入胜的故事。从网页设计到游戏开发，从应用程序界面到虚拟现实体验，本章将勾勒出数字艺术在创造沉浸式体验方面的广阔前景。 第七章：数字艺术的未来——前沿技术与伦理思考 本章将展望数字艺术的未来发展方向。我们将探讨人工智能（AI）在艺术创作中的角色，如AI绘画、AI音乐生成等，并引发对原创性、版权和艺术家地位的思考。虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术正在重塑我们与数字世界的交互方式，本书将分析它们为艺术表达带来的新维度。此外，我们还将触及区块链技术在数字艺术品所有权和交易方面的潜力，以及由此带来的数字资产管理的新模式。最后，本章将引发对数字艺术发展所伴随的伦理挑战的思考，如数字鸿沟、信息茧房以及技术滥用的可能性，鼓励读者在拥抱技术进步的同时，保持批判性思维和人文关怀。 《光影的魔法：数字艺术的创造与解析》 致力于为艺术家、设计师、技术爱好者以及对数字世界充满好奇的读者提供一个全面而深入的视角。本书期望通过对数字艺术底层逻辑的揭示，激发读者的创造力，并帮助他们在这个日新月异的数字时代，更好地理解、运用和塑造光影的魔法。

评分☆☆☆☆☆

我是一名从事音频处理研究的工程师，手头有很多数字信号处理方面的书籍，但《数字信号处理》（第2版）的出现，在我看来，填补了我知识体系中的一个空白。我一直觉得，很多现有的教材在介绍某些高级概念时，往往过于理论化，缺乏足够的工程实践指导。而这本书，我初步浏览下来，似乎在这方面做得相当不错。它在介绍离散时间系统和LTI系统时，不仅仅是罗列公式，还给出了大量的实际例子，比如如何用它们来模拟声学环境，或者如何分析音频信号的频谱特性。我尤其对书中关于自适应滤波器的章节感到兴奋，这正是我目前研究的重点。我注意到书中对RLS和LMS算法的讲解，似乎比我之前看过的任何一本都要透彻，不仅解释了算法的原理，还给出了实现上的建议和注意事项。我非常期待能够通过这本书，掌握更有效的自适应滤波算法，并将其应用到我的实际工作中，比如降噪和回声消除。这本书的出版，对于我这样的工程师来说，无疑是一份宝贵的资源，它将助力我在数字信号处理领域取得更大的突破。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对数字信号处理充满热情但又觉得有些力不从心的学生，我一直在寻找一本能够真正引导我入门的书。《数字信号处理》（第2版）给了我这样的希望。这本书在我手中的感觉，是一种沉甸甸的专业感，但翻开后，却发现它并没有给我带来压迫感。我尤其欣赏书中对概念的细致阐述，很多我之前理解模糊的地方，通过这本书的讲解，似乎豁然开朗。比如，关于功率谱密度和能量谱密度，这本书给出了非常清晰的区分和应用场景，让我不再混淆。而且，它在介绍离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）时，不仅讲解了它们的数学原理，还提到了它们在计算效率上的巨大差异，这对于理解算法的实际价值非常重要。我计划要花大量时间研究书中的习题，因为我知道，只有通过动手实践，才能真正掌握这些知识。这本书的特点在于，它不仅提供了理论知识，还引导我去思考如何将这些理论应用于实际问题，这对于我这样的学生来说，是非常宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我刚拿到手，还没来得及深入研读，但光是翻阅目录和前言，我就能感受到它不同于我之前接触过的任何一本数字信号处理教材。首先，它的编排结构就很有意思，不像传统的从傅里叶变换开始讲起，而是更注重实际应用和问题导向，一开始就引入了一些滤波器设计和系统分析的例子。这对于像我这样希望快速将理论与实践结合起来的学习者来说，无疑是个巨大的福音。我特别注意到它在介绍某些概念时，并没有直接给出复杂的数学推导，而是先从直观的理解入手，再逐步深入。这种循序渐进的方式，让我觉得即使是初学者，也不会感到望而却步。而且，这本书的配图非常丰富，很多复杂的数学关系都通过图形化的方式呈现出来，这对于我这种视觉型学习者来说，简直是“救星”。我期待着它能带领我领略数字信号处理的魅力，尤其是那些在通信、音频、图像处理等领域的核心技术。我已经在计划着，接下来要重点攻克关于FFT算法的部分，因为我知道这在实际计算中至关重要，这本书是如何将其讲得通俗易懂，让我充满好奇。

评分☆☆☆☆☆

我是一名业余的电子爱好者，对数字信号处理一直抱有浓厚的兴趣，但苦于找不到合适的入门书籍。《数字信号处理》（第2版）这本书，可以说是我近期最满意的一次技术书籍购买。首先，它在语言上非常接地气，不像一些学术著作那样生硬难懂，很多复杂的概念都被作者用通俗易懂的语言解释清楚了。我特别喜欢它在介绍信号的分类和表示时，引入了一些生活化的例子，让我更容易理解。而且，这本书的结构也很合理，循序渐进，从最基础的信号概念讲到复杂的系统分析和设计。我尤其对其中关于数字滤波器设计的内容很感兴趣，比如FIR和IIR滤波器。虽然我还没有深入学习，但从目录来看，这本书似乎对这两种滤波器的设计方法都有详细的介绍，并且给出了很多实用的技巧。我希望通过这本书，能够掌握一些基本的数字滤波器的设计能力，并尝试将其应用到我的DIY项目中，比如音频信号的增强和滤波。这本书的出现，为我这样非专业背景的学习者打开了一扇新的大门。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，因为市面上关于数字信号处理的书籍实在是太多了，而且很多都大同小异，充斥着枯燥的公式和晦涩的理论。但是，《数字信号处理》（第2版）这本书，真的给了我很大的惊喜。首先，它的语言风格就非常吸引人，作者似乎很懂得如何与读者沟通，将原本可能很抽象的概念，用一种更加生动、有趣的方式呈现出来。我特别喜欢它在讲解采样定理时，不仅仅是给出了公式，还用了一个非常形象的比喻，让我一下子就理解了过采样和欠采样的区别。而且，这本书的排版设计也很用心，字体大小、行距、公式的居中对齐，都让人感觉非常舒服。我最看重的是它在介绍各种变换，比如Z变换和拉普拉斯变换时，是如何将它们与实际问题联系起来的。我一直觉得，学数学是为了解决问题，而不是为了数学本身。这本书显然抓住了这一点，它不仅仅是让你“知道”这些变换，更是让你“懂得”如何利用它们来分析和设计系统。我迫不及待地想深入学习其中的内容，尤其是关于滤波器设计的部分，我希望它能教会我如何设计出满足特定要求的滤波器。