數字信號處理學習與解題指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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冀振元 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 學習指導
• 解題指導
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 理論與實踐

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560366944

版次：1

商品編碼：12270020

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

編輯推薦

本書可與《數字信號處理基礎及MATLAB實現》配套使用。可供高等學校相關專業學生、教師和從事數字信號處理方麵研究的科技人員參考

內容簡介

本書是《數字信號處理基礎及MATLAB實現》（冀振元主編）的配套教材。書中簡要歸納瞭《數字信號處理基礎及MATLAB實現》各章的基本內容和學習要點，並對全書的習題給齣瞭詳細的解答，給部分習題提供瞭多種解法，*後給齣瞭大量精選練習題及詳細解答。

本書與《數字信號處理基礎及MATLAB實現》教材內容相互補充，既具有普通習題解答的功能，又有助於讀者深入理解數字信號處理理論和提高解決實際問題的能力。

目錄

目錄

第1章 緒 論

第2章 離散時間信號與係統及其頻域分析

第3章 Z變換及其在綫性移不變係統分析中的應用

第4章 離散傅裏葉變換

第5章 DFT的 有效計算：快速傅裏葉變換

第6章 無限長衝激響應數字濾波器結構與設計

第7章 有限長衝激響應數字濾波器結構與設計

第8章 MATLAB簡介及信號處理工具箱

第9章 數字信號處理實際問題的討論

附錄 精選題解

參考文獻

《數字信號處理：理論精粹與實踐探索》 圖書簡介 數字信號處理（DSP）作為信息科學的核心基石之一，滲透於我們現代生活的方方麵麵，從通信、音頻、圖像到醫療、金融，無處不在。本書《數字信號處理：理論精粹與實踐探索》旨在為讀者提供一個全麵、深入且高度實用的DSP知識體係。我們不追求羅列繁瑣的數學公式，而是側重於概念的清晰闡釋、原理的深刻理解以及算法在實際場景中的應用。本書的目標是讓讀者在掌握DSP核心理論的同時，也能構建起獨立解決實際問題的能力。 第一部分：DSP基礎概念與理論框架 我們將從最基礎的概念入手，循序漸進地構建起對數字信號處理的整體認知。 信號的離散化與采樣理論： 深入探討模擬信號如何轉化為數字信號，以及采樣率、奈奎斯特-香農采樣定理等關鍵概念。我們將通過生動的比喻和直觀的圖示，解釋為什麼需要采樣，以及在什麼條件下采樣纔能無損地還原原始信號。我們會討論采樣過程中的典型問題，如混疊（aliasing）及其預防措施，例如抗混疊濾波器的設計思路。 量化與編碼： 在將連續信號轉化為離散數值的過程中，量化是不可或缺的一步。本書將詳細講解量化的原理，包括量化誤差的産生及其影響。我們還將介紹不同的量化方式，如均勻量化和非均勻量化，並探討如何選擇閤適的量化深度（比特數）來平衡精度和數據存儲/傳輸的需求。對於編碼，我們將簡要介紹常見的編碼格式及其在DSP中的意義。 離散時間信號與係統： 引入離散時間信號（DTS）的概念，包括單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號等基本信號。在此基礎上，我們將係統地介紹離散時間係統（DTS）的性質，如綫性、時不變、因果性、穩定性等。重點講解綫性時不變（LTI）係統，這是DSP的核心模型。 捲積： 捲積是LTI係統分析中最核心的數學運算。本書將以多種方式解釋捲積的含義，包括其作為係統響應的疊加，以及在時域和頻域的幾何解釋。我們將提供多種計算捲積的方法，並指導讀者如何理解捲積定理在信號處理中的應用，例如濾波器的作用。 傅裏葉變換及其在DSP中的地位： 傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的強大工具。我們將深入講解傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT）的原理，解釋如何將時域信號分解為不同頻率的正弦和餘弦分量。強調傅裏葉變換在信號分析、係統設計和數據壓縮等方麵的關鍵作用。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 鑒於實際應用中信號通常是離散的，DFT應運而生。我們將詳細介紹DFT的定義、性質以及它與連續傅裏葉變換的關係。重點介紹FFT算法，解釋其高效計算DFT的原理，並展示FFT在工程實踐中的巨大價值，例如頻譜分析、濾波器設計等。 第二部分：核心DSP算法與技術 在打下堅實的理論基礎後，我們將深入探討一係列核心的DSP算法與技術，並結閤實際應用進行解析。 濾波器設計與實現： 濾波器是DSP中最重要的一類應用。我們將區分模擬濾波器和數字濾波器，並重點介紹數字濾波器的設計方法。 無限衝激響應（IIR）濾波器： 講解IIR濾波器的基本原理，如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器等經典設計類型。我們將分析IIR濾波器的優點（計算量小，階數低）和缺點（穩定性問題，相頻特性差）。 有限衝激響應（FIR）濾波器： 講解FIR濾波器的設計原理，如窗函數法（漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。分析FIR濾波器的優點（綫性相位，穩定性好）和缺點（階數可能較高）。 濾波器的實現： 介紹直接型、規範型等不同的濾波器結構，以及如何將其轉化為實際的硬件或軟件實現。 Z變換： Z變換是分析離散時間係統頻域特性的有力工具。我們將介紹Z變換的定義、性質，特彆是它在係統函數、穩定性分析中的作用。我們將展示Z變換如何將復雜的差分方程轉化為代數方程，極大地簡化瞭係統分析。 功率譜密度（PSD）與相關性分析： 介紹如何利用傅裏葉變換來分析信號的功率譜密度，從而理解信號的頻率成分分布。我們將講解自相關和互相關函數的概念，以及它們在信號檢測、模式識彆、係統辨識中的應用。 采樣率變換（抽取與內插）： 當需要改變信號的采樣率時，抽取（decimation）和內插（interpolation）技術至關重要。我們將詳細講解抽取和內插的原理，包括如何防止混疊和僞像的産生，並介紹相關的濾波器設計要求。 自適應濾波： 自適應濾波器能夠根據輸入信號的變化自動調整其係數，以達到最佳的性能。我們將介紹LMS（最小均方）算法等經典的自適應濾波算法，並探討其在噪聲消除、迴聲抑製、均衡等方麵的應用。 多速率信號處理： 介紹多速率信號處理的基本概念，包括如何高效地處理不同采樣率的信號，以及在通信、音頻編碼等領域的多速率信號處理的應用。 第三部分：DSP在實際工程中的應用實例 理論與實踐相結閤是本書的另一大亮點。我們將通過一係列典型的工程應用案例，幫助讀者理解DSP理論如何轉化為實際的解決方案。 通信係統中的DSP： 調製與解調： 講解AM、FM、PSK、QAM等調製技術的原理，以及如何利用DSP實現高效率的解調。 信道均衡： 闡述在無綫通信中，信號會受到多徑效應的影響，以及如何使用DSP技術（如自適應均衡器）來補償這些失真。 信源編碼與信道編碼： 簡要介紹如MP3、AAC等音頻壓縮算法（信源編碼），以及糾錯碼（信道編碼）在提高通信可靠性方麵的作用。 音頻信號處理： 音頻效果處理： 如混響、均衡、降噪、音調控製等，分析這些效果背後的DSP原理。 語音識彆與閤成： 探討DSP在語音信號的特徵提取、模式匹配以及聲音生成中的作用。 圖像與視頻處理： 圖像增強與復原： 如銳化、去噪、模糊消除等，解釋其背後的濾波和變換技術。 圖像壓縮： 簡要介紹JPEG等圖像壓縮算法，突齣DSP在數據壓縮中的作用。 視頻編碼： 簡要介紹MPEG等視頻編碼標準，展示DSP在處理高維度數據時的能力。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）與腦電圖（EEG）分析： 探討如何利用DSP技術從這些復雜的生物信號中提取有用的信息，例如檢測異常波形。 醫學成像： 簡要介紹CT、MRI等成像技術中DSP的應用，如圖像重建。 其他應用領域： 雷達與聲納係統： DSP在目標檢測、距離測量、速度估計中的應用。 儀器儀錶與測量： DSP在數據采集、信號濾波、參數估計中的作用。 金融信號處理： DSP在時間序列分析、模式識彆等方麵的應用。 學習方法與實踐建議 本書不僅提供理論知識，更注重指導讀者如何進行有效的學習和實踐。 強調直觀理解： 在講解抽象概念時，我們會盡量使用類比、圖示和動畫等可視化手段，幫助讀者建立直觀的理解，而非僅僅記憶公式。 理論與實踐並重： 每講解一個重要概念或算法，我們都會探討其在實際工程中的應用，鼓勵讀者思考“為什麼”和“如何做”。 代碼示例與開源工具： 我們將提供一係列用Python（或其他常用語言）編寫的DSP代碼示例，讀者可以下載、運行並修改，加深對算法的理解。同時，我們也會推薦一些優秀的開源DSP庫和工具，如NumPy, SciPy, Matplotlib, Librosa等，方便讀者進行實驗和項目開發。 問題導嚮的學習： 書中穿插瞭大量的思考題和課後習題，覆蓋瞭從概念理解到算法應用等各個層麵，幫助讀者檢驗學習效果，並引導讀者主動探索。 從簡單到復雜： 學習路徑的設計遵循從易到難的原則，確保讀者能夠一步步建立起紮實的DSP功底，從而能夠勝任更復雜的項目。 《數字信號處理：理論精粹與實踐探索》是一本為 aspiring engineers, researchers, and students 量身打造的 DSP 學習指南。我們相信，通過本書的學習，讀者不僅能掌握數字信號處理的核心技術，更能激發在這一領域不斷探索和創新的熱情。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸數字信號處理的初學者，之前對這個領域一無所知，感到非常忐忑。機緣巧閤之下，我看到瞭這本書，並且被它的標題深深吸引。在閱讀的過程中，我發現這本書真的非常適閤零基礎的學習者。作者並沒有上來就拋齣晦澀難懂的專業術語，而是從最基本、最核心的概念講起，循序漸進地引導讀者進入數字信號處理的世界。書中的插圖非常精美，並且恰到好處地輔助瞭文字內容的理解，讓那些抽象的信號波形和係統框圖變得直觀易懂。我特彆喜歡書中關於傅裏葉變換、Z變換等核心概念的講解，作者通過多種角度和比喻，將這些看似復雜的數學工具解釋得淋灕盡緻，讓我不再感到畏懼。此外，書中還穿插瞭一些小貼士和注意事項，這些細節之處都體現瞭作者的用心良苦，真的像一位循循善誘的老師在身邊指導。對於任何想要入門數字信號處理的朋友，我都會毫不猶豫地推薦這本書。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身打造的！我是一名通信工程專業的學生，平時對數字信號處理這門課總是覺得有些吃力，尤其是那些抽象的數學公式和理論，總是讓我頭疼不已。但當我拿到這本《數字信號處理學習與解題指導》後，一切都變得不一樣瞭。書中的講解清晰易懂，作者用非常形象的比喻和生動的例子來解釋那些復雜的概念，讓我一下子就豁然開朗。而且，書中的例題和習題設計得非常巧妙，不僅涵蓋瞭課程的主要知識點，還由淺入深，循序漸進。最讓我驚喜的是，它不僅僅是提供瞭題目和答案，更重要的是，它詳細地講解瞭每道題的解題思路和方法，讓我學會瞭如何分析問題、拆解問題，最終找到解決問題的途徑。之前我總是在做題時卡殼，不知道從何下手，但現在，我感覺自己掌握瞭一套係統性的解題方法論，麵對各種題目都能從容應對。這本書真的大大提升瞭我對數信的理解和學習興趣，強烈推薦給所有和我一樣在數信學習道路上感到迷茫的同學們！

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計都非常吸引人。封麵簡潔大氣，內頁的文字清晰易讀，圖錶的設計也十分精美。在內容方麵，這本書最大的亮點在於它的“解題指導”部分。它不僅僅是提供瞭各種類型的習題，更重要的是，每一道題的解答都附帶瞭詳細的解題思路、關鍵步驟和注意事項。這對於我這種遇到難題就容易卡殼的學習者來說，簡直是雪中送炭。作者在講解解題方法時，並沒有直接給齣標準答案，而是引導讀者一步步思考，幫助我們建立起獨立解決問題的能力。書中的題目覆蓋瞭數信的各個重要章節，難度適中，既能檢驗我們對基礎知識的掌握程度，也能挑戰我們對復雜問題的分析能力。通過反復練習書中的題目，我感覺自己對數信的理解更加深入，解決問題的信心也大大增強。這本書真的讓我覺得學習不再是一件枯燥乏味的事情，而是一個充滿挑戰和樂趣的過程。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始抱著試試看的心態買的這本書，畢竟市麵上關於數信的書籍琳琅滿目，真正能打動人的不多。但這本書卻給瞭我一個大大的驚喜。它最大的優點在於，它不是那種乾巴巴的理論堆砌，而是真正從讀者的角度齣發，考慮到瞭學習過程中可能遇到的各種難點和睏惑。書中的內容組織得非常有邏輯性，每一章都建立在前一章的基礎上，層層遞進，讓你在不知不覺中就掌握瞭整個知識體係。而且，作者在講解過程中，非常注重理論與實踐的結閤，你會發現很多抽象的數學概念，在書中都找到瞭實際的應用場景，這讓學習過程變得更加有趣和有意義。更讓我贊賞的是，這本書在數學推導部分的處理非常到位，既保留瞭數學的嚴謹性，又通過圖示和文字解釋，讓原本枯燥的推導過程變得生動起來，不再是令人望而生畏的“天書”。總之，如果你想真正理解數字信號處理，而不是僅僅停留在死記硬背的層麵，這本書絕對是你的不二之選。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在數信領域已經摸爬滾打多年的在職工程師，我一直都在尋找一本能夠幫助我鞏固基礎、拓展視野的參考書。這本書《數字信號處理學習與解題指導》無疑成為瞭我的新寵。它的內容深度和廣度都達到瞭一個相當高的水平，既有對基礎理論的深入剖析，又不乏對前沿算法和技術的探討。我尤其欣賞書中對一些經典問題的解題方法的詳細分析，這些分析不僅提供瞭解決方案，更重要的是揭示瞭問題背後的原理和思想，這對於提升解決實際工程問題的能力非常有幫助。書中的案例研究也非常貼閤實際應用，讓我能夠將課堂上的理論知識與工程實踐聯係起來。雖然我已經是工程師，但通過閱讀這本書，我依然收獲頗豐，不僅重新梳理瞭知識體係，還學習到瞭許多新的技巧和方法。這本書是一本適閤不同階段學習者的寶貴資源。