信號分析與處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

薑常珍 編

圖書標籤:

• 信號處理
• 信號分析
• 傅裏葉變換
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 濾波
• 係統分析
• 時頻分析

齣版社： 天津大學齣版社

ISBN：9787561813393

版次：1

商品編碼：12297028

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2000-09-01

用紙：膠版紙

頁數：263

正文語種：中文

內容簡介

　　《信號分析與處理》係天津大學“九五”重點教材。全書共7章，包括：信號分析與處理導論；信號的時域分析；信號的頻域分析；離散信號的變換域分析；隨機信號；模擬濾波器和數字濾波器。《信號分析與處理》注重基礎和實用，能使讀者對信號理論建立較全麵的印象。《信號分析與處理》可作為非電子和非通信類各專業本科生的信號理論課程教材，也可作為信號分析與處理方麵的科技參考書。

目錄

第1章 導論
第1節 信號及其分類
第2節 信號分析與信號處理
第3節 信號與係統

第2章 信號的時域分析
第1節 信號的描述
第2節 信號的時域運算
第3節 信號的時域分解
第4節 連續時間係統的時域分析
第5節 離散時間係統的時域分析
習題

第3章 信號的頻域分析
第1節 周期信號的傅裏葉級數
第2節 非周期信號的傅裏葉變換
第3節 傅裏葉變換的性質
第4節 周期信號的傅裏葉變換
第5節 能譜與功率譜
第6節 采樣信號
習題

第4章 離散信號的變換域分析
第1節 離散信號的Z變換及其性質
第2節 應用Z變換求解差分方程
第3節 非周期序列的傅裏葉變換（DTFT）
第4節 周期序列的離散傅裏葉級數（DFS）
第5節 離散傅裏葉變換（DFT）
第6節 快速傅裏葉變換（FFT）
第7節 離散傅裏葉變換的應用
習題

第5章 隨機信號
第1節 隨機信號的時域描述
第2節 隨機信號的頻域分析
第3節 典型隨機信號
第4節 隨機信號通過綫性係統的分析
習題

第6章 模擬濾波器
第1節 濾波器的基本知識
第2節 信號通過綫性係統不失真的條件
第3節 理想低通濾波器的頻率響應
第4節 巴特沃茲低通濾波器
第5節 切比雪夫濾波器
習題

第7章 數字濾波器
第1節 數字濾波器的基本概念
第2節 IIR數字濾波器的設計
第3節 FIR數字濾波器的設計
習題
主要參考文獻

《數字信號處理原理與應用》 內容概述： 本書深入探討瞭數字信號處理（DSP）領域的核心概念、基本原理以及在實際工程中廣泛的應用。從離散時間信號和係統的基本性質齣發，係統地介紹瞭采樣定理、模擬-數字轉換、數字濾波器的設計與實現、離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）、以及自適應信號處理等關鍵技術。本書的重點在於通過嚴謹的數學推導和豐富的實例，幫助讀者建立紮實的理論基礎，並掌握將這些理論應用於解決實際問題的能力。 第一部分：離散時間信號與係統 離散時間信號： 本部分首先定義瞭離散時間信號，並將其與連續時間信號進行區分。通過引入序列、單位衝激序列、單位階躍序列等基本信號，闡述瞭信號的錶示方法和重要特性，如周期性、奇偶性、能量與功率。讀者將學習如何通過數學錶達式和圖示來描述和分析各種離散時間信號。 離散時間係統： 係統的概念是信號處理的基礎。本書詳細介紹瞭綫性時不變（LTI）係統的定義和重要性質，包括疊加性、齊次性、時移不變性。通過分析係統的單位衝激響應，讀者將理解如何通過捲積運算來描述LTI係統的輸入-輸齣關係。此外，還會探討其他類型的係統，如因果係統、穩定係統等，並介紹判斷係統特性的方法。 Z變換： Z變換是分析離散時間LTI係統的有力數學工具。本書將詳細介紹Z變換的定義、性質以及如何利用它來求解差分方程。特彆地，將深入講解Z反變換的求法，包括部分分式展開法和長除法。通過Z變換，讀者可以更直觀地理解係統的頻率響應和穩定性。 第二部分：采樣理論與模數轉換 采樣定理： 采樣是連接連續信號與離散信號的橋梁。本部分將嚴謹地闡述奈奎斯特-奈奎斯特采樣定理，解釋瞭在什麼條件下可以無失真地從連續信號中恢復原始信號。深入分析瞭過采樣和欠采樣的影響，並介紹瞭抗混疊濾波器的作用和設計原則。 模數轉換（ADC）： 實際的信號采集離不開模數轉換器。本書將介紹不同類型的ADC，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ型ADC等，並分析它們的性能指標，如分辨率、采樣率、量化噪聲等。同時，還會討論量化誤差的産生及其對信號精度的影響。 數模轉換（DAC）： 數模轉換器則用於將數字信號還原為模擬信號。本書將介紹DAC的基本原理和不同類型，如衝模DAC、電阻梯DAC等，以及它們在信號重構中的作用。 第三部分：數字濾波器設計 數字濾波器的基本概念： 數字濾波器是DSP的核心組成部分，用於去除信號中的噪聲、增強特定頻率成分等。本書將區分IIR（無限衝激響應）和FIR（有限衝激響應）濾波器，並分析它們的優缺點。 IIR濾波器設計： 本部分將介紹幾種經典的IIR濾波器設計方法，包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器。讀者將學習如何根據給定的技術指標（如通帶紋波、阻帶衰減、截止頻率）來設計這些濾波器，並理解它們在幅頻特性和相頻特性上的差異。 FIR濾波器設計： FIR濾波器因其綫性相位特性而在許多應用中具有優勢。本書將介紹兩種主要的FIR濾波器設計方法：窗函數法和頻率采樣法。重點講解瞭不同窗函數（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）的選擇原則及其對濾波器性能的影響。 濾波器性能分析： 無論設計何種濾波器，都需要對其性能進行分析和評估。本書將介紹如何通過幅度響應、相位響應、衝激響應等指標來評估濾波器的性能，並討論實際應用中需要考慮的因素，如計算復雜度、穩定性等。 第四部分：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 離散傅裏葉變換（DFT）： DFT是將離散時間信號分解為其頻率成分的強大工具。本書將詳細介紹DFT的定義、性質，如周期性、綫性和共軛對稱性。通過DFT，讀者可以分析信號的頻譜，理解不同頻率分量的幅度和相位信息。 快速傅裏葉變換（FFT）： 直接計算DFT的計算量非常大。FFT算法極大地提高瞭DFT的計算效率。本書將詳細介紹兩種最常用的FFT算法：按時間抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按頻率抽取的FFT。通過算法的推導和實例，讀者將深刻理解FFT的工作原理及其在信號分析中的重要作用。 DFT的應用： DFT和FFT在許多領域都有廣泛應用，如譜分析、捲積計算、相關計算等。本書將通過具體實例展示如何利用DFT/FFT進行信號的頻譜分析、求解綫性捲積以及實現相關運算。 第五部分：自適應信號處理 自適應濾波器的概念： 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其濾波器係數，以達到某種最優性能。本部分將介紹自適應濾波器的基本概念和工作原理。 LMS算法： 最小均方（LMS）算法是最簡單和最常用的自適應算法之一。本書將詳細推導LMS算法的更新方程，並分析其收斂性能。通過仿真和實例，讀者將瞭解LMS算法在噪聲消除、均衡等方麵的應用。 RLS算法： 遞推最小二乘（RLS）算法是另一種重要的自適應算法，通常比LMS算法收斂速度更快，但計算量也更大。本書將介紹RLS算法的基本思想和實現方法。 自適應信號處理的應用： 自適應信號處理在許多領域都發揮著重要作用，如通信係統中的迴聲消除、語音信號處理中的噪聲抑製、以及模式識彆中的特徵提取等。本書將通過典型的應用場景，展示自適應濾波器的強大能力。 第六部分：數字信號處理的應用實例 通信係統： 本部分將展示DSP在現代通信係統中的關鍵作用，包括數字調製解調、信道均衡、信號編碼與解碼等。 音頻與圖像處理： DSP在音頻壓縮（如MP3）、語音識彆、圖像濾波、圖像壓縮（如JPEG）等方麵有著不可替代的地位。本書將介紹這些領域的核心DSP技術。 生物醫學信號處理： ECG、EEG等生物醫學信號的分析與處理也離不開DSP。本書將探討DSP在這些信號的去噪、特徵提取和診斷輔助方麵的應用。 雷達與聲納係統： DSP是雷達和聲納係統中目標檢測、跟蹤和成像等功能的核心技術。 總結： 《數字信號處理原理與應用》旨在為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱。通過理論講解、數學推導、算法分析和豐富的應用實例，本書不僅能幫助讀者掌握DSP的核心知識，更能激發他們將所學知識應用於解決實際工程問題的興趣和能力。本書適閤高等院校相關專業本科生、研究生，以及從事通信、控製、電子、計算機、儀器儀錶等領域的工程師和研究人員閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容著實讓我大開眼界，尤其是關於傅裏葉變換的那一部分。作者以一種非常直觀的方式解釋瞭傅裏葉級數和傅裏葉變換的原理，不再是枯燥的數學推導，而是通過生活中的例子，比如聲音的分解和閤成，讓我瞬間理解瞭信號是如何被分解成不同頻率的正弦波的。書中對不同類型的傅裏葉變換，如離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）的介紹也十分到位。DFT的原理講解得清晰易懂，而FFT的齣現如何極大地提高瞭計算效率，也通過圖示和詳細的算法步驟得以呈現。我尤其喜歡書中對FFT算法中蝶形運算的解釋，那種將復雜的運算分解成簡單模塊的思想，在編程實現時非常有幫助。書中還涉及瞭窗函數對頻譜分析的影響，作者詳細講解瞭不同窗函數（如漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）的特點以及它們在實際應用中的優缺點，這對於我們在處理有限長信號時選擇閤適的窗函數至關重要。總而言之，這一章的內容讓我對信號的頻域分析有瞭更深入的理解，並且掌握瞭在實際工程中應用這些理論的方法。

評分☆☆☆☆☆

我一直對自適應信號處理這個領域非常好奇，而這本書在這方麵的介紹，真的給我打開瞭一扇新的大門。作者並沒有一開始就深入復雜的算法，而是從一個非常貼近現實的問題齣發：如何在一個充滿噪聲的環境中，有效地區分齣我們想要的目標信號？書中通過對迴聲消除、噪聲消除和信道均衡等實際應用的場景進行生動描述，讓我對自適應濾波器的必要性和重要性有瞭深刻的理解。然後，他引入瞭最經典的LMS（最小均方）算法，並且對其工作原理、收斂速度以及步長參數的選擇進行瞭細緻的分析。我特彆喜歡書中對LMS算法的幾何解釋，它將復雜的數學推導與直觀的圖形聯係起來，讓概念變得更加容易理解。此外，書中還介紹瞭RLS（遞歸最小二乘）算法，雖然比LMS更復雜，但其收斂速度的優勢也得到瞭充分的說明。我還在書中看到瞭關於卡爾曼濾波器的初步介紹，雖然沒有深入到推導細節，但其在狀態估計和預測方麵的強大能力讓我印象深刻，為我進一步學習打下瞭基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書關於小波分析的部分，可以說是為我揭示瞭一個處理非平穩信號的全新視角。在此之前，我一直習慣於使用傅裏葉變換來分析信號，但對於那些頻率隨時間變化的信號，傅裏葉變換顯得力不從心。書中非常巧妙地引入瞭小波的概念，從“窗口”的概念齣發，解釋瞭短時傅裏葉變換（STFT）的局限性，然後引齣瞭小波變換。作者通過形象的類比，將小波比作一個“會伸縮的窗口”，能夠同時在時間和頻率上提供良好的分辨率，這讓我一下子就明白瞭小波變換的核心優勢。書中詳細講解瞭連續小波變換（CWT）和離散小波變換（DWT），並對小波基函數的選擇進行瞭討論，比如Haar小波、Daubechies小波等。我尤其欣賞書中對小波在圖像壓縮、去噪和特徵提取等方麵的應用介紹，那些實際案例的展示，讓我看到瞭小波分析強大的實用價值。例如，書中通過圖示清晰地展示瞭小波變換如何實現圖像的稀疏錶示，從而達到高效壓縮的目的，這給我帶來瞭極大的啓發。

評分☆☆☆☆☆

關於這本書中關於濾波器設計的內容，我隻能用“醐醐灌頂”來形容。一直以來，我都覺得濾波器設計是一個非常抽象和復雜的工程問題，但在本書的闡述下，它變得生動且邏輯清晰。作者首先從濾波器的基本概念入手，區分瞭低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並通過直觀的幅頻響應和相頻響應麯綫圖，解釋瞭理想濾波器和實際濾波器的區彆，以及通帶、阻帶、過渡帶這些關鍵參數的含義。接著，書中詳細介紹瞭兩種主要的數字濾波器設計方法：IIR（無限衝激響應）濾波器和FIR（有限衝激響應）濾波器。對於IIR濾波器，作者不僅講解瞭巴特沃斯、切比雪夫和橢圓等經典逼近方法，還深入分析瞭它們的各自特點和優劣勢，並通過實際例子展示瞭如何通過級聯或並聯的方式構建更復雜的濾波器。而對於FIR濾波器，書中重點介紹瞭窗函數法和頻率采樣法，並且對窗函數的選擇對濾波器性能的影響進行瞭詳細的論述，這一點非常有實踐指導意義。尤其是書中對濾波器係數的計算和優化方法的講解，以及對濾波器穩定性和幅度相位失真的分析，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書在介紹采樣理論和脈衝編碼調製（PCM）的部分，可以說徹底顛覆瞭我之前的一些模糊認識。作者並沒有直接拋齣奈奎斯特采樣定理，而是從一個非常基礎的問題齣發：如何將連續的時域信號準確地轉換為離散的數字信號？他用生動的比喻，比如用一連串快門來捕捉運動的畫麵，來解釋采樣過程。然後，他循序漸進地引齣瞭奈奎斯特采樣定理，並詳細闡述瞭欠采樣和過采樣帶來的不同後果，這比我以前看過的任何資料都要清晰。關於量化，書中對均勻量化和非均勻量化的討論讓我印象深刻。作者通過圖示說明瞭量化誤差是如何産生的，以及如何通過調整量化步長來優化信噪比。特彆值得一提的是，書中對PCM的講解，從采樣、量化到編碼的整個流程都進行瞭詳細的解析，並且對不同比特深度下的量化效果進行瞭對比分析，這對於理解數字音頻和數字視頻的質量有很大的啓發。此外，書中還提及瞭一些高級的采樣技術，如過采樣和噪聲整形，雖然介紹得比較概括，但足以讓我瞭解到這些技術在提高係統性能方麵的作用。