數字信號處理(贈授課用電子教案) 9787040202243 高等教育齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐嚮宏 著

圖書標籤:

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040202243

商品編碼：29424849817

包裝：平裝

齣版時間：2006-12-01

基本信息

書名：數字信號處理(贈授課用電子教案)

定價：28.40元

作者：唐嚮宏

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2006-12-01

ISBN：9787040202243

字數：420000

頁碼：349

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.409kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統討論數字信號處理的基本理論、基本算法和基本實現方法，注重基本概念、基本方法的講解，壓縮瞭繁瑣的理論推導，所列舉的大量典型示例注重理論聯係實際，例題、習題緊扣基本概念、基本原理、基本方法的應用，內容通俗易懂、易教易學。
全書共8章，主要涉及離散時間係統的基本特徵、連續時間信號的抽樣、離散時間係統的變換域分析方法、離散係統結構、快速傅裏葉變換（FFT） 以及IIR和FIR數字濾波器的理論和設計方法等內容。結閤各章節的內容，介紹瞭相應的MATLAB信號處理工具箱函數，給齣有關的仿真程序。
本書可作為大專院校電氣信息類專業的教材，也可作為在通信工程、電子信息工程、自動控製工程、圖像處理、語音處理等領域從事信號處理的科技工作者的參考書。

目錄

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緒論
章 離散時間信號與係統
1.1 離散時間信號與序列運算
1.2 離散時間係統
1.3 連續時間信號的抽樣
1.4 本章相關的MATLAB命令及應用
小結
習題
第2章 離散係統的變換域分析——z變換
2.1 Z變換與Z逆變換
2.2 離散係統的係統函數與係統特性的描述
2.3 係統的頻率響應與係統濾波特性
2.4 Z變換和拉氏變換的關係
2.5 本章相關的MATLAB命令及應用
小結
習題
第3章 離散係統的頻域分析——傅裏葉變換
3.1 非周期序列的傅裏葉變換及性質
3.2 周期序列的離散傅裏葉級數（DFS）及性質
3.3 有限長序列的離散傅裏葉變換（DFT）
3.4 頻域抽樣理論
3.5 利用DFT對連續時間信號處理時應注意的問題
3.6 本章相關的 MATLAB命令及應用
小結
習題
第4章 數字濾波器的基本結構
4.1 數字濾波器類型及結構錶示訪求
4.2 無限長單位衝激響應（IIR）濾波器的基本結構與特點
4.3 有限長單位衝激響應（FIR）濾波器的基本結構與特點
4.4 數字濾波器的格型結構
4.5 本章相關的MATLAB命令及應用
小結
習題
第5章 快速傅裏葉變換
5.1 快速計算DFT的改進途徑
5.2 按時間抽選（DIT）的基-2FFT算法
5.3 按頻率抽選（DIF）的基-1FFT算法
5.4 離散傅裏葉逆變換（IDFT）的快速算法
5.5 數字信號處理的FFT實驗
5.6 綫性調叔Z變換（Chirp-z變換）算法
5.7 本章相關的MATLAB命令及應用
小結
習題
第6章 無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器的設計方法
6.1 數字濾波器的設計步驟
6.2 模擬濾波器的數字化設計IIR數字濾波器
6.3 頻率變換法設計IIR數字濾波器——模擬域頻率變換法
6.4 頻率變換法設計IIR數字濾波器——數字域頻率變換法
6.5 本章相關的MATLAB命令及應用
小結
習題
第7章 有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器的設計方法
第8章 離散信號處理係統設計分析及有限字長效應
附錄A 常用模擬低通濾波器設計方法
附錄B MATLAB使用簡介
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理：理論、方法與應用 一、 核心概念與理論基石 數字信號處理（DSP）是信息科學與工程技術領域的一門核心學科，它研究如何利用數字技術對現實世界的信號進行分析、變換、提取、壓縮、增強和還原。本課程旨在係統性地構建讀者對數字信號處理的全麵認知，從最基本的信號與係統理論齣發，逐步深入到數字信號的錶示、處理方法及其在各個領域的廣泛應用。 1. 信號與係統基礎： 信號的分類與錶示： 我們將從信號的本質齣發，區分連續時間信號與離散時間信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號，奇偶信號等，並探討它們在數學上的錶達方式，例如時域錶示、傅裏葉級數和傅裏葉變換等。理解信號的特性是進行後續處理的前提。 係統的特性與分類： 信號的處理離不開係統。我們將深入探討綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如疊加性、齊次性、時不變性，以及因果性、穩定性等關鍵判據。LTI係統的衝擊響應（h[n]）是理解其行為的關鍵，我們將詳細講解如何利用捲積運算來描述LTI係統對任意輸入信號的響應。 頻域分析入門： 傅裏葉變換是連接時域與頻域的橋梁，它揭示瞭信號的頻率成分。我們將學習離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）的定義、性質及其在信號分析中的重要作用。理解信號的頻譜特性，對於濾波器設計、譜分析等應用至關重要。 2. 離散時間信號與係統： 采樣理論： 現實世界的連續信號如何轉化為計算機可以處理的離散信號？奈奎斯特-香農采樣定理是解決這一問題的核心。我們將詳細闡述采樣過程中的信息丟失（混疊）現象，以及如何選擇閤適的采樣頻率來無損地恢復原始信號。零階保持、一階保持等插值技術也將進行探討。 Z變換： Z變換是離散時間LTI係統分析的有力工具，它將時域的差分方程轉化為頻域的代數方程，極大地簡化瞭係統分析和設計。我們將學習Z變換的定義、收斂域（ROC）的概念，以及其在係統穩定性判決、係統函數分析、係統頻率響應計算等方麵的應用。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： DFT是實現數字信號頻譜分析和處理的核心算法。我們將深入理解DFT的定義、性質，特彆是其與連續傅裏葉變換的關係。然而，直接計算DFT的計算量巨大，因此，我們將重點介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，包括蝶形運算、按時間抽取和按頻率抽取等不同實現方式，以及它們在工程實踐中的效率優勢。 3. 數字濾波器設計與實現： 濾波器的基本概念與分類： 濾波器是數字信號處理中最重要的一類係統，其主要作用是去除信號中的噪聲、提取特定頻率成分或改變信號的頻率特性。我們將區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，並分析它們各自的優缺點，包括頻率響應特性、相位響應、設計復雜度、穩定性和計算效率等。 FIR濾波器設計： FIR濾波器以其綫性相位特性而備受青睞。我們將學習幾種主要的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（矩形窗、漢寜窗、海明窗、巴特沃斯窗等）和頻率采樣法。通過選擇不同的窗函數，可以 trade-off 濾波器的過渡帶寬度和阻帶衰減。 IIR濾波器設計： IIR濾波器通常能夠用較低的階數實現期望的濾波特性，具有更高的計算效率。我們將介紹幾種經典的IIR濾波器設計方法，如巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器（I型和II型）、橢圓濾波器等，並探討如何將模擬濾波器設計技術（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）通過雙綫性變換等方法轉換為數字濾波器。 濾波器實現結構： 濾波器的設計完成後，還需要選擇閤適的實現結構。我們將介紹直接型、標準型、級聯型、並聯型等不同的濾波器結構，並分析它們在計算復雜度、數值穩定性、硬件實現等方麵的差異。 4. 數字信號處理的進階主題與應用： 譜分析： 除瞭基本的傅裏葉分析，我們還將介紹更復雜的譜估計方法，如周期圖法、改良周期圖法、Welch法、經典譜估計法（如Burg法、Makhoul法）以及現代譜估計法（如多重信號分類（MUSIC）、子空間擬閤（ESPRIT）等）。這些方法在噪聲乾擾下的信號頻譜提取方麵具有更優的性能。 自適應信號處理： 在許多實際應用中，信號的統計特性可能隨時間變化，或者存在未知的乾擾。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，以達到最佳的濾波效果。我們將介紹最小均方（LMS）算法、遞歸最小均方（RLS）算法等經典的自適應濾波器算法。 多速率信號處理： 在許多信號處理係統中，需要處理不同采樣率的信號。多速率信號處理研究如何有效地改變信號的采樣率，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。我們將介紹多相濾波器組等關鍵技術，並探討其在數字通信、音頻編碼、圖像處理等領域的應用。 應用領域展望： 數字信號處理技術已滲透到現代社會的方方麵麵。我們將通過具體案例，展現DSP在通信係統（如調製解調、信道編碼、語音編碼）、音頻處理（如迴聲消除、降噪、音頻壓縮）、圖像與視頻處理（如圖像增強、邊緣檢測、視頻壓縮）、生物醫學工程（如心電圖、腦電圖分析）、雷達與聲納、控製係統等領域的廣泛應用。 二、 學習目標與能力培養 通過本課程的學習，讀者將能夠： 掌握數字信號處理的基本理論框架： 理解信號與係統的基本概念、分類和特性，熟悉連續時間信號與離散時間信號的轉換原理。 熟練運用傅裏葉分析和Z變換工具： 能夠分析離散時間LTI係統的時域和頻域特性，並利用Z變換進行係統分析和設計。 掌握數字濾波器設計與實現的核心技術： 能夠根據實際需求，選擇並設計FIR和IIR濾波器，並理解不同濾波器結構的優缺點。 理解並初步應用數字信號處理的進階技術： 對譜分析、自適應信號處理、多速率信號處理等有初步瞭解，並能認識到它們在實際問題中的價值。 培養分析與解決實際問題的能力： 能夠將所學的DSP理論與工程實踐相結閤，分析工程問題，並嘗試運用DSP技術進行解決方案的設計。 為後續深入學習打下堅實基礎： 為進一步學習更高級的DSP技術，如小波分析、語音信號處理、圖像編碼等奠定堅實的理論基礎。 三、 學習建議 本課程內容豐富且理論性較強，建議讀者在學習過程中： 注重理論與實踐相結閤： 深入理解每一個概念的數學推導過程，並嘗試通過編程（如MATLAB, Python）實現相關的算法和仿真。 積極思考與提問： 在學習過程中遇到疑問，及時查閱資料或與同行交流，深入思考問題的本質。 關注實際應用： 嘗試瞭解DSP技術在現實生活中的應用案例，這能夠極大地激發學習興趣，並加深對理論知識的理解。 循序漸進，打牢基礎： 確保對前置概念的理解紮實，再進入更深入的學習。 數字信號處理是一門充滿魅力的學科，它不僅是理解現代信息社會運行機製的關鍵，也是驅動科技進步的重要引擎。通過本課程的學習，期望讀者能夠構建起紮實的DSP理論功底，掌握實用的分析與設計方法，並為未來在相關領域的研究與實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我對數字信號處理的興趣源於對聲音和圖像的迷戀，希望能夠深入瞭解其背後的技術原理。我一直在尋找一本能夠清晰闡述信號的采樣、量化、編碼以及各種變換（如傅裏葉變換、小波變換）如何作用於這些信號的書。這本書的副標題“贈授課用電子教案”讓我覺得它在教學設計上應該頗具匠心，或許能夠提供比普通教材更生動、更具條理性的學習體驗。我希望這本書能夠以一種循序漸進的方式，從最基礎的概念講起，逐步深入到更復雜的濾波理論、係統分析和算法實現。特彆吸引我的是，我希望書中能有豐富的圖示和示意圖，能夠直觀地展示信號的變化和算法的處理過程，這對於我這種視覺型學習者來說至關重要。同時，如果書中能夠提供一些關於信號處理在多媒體技術、通信係統、醫學影像等領域的實際應用案例，那將極大地激發我的學習興趣，讓我看到理論與實踐的緊密聯係。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對信號分析和處理領域充滿好奇的業餘愛好者，一直在尋找一本能夠係統梳理數字信號處理理論，並且強調其在實際工程中應用的教材。我尤其關注那些能夠解釋“為什麼”的書，不僅僅是介紹公式和算法，更要揭示其背後的原理和思想。這本書的副標題“贈授課用電子教案”讓我覺得它在教學方麵應該下瞭不少功夫，或許能夠提供更清晰的講解思路和配套的學習資源。我希望這本書能夠在我學習的過程中，循序漸進地引導我，從基本的采樣定理、量化誤差開始，逐步深入到各種濾波器的設計原理、實現方法，以及更高級的算法，比如FFT（快速傅裏葉變換）等等。同時，我也非常期待書中能夠穿插一些具體的應用場景，比如音頻處理、圖像壓縮、通信係統等，這樣可以幫助我更好地理解理論知識的實際價值，激發我的學習興趣，並為我未來的學習和研究指明方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛接觸數字信號處理的工程師，我渴望找到一本能夠幫助我快速入門，並理解其核心思想的教材。我需要的是那種既有理論深度，又能緊密結閤實際工程應用的圖書。這本書的標題和齣版單位讓我對它充滿瞭期待，尤其是“贈授課用電子教案”這個附加信息，預示著它可能包含豐富的教學輔助資源，這對於自學來說非常有吸引力。我希望能在這本書中找到清晰的公式推導過程，以及對每個公式背後的物理意義和數學含義的詳細解釋。同時，我更關心的是書中如何將這些理論知識應用到實際工程場景中，比如如何根據實際需求設計濾波器，如何處理噪聲，如何進行信號的頻譜分析等等。如果書中還能包含一些常用的算法實現細節和編程建議，那對我來說將是莫大的幫助，能夠讓我更快地將理論知識轉化為實際的工程能力。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對技術充滿熱情的研究生，在學習過程中，一本能夠既嚴謹又不失趣味性的教材至關重要。我一直在尋找一本能夠幫助我深入理解數字信號處理核心概念的書，尤其是那些能夠清晰闡述傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等核心工具如何被應用於實際問題解決的書。這本書的齣版單位是高等教育齣版社，這通常意味著其內容具有較高的學術水準和嚴謹性，這正是我所追求的。我特彆希望書中能夠包含大量的例題和習題，並且這些例題的難度能夠有所梯度，從基礎到進階，能夠幫助我鞏固所學知識，並鍛煉我的解題能力。如果書中還能提供一些關於算法優化、性能分析的討論，那就更完美瞭，這對於我在實際項目開發中優化算法、提升效率非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字看起來就挺硬核的，我當時是抱著瞭解數字信號處理這門課的基本概念去的。拿到手的時候，厚度和封麵風格就讓我覺得這是一本“正經”的書，不像那種快餐式的科普讀物。翻開目錄，看到傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計這些章節，心裏就開始打鼓，畢竟這些名詞在大學裏聽起來都挺高深的。我最看重的是書的係統性，是不是能把復雜的理論講清楚，然後又有哪些具體的應用案例來佐證。畢竟，學理論總得知道它能乾什麼，不能光是紙上談兵。我對這種能夠從基礎原理到實際應用都覆蓋到的書特彆感興趣，希望它能幫我打下堅實的知識基礎，並且能夠觸類旁通，理解更深層次的內容。也希望作者能夠用通俗易懂的語言來解釋那些抽象的數學概念，避免過於枯燥和晦澀的錶達方式，讓非專業背景的讀者也能有所收獲。