数字信号处理 9787111359210 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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焦瑞莉 著

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• 数字信号处理
• 信号处理
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• 机械工业出版社
• 9787111359210
• DSP
• 傅里叶变换
• 滤波器设计
• 数字电路

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111359210

商品编码：29424995416

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名：数字信号处理

定价：43.00元

作者：焦瑞莉

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787111359210

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书系统地讲述数字信号处理的基本概念、基本原理及基本分析方法。全书共8章（不含绪论部分），分别为离散时间信号和系统的时域分析、离散时间信号和系统的频域复频域分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、数字滤波器结构、无限长脉冲响应数字滤波器设计、有限长脉冲响应数字滤波器设计和有限字长效应。
　　本书强调知识体系与学科基础，注重理论和实际的结合。同时本书恰当地以图形化方式展示基本理论与方法，既便于学生理解又可以引导学生掌握图解的科学方法与手段。各章核心内容使用MATLAB对复杂理论加以图形化展现及释疑，使学生易于理解和接受，同时引导学生学习掌握MATLAB软件工具。
　　本书适合作为高等院校理工科电类各专业数字信号处理课程的本科生教材，也可作为从事数字信号处理的科技人员的基础性参考书。
　　为了便于教与学，与本书配套的学习指导和实验及课程设计指导将相继成书。学习指导包括数字信号处理知识要点、典型习题解答、自测题及提高题。实验及课程设计指导包括MATLAB基础、数字信号处理实验指导及课程设计指导等内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代通信系统中的信号处理基础》 引言 在信息爆炸的时代，数字信号处理（DSP）技术扮演着至关重要的角色，它支撑着从高清视频传输、语音识别到医学成像、人工智能等众多现代科技应用。本书《现代通信系统中的信号处理基础》旨在为读者构建一个坚实的数字信号处理理论基础，并深入探讨其在现代通信系统中的核心应用。本书的编写理念在于，提供一套既严谨又易于理解的教材，使读者能够清晰地把握数字信号处理的核心概念、关键算法及其在实际通信场景中的实现方式。我们将循序渐进地引导读者，从信号与系统的基本原理出发，逐步深入到离散时间信号的特性、傅里叶变换及其在信号分析中的应用，再到数字滤波器设计、自适应信号处理以及多速率信号处理等高级主题。此外，本书还将重点关注数字信号处理在现代通信系统中的具体体现，包括但不限于采样与量化、信道编码、调制解调、谱估计以及现代通信体制中的关键技术。 第一部分：信号与系统的理论基石 第一章：信号与系统的基本概念 本章将为读者奠定坚实的理论基础，介绍信号和系统的基本定义、分类以及相互之间的关系。我们将深入探讨连续时间信号和离散时间信号的特性，例如周期信号、能量信号、功率信号以及信号的分解（如偶分量和奇分量）。随后，我们将引入系统的概念，区分线性和非线性系统、时不变和时变系统、因果系统和非因果系统，以及稳定系统。理解这些基本概念对于后续深入学习至关重要。我们将通过丰富的例子说明不同类型信号和系统的特征，并引导读者掌握如何识别和描述这些基本单元。 第二章：线性时不变（LTI）系统 线性时不变（LTI）系统是信号处理领域中最基本也是最重要的模型之一。本章将详细阐述LTI系统的特性，并引入卷积运算作为描述LTI系统输入输出关系的数学工具。我们将深入讲解离散时间LTI系统的卷积和运算，以及其在时域和频域的特性。通过对卷积核（单位冲激响应）的深入理解，读者将能够预测LTI系统对任意输入信号的响应。我们将通过一系列实例，如RC电路、数字滤波器等，来展示LTI系统的建模与分析方法，并探讨卷积在实际应用中的重要性，例如在音频信号处理中的回声模拟。 第三章：傅里叶变换及其在信号分析中的应用 傅里叶变换是信号处理的灵魂，它将信号从时域转换到频域，揭示了信号的频率成分。本章将详细介绍连续时间傅里叶变换（CTFT）、离散时间傅里叶变换（DTFT）以及离散傅里叶变换（DFT）。我们将深入探讨傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、微分、积分、卷积以及帕塞瓦尔定理等。DFT作为DFT的离散化版本，在数字信号处理中具有不可替代的地位，我们将讲解如何通过快速傅里叶变换（FFT）算法高效地计算DFT，从而实现信号的频谱分析。本章还将讨论傅里叶变换在信号去噪、频谱分析、系统频率响应分析等方面的广泛应用。 第二部分：离散时间信号的分析与处理 第四章：采样与量化 数字信号处理的核心在于将模拟信号转换为数字信号，这个过程包括采样和量化。本章将深入探讨采样定理，即奈奎斯特-香农采样定理，解释奈奎斯特频率的概念以及欠采样和过采样的影响。我们将分析采样过程中产生的混叠现象，并介绍抗混叠滤波器的作用。随后，我们将讨论量化过程，包括量化误差的产生及其对信号质量的影响。我们将介绍均匀量化和非均匀量化（如μ律和A律），并分析它们在不同应用场景下的优劣。本章还将介绍脉冲编码调制（PCM）的基本原理，以及它在音频和视频信号数字化中的应用。 第五章：Z变换 Z变换是离散时间LTI系统分析的有力工具，它类似于连续时间LTI系统分析中的拉普拉斯变换。本章将详细介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）及其重要性质，如线性、时移、乘以$n$、卷积等。Z变换能够将复杂的差分方程转换成代数方程，极大地简化了LTI系统的时域分析。我们将重点讲解如何利用Z变换分析离散时间LTI系统的频率响应、稳定性以及如何通过Z变换求解差分方程。此外，本章还将讨论逆Z变换，以便将频域的解转换回时域。 第六章：数字滤波器设计 数字滤波器是数字信号处理中的关键组成部分，用于去除信号中的噪声、提取特定频率成分或实现其他信号变换。本章将详细介绍两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将深入探讨不同设计方法，包括巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器等IIR滤波器设计方法，以及窗函数法和频率采样法等FIR滤波器设计方法。我们将分析不同滤波器设计的优缺点，例如通带纹波、阻带衰减、相位响应以及计算复杂度。本书还将提供实际设计案例，展示如何根据具体应用需求选择和设计合适的数字滤波器。 第三部分：现代通信系统中的信号处理应用 第七章：自适应信号处理 自适应信号处理技术能够根据输入信号的变化自动调整系统参数，从而在复杂多变的通信环境中实现最优的信号处理。本章将介绍自适应滤波器的基本概念，如最小均方（LMS）算法和递归最小均方（RLMS）算法。我们将深入分析这些算法的工作原理、收敛特性以及在实际中的应用，例如在噪声消除、均衡器设计、回声抵消和干扰抑制等领域。本章还将探讨自适应均衡器在通信信道补偿中的重要作用。 第八章：多速率信号处理 多速率信号处理涉及到在不同采样率之间进行信号的转换，这在现代通信系统中非常普遍，例如在数字广播、多标准终端和软件无线电中。本章将介绍信号的抽取（降采样）和插值（升采样）操作，以及它们在不同采样率之间进行信号转换的基本原理。我们将重点讲解多速率滤波器的设计，包括抽取滤波器和插值滤波器。此外，本章还将介绍polyphase分解技术，该技术能够高效地实现多速率滤波器的设计和运算。 第九章：谱估计 谱估计是在不知道信号模型的情况下，从有限的观测数据中估计信号的功率谱密度。本章将介绍经典的谱估计方法，如周期图法、Welch法等。我们将深入探讨参数化谱估计方法，例如AR模型、MA模型和ARMA模型。本书还将介绍高分辨率谱估计方法，如Suzuki谱估计和MVDR谱估计，以及它们在雷达、声纳和通信系统中的应用。 第十章：现代通信系统中的数字信号处理 本章将整合前面所学的知识，重点关注数字信号处理在现代通信系统中的具体应用。我们将从数字通信系统的基本框图出发，深入分析各个模块中的信号处理技术。这包括： 信道编码与解码： 介绍纠错码的基本原理，如汉明码、卷积码和Turbo码，以及它们如何提高通信的可靠性。 调制与解调： 探讨各种数字调制技术，如ASK、FSK、PSK和QAM，以及相应的解调方法。 信道估计与补偿： 分析通信信道的多径效应、衰落等问题，并介绍如何利用数字信号处理技术进行信道估计和补偿，以提高通信质量。 同步技术： 讲解比特同步、符号同步和载波同步在数字通信系统中的重要性，以及相应的信号处理方法。 OFDM（正交频分复用）技术： 深入解析OFDM的核心原理，例如将其视为一种多载波调制技术，以及它在4G、5G等现代无线通信系统中的关键作用。我们将讨论FFT在OFDM中的应用，以及如何通过OFDM技术克服多径衰落。 软件无线电（SDR）： 介绍软件无线电的概念，强调其灵活性和可重构性，以及DSP在SDR中的核心地位，使得通信系统功能可以在软件层面实现和更新。 结论 《现代通信系统中的信号处理基础》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的数字信号处理学习体验。通过理论讲解、实例分析和应用探讨，我们希望读者能够掌握数字信号处理的核心理论和关键算法，并深刻理解其在支撑现代通信系统发展中的不可或缺的作用。本书适合于通信工程、电子工程、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研究与开发的工程师和技术人员。我们相信，本书将成为您在数字信号处理领域深入探索的坚实起点和宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对信号处理领域充满好奇的爱好者，我一直在寻找一本能够系统性地介绍这个学科的书籍。这本书恰好满足了我的需求。它从最基础的信号理论出发，逐步深入到各种高级的信号处理技术。书中涵盖的知识点非常全面，从采样定理、量化理论，到傅里叶变换、Z变换，再到各种滤波器设计、谱估计方法，几乎涵盖了数字信号处理的方方面面。而且，作者在讲解每个知识点时，都力求做到清晰、准确，并配有大量的图示和表格，这对于我这样需要大量视觉辅助才能理解抽象概念的读者来说，非常友好。我特别喜欢书中对各种算法的比较和分析，能够帮助我理解不同算法的优缺点以及适用场景。这本书不仅仅是理论的堆砌，更像是一个完整的知识体系的构建，让我能够从宏观到微观，全面地了解数字信号处理的魅力。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对数学公式比较头疼的人，很多教材上来就是一大堆的公式推导，看得我眼花缭乱。但这本书在这方面做得非常出色。虽然它包含了必要的数学推导，但作者非常注重概念的清晰和直观的理解。他在介绍每一个公式时，都会先解释它的物理意义或者实际含义，然后再给出推导过程。而且，推导过程也写得非常详细，每一步都有清晰的解释，很少有跳跃的地方。我尤其喜欢他在讲解离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）时，并没有一味地堆砌公式，而是先从时域和频域的对应关系入手，再逐步引出算法。这种由浅入深、由易到难的学习方式，让我这个对数学感到畏惧的读者，也能够比较轻松地掌握这些核心概念。总的来说，这本书在数学严谨性和可读性之间找到了一个很好的平衡点，让我在理解复杂的理论时，感到更加自信。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜在于它的实践导向。我之前读过的很多理论书籍，往往停留在概念层面，读完后总觉得“纸上谈兵”。但这本书不同，它不仅仅讲解了理论，更重要的是，它深入浅出地介绍了许多实际工程中的应用场景。比如，在讲解滤波器设计时，作者不仅介绍了各种滤波器的原理，还详细阐述了如何根据实际需求选择合适的滤波器类型，以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方法。书中还穿插了一些代码示例，虽然不是非常复杂，但足以让我理解理论知识如何转化为实际的算法。我印象特别深刻的是关于自适应滤波器的章节，作者用一个非常形象的例子，说明了它在噪声消除和信号增强方面的强大能力。读完这部分，我甚至跃跃欲试，想在自己的项目中使用一些相关的技术。总而言之，这本书就像一个经验丰富的工程师，不仅告诉你“是什么”，更告诉你“怎么做”，这对于想要将理论知识应用于实践的读者来说，无疑是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿到这本书的时候，心里是有压力的。数字信号处理听起来就不是一个简单的学科，我担心自己会看不懂。但是，这本书的语言风格非常朴实易懂，作者的叙述清晰流畅，即使是一些非常专业的术语，他也能用比较通俗易懂的方式来解释。我特别欣赏作者在讲解一些复杂算法时的逻辑性，他总是能把问题分解成几个小的步骤，然后一步一步地推导，直到得出最终的结论。即使我一开始对某个概念不熟悉，通过作者的引导，也能慢慢理解其内在的逻辑。书中也引用了很多经典的文献和研究成果，这让我在学习的同时，也能了解到该领域的发展脉络和前沿动态，这对于想要深入研究的读者来说，非常有价值。让我感觉这本书不仅仅是一本教材，更像是一次与作者的学术对话，在轻松愉快的氛围中，我收获了知识，也拓宽了视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手的时候，就被它厚实的封面和严谨的排版所吸引。虽然我不是专业出身，但之前在业余时间接触过一些数字信号处理的基础概念，所以对这本书一直抱有很高的期待。翻开第一页，就被作者那种抽丝剥茧般的讲解方式所折服。他没有上来就抛出复杂的公式和定理，而是循序渐进，从最基础的信号采样、量化开始，一步步构建起整个数字信号处理的理论体系。我尤其喜欢他在讲解傅里叶变换那部分，用了很多生动的类比，比如将信号比作声音，将频谱比作不同音高的乐器演奏的声音组合，这样我就很容易理解了原本抽象的概念。而且，书中大量的图示和实例也让我在学习过程中少走了不少弯路。每次遇到难点，总能在图表中找到关键的提示，或者在例题中看到理论的应用。总的来说，这本书给我一种“厚积薄发”的感觉，就像一位经验丰富的老教授，耐心地将知识的火种一点点传递给你，让你在不知不觉中掌握了这门深奥的学问。