数字信号处理原理与方法研究9787517030508 中国水利水电出版社 刘洋,张颖慧,那 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘洋，张颖慧，那顺乌力吉 著

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出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517030508

商品编码：29456233597

包装：平装

出版时间：2015-07-01

图书基本信息
图书名称	数字信号处理原理与方法研究
作者	刘洋,张颖慧,那顺乌力吉
定价	76.00元
出版社	中国水利水电出版社
ISBN	9787517030508
出版日期	2015-07-01
字数
页码	343
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《数字信号处理原理与方法研究》共包括10章，主要内容有信号与数字信号处理、离散时间信号与系统、Z变换与离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器的结构与有限字长效应、ⅡR数字滤波器的设计、FIR数字滤波器的设计、多采样率数字信号处理、数字信号处理的实现。 　　《数字信号处理原理与方法研究》理论紧扣实际、论述有据、逻辑连贯，应用内容涉及广泛、形象生动。可作为通信工程、电子信息工程、自动化、电子科学与技术、测控技术与仪器、电子信息科学与技术等专业的本科生教材，也可作为相关专业的技术人员的参考用书。

作者简介

刘洋，博士，副教授，硕士牛导师。现为中国青年科技工作者协会信息与电子科学专业委员会理事，中国电子学会会员。在国际重要学术期刊和会议上发表学术论文20余篇；主持国家自然科学基金项目1项，参加国家自然基金项目4项：2010年被授予内蒙占自治区“五一劳动奖章”。 　　 　　张颖慧，博士，讲师。2015年毕业于北京邮电大学通信与信息系统专业获工学博士学位。在国际重要学术期刊和会议上发表学术论文数篇；参与多项国家重大专项与国家自然科学基金等项目。 　　 　　那顺乌力吉，硕士，讲师。2009年毕业于内蒙古大学信号与信息处理专业获工学硕士学位。主要研究领域为通信、信号与信息处理。参加多项国家自然基金项目和省级项目；在外期刊会议上发表学术论文10余篇。

目录

前言 章 绪论 1.1 信号、系统与信号处理 1.2 数字信号处理的特点及系统结构 1.3 数字信号处理的发展过程及前景分析 1.4 数字信号处理的应用领域 1.5 如何使用数字信号处理 第2章 离散时间信号与系统 2.1 离散时间信号 2.2 离散时间系统 2.3 常系数线性差分方程 2.4 信号的数字化处理方法 2.5 系统的频率响应 第3章 z变换 3.1 Z变换与收敛域 3.2 Z反变换 3.3 z变换与傅里叶变换的关系 3.4 利用Z变换求解差分方程 3.5 离散时间傅里叶变换（DTFT） 第4章 离散傅里叶变换（DFT） 4.1 傅里叶变换的形式 4.2 周期序列的离散傅里叶级数（DFs） 4.3 离散傅里叶变换（DFT） 4.4 DFT的应用 4.5 二维离散傅里叶变换 第5章 快速傅里叶变换（FFT） 5.1 直接计算离散傅里叶变换的计算复杂度 5.2 按时间抽选的基一2FFT算法（库利一图基算法） 5.3 按频率抽选的基一2FFT算法（桑德一图基算法） 5.4 离散傅里叶反变换（IDFT）的高效算法 5.5 实序列的FFT算法 5.6 分裂基FFT算法 5.7 N为复合数的FFT算法 5.8 线性调频Z变换（Chirp-Z变换或CZT）算法 5.9 FFT的应用 第6章 数字滤波器的结构与有限字长效应 6.1 数字滤波器的基本概念与技术指标 6.2 数字滤波器的研究与表示方法 6.3 无限长单位冲激响应（ⅡR）滤波器的基本结构 6.4 有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的基本结构 6.5 数字滤波器的格型结构 6.6 数字滤波器实现中的有限字长效应 第7章 ⅡR数字滤波器的设计 7.1 模拟滤波器的设计 7.2 ⅡR数字滤波器的间接设计方法 7.3 ⅡR数字滤波器的频率变换及MATLAB实现 7.4 ⅡR数字滤波器的直接设计方法 7.5 ⅡR数字滤波器的相位均衡 第8章 FIR数字滤波器的设计 8.1 线性相位FIR数字滤波器 8.2 窗函数法FIR数字滤波器设计 8.3 频率采样法FIR数字滤波器设计 8.4 线性相位FIR滤波器设计的优方法（等波纹逼近法） 8.5 简单整系数法设计FIR数字滤波器 8.6 FIR和ⅡR数字滤波器的比较 第9章 多采样率数字信号处理 9.1 多采样率的概念 9.2 序列的整数倍抽取和插值 9.3 有理倍数采样率转换 9.4 多采样转换滤波器的设计及实现 0章 数字信号处理的实现 10.1 数字信号处理的实现方法 10.2 数字信号处理器的速度 10.3 数字信号处理的误差 10.4 数字信号处理的应用 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

《信号的智慧：探索现代通信与控制的基石》 内容简介 在信息爆炸的时代，我们每天都与海量的数据和信号交互。从手机通信、高清晰度电视，到医疗影像、自动驾驶汽车，再到天文学家的宇宙探测，数字信号处理（DSP）技术无处不在，构成了现代科技和社会运转的底层逻辑。本书并非一本孤立的教材，而是试图带领读者一同潜入信号的世界，理解那些无形的信息流如何被捕捉、转换、分析和重塑，最终服务于我们日益智能化的生活。 本书将以一种直观且富有启发性的方式，深入浅出地剖析数字信号处理的核心原理与关键方法。我们不会止步于枯燥的公式推导，而是致力于揭示这些原理背后的深刻洞见，以及它们如何在实际应用中发挥决定性作用。我们将一同探索信号的本质，理解其多样化的表现形式，并学习如何用数学的语言来描述和操纵它们。 第一章：信号的万花筒——理解我们身边的信号 在开始数字信号处理的旅程之前，首先需要建立对“信号”这一概念的清晰认知。本章将引导读者认识到，信号并非仅仅是电子工程师手中的抽象概念，而是我们感知和认识世界的重要载体。我们将从最熟悉的声、光、电、磁等现象出发，引申出它们如何被转化为可以被机器理解的信号。 信号的定义与分类：我们将讨论连续信号与离散信号的区别，确定性信号与随机信号的特性，周期信号与非周期信号的判别。通过形象的比喻和生动的例子，让读者理解不同类型信号的内在差异。例如，一个连续的波形就像一条平滑的山脉曲线，而一个离散的序列则像是山脉上的一个个离散的山峰标记。 信号的数学描述：我们将介绍描述信号的基本数学工具，如时间和频率域的表示。了解傅里叶变换的强大力量，它能将一个复杂的信号分解成一系列简单的正弦波，如同将一首交响乐分解成各个乐器的声音。我们将探讨如何通过频谱分析来理解信号的内在频率成分，这对于识别噪声、提取有用信息至关重要。 信号的采样与量化：数字信号处理的核心在于将模拟信号转换为数字信号。本章将深入讲解采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem），阐明为什么我们需要以一定的速率进行采样才能准确地还原原始信号。同时，我们将讨论量化过程，即如何将连续的幅度值映射到有限的离散级别，以及量化误差的产生与控制。这里会通过图像的像素化过程来类比，让读者直观理解量化的概念。 第二章：信号的转换艺术——从时域到频域的飞跃 傅里叶变换是数字信号处理中最具影响力的工具之一。本章将详细阐述各种形式的傅里叶变换，以及它们在信号分析中的应用。 傅里叶级数与傅里叶变换：我们将从傅里叶级数开始，理解如何用一系列正弦和余弦函数来表示周期信号。进而，我们将引入傅里叶变换，它能够处理非周期信号，揭示信号在频率域的分布。通过图示和实例，展示信号在时域和频域之间的转换，以及这种转换带来的信息。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）：在实际的数字信号处理中，我们处理的是离散信号。因此，DFT成为我们分析离散信号频谱的有力武器。但直接计算DFT的计算量巨大，为了提高效率，我们必须掌握FFT算法。本章将详细解析FFT的原理，展示其如何通过分治策略极大地加速了傅里叶变换的计算，为实时信号处理奠定了基础。 功率谱密度与自相关函数：了解信号的功率谱密度（PSD）对于分析随机信号的能量分布至关重要。我们将介绍如何通过傅里叶变换来估算信号的PSD。同时，自相关函数揭示了信号自身不同时间点的相似性，对于信号检测、识别和系统辨识有着重要的意义。 第三章：信号的净化之旅——滤波器的设计与应用 在实际信号采集过程中，噪声总是难以避免。滤波器就像信号的“净化器”，能够去除不希望出现的频率成分，提取出有用的信息。本章将深入探讨数字滤波器的设计原理与各种应用。 滤波器的基本概念与分类：我们将区分低通、高通、带通和带阻等基本滤波器类型，理解它们各自的作用。例如，低通滤波器允许低频信号通过，而阻止高频信号，就像一张粗网筛，只允许细小的沙子通过。 无限冲激响应（IIR）滤波器与有限冲激响应（FIR）滤波器：我们将详细介绍这两种主要的数字滤波器结构。IIR滤波器利用反馈，能够用较少的系数实现陡峭的频率响应，但可能存在稳定性问题。FIR滤波器则没有反馈，具有线性相位特性，易于设计和实现，尤其适用于对相位失真敏感的应用。 滤波器设计方法：我们将介绍几种经典的滤波器设计方法，如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和贝塞尔滤波器，以及如何根据特定的性能指标（如截止频率、阻带衰减、通带纹波等）来设计滤波器。 滤波器的实际应用：我们将展示滤波器在音频信号降噪、图像锐化与模糊、通信系统中的信道均衡等领域的广泛应用，让读者体会滤波器的强大魔力。 第四章：信号的变换与编码——信息压缩的奥秘 随着数据量的爆炸式增长，信息压缩成为一项至关重要的技术。本章将探讨能够高效表示信号的变换方法，以及它们在数据压缩中的作用。 离散余弦变换（DCT）：DCT在图像和音频压缩领域扮演着核心角色，如JPEG和MP3格式。本章将阐述DCT的原理，理解它如何将信号能量集中到少数几个系数上，从而为有损压缩奠定基础。 小波变换（Wavelet Transform）：与傅里叶变换主要关注信号在频率域的分布不同，小波变换能够同时提供信号在时间和频率上的局部信息。我们将介绍小波变换的原理，理解它在信号去噪、特征提取以及图像压缩等方面的优势。 数据压缩技术：我们将介绍基于变换编码的无损压缩和有损压缩的基本思想。例如，如何通过量化和熵编码来进一步压缩数据，最大程度地减少存储空间和传输带宽。 第五章：信号的分析与辨识——从数据中挖掘信息 数字信号处理不仅仅是信号的转换和过滤，更是从信号中提取有价值信息的过程。本章将聚焦于信号的分析与辨识技术。 谱估计：对于非平稳信号，传统的傅里叶变换可能无法准确描述其频率随时间的变化。本章将介绍时频分析方法，如短时傅里叶变换（STFT）和Wigner-Ville分布，以及它们在分析变化信号中的作用。 模式识别与分类：我们将探讨如何利用数字信号处理技术来识别信号中的特定模式，并将其归类。例如，在语音识别中，如何从声学信号中辨识出不同的音素和单词。 系统辨识：理解一个未知系统的特性是工程实践中的重要任务。本章将介绍如何通过分析系统的输入和输出来辨识出系统的模型，例如使用最小二乘法等方法。 第六章：现代应用的脉搏——数字信号处理的延伸 数字信号处理技术已经渗透到我们生活的方方面面，其应用领域也在不断拓展。本章将选取几个典型的现代应用场景，展现DSP的强大生命力。 通信系统：从蜂窝通信到Wi-Fi，DSP在调制解调、信道编码、信号检测等方面发挥着至关重要的作用。我们将简要探讨现代通信系统中DSP的应用。 图像与视频处理：从数码相机到高清电视，再到各种图像编辑软件，DSP使得我们能够对图像进行增强、复原、压缩和分析，极大地丰富了我们的视觉体验。 生物医学工程：心电图（ECG）、脑电图（EEG）等医学信号的采集、处理和分析，离不开DSP技术。它帮助医生更准确地诊断病情，提高医疗水平。 控制系统：在自动驾驶、机器人技术、工业自动化等领域，DSP是实现精确控制和高效运作的关键。 结语 本书旨在为读者打开一扇通往数字信号处理世界的大门。我们希望通过对基本原理的深入剖析和对关键方法的生动讲解，帮助读者理解数字信号处理的精妙之处，并激发对这一学科的浓厚兴趣。理解信号，就是理解信息，就是理解现代科技的脉搏。希望本书能够成为您探索信号智慧、洞察科技前沿的有力伙伴。 本书的内容广泛，覆盖了数字信号处理的理论基础、核心算法以及在各个领域的应用。它不是简单地罗列知识点，而是试图建立一种连贯的认知体系，让读者能够从宏观到微观，逐步理解数字信号处理的逻辑和魅力。对于初学者，本书提供了坚实的理论基础；对于有一定基础的读者，本书将帮助您深化理解，拓展视野。我们鼓励读者在阅读过程中，结合实际案例进行思考，将理论知识转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名严肃的历史爱好者，我对那种浮于表面的“英雄传记”已经感到厌倦了。这本《中世纪欧洲的河流与贸易网络：1000-1500年的社会变迁》则完全是另一种画风——它是一部真正意义上的“微观史”。作者通过对几条主要河流沿岸的关税记录、行会章程以及地方性诉讼档案的挖掘，重建了一个极为生动的商业生态系统。我尤其佩服作者的考据能力，他竟然能从一些残缺的船运清单中推导出特定年份小麦产量的波动，进而解释了某个小镇兴衰的原因。这本书的叙事节奏并不快，需要沉下心来细嚼慢咽，但一旦你进入状态，那种被历史细节环绕的感觉是无与伦比的。它颠覆了我过去对中世纪“黑暗时代”的刻板印象，展现了一个充满活力、商业往来频繁的欧洲大陆，绝对是深度历史研究者的案头必备良书。

评分☆☆☆☆☆

我平时工作压力很大，急需一些能够真正让人放松、而不是仅仅分散注意力的方式。《禅意园林艺术：静谧空间的哲学构建》这本书，简直是我的精神按摩师。它不像一般的园林介绍那样只关注景点和历史，而是聚焦于“空”与“留白”的设计哲学。书中大量使用了高分辨率的黑白摄影作品，这些照片本身就具有极强的冥想效果。作者对枯山水中的“苔痕”和“砾石的纹理”的解读，让我开始重新审视我日常生活中那些被忽略的微小细节。读完后，我不仅对日本庭院有了更深的敬意，更重要的是，我开始尝试在自己的小阳台上，用最少的元素营造出一种秩序感和内心的宁静。这本书的影响是深远的，它教导的不是如何“造”一个景观，而是如何“感受”一个空间，这种心境上的提升，远超出了阅读本身。

评分☆☆☆☆☆

这本厚厚的《现代集成电路设计技术与应用》简直是为我这种刚踏入电子工程领域的门外汉量身定制的。书中对CMOS工艺的讲解细致入微，从最基本的晶体管特性到复杂的版图设计规则，作者似乎把所有他知道的“坑”都提前给我们标出来了。我尤其欣赏它没有陷入过于晦涩的数学推导，而是紧密结合实际的案例，比如一个简单的运放设计，他们会详细分析噪声、功耗和速度之间的权衡，这比我在教科书上看到的那些理想模型要实用得多。翻开这本书，感觉就像是跟着一位经验丰富的前辈在实验室里手把手地学习，那种踏实感是其他理论书籍无法比拟的。特别是关于低功耗设计的那几章，简直是救星，里面提到的各种睡眠模式和时钟门控技巧，我立刻就能在我的下一个项目中用上，真正做到了理论与实践的无缝对接。对于那些想从“会搭电路”进阶到“会设计芯片”的人来说，这本书绝对值得投资，它为你铺设了一条清晰可见的、通往专业工程师的道路。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对那些充斥着复杂金融术语的投资书籍是敬而远之的。但这本《行为金融学导论：市场情绪的量化分析》却出乎意料地好读。它没有直接教你“买哪只股票”，而是用大量的心理学实验和历史案例来解释“人为什么会在市场上做出非理性的决策”。作者用清晰的语言解释了前景理论、锚定效应以及羊群心理如何扭曲市场价值。我记得书中分析了“郁金香狂热”和最近一次科技泡沫破裂的案例，将当时的社会心理状态与现代算法交易中的情绪指标进行了对比，视角非常新颖。这本书帮我建立了一个重要的认知：市场的大部分波动源于人类的本能反应，而非纯粹的数学模型。它没有给我赚钱的捷径，但却给了我一个更谦逊、更清醒的投资视角，这比任何短期收益都来得宝贵。

评分☆☆☆☆☆

我最近迷上了天文摄影，手里这本《深空天体摄影：从入门到精通》简直是我的“夜观星象”圣经。作者的文字功力非常了得，他不是简单地罗列曝光参数，而是将天文现象背后的物理原理用一种非常诗意且易懂的方式呈现出来。我记得有一章讲如何处理银河核心的噪点，书中不仅提供了详细的PS或PixInsight操作步骤，还深入探讨了为什么不同的降噪算法会产生不同的视觉效果，这让我对最终图像的“美学”有了更深的理解。更棒的是，这本书强烈推崇“场地选择”的重要性，里面附带的星空质量评估地图和光污染数据分析，帮我找到了一个离市区不远但观测条件极佳的“秘密基地”。自从遵循书中的指导调整了我的赤道仪的极轴校准流程后，我拍摄的M42星云清晰度都有了质的飞跃，那种满足感，简直无法用语言形容，感觉自己真的触摸到了宇宙的边缘。