數字信號處理(第三版)(高西全) 十一五 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高西全，丁玉美著 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
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• 通信工程
• 電子工程
• 第三版
• 教材
• dsp
• 十一五
• 經典教材

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齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560609225

商品編碼：29576874457

包裝：平裝

齣版時間：2008-08-01

基本信息

書名：數字信號處理(第三版)(高西全) 十一五

定價：32.00元

作者：高西全,丁玉美著

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2008-08-01

ISBN：9787560609225

字數：472000

頁碼：310

版次：3

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.499kg

編輯推薦

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　　本教材中重點介紹快速傅裏葉變換(FFT)的基本思想，以基2FFT為例介紹減少運算量的途徑，估計FFT算法的運算效率，歸納運算規律，*後給齣編程框圖，使學生對一種FFT從基本理論到計算機實現建立完整的概念。刪掉分裂基FFT和離散哈德萊變換(DHT)的內容。從進一步減少運算量的角度，介紹FFT和FHT(快速DHT)這兩種快速算法和其他快速算法的優缺點，開闊學生的視野，指導學生根據實際需求選擇FFT算法。

內容提要

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　　本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材。
　　本書是2001年齣版的全國統編教材《數字信號處理(第二版)》的修訂版。本次修訂保持瞭原教材的結構和風格，根據普通大學本科生教學大綱要求選材，係統地講解數字信號處理的基本原理、基本概念與基本分析方法。全書共10章(不含緒論部分)，分彆為時域離散信號和時域離散係統、時域離散信號和係統的頻域分析、離散傅裏葉變換(DFT)、快速傅裏葉變換(FFT)、時域離散係統的網絡結構、無限脈衝響應數字濾波器的設計、有限脈衝響應數字濾波器的設計、多采樣率數字信號處理、數字信號處理的實現、上機實驗(含五個基礎理論實驗和一個綜閤應用實驗)。
　　為瞭教授本書的教師方便教學以及有助於使用本教材的學生進行上機仿真實驗，這次修訂時，特意在前8章中，結閤各章內容，介紹瞭相應的MATLAB信號處理工具箱函數，並給齣瞭書中部分插圖的繪圖程序和大部分例題的求解程序。
　　本書適閤作為普通高等學校電子信息類專業和相近專業的本科生和工程碩士研究生的教材以及非電子信息類專業碩士研究生教材，也可以作為科技人員的參考書，亦可作為大專生的選用教材。
　　為瞭便於教與學，本書的學習指導書隨後齣版，書中含有習題參考解答
。

目錄

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緒論
章 時域離散信號和時域離散係統
1.1 引言
1.2 時域離散信號
1.2.1 常用的典型序列
1.2.2 序列的運算
1.3 時域離散係統
1.3.1 綫性係統
1.3.2 時不變係統
1.3.3 綫性時不變係統輸入與輸齣之間的關係
1.3.4 係統的因果性和穩定性
1.4 時域離散係統的輸入輸齣描述法——綫性常係數差分方程
1.4.1 綫性常係數差分方程
1.4.2 綫性常係數差分方程的求解
1.5 模擬信號數字處理方法
1.5.1 采樣定理及A/D變換器
1.5.2 將數字信號轉換成模擬信號
習題與上機題
第2章 時域離散信號和係統的頻域分析
2.1 引言
2.2 時域離散信號的傅裏葉變換的定義及性質
2.2.1 時域離散信號傅裏葉變換的定義
2.2 時域離散信號傅裏葉變換的性質
2.3 周期序列的離散傅裏葉級數及傅裏葉變換錶示式
2.3.1 周期序列的離散傅裏葉級數
2.3.2 周期序列的傅裏葉變換錶示式
2.4 時域離散信號的傅裏葉變換與模擬信號傅裏葉變換之間的關係
2.5 序列的Z變換
2.5.1 Z變換的定義
2.5.2 序列特性對收斂域的影響
2.5.3 逆Z變換
2.5.4 Z變換的性質和定理
2.5.5 利用Z變換解差分方程
2.6 利用Z變換分析信號和係統的頻響特性
2.6.1 頻率響應函數與係統函數
2.6.2 用係統函數的極點分布分析係統的因果性和穩定性
2.6.3 利用係統的極零點分布分析係統的頻率響應特性
2.6.4 幾種特殊係統的係統函數及其特點
習題與上機題
第3章 離散傅裏葉變換(DFT)
3.1 離散傅裏葉變換的定義及物理意義
3.1.1 DFT的定義
3.1.2 DFT與傅裏葉變換和Z變換的關係
3.1.3 DFT的隱含周期性
3.1.4 用MATLAB計算序列的DFT
3.2 離散傅裏葉變換的基本性質
3.2.1 綫性性質
3.2.2 循環移位性質
3.2.3 循環捲積定理
3.2.4 復共軛序列的
3.2.5 DFT的共軛對稱性
3.3 頻率域采樣
3.4 DFT的應用舉例
3.4.1 用DFT計算綫性捲積
3.4.2 用DFT對信號進行譜分析
習題與上機題
第4章 快速傅裏葉變換(FFT)
4.1 引言
4.2 基2FFT算法
4.2.1 直接計算DFT的特點及減少運算量的基本途徑
4.2.2 時域抽取法基2FFT基本原理
4.2.3 DIT-FFT算法與直接計算DFT運算量的比較
4.2.4 DIT-FFT的運算規律及編程思想
4.2.5 頻域抽取法FFT(DIF-FFT)
4.2.6 IDFT的高效算法
4.3 進一步減少運算量的措施
4.3.1 多類蝶形單元運算
4.3.2 鏇轉因子的生成
4.3.3 實序列的FFT算法
4.4 其他快速算法簡介
習題與上機題
第5章 時域離散係統的網絡結構
5.1 引言
5.2 用信號流圖錶示網絡結構
5.3 無限長脈衝響應基本網絡結構
5.4 有限長脈衝響應基本網絡結構
5.5 綫性相位結構
5.6 頻率采樣結構
5.7 格型網絡結構
5.7.1 全零點格型網絡結構
5.7.2 全極點格型網絡結構
習題與上機題
第6章 無限脈衝響應數字濾波器的設計
6.1 數字濾波器的基本概念
6.2 模擬濾波器的設計
6.2.1 模擬低通濾波器的設計指標及逼近方法
6.2.2 巴特沃斯低通濾波器的設計
6.2.3 切比雪夫濾波器的設計
6.2.4 橢圓濾波器的設計
6.2.5 五種類型模擬濾波器的比較
6.2.6 頻率變換與模擬高通、帶通、帶阻濾波器的設計
6.3 用脈衝響應不變法設計IIR數字低通濾波器
6.4 用雙綫性變換法設計IIR數字低通濾波器
6.5 數字高通、帶通和帶阻濾波器的設計
習題與上機題
第7章 有限脈衝響應數字濾波器的設計
7.1 綫性相位FIR數字濾波器的條件和特點
7.2 利用窗函數法設計FIR濾波器
7.2.1 窗函數法設計原理
7.2.2 典型窗函數介紹
7.2.3 用窗函數法設計FIR濾波器的步驟
7.2.4 窗函數法的MATLAB設計函數簡介
7.3 利用頻率采樣法設計FIR濾波器
7.4 利用等波紋佳逼近法設計FIR數字濾波器
7.4.1 等波紋佳逼近法的基本思想
7.4.2 remez和remezord函數及濾波器設計指標
7.5 IIR和FIR數字濾波器的比較
7.6 幾種特殊類型濾波器簡介
7.7 濾波器分析設計工具FDATool
習題與上機題
第8章 多采樣率數字信號處理
8.1 引言
8.2 信號的整數倍抽取
8.3 信號的整數倍內插
8.4 按有理數因子I/D的采樣率轉換
8.5 整數倍抽取和內插在數字語音係統中的應用
8.5.1 數字語音係統中的信號采樣過程及其存在的問題
8.5.2 數字語音係統中改進的A/D轉換方案
8.5.3 接收端D/A轉換的改進方案
8.6 采樣率轉換濾波器的高效實現方法
8.6.1 直接型FIR濾波器結構
8.6.2 多相濾波器結構
8.7 采樣率轉換器的MATLAB實現
習題與上機題
第9章 數字信號處理的實現
9.1 數字信號處理中的量化效應
9.1.1 量化及量化誤差
9.1.2 A／D變換器中的量化效應
9.1.3 數字係統中的係數量化效應
9.1.4 數字係統中的運算量化效應
9.2 數字信號處理技術的軟件實現
9.3 數字信號處理的硬件實現簡介
0章 上機實驗
10.1 實驗一：係統響應及係統穩定性
10.2 實驗二：時域采樣與頻域采樣
10.3 實驗三：用FFT對信號作頻譜分析
10.4 實驗四：IIR數字濾波器設計及軟件實現
10.5 實驗五：FIR數字濾波器設計與軟件實現
10.6 實驗六：數字信號處理在雙音多頻撥號係統中的應用
附錄
附錄A 用Masson公式求網絡傳輸函數H(z)
附錄B MATLAB信號處理工具箱函數索引錶
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代通信係統原理與設計》 作者： [此處可填寫作者姓名，例如：李明、王華等，模擬真實齣版物風格] 齣版社： [此處可填寫齣版社名稱，例如：科技文獻齣版社、高等教育齣版社等，模擬真實齣版物風格] 齣版日期： [此處可填寫齣版日期，例如：2023年10月] 內容簡介： 在信息爆炸的時代，通信係統扮演著連接世界的關鍵角色，從我們日常使用的智能手機、互聯網，到復雜的衛星通信、無綫傳感器網絡，無不依賴於先進的通信技術。本書旨在深入剖析現代通信係統的核心原理，並引導讀者掌握係統設計的關鍵技術。我們不僅關注理論的嚴謹性，更強調其實際應用，力求為讀者構建一個全麵、係統且具有前瞻性的知識體係。 本書的編寫，是基於對當前通信技術發展趨勢的深刻洞察，以及對高等教育教學需求的精準把握。我們將理論知識與工程實踐緊密結閤，旨在培養具備紮實理論基礎和強大工程實踐能力的新一代通信人纔。本書內容涵蓋瞭通信係統的基石，從信號的産生、傳輸，到接收、處理，再到編碼、調製解調等各個環節，層層遞進，由淺入深。 第一部分：通信係統基礎理論 我們首先從通信係統的基本模型齣發，介紹信號的分類、特性以及信息論的基本概念，如熵、信道容量等。這為後續章節的學習奠定瞭堅實的理論基礎。讀者將瞭解到，信息的度量和傳輸效率的極限是如何被科學地定義的。 接著，我們將詳細闡述模擬信號的錶示方法，包括時域、頻域特性，以及信號的功率譜密度和能量譜密度。綫性時不變係統的基本概念，如係統方程、衝激響應和頻率響應，也將得到深入講解。理解這些概念，對於分析信號在係統中的行為至關重要。 第二部分：數字信號錶示與處理 數字通信是現代通信係統的核心。本部分將深入探討數字信號的錶示方法，包括采樣定理的原理與應用，以及量化誤差的分析。我們將詳細講解脈衝編碼調製（PCM）等基本的數字信號編碼技術，並介紹數字信號的頻譜特性，如奈奎斯特準則。 隨後，我們將重點介紹數字信號處理（DSP）在通信係統中的關鍵作用。這包括瞭離散時間信號與係統的分析，如Z變換、離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）。讀者將學習如何有效地在頻域和時域分析和處理數字信號，為後續的信道編碼、調製解調技術打下基礎。 第三部分：信道編碼與差錯控製 在信號傳輸過程中，噪聲和乾擾幾乎不可避免，導緻信號失真和信息丟失。因此，信道編碼技術是提高通信係統可靠性的關鍵。本部分將詳細介紹綫性分組碼，如漢明碼、捲積碼，以及它們的編碼和譯碼原理。我們將分析糾錯碼的性能，包括誤碼率和編碼增益。 此外，我們還將介紹更高級的糾錯碼，如Turbo碼和LDPC碼，它們在現代通信係統中取得瞭突破性的性能提升。讀者將瞭解這些先進編碼的結構和設計思想，以及它們在3G、4G、5G等通信標準中的應用。 第四部分：調製與解調技術 調製是將數字信息嵌入到載波信號中進行傳輸的關鍵技術。本部分將係統介紹各種數字調製技術，包括幅度鍵控（ASK）、頻率鍵控（FSK）、相位鍵控（PSK）以及正交幅度調製（QAM）。我們將分析它們的星座圖、功率譜密度和誤碼性能，並對比不同調製方式的優缺點。 在接收端，解調是將傳輸的信號恢復為原始數字信息的過程。我們將詳細講解相乾解調和非相乾解調的原理，以及匹配濾波器在最佳接收中的作用。讀者將理解如何根據調製方式選擇閤適的解調器，以最大限度地降低誤碼率。 第五部分：多址接入技術 在現代通信係統中，允許多個用戶共享有限的通信資源至關重要。本部分將深入探討各種多址接入技術，包括頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）以及正交頻分多址（OFDMA）。我們將分析這些技術的原理、實現方式以及各自的優缺點，並探討它們在不同通信標準中的應用。 第六部分：現代通信係統設計實例 理論的學習最終需要落實在實際的係統設計中。本部分將通過具體的通信係統設計實例，引導讀者將所學的知識融會貫通。我們將選取具有代錶性的通信係統，例如： 無綫局域網（WLAN）係統： 分析Wi-Fi技術中的關鍵組成部分，包括物理層和MAC層的設計，以及OFDMA等技術在WLAN中的應用。 移動通信係統（如4G/5G）： 介紹蜂窩通信係統的架構，包括基站、核心網和用戶設備。我們將深入探討OFDM、MIMO等關鍵技術在提高頻譜效率和數據速率方麵的作用。 衛星通信係統： 講解衛星通信的特點，包括信道模型、調製解調方式以及多址接入技術的選擇。 軟件定義無綫電（SDR）： 介紹SDR的概念，以及如何利用軟件實現靈活的無綫通信功能。 在每個實例中，我們將逐步分析係統的設計思路、關鍵技術選擇、性能指標的權衡以及可能遇到的挑戰。通過這些實例，讀者能夠更直觀地理解通信係統設計的復雜性和趣味性，並培養解決實際工程問題的能力。 第七部分：前沿技術與發展趨勢 通信技術日新月異，本書最後將展望通信領域的前沿技術和未來發展趨勢。這包括： 5G及未來通信（6G）： 介紹5G的關鍵技術，如網絡切片、邊緣計算、海量機器類通信（mMTC）和超可靠低時延通信（uRLLC），並探討6G可能的發展方嚮，如人工智能在通信中的應用、太赫茲通信等。 人工智能與機器學習在通信中的應用： 探討如何利用AI/ML技術優化信道估計、信號檢測、資源調度和網絡管理等。 物聯網（IoT）通信： 分析低功耗廣域網（LPWAN）技術，如LoRa、NB-IoT，以及它們在物聯網中的應用場景。 量子通信： 簡要介紹量子通信的基本原理和發展前景。 本書特色： 1. 理論與實踐並重： 每一章都圍繞通信係統的核心原理展開，並輔以豐富的工程實例和設計思路，使讀者既能掌握理論精髓，又能理解實際應用。 2. 係統性與全麵性： 本書內容結構清晰，邏輯嚴謹，從基礎概念到高級技術，再到前沿發展，構成瞭一個完整的通信係統知識體係。 3. 前瞻性： 緊跟通信技術發展的最新步伐，介紹瞭5G、AI在通信中的應用以及未來6G的發展方嚮，幫助讀者把握行業脈搏。 4. 易於理解： 語言通俗易懂，盡量避免過於晦澀的數學推導，並配有大量的圖示和錶格，幫助讀者理解復雜的概念。 5. 啓發性： 鼓勵讀者獨立思考，通過對設計實例的分析，培養發現問題、分析問題和解決問題的能力。 目標讀者： 本書適閤於高等院校通信工程、電子工程、信息工程等專業的本科生、研究生，也適閤於從事通信係統研發、設計、維護的工程師，以及對現代通信技術感興趣的廣大讀者。 通過本書的學習，讀者將能夠： 深刻理解現代通信係統的基本原理和工作機製。 掌握數字信號處理在通信係統中的關鍵技術。 熟悉各種調製、解調、編碼和多址接入技術。 具備通信係統設計的基本能力，並能分析不同技術方案的優劣。 瞭解通信技術的發展趨勢和未來方嚮。 我們相信，《現代通信係統原理與設計》將成為您深入探索通信世界、提升專業技能的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工作多年的軟件工程師，我接觸過不少與信號處理相關的項目。很多時候，我們會在實際工作中遇到需要處理傳感器數據、分析音頻視頻信號等問題。我經常需要迴顧和鞏固數字信號處理的知識，而高西全老師這本《數字信號處理》第三版，幾乎成為瞭我的“萬能參考書”。我最欣賞的是它內容的全麵性和係統的性。它從最基礎的信號和係統概念講起，層層遞進，幾乎涵蓋瞭數字信號處理領域絕大部分核心內容。我尤其喜歡書中關於離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）的講解。書中不僅介紹瞭FFT的原理，還分析瞭其計算復雜度，這對於理解算法的效率至關重要。在實際項目中，我們經常需要快速地進行頻譜分析，FFT算法是必不可少的工具。這本書的附錄裏還提供瞭很多實用的錶格和公式，我經常在編程時對照著查閱，可以節省不少時間。另外，書中關於數字濾波器實現的章節，也給瞭我很大的啓發。它不僅僅是講解理論，還提到瞭實現上的注意事項，這對於將理論轉化為實際代碼非常有幫助。這本書的優點在於，它既有足夠的理論深度，又兼顧瞭工程應用的實際需求，非常適閤像我這樣的工程技術人員。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》第三版，我是在讀研期間接觸到的。那時候，我剛從本科跨入信號處理的研究領域，對這個龐大的體係感到既興奮又有些迷茫。市麵上有很多信號處理的書籍，但高西全老師這本，可以說是我的“入門嚮導”和“案頭常備”。它的內容編排非常紮實，從最基礎的離散時間信號與係統，到傅裏葉變換、Z變換，再到數字濾波器的設計與實現，一步步深入，邏輯清晰。尤其讓我印象深刻的是，書中對於各種概念的解釋都非常透徹，配閤著大量的圖示和例子，即使是像捲積、頻率響應這些抽象的概念，也能在腦海中形成比較直觀的理解。我記得當時為瞭弄懂FIR濾波器和IIR濾波器的設計方法，反復研讀瞭相關的章節，書中的推導過程詳細嚴謹，讓我能夠追溯原理，而不是死記硬背公式。而且，它不僅僅停留在理論層麵，還涉及到瞭一些實際的應用，比如譜估計、自適應濾波等，這為我後續的科研方嚮選擇提供瞭重要的參考。我還會時不時地翻閱書中的一些附錄，那裏總結瞭很多重要的公式和性質，對於快速迴顧和檢查非常有幫助。總的來說，這本書的理論深度和廣度都做得很好，是一本非常適閤初學者打牢基礎，也適閤有一定基礎的研究者進行深入學習和參考的經典教材。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，一本好的教材，應該能夠激發讀者的學習興趣，並且能夠引導讀者走嚮更深層次的探索。高西全老師的這本《數字信號處理》第三版，恰恰做到瞭這一點。這本書的編排思路非常清晰，從最基本的離散信號定義開始，逐步引入傅裏葉分析、Z變換等核心概念，再到濾波器的設計與實現，整個過程非常連貫。我尤其喜歡書中對一些抽象概念的形象化解釋。比如，在講解傅裏葉級數和傅裏葉變換時，書中通過將周期信號分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦波，以及將任意信號看作是無窮多個衝激函數的疊加，這種直觀的類比，讓我能夠迅速抓住問題的本質。在學習數字濾波器設計時，書中對於不同類型濾波器的特性分析，以及它們在實際應用中的取捨，都給齣瞭詳實的闡述。我記得當時為瞭實現一個特定頻率響應的濾波器，我反復比對瞭書中幾種設計方法，最終選擇瞭最適閤我需求的。而且，這本書的語言風格非常嚴謹，但又不失可讀性，讀起來不會感到枯燥乏味。它能夠讓我感受到信號處理領域的魅力，並激勵我去進一步學習更深入的理論和技術。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我已經被數字信號處理的某些概念搞得頭昏腦漲。我之前看過的幾本書，要麼過於理論化，讓人望而卻步，要麼講解過於淺顯，缺乏深入的洞察力。直到翻開高西全老師這版《數字信號處理》，我纔感覺找到瞭“對味兒”的教材。這本書最大的特點在於它對數學推導的嚴謹性，以及對工程實踐的關注。它不是簡單地羅列公式，而是把每一個公式的由來、意義都解釋清楚，讓你明白“為什麼是這樣”。我特彆喜歡書中關於Z變換的部分，它不僅僅是講解瞭Z變換的性質，還詳細闡述瞭它在係統分析中的作用，以及如何通過它來理解係統的穩定性和因果性。對於數字濾波器的設計，書中提供瞭多種經典的設計方法，並且對比瞭它們的優缺點，這對於實際項目中的選擇非常有指導意義。我曾經參與過一個關於音頻降噪的項目，在設計濾波器的時候，就多次參考瞭書中的內容，結閤實際的采樣率和所需的頻率特性，選擇瞭閤適的設計方法，並驗證瞭濾波器的效果。此外，書中還涉及瞭一些高級主題，比如多速率信號處理和譜分析，雖然我還沒有完全掌握，但能夠看到這些內容的介紹，無疑拓寬瞭我對信號處理領域的認知邊界。這本書的語言風格也很樸實，沒有太多華麗的辭藻，但字字珠璣，充滿瞭智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》給我最大的感受是它的“厚重感”。它不是一本隻停留在錶麵介紹的科普讀物，而是真正深入到信號處理的核心理論和方法論之中。書中的數學推導嚴謹而完整，從信號的采樣、量化開始，到離散時間係統的分析，再到各種濾波器設計方法，以及譜估計等高級主題，內容覆蓋麵非常廣。我最喜歡的是書中對於離散傅裏葉變換（DFT）的詳細推導，以及它與連續傅裏葉變換（CFT）之間的聯係。書中通過對信號進行時域和頻域的分析，揭示瞭采樣定理的奧秘，並為後續的數字信號處理奠定瞭堅實的基礎。在學習數字濾波器設計時，書中對於FIR和IIR濾波器的原理、設計方法（如窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法等）都進行瞭詳細的講解，並且對各種方法的優缺點進行瞭比較分析，這對於在實際項目中選擇閤適的濾波器至關重要。我曾經在進行一個通信信號的解調項目時，需要設計一個帶通濾波器來濾除噪聲，這本書就給瞭我非常大的幫助。它不僅僅是提供瞭公式，更重要的是教會瞭我如何根據實際需求來選擇和設計濾波器。這本書的深度和廣度都令人印象深刻，是一本不可多得的經典教材。