數字信號處理——理論與應用(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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傅一彪，孫兵著 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 圖像處理
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 譜分析
• 係統分析

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564129026

商品編碼：29695267288

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

基本信息

書名:數字信號處理——理論與應用(第2版)

定價：32.00元

售價：21.8元,便宜10.2元,摺扣68

作者:傅一彪,孫兵著

齣版社：東南大學齣版社

齣版日期：2011-07-01

ISBN：9787564129026

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

隨著半導體集成電路和計算機技術的迅速發展，數字信號處理的理論和技術已經應用到社會的各個方麵，成為整個數字化技術的基礎，“數字信號處理”也成為電子信息、通信、自動控製、機電、生物醫學工程等本科專業的必修課程。如何針對本科專業特點，深入淺齣地介紹數字信號處理基礎理論，透徹地分析其中的物理概念，做到理論聯係實際是非常具有挑戰性的。俞一彪、孫兵編著的《數字信號處理——理論與應用(第2版)》係統地介紹瞭數字信號處理的基礎理論、基本算法和基本應用。

內容提要

俞一彪、孫兵編著的《數字信號處理——理論與應用(第2版)》係統地介紹瞭數字信號處理的基礎理論、基本算法和基本應用。內容包括：離散時間信號與係統，傅立葉變換與頻譜分析，離散傅立葉變換與快速算法，無限脈衝響應數字濾波器設計，有限脈衝響應數字濾波器設計，多采樣率信號處理與小波變換，離散*信號處理。
書中注重物理概念的透徹分析與介紹，強調理論與實際應用的結閤。
考慮到頻譜分析在實際應用中的重要性，單獨設置一章對頻譜的概念和頻譜分析的意義進行瞭詳細的介紹。另外，還增加瞭短時傅立葉變換、多采樣率信號處理、小渡變換以及離散*信號處理方麵的新內容。通過大量例子說明瞭各種綫性相位有限脈衝響應數字濾波器的設計方法以及信號處理的應用。書中配有豐富的例題和習題，主要章節配有實驗指導書。
《數字信號處理——理論與應用(第2版)》可作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動控製、生物醫學工程等本科專業的教材，也可供研究生及從事相關領域工作的工程技術人員閱讀參考。

目錄

緒論1 離散時間信號與係統 1.1 連續時間信號的采樣與量化 1.1.1 連續信號的采樣 1.1.2 采樣前後頻譜的變化 1.1.3 量化 1.1.4 從采樣信號恢復連續信號 1.2 離散時間信號——序列 1.2.1 典型的序列 1.2.2 周期序列 1.2.3 序列的運算 1.2.4 綫性捲積 1.2.5 芋列的分解 1.2.6 序列的能量 1.2.7 多維序列 1.3 離散時間係統 1.3.1 離散時間係統的類型 1.3.2 離散時間係統的描述 1.4 Z變換 1.4.1 Z變換的定義及其收斂域 1.4.2 典型序列的Z變換 1.4.3 逆Z變換 1.4.4 Z變換的性質 1.4.5 Z變換與拉普拉斯變換的關係 1.5 離散時間係統的Z變換分析法 1.5.1 係統函數 1.5.2 逆係統 1.5.3 因果穩定係統的Z變換分析 1.5.4 離散時間係統的信號流圖描述 1.6 本章小結 習題 實驗 離散時間信號與係統分析2 傅立葉變換與頻譜分析 2.1 離散信號的傅立葉變換 2.1.1 離散信號傅立葉變換的定義 2.1.2 離散信號的傅立葉反變換 2.1.3 離散信號的傅立葉變換與Z變換的關係 2.2 離散信號傅立葉變換的特點 2.2.1 對稱特徵 2.2.2 周期特徵 2.2.3 綫性特徵 2.2.4 捲積特性 2.2.5 帕斯維爾定理 2.3 綫性移不變係統的頻率響應 2.4 係統函數零極點與頻率響應的關係 2.5 離散信號頻譜與模擬信號頻譜之間的關係 2.5.1 模擬信號的傅立葉變換 2.5.2 離散時間傅立葉變換的導齣 2.5.3 DTFT與FT的關係 2.6 頻譜分析及應用 2.6.1 信號頻譜的基本特徵 2.6.2 係統頻譜的基本特性 2.6.3 信號調製與解調 2.6.4 語音閤成 2.6.5 圖像增強 2.7 短時傅立葉變換分析 2.7.1 短時傅立葉變換的定義 2.7.2 短時傅立葉變換的特性 2.7.3 短時頻譜的一種錶示 2.8 本章小結 習題 實驗 離散信號頻譜分析與應用3 離散傅立葉變換與快速算法 3.1 周期信號的離散傅立葉級數錶示 3.1.1 離散傅立葉級數 3.1.2 周期捲積 3.2 離散傅立葉變換 3.2.1 離散傅立葉變換的定義 3.2.2 離散傅立葉反變換 3.3 離散傅立葉變換的特性 3.3.1 有限長特性與頻域采樣定理 3.3.2 循環捲積特性 3.4 頻率分辨率與時間分辨率 3.4.1 頻率分辨率 3.4.2 時間分辨率 3.4.3 頻率分辨率與時間分辨率的關係與協調 3.5 快速傅立葉變換 3.5.1 基於時選的快速傅立葉變換 3.5.2 基於頻選的快速傅立葉變換 3.5.3 同址計算問題 3.5.4 離散傅立葉反變換的快速計算 3.6 離散傅立葉變換的應用 3.6.1 信號去噪 3.6.2 語音識彆 3.6.3 圖像紋理處理 3.6.4 利用FFT計算綫性捲積 3.7 本章小結 習題 實驗 基於DFT的信號識彆係統4 無限脈衝響應數字濾波器設計 4.1 數字濾波器的性能指標 4.2 IIR數字濾波器的結構 4.2.1 直接Ⅰ型 4.2.2 直接Ⅱ型 4.2.3 級聯型 4.2.4 並聯型 4.2.5 全通濾波器 4.3 IIR濾波器的特性 4.3.1 巴特沃茲濾波器 4.3.2 切比雪夫濾波器 4.3.3 橢圓濾波器 4.4 模擬濾波器到數字濾波器的轉換 4.4.1 脈衝響應不變法 4.4.2 雙綫性變換法 4.5 IIR濾波器設計的頻率變換方法 4.5.1 模擬低通濾波器到各種數字濾波器的變換 4.5.2 數字低通濾波器到其他濾波器的變換 4.6 IIR濾波器實現與係數量化效應 4.6.1 IIR濾波器的實現 4.6.2 係數量化效應 4.7 IIR濾波器應用 4.7.1 彩超係統中的壁濾波器 4.7.2 DTMF雙音頻信號的閤成 4.8 本章小結 習題 實驗 IIR濾波器的設計5 有限脈衝響應數字濾波器設計 5.1 FIR數字濾波器的特點 5.1.1 基本特點 5.1.2 綫性相位特點 5.1.3 綫性相位FIR濾波器的實現條件 5.2 窗函數設計法 5.2.1 窗函數設計法原理 5.2.2 理想低通濾波器 5.2.3 矩形窗的設計特性 5.2.4 漢寜窗的設計特性 5.2.5 哈明窗的設計特性 5.2.6 布萊剋曼窗的設計特性 5.2.7 凱澤窗的設計特性 5.2.8 窗函數設計法的進一步分析 5.3 利用凱澤窗設計FIR濾波器 5.3.1 低通濾波器設計 5.3.2 帶通濾波器設計 5.3.3 高通濾波器設計 5.3.4 帶阻濾波器設計 5.4 頻率取樣設計法 5.4.1 頻率取樣設計法原理 5.4.2 設計實例分析 5.5 等波紋逼近優化設計方法 5.5.1 小均方誤差優化設計 5.5.2 等波紋逼近優化設計 5.6 係數量化效應與溢齣控製 5.6.1 係數量化效應 5.6.2 溢齣控製 5.7 FIR濾波器應用 5.7.1 信號去噪 5.7.2 信號的高頻提升 5.7.3 圖像去噪 5.8 本章小結 習題 實驗 FIR濾波器設計與實現6 多采樣率信號處理與小波變換 6.1 多采樣率信號處理 6.1.1 序列的抽取與插值 6.1.2 序列的采樣率降低處理 6.1.3 序列的采樣率提升處理 6.2 多采樣率處理的應用 6.2.1 帶通信號的降采樣處理 6.2.2 正交鏡像濾波器組設計 6.2.3 樹結構正交鏡像濾波器組設計 6.2.4 倍頻程分隔濾波器組設計 6.2.5 子帶數據壓縮編碼 6.3 小波變換 6.3.1 連續小波變換 6.3.2 小波變換的時頻特性 6.3.3 二進小波變換 6.3.4 多分辨率分析 6.3.5 Mallat算法 6.4 小波變換應用 6.4.1 離散小波變換的計算 6.4.2 信號去噪處理 6.4.3 圖像數據壓縮 6.4.4 語音信號基音檢測 6.5 本章小結 習題7 離散隨機信號處理 7.1 隨機變量和隨機過程 7.2 平穩隨機信號 7.3 隨機信號的A／D轉換噪聲和過采樣處理 7.4 隨機信號功率譜 7.5 綫性係統對隨機信號的響應 7.5.1 均值 7.5.2 自相關函數及功率譜 7.5.3 互相關函數和互功率譜密度 7.6 功率譜估計 7.6.1 譜估計方法種類 7.6.2 自相關函數的估計 7.6.3 互相關函數的估計 7.6.4 傳統功率譜估計 7.6.5 模型譜估計 7.6.6 AR譜估計 7.6.7 大熵譜估計 7.6.8 Burg譜估計法 7.6.9 階數的確定 7.7 維納濾波與卡爾曼濾波 7.8 本章小結 習題附錄 專業術語英漢對照參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《數字信號處理——理論與應用》（第二版）圖書簡介 探索數字世界的奧秘：從基礎理論到前沿應用，一本深入淺齣的權威指南 在這信息爆炸、技術飛速迭代的時代，數字信號無處不在，它們是我們溝通、娛樂、感知世界的基礎。從手機通信到醫學影像，從音頻編碼到視頻壓縮，再到人工智能的神經網絡，數字信號處理（DSP）技術扮演著至關重要的角色。對於任何渴望理解現代科技如何運作、希望在相關領域有所建樹的工程師、研究人員、學生，乃至技術愛好者而言，掌握紮實的數字信號處理知識是不可或缺的。 《數字信號處理——理論與應用》（第二版）正是這樣一本旨在為您揭開數字信號處理神秘麵紗的著作。它不僅是一本教材，更是一本能夠引導您從零開始，逐步建立起對DSP係統全麵而深刻理解的實踐指南。本書在繼承第一版嚴謹的學術風格和清晰的邏輯結構的基礎上，進行瞭全麵更新和優化，緊密結閤瞭近年來DSP領域的最新發展和技術突破，力求為讀者提供最前沿、最實用、最易於吸收的學習體驗。 核心理論的深度剖析：夯實DSP知識的堅實基礎 本書的第一個核心目標，是為讀者構建起一套堅實、完整的數字信號處理理論體係。我們深知，隻有深刻理解瞭基本原理，纔能靈活運用各種技術解決實際問題。因此，本書從最基礎的概念齣發，循序漸進地引導讀者理解以下核心內容： 離散時間信號與係統： 首先，我們將帶您認識數字信號的本質，即離散時間信號的定義、錶示方法以及其與連續時間信號的區彆。隨後，深入講解離散時間係統的基本概念，包括綫性、時不變性、因果性等重要性質，並重點介紹如何用差分方程來描述和分析這些係統。 捲積與衝激響應： 捲積是DSP中最基本也是最重要的運算之一，它能夠完全錶徵綫性時不變係統的輸入輸齣關係。本書將以直觀的方式闡釋捲積的數學含義和計算方法，並詳細介紹衝激響應的概念，它是理解係統行為的關鍵。 傅裏葉變換與Z變換： 這是DSP的靈魂所在。本書將係統地介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其性質，揭示信號在頻域的特性。在此基礎上，我們將深入講解Z變換，它作為傅裏葉變換的推廣，能夠更全麵地分析和設計穩定係統，尤其在處理因果和非因果係統方麵展現齣強大的能力。本書將通過豐富的例題，幫助讀者掌握各種變換的計算技巧和應用場景。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 理論上的傅裏葉變換在實際應用中往往難以直接計算，DFT的齣現為我們提供瞭在計算機上處理有限長度信號的可能性。本書將詳細講解DFT的定義、性質，並重點闡述FFT算法的原理與實現。FFT作為一種高效計算DFT的算法，極大地推動瞭DSP技術的應用，理解其原理對於優化計算效率至關重要。 濾波器設計： 濾波器是DSP中最常見的應用之一，用於去除噪聲、提取有用信息。本書將係統介紹數字濾波器的分類（IIR濾波器和FIR濾波器），並詳細講解各種經典設計方法，如脈衝響應不變法、雙綫性變換法（用於IIR濾波器），以及窗函數法、頻率采樣法（用於FIR濾波器）。讀者將學習如何根據特定需求，設計齣滿足性能指標的數字濾波器。 功率譜估計： 在許多應用中，瞭解信號的功率分布是至關重要的。本書將介紹多種功率譜估計方法，包括非參數方法（如周期圖法）和參數方法（如AR模型法），並分析它們的優缺點，幫助讀者選擇閤適的工具來分析信號的頻譜特性。 理論聯係實際：豐富的應用案例與工程實踐 數字信號處理的魅力在於其強大的應用能力。本書在講解理論知識的同時，始終將目光聚焦於實際應用，通過大量貼近工程實際的案例，幫助讀者理解理論的價值和應用技巧。 通信係統： 數字通信是DSP最廣泛的應用領域之一。本書將深入探討數字調製解調技術（如ASK, PSK, QAM）、信道編碼、均衡技術等，揭示DSP如何在無綫通信、光縴通信等領域實現高效可靠的信息傳輸。 音頻與語音處理： 從MP3壓縮到語音識彆，音頻與語音處理離不開DSP。本書將介紹音頻信號的采樣、量化、編碼原理，以及語音信號的特徵提取（如MFCC）、語音閤成、語音增強等技術。 圖像與視頻處理： 圖像和視頻信號本質上也是一種特殊的數字信號。本書將涵蓋圖像的采樣、量化、二維傅裏葉變換、圖像濾波（銳化、平滑）、邊緣檢測、圖像壓縮（如JPEG）等基本概念和技術。 生物醫學工程： 在醫療健康領域，DSP的應用同樣舉足輕重。本書將探討心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的處理，醫學影像（如CT, MRI）的重構與增強，以及生物傳感器的信號處理方法。 其他前沿領域： 隨著技術的發展，DSP的應用場景不斷拓展。本書還將觸及雷達信號處理、地震信號分析、以及在機器學習和人工智能領域中，DSP在特徵提取和數據預處理中的作用。 學習體驗的優化：結構清晰，圖文並茂，注重可讀性 《數字信號處理——理論與應用》（第二版）在編寫過程中，始終將讀者的學習體驗放在首位。 結構化組織： 本書按照由淺入深、循序漸進的邏輯順序組織內容。每個章節都圍繞一個核心主題展開，並提供清晰的學習目標和內容概述，幫助讀者把握學習重點。 清晰的數學推導： 所有數學推導都力求嚴謹且易於理解，關鍵步驟會進行詳細解釋。同時，本書也強調數學公式背後的物理意義和工程含義，避免讀者陷入純粹的數學計算。 豐富的圖錶與示例： 為瞭直觀地展示抽象的理論概念，本書大量采用瞭插圖、時域/頻域示意圖、係統框圖等輔助理解。同時，大量的計算示例和應用案例，能夠幫助讀者將理論知識與實際問題聯係起來。 代碼實現與僞代碼： 在介紹一些算法和技術時，本書會提供相應的僞代碼，甚至在某些章節會引導讀者使用常見的編程語言（如MATLAB, Python）進行代碼實現，鼓勵讀者動手實踐，加深對算法的理解。 強調工程實踐： 書中不僅講解理論，更關注實際工程中的權衡與取捨，例如在濾波器設計中，會討論幅頻響應、相頻響應、過渡帶寬度、阻帶衰減等指標之間的關係，以及它們對實際應用的影響。 麵嚮讀者群體： 本書適閤以下人群閱讀： 高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等相關專業的本科生和研究生。 從事通信、音頻、圖像、控製、儀器儀錶等領域研發的工程師。 對數字信號處理技術感興趣的科研人員和技術愛好者。 需要係統學習DSP理論和應用的各類技術人員。 結語： 《數字信號處理——理論與應用》（第二版）不僅僅是一本書，它是您通往數字信號處理世界的鑰匙。通過係統學習本書，您將能夠： 深刻理解數字信號處理的基本原理和核心概念。 掌握分析和設計各類數字信號處理係統的基本方法。 熟悉DSP在各個工程領域的典型應用。 具備運用DSP知識解決實際工程問題的能力。 我們相信，這本書將成為您在數字信號處理領域學習、研究和工作中不可或缺的寶貴資源。讓我們一起，用智慧和工具，解碼數字世界的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和結構設計絕對是教科書級彆的典範，這一點往往容易被忽略，但對長時間閱讀的體驗至關重要。紙張的質量很好，印刷清晰，即便是那些密集的數學符號和圖錶，看起來也毫不費力。更重要的是，章節之間的邏輯跳轉非常自然。它沒有那種為瞭湊字數而設置的冗餘章節，每一個部分的展開都是為瞭支撐起後續更復雜的概念。比如，在引入Z變換的時候，它非常巧妙地迴顧瞭傅裏葉級數和序列的概念，使得Z變換的學習不再是一個全新的、憑空齣現的工具，而是前述知識的自然延伸。這一點對於建立知識體係非常重要。作者對於重要定義和定理的標注也非常清晰，通常會用加粗或者專門的方框標齣，方便讀者快速迴顧和定位。這種細緻的編輯工作，極大地減少瞭閱讀過程中的認知負荷，讓我的注意力可以完全集中在理解內容本身，而不是在尋找關鍵信息上費神。

評分☆☆☆☆☆

我個人對這本書的工程應用實例部分印象最為深刻，它真正體現瞭“理論與應用”的結閤。很多教材往往將理論和實踐割裂開來，理論部分講得天花亂墜，但真到動手做項目時，卻抓瞎找不到頭緒。這本書在這方麵做得非常齣色，它不僅僅提供瞭算法描述，更是深入探討瞭在實際係統設計中會遇到的各種限製和妥協。比如，在濾波器的設計章節，它詳細對比瞭FIR和IIR濾波器的優劣，不僅從數學性能上分析，更從計算復雜度、硬件實現難度等工程角度進行瞭權衡。這種務實的態度非常寶貴。此外，書中的仿真和實驗部分也做得非常到位，很多例子都配有清晰的MATLAB代碼片段（雖然我主要用Python，但理解原理是通用的），這些代碼不是那種孤立的示例，而是緊密圍繞著某個實際問題展開的，比如音頻降噪或者圖像增強。讀完這些章節，我感覺自己不再隻是一個理論的搬運工，而是有瞭一套解決實際信號處理問題的工具箱和思維框架。對於想從事嵌入式信號處理或者通信係統開發的工程師來說，這本書的實用價值極高。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對信號處理世界認知的一扇窗！說實話，以前看彆的教材總覺得理論部分講得晦澀難懂，公式推導跳躍得厲害，每次都感覺像是被硬生生塞進瞭一個數學迷宮裏。但這一本就完全不一樣瞭，作者的敘述方式極其注重邏輯性和直觀性。比如，在講到傅裏葉變換的時候，它不是直接拋齣一大串積分公式，而是先用非常形象的比喻，把信號比作一束光，然後傅裏葉變換就像一個棱鏡，把光分解成不同頻率的顔色。這種“先理解，再數學化”的處理方式，讓我這個基礎相對薄弱的學習者也能輕鬆跟上節奏。而且，它對每個核心概念的引入都安排得恰到好處，不會一下子堆砌太多信息。讀起來感覺就像是有一位非常耐心的老師在旁邊一步步引導，而不是麵對一本冷冰冰的參考書。特彆是它在講解離散時間係統時的那個案例分析，讓我真正體會到瞭理論是如何落地到工程實踐中的。對於想要深入理解數字信號處理精髓而非僅僅停留在公式記憶上的讀者來說，這本書的講解深度和廣度都是非常令人滿意的。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書對基礎知識的挖掘深度是超乎我預期的。很多其他教材在講完基本概念後，就急於進入高級應用，導緻對信號處理中一些深層次的數學原理解釋得較為粗略。但這一版在基礎理論的打磨上花費瞭大量的筆墨，尤其是在隨機信號處理那一塊，處理得相當到位。它沒有迴避概率論和隨機過程中的復雜性，而是選擇正視並清晰地闡述瞭它們與數字濾波、譜估計等技術的內在聯係。例如，關於維納濾波器最優性的證明，它不是簡單地給齣一個結果，而是詳細推導瞭最小均方誤差的推導過程，甚至解釋瞭為什麼該濾波器在理論上是“最優的”。這種對底層原理的堅持，使得讀者在麵對非標準或者更復雜的問題時，能夠迅速迴歸到第一性原理上去分析和解決，而不是依賴於死記硬背某個特定的算法模闆。對於研究生階段的學習，這種紮實的理論基礎是不可或缺的基石。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我最大的感受是它的“現代性”和“前瞻性”。雖然作為一本經典的教材，它涵蓋瞭所有核心的DSP理論，但作者在內容更新上做得非常及時。我注意到它沒有僅僅停留在傳統的經典算法上，而是融入瞭近年來在信號處理領域非常熱門的一些概念和方法。比如，在自適應濾波那一章，它不僅詳細講解瞭LMS算法，還對更高效的次梯度算法和一些稀疏自適應濾波器進行瞭介紹，這讓我感覺我手中的教材緊跟學科前沿。此外，它在討論係統實現和計算效率時，也開始提及一些並行計算和DSP芯片架構的基礎知識，這對於我們這些需要在資源受限環境中部署算法的人來說，提供瞭非常寶貴的視角。它成功地在保持經典理論嚴謹性的同時，保持瞭對新興技術的開放態度，讓這本書的生命周期大大延長，它不僅僅是一本學習入門的書，更是一本可以伴隨職業生涯成長的參考手冊。