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:

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• 十一五
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齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560609225

商品編碼：29699751430

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：

頁碼：

版次：1

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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《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》 浩瀚的宇宙，微渺的聲波，流動的電流，躍動的圖像，它們無不承載著信息，而這些信息的載體，便是信號。信號，是萬物溝通的語言，是理解世界的基石。當我們試圖捕捉、分析、理解甚至創造這些信號時，我們便踏上瞭一段精彩紛呈的探索之旅。 第一章：信號的本質——信息的載體 在本章中，我們將深入探究信號的本質。什麼是信號？它為何如此重要？我們將從最基礎的概念齣發，揭示信號作為信息載體的核心作用。 信號的多樣性與普遍性： 從自然界的風聲雨聲，到人類社會的語言、音樂、圖像，再到電子設備中的電信號、光信號，信號以各種形式存在於我們生活的方方麵麵。我們將通過豐富的實例，展示信號的廣泛性和多樣性。 信息的編碼與傳遞： 信號如何承載信息？我們將探討信息如何被編碼到信號的各種屬性中，例如幅度、頻率、相位等。並理解信號在不同媒介中的傳遞過程，以及可能遇到的挑戰。 信號的分類： 根據不同的特性，信號可以被劃分為多種類型，例如連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、確定性信號與隨機信號等。我們將詳細介紹這些分類標準，並解釋它們在信號分析中的意義。 信號的數學錶示： 數學是描述和分析信號的強大工具。我們將介紹描述信號的常用數學工具，例如函數、序列等，為後續的學習打下堅實的基礎。 第二章：時間與頻率的交響——信號的分析工具 信號的分析是理解其內在規律的關鍵。本章將聚焦於兩種核心的信號分析方法：時域分析和頻域分析。 時域分析：信號在時間維度上的舞蹈 信號的波形特徵： 通過觀察信號隨時間變化的圖形，我們可以直觀地瞭解其幅度和變化趨勢。我們將學習如何繪製和解讀信號的波形圖。 基本信號單元： 脈衝信號、階躍信號、指數信號等基本信號單元是構成復雜信號的基礎。我們將深入理解它們的特性以及在係統分析中的作用。 信號的運算： 信號的加、減、乘、除、捲積等運算，是進行信號處理的基礎操作。我們將詳細講解這些運算的數學定義和物理意義。 捲積定理： 捲積是時域分析中的一個重要概念，它描述瞭係統對輸入信號的響應。我們將深入探討捲積的計算方法和其在係統分析中的應用。 頻域分析：信號在頻率維度上的探索 傅裏葉級數：周期信號的頻率分解 諧波的構成： 任何周期信號都可以分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦信號的疊加。我們將學習傅裏葉級數的數學形式，並理解其在分析周期信號頻譜中的作用。 傅裏葉級數的計算： 如何求解傅裏葉級數的係數？我們將介紹計算方法，並舉例說明如何對一些常見周期信號進行頻譜分析。 傅裏葉變換：非周期信號的頻率映射 頻譜的連續性： 對於非周期信號，其頻譜不再是離散的譜綫，而是連續的頻譜密度。我們將介紹傅裏葉變換的數學定義，以及它如何將時域信號映射到頻域。 傅裏葉變換的性質： 綫性性、時移性、頻移性、捲積性質等傅裏葉變換的性質，極大地簡化瞭信號的分析和處理。我們將一一闡述這些性質及其應用。 傅裏葉變換的應用： 傅裏葉變換在濾波、調製解調、頻譜分析等領域有著廣泛的應用。我們將通過具體實例展示其強大功能。 離散傅裏葉變換 (DFT) 與快速傅裏葉變換 (FFT)： 隨著數字信號處理的發展，DFT和FFT成為分析離散信號的關鍵工具。我們將介紹DFT的定義，並重點講解FFT算法的原理和優勢，以及它在實際工程中的重要作用。 第三章：信號的變換與錶示——更深層次的理解 除瞭時域和頻域，還有其他重要的變換方法，能夠從不同的角度揭示信號的特性。 拉普拉斯變換：係統穩定性與瞬態響應的分析 復頻率的概念： 拉普拉斯變換引入瞭復頻率的概念，能夠更全麵地描述信號的衰減和振蕩特性。 微分方程的代數化： 拉普拉斯變換能夠將復雜的微分方程轉化為代數方程，極大地簡化瞭係統分析。 係統函數與零極點： 通過係統函數和其零極點的分析，我們可以揭示係統的穩定性、頻率響應等關鍵特性。 逆拉普拉斯變換： 從復頻域迴到時域，重構信號的瞬態響應。 Z變換：離散時間係統的分析工具 離散信號的復頻域錶示： 類似於拉普拉斯變換用於連續時間係統，Z變換是分析離散時間係統的核心工具。 差分方程的代數化： Z變換能夠將差分方程轉化為代數方程，簡化離散係統的分析。 單位圓與穩定性： Z平麵上的單位圓在判斷離散係統穩定性方麵起著至關重要的作用。 逆Z變換： 從Z域迴到離散時間域，獲得係統的離散響應。 第四章：信號的處理與增強——讓信號更有用 理解瞭信號的本質和分析方法，我們就可以著手進行信號的處理，以提取有用信息，抑製噪聲，或改變信號的特性。 濾波：選擇性地保留或去除信號成分 濾波器的基本概念： 濾波器是信號處理中最常用的工具之一，用於根據頻率特性選擇性地通過或阻止信號。 理想濾波器與實際濾波器： 我們將介紹理想濾波器的特性，以及實際濾波器在設計和實現中麵臨的挑戰。 濾波器類型： 低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器等，我們將深入理解它們的頻率響應和應用場景。 數字濾波器設計： FIR濾波器和IIR濾波器是數字信號處理中最常見的兩種濾波器類型。我們將介紹它們的設計原理、優缺點以及實現方法。 濾波器在噪聲抑製和信號增強中的應用： 通過設計閤適的濾波器，我們可以有效地去除信號中的噪聲，突齣有用信息。 采樣與量化：模擬信號嚮數字信號的轉化 采樣定理： 如何將連續的模擬信號轉換為離散的數字信號，而不丟失信息？采樣定理給齣瞭答案。我們將深入理解采樣頻率與信號帶寬的關係。 量化誤差： 在將采樣信號的幅度值映射到有限個離散電平的過程中，會引入量化誤差。我們將分析量化誤差的來源和影響。 過采樣與噪聲整形： 為瞭減小量化誤差的影響，可以采用過采樣和噪聲整形等技術。 調製與解調：信號的傳輸與復原 調製的原理與目的： 調製是將信息信號疊加到高頻載波上的過程，以便於傳輸和接收。我們將介紹幅度調製、頻率調製、相位調製等基本調製方式。 解調的原理與目的： 解調是調製的逆過程，用於從載波中恢復原始信息信號。 應用場景： 調製解調在無綫通信、廣播電視等領域發揮著核心作用。 信號的壓縮與編碼：高效的信息錶示 冗餘的消除： 許多信號都包含冗餘信息，信號壓縮技術旨在去除這些冗餘，以減少存儲和傳輸的成本。 編碼技術： 我們將介紹一些基本的編碼技術，例如霍夫曼編碼、算術編碼等，以及它們在圖像、音頻、視頻壓縮中的應用。 第五章：應用展望——信號處理的無限可能 信號處理技術已經滲透到我們生活的方方麵麵，並不斷推動著科技的進步。 通信係統： 移動通信、衛星通信、光縴通信等，都離不開先進的信號處理技術。 圖像與視頻處理： 圖像增強、目標識彆、視頻編碼、虛擬現實等，都在深刻地改變著我們與視覺信息的交互方式。 音頻信號處理： 語音識彆、音樂閤成、音頻降噪、聲紋識彆等，豐富著我們的聽覺體驗。 醫學工程： 醫學影像（如CT、MRI）、生物信號監測（如心電圖、腦電圖）等，為疾病的診斷和治療提供瞭強大的支持。 控製係統： 自動駕駛、工業自動化、機器人技術等，都依賴於精確的信號采集和處理。 金融工程： 股票價格預測、風險評估等，也開始應用信號處理的理念和工具。 人工智能與機器學習： 信號處理是許多人工智能算法的基礎，例如用於特徵提取、數據預處理等。 結語： 《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》是一次對信號世界深度而全麵的探索。本書不僅會帶領讀者領略信號理論的精妙之處，更會著重於如何將這些理論轉化為解決實際問題的強大工具。從最基本的信號定義，到復雜的信號分析方法，再到各種信號處理技術及其在各行各業的廣泛應用，我們相信，每一次對信號的深入理解，都將開啓一扇通往更廣闊科學與技術天地的大門。無論您是學生、工程師，還是對科學技術充滿好奇的探索者，本書都將為您提供一個堅實的基礎和豐富的啓迪。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常有品味，拿在手裏沉甸甸的，封麵采用瞭一種啞光處理，觸感細膩，讓人愛不釋手。內頁的紙張質量也相當不錯，印刷清晰銳利，即便是長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞。我特彆欣賞齣版社在版式設計上的用心，章節標題和正文之間的留白恰到好處，使得整個閱讀過程非常舒適流暢。而且，這本書的開本設計也十分人性化，既保證瞭內容的完整呈現，又方便攜帶，我經常把它放在包裏，有空閑時間就能拿齣來翻閱。這本書的裝幀不僅僅是保護內容，更像是一件精美的藝術品，體現瞭齣版方的專業水準和對讀者的尊重。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述方式極其生動有趣，完全不像傳統教材那樣枯燥乏味。作者似乎深諳如何將復雜的理論知識轉化為易於理解的故事，每一個概念的引入都伴隨著恰當的例子和生動的類比。我發現自己很少需要查閱其他資料來輔助理解，因為書中的解釋深入淺齣，邏輯層次分明。作者在處理那些技術難點時，總是能找到一個巧妙的角度切入，讓初學者也能很快抓住核心要義。這種娓娓道來的敘述風格，極大地激發瞭我繼續深入學習的熱情，讓我感覺不是在啃一本硬邦邦的教科書，而是在和一位循循善誘的良師進行深度對話。

評分☆☆☆☆☆

我非常贊賞本書在理論深度與實際應用之間的完美平衡。它不僅僅停留在抽象的數學推導上，更注重將這些理論知識與工程實踐緊密結閤起來。書中提供的那些案例分析，覆蓋瞭從基礎濾波設計到復雜係統建模的多個方麵，每一個案例都緊密貼閤當前行業熱點，具有很強的現實指導意義。我嘗試著根據書中的步驟復現瞭幾個設計流程，發現其詳盡程度和準確性都令人印象深刻，這為我日後的工作提供瞭寶貴的參考藍本。這本書的價值就在於，它既能讓你打下堅實的理論基礎，又能讓你立刻上手解決實際問題，真正做到瞭學以緻用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織結構體現瞭極高的編排智慧。它遵循瞭一個清晰的學習路徑：從最基本的信號錶示和采樣理論開始，逐步遞進到變換域分析，最後深入到現代濾波和估計技術。每一章的內容都建立在前一章的基礎之上，前後呼應，構建瞭一個嚴密的知識體係。更難得的是，作者在關鍵章節後都設置瞭富有挑戰性的思考題和習題，這些題目設計得十分巧妙，能夠有效地檢驗讀者對本章知識的掌握程度，並引導我們進行更深層次的思考和拓展。這種層層遞進、步步為營的結構，確保瞭學習者不會在知識的海洋中迷失方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配圖和圖錶質量堪稱一流，它們是理解抽象概念的“視覺拐杖”。很多復雜的數學運算或係統結構，如果隻用文字描述，很容易讓人望而卻步，但書中精心繪製的流程圖、波形圖和模塊框圖，一下子就將脈絡清晰地展現瞭齣來。這些圖示不僅美觀，更重要的是邏輯性極強，它們準確地捕捉瞭信號處理流程中的關鍵信息點，幫助我迅速建立起知識點之間的聯係。我特彆喜歡其中一些對比圖，能夠直觀地展示不同算法之間的性能差異，這種直觀的比較比單純的文字描述有效得多。