數字信號處理教程(第四版)(配光盤) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程佩青 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
• 教程
• 第四版
• 高等教育

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302283133

商品編碼：29702448078

包裝：平裝

齣版時間：2013-02-01

基本信息

書名：數字信號處理教程(第四版)(配光盤)

定價：69.00元

作者：程佩青

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-02-01

ISBN：9787302283133

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.599kg

編輯推薦

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近年來，數字信號處理的理論得到快速發展，其應用領域也日益廣泛。作為電子信息類專業重要的專業基礎課程，數字信號處理的學科內容在不斷充實和完善，從而推動教材內容也隨之進行充實和更新。

本書曆經多個版本，受到廣大讀者的認可，被眾多高校采用作為教材。為適應學科發展，結閤教學實踐，且參考一些國內外教材，作者充實瞭教材內容，完善瞭錶達方式，改進瞭教材的可讀性，更便於自學，充實瞭例題和習題，更加實用。

本書特色：

1. 歸納梳理瞭教材內容，充實和完善瞭基礎理論、基本概念、基本分析和設計方法，突齣學習要點。
2. 分析論述條理清晰、深入淺齣，可讀性強，便於教學，便於自學。
3. 改寫並充實瞭數字濾波器設計各章的相關內容，新加瞭一章介紹幾種特殊應用濾波器。
4. 充實瞭大量的習題和例題，涵蓋麵更廣、實用性更強，有助於讀者理解，也方便讀者選擇。
5. 增加瞭信號處理中廣為應用的MATLAB函數及相關例題的內容，以解決實際問題。
6. 輔助教學光盤既可以用來投影演示，又可以單獨作自學或復習之用，對於提高學習能力，增強學習效果很有助益。

推薦閱讀：

內容提要

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　　《數字信號處理教程（第4版）》係統地討論瞭數字信號處理的基礎理論、基本概念、基本分析方法、算法、設計。全書共10章，包括四部分內容。部分是離散時間信號（序列）與係統的基本概念和時域、頻域（包括z變換域）的分析方法與算法，包括離散傅裏葉變換及其快速算法，模擬信號用數字信號處理的原理方法，這包括、2、3、4章的內容；第二部分為各種IIR及FIR數字濾波器的基本概念、理論、結構與設計方法，這包括第5、6、7、8章；第三部分為多抽樣率數字信號處理的基礎理論，這是第9章的內容；第四部分為數字信號處理實現中的有限字長效應，這是0章的內容。
　　《數字信號處理教程（第4版）》把每章的主要內容所涉及的MATLAB函數和相關例題放在該章的後部分，這樣使讀者既能增強對基本理論的掌握，又能學會用MATLAB來解決實際問題，尤其是稍為復雜的應用問題。
　　本書條理清楚，論述深入淺齣，有較多的例題，便於自學。
　　《數字信號處理教程（第4版）》可作為大學本專科院校通信工程、電子信息工程、信息工程等專業的教材，也可供從事這些專業及相近專業數字信號處理的科學研究工作者和工程技術人員作為參考書。

目錄

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緒論
章 離散時間信號與係統
　1.1 離散時間信號——序列
　　1.1.1 離散時間信號——序列
　　1.1.2 序列的運算
　　1.1.3 序列的捲積和
　　1.1.4 序列的相關性
　　1.1.5 幾種常用典型序列
　　1.1.6 序列的周期性
　　1.1.7 用單位抽樣序列錶示任意序列
　1.2 綫性移不變係統
　　1.2.1 離散時間綫性係統
　　1.2.2 離散時間移不變係統
　　1.2.3 離散時間綫性移不變係統（LSI係統）
　　1.2.4 因果係統
　　1.2.5 穩定係統
　1.3 常係數綫性差分方程——時域離散係統的輸入、輸齣錶示法
　1.4 連續時間信號的抽樣
　　1.4.1 模擬信號的抽樣
　　1.4.2 時域抽樣定理
　　1.4.3 帶通信號的抽樣
　　1.4.4 連續時間信號xn（t）及其理想抽樣信號x（t）以及離散時間抽樣序列x（n）的關係
　　1.4.5 信號的重建（抽樣的恢復）
　　1.4.6 實際抽樣
　　1.4.7 正弦型信號的抽樣
　1.5 本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
　習題
第2章 z變換與離散時間傅裏葉變換（DTFT）
　2.1 序列的z變換
　　2.1.1 z變換的定義
　　2.1.2 z變換的收斂域
　　2.1.3 4種典型序列的z變換的收斂域
　　2.1.4 z反變換一圍綫積分法（留數法），部分分式法及長除法（冪級數法）
　　2.1.5 z變換的性質與定理
　　2.1.6 利用z變換求解差分方程
　2.2 離散時間傅裏葉變換（DTFT）-序列的傅裏葉變換
　　2.2.1 序列傅裏葉變換定義
　　2.2.2 序列傅裏葉變換的收斂性-DTFT的存在條件
　　2.2.3 序列傅裏葉變換的主要性質
　　2.2.4 序列及其傅裏葉變換的一些對稱性質
　　2.2.5 周期性序列的傅裏葉變換
　2.3模擬信號x（t）、理想抽樣信號x（t）、序列x（n）以及它們的拉普拉斯變換z變換、傅裏葉變換的關係，s平麵到z平麵的映射
　2.4 離散綫性移不變（LSI）係統的頻域錶徵
　　2.4.1 LSI係統的描述
　　2.4.2 LSI係統的因果、穩定條件
　　2.4.3 LSI係統的頻率響應H（ejw）的特點
　　2.4.4 頻率響應的幾何確定法
　　2.4.5 無限長單位衝激響應（IIR）係統與有限長單位衝激響應（FIR）係統
　2.5 本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題習題
第3章 離散傅裏葉變換（DFT）
　3.1 傅裏葉變換的四種可能形式
　3.2 周期序列的傅裏葉級數——離散傅裏葉級數（DFS）
　　3.2.1 DFS的定義
　　3.2.2 DFS的性質
　3.3 離散傅裏葉變換（DFT）-有限長序列的離散頻域錶示
　　3.3.1 DFT的定義、DFT與DFS、DTFT及z變換的關係
　　3.3.2 模擬信號時域、頻域都抽樣後，對應的模擬頻率與頻域一個周期中的抽樣點數N及抽樣頻率廠；的關係
　　3.3.3 DFT隱含的周期性
　3.4 DFT的主要性質
　　3.4.1 綫性
　　3.4.2 圓周移位性質
　　3.4.3 圓周共軛對稱性質
　　3.4.4 圓周翻褶序列及其DFT
　　3.4.5 對偶性
　……
第4章 快速傅裏葉變換（FFT）
第5章 數字濾波器的基本結構
第6章 幾種特殊濾波器及簡單一、二階數字濾波器設計
第7章 無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器設計方法
第8章 有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器設計方法
第9章 序列的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎
0章 數字信號處理中的有限字長效應
參考文獻
本書所附“數字信號處理多媒體CAI教程”光盤簡介

作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理：理論與實踐的橋梁 前言 在信息時代飛速發展的浪潮中，數字信號處理（DSP）技術扮演著至關重要的角色，它滲透於我們生活的方方麵麵，從智能手機的語音識彆、高清電視的圖像增強，到醫療影像的分析、航空航天領域的雷達與通信，無不閃耀著DSP的光芒。本書旨在深入淺齣地剖析數字信號處理的核心概念、基本原理及其在工程實踐中的廣泛應用，力求為讀者構建一個堅實的理論基礎，並提供切實可行的實踐指導。本書的編寫，不僅是對這一學科知識體係的梳理與整閤，更是對理解和掌握未來科技發展趨勢的一次探索。 第一部分：理論基石——理解信號的本質 第一章：引言與基礎迴顧 本章首先引齣數字信號處理的概念及其重要性，闡述瞭從模擬信號到數字信號的轉換過程（采樣、量化、編碼），並重點強調瞭這些過程對信號信息的影響。我們還將迴顧信號與係統分析所需的基礎知識，包括連續時間信號和離散時間信號的錶示，如指數信號、正弦信號、單位衝激信號和單位階躍信號。此外，還將介紹信號的分類，如周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號，以及周期捲積和綫性捲積等基本運算，為後續深入學習打下堅實的基礎。 第二章：離散時間信號與係統 深入探討離散時間信號的數學錶示和特性。我們將詳細分析各種基本離散信號，如單位抽樣序列、單位階躍序列、指數序列等，並介紹它們的性質。接著，我們將引入離散時間係統的概念，理解係統的定義、分類（綫性、時不變、因果、穩定）以及它們在信號處理中的作用。特彆地，本章將花費大量篇幅闡述綫性時不變（LTI）係統的核心——捲積。通過詳細推導和多種形式的錶示（時域、頻域），讓讀者深刻理解LTI係統對輸入信號的作用機製。同時，還將介紹LTI係統的差分方程描述和係統函數，為理解係統的動態行為奠定基礎。 第三章：傅裏葉分析 傅裏葉分析是數字信號處理的靈魂，本章將係統地介紹傅裏葉分析的各項內容。首先，我們將從連續時間傅裏葉變換（CTFT）入手，理解其將連續時間信號分解為無窮多個正弦分量的能力，並討論其性質，如周期性、對稱性、綫性、時移、頻移、捲積性質等。隨後，我們轉嚮離散時間傅裏葉變換（DTFT），分析其在分析離散時間信號頻譜中的作用，並介紹DTFT的收斂性問題。接著，我們將深入探討傅裏葉級數（FS）和離散傅裏葉級數（DFS），它們為分析周期信號和有限長序列提供瞭強大的工具。最後，將引齣離散傅裏葉變換（DFT），它是計算上最重要的變換，為計算機處理提供瞭基礎，並介紹其性質及其與DTFT的關係，為後續的FFT算法做鋪墊。 第四章：Z變換 Z變換是分析離散時間係統和信號的強大數學工具，它在時域和頻域之間架起瞭橋梁。本章將詳細介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性。我們將分析各種基本序列的Z變換，並推導Z變換的性質，如綫性、時移、尺度變換、積分、微分、捲積等。特彆地，本章將重點介紹LTI係統的係統函數，以及係統函數與係統零、極點之間的關係，這對於分析係統的頻率響應和穩定性至關重要。同時，還將討論逆Z變換的求法，從而實現從Z域到時域的轉換。 第五章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） DFT是將連續信號頻譜分析的思想應用於數字信號的關鍵。本章將深入探討DFT的性質，包括周期性、對稱性、綫性和捲積性質等。我們將詳細分析DFT在信號分析、係統分析和係統實現中的應用。緊接著，我們將介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，這是DFT的高效計算方法，極大地降低瞭計算復雜度，使得DFT在工程上得以廣泛應用。我們將詳細講解FFT的原理，特彆是Cooley-Tukey算法，包括按時間抽取和按頻率抽取兩種基本形式，並分析其計算量的降低。 第二部分：核心技術——實現信號的變換與濾波 第六章：數字濾波器的設計 濾波器在信號處理中起著“去粗取精”的作用，本章將係統地介紹數字濾波器的設計方法。首先，我們將區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，並分析它們的特性、優點和缺點。針對IIR濾波器，我們將介紹幾種經典的設計方法，如巴特茨沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器，並討論如何將模擬濾波器的設計技術轉化為數字濾波器。針對FIR濾波器，我們將介紹窗函數法和頻率采樣法等設計方法，重點講解窗函數法的原理和不同窗函數（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）的特性及其對濾波器性能的影響。 第七章：離散傅裏葉變換（DFT）的應用 本章將聚焦DFT的實際應用。除瞭前文提到的頻譜分析，我們將深入探討DFT在捲積計算中的應用，即利用DFT和IDFT實現快速捲積，這在許多算法中至關重要。此外，還將介紹DFT在信號的頻譜分析、功率譜密度估計、相關函數計算等方麵的應用。我們將通過具體的算例，展示如何利用DFT對信號進行譜分析，識彆信號中的頻率成分，以及如何利用DFT進行信號的去噪和特徵提取。 第八章：數字信號處理係統的實現 本章將探討數字信號處理算法如何在實際硬件係統中實現。我們將討論不同的實現平颱，如通用處理器（CPU）、數字信號處理器（DSP）芯片、現場可編程門陣列（FPGA）以及專用集成電路（ASIC）。我們將分析這些平颱的特點、優勢和劣勢，以及它們在不同應用場景下的適用性。同時，還將涉及算法的量化、捨入誤差、溢齣等實際工程中需要考慮的因素，以及如何優化算法以適應硬件資源的限製，保證係統的穩定性和準確性。 第三部分：進階應用——探索信號的多樣性 第九章：多速率信號處理 在許多實際應用中，信號需要在不同的采樣率之間進行轉換，這催生瞭多速率信號處理技術。本章將介紹信號的升采樣（插值）和降采樣（抽取）的原理及其實現方法。我們將分析升降采樣過程中可能齣現的失真，並介紹相應的濾波技術來抑製這些失真。同時，還將探討多速率信號處理在通信係統、語音編碼、圖像處理等領域的應用，例如，如何有效地在不同數據速率的子信道之間進行信息傳輸。 第十章：譜估計 當信號的産生模型未知或不確定時，傳統的基於傅裏葉變換的譜分析方法可能不夠精確，此時需要采用譜估計技術。本章將介紹幾種重要的譜估計方法，包括經典譜估計方法（如周期圖法、Welch法）和現代譜估計方法（如Yule-Walker法、Burg法等參數模型法）。我們將詳細分析這些方法的原理、計算復雜度以及各自的優缺點。同時，還將討論譜估計在雷達、聲納、地震信號分析、通信信號監測等領域的應用。 第十一章：自適應濾波器 自適應濾波器是一種能夠根據輸入信號的統計特性自動調整自身參數的濾波器，因此在許多無法預知信號特性的應用場景中具有獨特的優勢。本章將介紹自適應濾波器的基本原理，包括最小均方誤差（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法等。我們將詳細分析這些算法的收斂性、收斂速度和計算復雜度。同時，還將深入探討自適應濾波器在噪聲消除、信號均衡、信道估計、係統辨識等方麵的應用，例如，在通信係統中消除迴聲，在語音信號處理中濾除背景噪聲。 第十二章：其他先進主題（可選） 根據讀者的興趣和實際需求，本章將簡要介紹一些數字信號處理領域的前沿技術和拓展應用。這可能包括但不限於：小波變換及其在信號的局部特徵分析中的應用；短時傅裏葉變換（STFT）在分析非平穩信號時的作用；二維和三維信號處理技術在圖像和視頻處理中的應用；以及DSP在機器學習、人工智能等新興領域的交叉應用。這部分內容旨在激發讀者的進一步探索精神，瞭解DSP技術的廣闊發展前景。 結語 數字信號處理是一門充滿活力和挑戰的學科，其理論的深度與應用的廣度都令人著迷。本書從基礎概念齣發，逐步深入到核心技術和前沿應用，力求為讀者提供一個全麵而係統的學習路徑。希望通過本書的學習，讀者不僅能夠掌握數字信號處理的理論知識，更能體會到將其應用於解決實際問題的樂趣與價值，為在各自的研究和工程領域取得更大成就打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本關於數字信號處理的書，內容確實紮實，從基礎概念講起，脈絡非常清晰。我印象最深的是它對傅裏葉變換和Z變換的講解，不同於其他教材那種乾巴巴的公式堆砌，作者似乎非常懂得讀者的睏惑點在哪裏，總能在關鍵時刻穿插一些形象的比喻或者工程上的應用實例，讓人瞬間豁然開朗。尤其是涉及到濾波器設計那幾章，從理論推導到實際參數選擇，每一步都給齣瞭詳盡的指導。我記得當時為瞭理解窗函數的選擇對頻譜泄露的影響，反復看瞭好幾遍書中的圖錶和分析，感覺作者在內容的組織上花瞭大量的心思，力求做到深入淺齣。對於初學者來說，這本書提供瞭一個非常堅實的理論基礎，不會讓你在麵對復雜的實際問題時感到無從下手。而且，它似乎也照顧到瞭進階讀者的需求，後麵關於自適應濾波和譜估計的部分，也涵蓋瞭一些前沿的研究方嚮和算法思路，這點非常值得稱贊。總的來說，這本書更像是一位經驗豐富的老教授在手把手地帶你入門，讓你不僅知其然，更知其所以然。

評分☆☆☆☆☆

這本書的紙質和裝幀我都非常滿意，拿到手裏很有分量感，這對於一本需要反復翻閱的教材來說太重要瞭。但拋開硬件條件不談，就內容而言，它的講解風格非常嚴謹，帶有濃厚的學術氣息，但又不失清晰度。對於那些對數學推導有較高要求的讀者，這本書絕對是首選。它對一些關鍵定理的證明過程給齣瞭非常詳盡的步驟，沒有跳過任何關鍵的數學環節，這對於深入理解算法背後的數學本質至關重要。我尤其欣賞它對離散化誤差和有限精度效應的討論，很多教材會忽略這些在實際硬件實現中至關重要的細節，而這本書將其作為一個重要的專題進行瞭深入剖析，這體現瞭作者對工程實踐的深刻理解。閱讀過程中，我常常需要停下來，拿齣筆紙驗算一些推導過程，這種“手腦並用”的學習方式，讓知識的吸收效果大大提高。如果你是一個追求極緻理論深度和嚴謹性的讀者，這本書的內涵絕對能滿足你的求知欲。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我接觸過好幾本DSP的書，但很多在引入最新技術時顯得比較保守或者不夠深入。這本教材的優勢在於，它在紮實講好經典理論的基礎上，對於近些年發展起來的一些重要技術，如高通濾波器的設計方法、或者某些高級的快速算法的優化策略，也進行瞭相當有深度的介紹。它沒有把這些內容變成幾個簡短的腳注瞭事，而是認真地闢齣章節進行講解，這使得這本書的生命力顯得更強，不容易過時。我記得上次為瞭做一個語音信號處理項目，需要用到一些非標準的采樣率轉換算法，我就是在書的某個角落找到瞭相關的靈感和基礎理論框架。這種內容的前瞻性，讓它不僅僅是一本考試用書，更是一本可以長期作為工具書參考的寶典。對於希望跟上技術發展步伐的讀者，這本書提供的知識廣度和深度都是非常齣色的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的特點在於它將理論與實驗緊密結閤的教學理念體現得淋灕盡緻。雖然我手頭上沒有配套的光盤內容，但光從書中的描述和算法僞代碼的清晰度來看，就能預感到其實驗指導的有效性。作者在描述算法時，總是能把核心思想提煉齣來，然後用簡潔的僞代碼清晰地展現齣來，這極大地降低瞭讀者將其轉化為實際程序代碼的門檻。我個人更傾嚮於這種“先建模型，再談實現”的教學方法。它教會的不是如何去復製某個固定的程序，而是如何根據不同的信號特性和處理需求，自己動手搭建起一個閤適的DSP模型。對於那些渴望從理論到實踐進行完整閉環訓練的讀者，這本書提供的框架和詳盡的步驟指引，是極其寶貴的資源。它讓你真正感受到，數字信號處理不僅僅是數學公式，更是可以通過編程實現的強大工具。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我拿到這本書的時候，首先吸引我的是它那非常係統化的結構。它不像有些教材那樣，把一些高級的理論放在很後麵，讓初學者望而卻步。這本書的編排邏輯非常符閤認知規律，知識點的遞進非常自然流暢。比如，在講離散時間係統的時候，它會先用時間域的差分方程打底，然後很自然地過渡到頻域的分析，這使得頻域分析不再是空中樓閣。我特彆喜歡它在每一章節末尾設置的“思考與練習”部分，這些題目大多不是簡單的計算題，而是需要結閤多個知識點進行綜閤分析和設計，很有挑戰性，也真正鍛煉瞭分析和解決問題的能力。我之前自學DSP時，常常因為找不到閤適的實踐案例而感到枯燥，但這本書在這方麵做得非常到位，幾乎每講完一個核心算法，就會緊跟著一個簡短但切中要害的工程背景介紹，讓人感覺學到的知識是真真切切能用得上的。如果你是希望通過自學掌握DSP核心技能的工程師或者學生，這本書的實戰導嚮性會讓你事半功倍。