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

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美萊昂斯，張建華 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• 數學
• 傅裏葉變換
• 濾波
• 第三版

店鋪： 天啓發行圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121243677

商品編碼：29713273160

包裝：平裝

齣版時間：2015-05-01

基本信息

書名：數字信號處理(第三版)

定價：99.00元

作者：(美)萊昂斯,張建華

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-05-01

ISBN：9787121243677

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《數字信號處理(信息與通信技術第3版)》全麵討論瞭數字信號處理的基本概念、原理和應用。全書共13章，主要包括離散序列和係統、離散傅裏葉變換及其快速算法、有限和無限脈衝響應濾波器設計基本原理等基本的數字信號處理內容，另外包括數字網絡和濾波器、離散希爾伯特變換、抽樣率的變換和信號平均、信號數字化及其影響等專業信號處理內容。書中給齣瞭作者多年總結的一些數字信號處理的技巧，包括如何進行復數的快速乘法、實序列的快速傅裏葉變換、使用快速傅裏葉變換的有限脈衝響應濾波器設計等。附錄對數字信號處理涉及的數學知識和術語給齣瞭詳細介紹和總結。相比於前版，本書每章都新增瞭部分內容，並附加習題，便於讀者自學。
　　本書可作為高等院校電子、計算機、通信等專業的本科或研究生教材，對於數字信號處理領域的工程技術人員也有很好的參考價值。

目錄

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章 離散序列與離散係統
1.1 離散序列及其錶示法
1.2 信號振幅、幅度和功率
1.3 信號處理的運算符
1.4 離散綫性時不變係統概述
1.5 離散綫性係統
1.5.1 綫性係統的例子
1.5.2 非綫性係統的例子
1.6 時不變係統
1.6.1 時不變係統的例子
1.7 LTI係統的可交換性
1.8 分析LTI係統
參考文獻
習題
第2章 周期采樣
2.1 混疊：信號的頻率模糊性
2.2 低通信號采樣
2.3 帶通信號采樣
2.4 帶通采樣中的實際問題
2.4.1 帶通采樣中的頻譜反轉
2.4.2 將采樣頻譜定位在fs／4處
2.4.3 帶通采樣信號的噪聲
參考文獻
習題
第3章 離散傅裏葉變換
3.1 理解DFT等式
3.1.1 DFT例1
3.2 DFT對稱性
3.3 DFT綫性
3.4 DFT幅度
3.5 DFT頻率軸
3.6 DFT移位定理
3.6.1 DFT例2
3.7 IDFT
3.8 DFT泄漏
3.9 窗口
3.10 DFT扇形損失
3.11 DFT分辨率、零樣值填充和頻域采樣
3.12 DFT處理增益
3.12.1 單一DFT處理增益
3.12.2 平均多DFT帶來的集成增益
3.13 矩形函數的DFT
3.13.1 一般矩形函數的DFT
3.13.2 對稱矩形函數的DFT
3.13.3 全l矩形函數的DFT
3.13.4 與DFT相關的時間軸和頻率軸
3.13.5 全1矩形函數DFT的另一種形式
3.14 使用離散時間傅裏葉變換說明DFT
參考文獻
習題
第4章 快速傅裏葉變換
4.1 FFT與DFT的關係
4.2 FFT在實際應用中要注意的要點
4.2.1 采樣時間和采樣率
4.2.2 在頻域變換前對時域信號進行處理
4.2.3 FFT結果的增強
4.2.4 FFT的結果分析
4.3 基2 FFT算法的起源
4.4 FFT輸入輸齣數據的二進製反轉
4.5 基2 FFT蝶形結構
4.6 備用的單一蝶形結構
參考文獻
習題
參考文獻
第5章 有限脈衝響應濾波器
5.1 FIR濾波器的介紹
5.2 FIR濾波器中的捲積
5.3 FIR低通濾波器的設計
5.3.1 加窗法
5.3.2 FIR濾波器設計中常用到的窗函數
5.4 FIR帶通濾波器的設計
5.5 FIR高通濾波器的設計
5.6 優濾波器設計法
5.7 FIR 半帶濾波器
5.8 FIR 濾波器的相頻響應
5.9 離散捲積
5.9.1 時域離散捲積
……
第6章 無限脈衝響應濾波器
第7章 常用的數字網絡和濾波器
第8章 正交信號
第9章 離散希爾伯特變換
0章 采樣率轉換
1章 信號平均
2章 數字數據格式及其影響
3章 數字信號處理技巧
附錄A 復數的運算
附錄B 幾何級數的閉式
附錄C 時間反轉和DFT
附錄D 均值、方差和標準差
附錄E 分貝（dB和dBm）
附錄F 數字濾波器的術語
附錄G 頻域采樣濾波器的一些方程的推導
附錄H 頻域采樣濾波器的設計係數錶
附錄I 計算切比雪夫窗序列
中英文術語對照錶

作者介紹

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Richard G. Lyons,係統谘詢工程師，Besser Associates（Mountain View, California）講師，曾在National Security Agency（NSA）和Northrop Grumman Corp（NGC）的多個信號處理係統項目中擔任首席硬件工程師。他還在加州大學聖剋魯茲分校講授過數字信號處理課程，並撰寫瞭多篇數字信號處理方麵的經典文章。他作為IEEE Signal Processing Magazine的副主編，創建並負責此雜誌的DSP Tips ＆ Tricks專欄，並為此專欄的發展做齣瞭巨大貢獻。

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》 在這信息爆炸的時代，我們無時無刻不被海量的數據和信號所包圍。從我們手機中流暢播放的音樂、視頻，到醫學影像設備捕捉到的生命跡象，再到遙感衛星傳迴的地球變遷，無一不依賴於對信號的深入理解和精妙處理。而《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》正是這樣一本旨在揭示信號本質、掌握信號處理核心技術，並引導讀者穿越信號世界的廣闊圖景的著作。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次引人入勝的探索之旅。我們從最基礎的信號概念齣發，逐步深入到信號分析、變換、濾波以及係統建模等關鍵領域。全書力求用清晰易懂的語言，配閤豐富的圖示和實例，將抽象的數學概念具體化，讓每一個讀者都能從中領略信號處理的魅力。 第一部分：信號的語言——理解信號的本質 旅程的起點，我們首先要學習信號的“語言”。什麼是信號？它又是如何被描述和量化的？我們將從信號的定義齣發，探討不同類型的信號，例如連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等。理解這些基本分類，是後續深入學習的基礎。 接下來，我們將引入描述信號形狀和特性的數學工具。傅裏葉級數和傅裏葉變換將是本部分的重頭戲。我們不會僅僅停留在公式的推導，而是會深入理解傅裏葉變換的物理意義——如何將一個復雜的時域信號分解成一係列不同頻率的正弦和餘弦波的疊加。這就像是將一首交響樂分解成單獨的各個樂器的聲音。我們還會探討傅裏葉變換在時域和頻域之間的橋梁作用，以及它在信號分析中的廣泛應用，例如頻譜分析、信號去噪等。 除瞭傅裏葉變換，拉普拉斯變換和Z變換也是描述係統行為和分析離散時間信號的重要工具。我們將闡述這些變換的適用場景、性質以及它們如何幫助我們更有效地分析和設計信號處理係統。 第二部分：信號的加工——濾波與變換的藝術 信號在傳輸過程中常常伴隨著噪聲，或者需要提取其特定成分。這就需要我們掌握信號的“加工”技術，而濾波和變換正是其中最為核心的藝術。 本部分將帶領讀者走進數字濾波器設計的世界。我們將首先介紹濾波器的基本概念：低通、高通、帶通和帶阻濾波器，以及它們在實際中的應用，例如音頻信號的均衡器、圖像的模糊和銳化等。隨後，我們將深入探討有限脈衝響應（FIR）濾波器和無限脈衝響應（IIR）濾波器這兩種主流的數字濾波器設計方法。我們將詳細講解它們的原理、設計流程以及各自的優缺點，並提供具體的實例演示如何根據不同的應用需求選擇和設計閤適的濾波器。 除瞭濾波，我們還會探討其他重要的信號變換。離散傅裏葉變換（DFT）是傅裏葉變換在離散信號上的應用，而快速傅裏葉變換（FFT）則是DFT的高效算法，它極大地加速瞭傅裏葉分析在數字信號處理中的應用。我們將講解FFT的原理和重要性，以及它在音頻、圖像、通信等領域的廣泛應用。 此外，小波變換也將作為本部分的一個亮點。相比於傅裏葉變換隻能提供頻率信息，小波變換能夠同時提供時間和頻率信息，因此在處理非平穩信號、邊緣檢測、特徵提取等方麵具有獨特的優勢。我們將介紹小波變換的基本概念，以及它在多分辨率分析中的應用。 第三部分：信號的係統——理解與設計信號處理係統 信號處理的最終目的是為瞭構建和分析能夠對信號進行特定操作的係統。本部分將聚焦於信號處理係統的理論和設計。 我們將從綫性時不變（LTI）係統的概念齣發，深入理解係統的衝激響應、捲積等核心概念。通過分析係統的頻率響應，我們可以瞭解係統對不同頻率信號的處理特性。我們將探討如何利用LTI係統的數學模型來描述和預測係統的行為。 隨後，我們將進入離散時間係統分析的領域。我們將介紹差分方程在描述離散時間係統中的作用，並講解係統函數（傳遞函數）的概念。利用係統函數，我們可以直觀地分析係統的穩定性和頻率特性，以及進行係統的級聯和反饋等操作。 本部分還將討論係統實現方麵的問題。我們將介紹數字濾波器的各種實現結構，例如直接型、級聯型和並轉置型等，並分析它們在計算復雜度、數值穩定性等方麵的差異。 第四部分：信號的應用——從理論到現實的實踐 理論的學習最終要落腳於實踐。《信號的奧秘》將通過大量的實際應用案例，展現信號處理技術在各個領域的強大威力。 我們將探討數字通信係統中信號的調製與解調技術，例如幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）以及更先進的數字調製方式。理解這些技術，能夠幫助我們理解無綫通信、衛星通信等是如何實現的。 在圖像處理領域，我們將看到信號處理技術是如何被應用於圖像增強、去噪、邊緣檢測、圖像壓縮等方麵的。例如，銳化算法是如何通過提升高頻分量來使圖像細節更清晰，而JPEG壓縮是如何利用離散餘弦變換（DCT）來去除圖像冗餘信息的。 音頻信號處理也是信號處理技術的重要應用領域。我們將探討音頻信號的采樣、量化、編碼，以及音頻壓縮技術（如MP3）的原理。此外，迴聲消除、混響閤成等音頻特效的實現，也離不開精妙的信號處理算法。 本書還會涉足生物醫學信號處理、雷達信號處理、地震信號分析等多個交叉學科領域，展示信號處理技術如何為科學研究和技術創新提供強大的支撐。 結語：擁抱信號的世界，開啓無限可能 《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》旨在為你提供一套堅實的信號處理理論基礎，並為你打開一扇通往廣闊應用領域的大門。無論是對通信工程、電子工程、計算機科學，還是對生物醫學工程、機械工程等相關領域的學生和研究人員，本書都將是你不可多得的學習伴侶。 通過學習本書，你將能夠： 深刻理解信號的數學描述和物理意義。 掌握分析和處理各類信號的核心工具和方法。 學會設計和分析各種信號處理係統。 洞察信號處理技術在現實世界中的廣泛應用。 培養解決實際問題、進行創新設計的思維能力。 數字世界正在以前所未有的速度發展，信號處理技術作為其底層支撐，其重要性也日益凸顯。本書的編寫，正是希望能夠幫助讀者更好地理解這個數字世界，掌握駕馭信號的能力，從而在未來的科技浪潮中，開啓屬於自己的無限可能。我們相信，通過這本書的學習，你將不再是信號的旁觀者，而是能夠真正地理解、駕馭並創造屬於你自己的“信號的奧秘”。

評分☆☆☆☆☆

如果說有什麼地方讓我感到需要額外努力的，那大概是書中大量的習題部分。這些習題的難度梯度設置得非常閤理，從基礎概念的鞏固，到中等難度的綜閤應用，再到最後幾章那些真正考驗思維深度的挑戰題，構成瞭一個完整的學習閉環。我個人習慣於看完一個章節後，立即嘗試做配套的習題來檢驗理解程度。很多時候，我發現自己雖然看懂瞭書本上的推導，但在實際應用這些公式時還是會卡住，但這正是這本書的價值所在——它強迫你真正去“動筆”和“動腦”。通過反復演算和對照答案（盡管我盡量少看答案），那些原本模糊的概念點，最終都通過親手計算的過程，深深地烙印在瞭我的記憶裏。這種“教中學，學中練”的模式，比單純的聽課或閱讀要有效得多，它培養的是一種解決問題的肌肉記憶。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常經典，封麵采用瞭一種沉穩的深藍色調，搭配清晰的白色字體，給人一種專業且耐讀的感覺。我特彆喜歡它在細節處理上的用心，比如紙張的質量，摸起來有一種恰到好處的厚實感，翻閱起來手感極佳，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞。排版布局也相當講究，字體大小和行間距都經過瞭精心的設計，使得大段的公式和文字閱讀起來非常流暢，沒有絲毫的擁擠感。雖然內容本身可能對初學者來說有些挑戰性，但版式的清晰和邏輯的嚴謹，無疑為深入理解復雜概念提供瞭極大的便利。特彆是那些復雜的數學推導過程，通過清晰的分段和恰當的留白，使得原本枯燥的公式也變得更容易被視覺捕捉和理解。這本教材的物理形態本身就是一種對知識的尊重，讓人願意把它擺在書架上，時不時地拿齣來翻閱和學習。它不僅僅是一本工具書，更像是一件精心製作的工藝品，體現瞭齣版方在學術著作製作上的高標準和對讀者的體貼。

評分☆☆☆☆☆

我最近在準備一個關於現代通信係統的項目，急需一本能夠係統梳理基礎理論並適度延伸到實際應用的參考書。這本書的內容深度恰到好處地卡在瞭理論的“堅實基礎”和工程的“實用性”之間。它沒有像一些純理論書籍那樣，把所有推導都塞得密不透風，而是巧妙地在關鍵環節插入瞭直觀的解釋和物理意義的闡述。例如，在講解采樣定理時，它不僅僅停留在公式層麵，還結閤瞭時域和頻域的圖形變換，讓我對“混疊”現象的理解瞬間清晰起來。這種注重“知其所以然”的講解方式，對於我這種需要將理論快速轉化為實踐的工程師來說，是極其寶貴的。書中的例題設計也非常貼閤實際應用場景，不像有些教材的例子過於理想化，這裏的每一步計算都仿佛在模擬真實世界中會遇到的信號處理難題，讓人在解題過程中不斷磨練解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織結構體現瞭極強的邏輯性和層次感。它並非簡單地羅列知識點，而是一條清晰的學習路徑圖。從最基礎的連續時間信號和係統的時域分析開始，逐步引入瞭采樣理論，然後無縫過渡到Z變換和離散時間係統的分析，最終將傅裏葉分析和濾波器的設計等高級主題作為收官。這種循序漸進的編排，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。讀者可以清晰地看到，前一章的知識點是如何自然地成為後一章展開的基礎。特彆是在討論濾波器設計時，它巧妙地迴顧瞭前麵介紹的各種變換工具，將它們有機地結閤起來，形成瞭一個完整的工程設計流程。這種全局觀的培養，對於培養一個閤格的信號處理工程師至關重要，讓人在學習過程中始終保持對“大局”的把握，而不是迷失在瑣碎的數學細節之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格可以說是“剋製而有力”。它很少使用花哨的修辭或過分口語化的錶達，而是保持瞭一種嚴謹、客觀的學術論述腔調。然而，這種剋製絕不等於晦澀難懂。作者似乎深諳如何用最精煉的文字去描述最復雜的數學概念。我印象最深的是對Z變換和傅裏葉變換聯係的闡述，寥寥數語便將兩者在離散係統分析中的核心地位和適用範圍勾勒得淋灕盡緻，沒有絲毫拖泥帶水。這種精準的用詞，使得學習效率大大提高，你幾乎不需要去猜測作者的真實意圖。對於那些已經有一定信號處理基礎，但希望係統化梳理知識脈絡的讀者，這種高效的溝通方式是最好的伴侶。它要求讀者投入注意力，但迴報卻是知識體係的快速構建和鞏固，讓人感覺每讀一頁都是在有效吸收信息，沒有絲毫浪費時間。