DSP技術與應用實驗指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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段麗娜 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 實驗指導
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法實現
• 濾波設計
• 實踐教學

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115326553

商品編碼：29716203539

包裝：平裝

齣版時間：2013-12-01

基本信息

書名:DSP技術與應用實驗指導

：30.00元

售價：20.4元,便宜9.6元,摺扣68

作者:段麗娜

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2013-12-01

ISBN：9787115326553

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版次：1

裝幀：平裝

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內容提要

目錄

作者介紹

文摘

序言

信號與係統：理論之基石與實踐之橋梁 在現代科學技術飛速發展的浪潮中，對信息的獲取、處理、傳輸和分析能力的需求日益增長，而這一切的基石，無疑在於對“信號”與“係統”的深刻理解。本書《信號與係統》旨在係統地介紹信號與係統的基本概念、理論方法及其在各個工程領域中的廣泛應用，為讀者構建起一套堅實的理論框架，並提供豐富的實踐指導，使其能夠運用所學知識解決實際問題。 第一篇：信號的奧秘——信息傳遞的語言 信號，作為承載和傳遞信息的載體，是自然界和社會現象的直觀錶現。從物理世界的電磁波、聲波，到生物體內的神經電信號，再到社會經濟領域的股票指數、通信流量，無不以信號的形式存在。本篇將帶領讀者深入探索信號的本質，揭示其豐富多樣的特性。 第一章：信號與係統概論 本章將首先闡述信號的定義、分類及其基本特徵。我們將接觸到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基本概念，並通過實例分析，加深對不同類型信號的理解。同時，我們將介紹係統的概念，理解係統作為對信號進行變換或處理的“黑箱”模型，以及係統的分類，如綫性係統與非綫性係統、時不變係統與時變係統、因果係統與非因果係統等。本章的目標是為後續的學習打下堅實的理論基礎，建立起對信號與係統整體的初步認知。 第二章：時域分析 時域分析是研究信號在時間軸上的變化規律，是理解信號最直觀的方式。本章將重點介紹信號的時域錶示方法，包括基本信號單元——衝激信號和階躍信號的性質及其在信號描述中的重要作用。我們將深入探討捲積運算，這是綫性時不變係統分析的核心工具，它能夠揭示係統對輸入信號的響應過程。通過對捲積定理的理解，我們可以預知係統輸齣信號的形態。此外，本章還將介紹信號的分解方法，如傅裏葉級數和傅裏葉變換，它們能夠將復雜的信號分解為一係列簡單的正弦和餘弦分量，為後續的頻域分析奠定基礎。我們將通過大量的圖示和計算示例，幫助讀者掌握時域分析的各種技巧。 第三章：頻域分析 當信號在時域上的變化復雜難以分析時，將其轉換到頻域進行觀察往往能獲得更清晰的認識。頻域分析的核心是傅裏葉變換，它將一個信號分解成不同頻率的正弦和餘弦分量的組閤，從而揭示信號的頻率構成和能量分布。本章將詳細介紹傅裏葉變換的定義、性質及其在信號分析中的應用。我們將探討傅裏葉級數在周期信號分析中的作用，以及傅裏葉變換在非周期信號分析中的普適性。通過頻率響應的概念，我們可以瞭解係統對不同頻率信號的處理特性，這對於信號的濾波、調製等應用至關重要。本章還將介紹傅裏葉變換的離散版本——離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法——快速傅裏葉變換（FFT），這為在計算機上進行信號的頻譜分析提供瞭高效的工具。 第四章：拉普拉斯變換與Z變換 拉普拉斯變換和Z變換是處理連續時間信號和離散時間信號的更強大、更通用的數學工具，尤其在分析綫性時不變係統的穩定性、暫態響應和穩態響應方麵具有不可替代的優勢。本章將深入講解拉普拉斯變換的定義、性質、收斂域（ROC）的概念及其與傅裏葉變換的關係。我們將學習如何利用拉普拉斯變換來求解微分方程，從而分析連續時間係統的行為。對於離散時間信號，Z變換扮演著類似的角色。本章將詳細介紹Z變換的定義、性質、收斂域以及與DFT的關係。我們將重點闡述如何利用Z變換來分析離散時間係統的差分方程，以及如何利用它來研究係統的穩定性、零極點特性等。這些變換方法將極大地拓展我們分析和解決復雜信號與係統問題的能力。 第二篇：係統的行為——信號的轉化與影響 係統是將輸入信號轉化為輸齣信號的“加工廠”。理解係統的內部機製、特性以及它如何影響信號，是掌握信號處理的關鍵。本篇將從係統的結構、動態特性以及穩定性等方麵進行深入剖析。 第五章：綫性時不變係統的特性 本章將聚焦於一類最基本也是最重要的係統——綫性時不變（LTI）係統。我們將深入研究LTI係統的基本性質，如疊加性、齊次性、時移不變性等，並理解這些性質如何影響係統的行為。本章的核心在於係統的衝激響應和階躍響應，它們是刻畫LTI係統的“指紋”，可以通過它們來完全確定係統的輸入輸齣關係。我們將詳細講解如何通過係統的衝激響應進行捲積運算，以獲得係統的輸齣信號。此外，本章還將介紹LTI係統的頻率響應，它描述瞭係統對不同頻率分量的增益和相移，這對於設計濾波器等應用至關重要。 第六章：係統的穩定性與響應 係統的穩定性是衡量一個係統能否在受到乾擾後恢復到平衡狀態的重要指標。本章將探討不同類型的穩定性，包括BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性以及Lyapunov穩定性。我們將學習如何根據係統的衝激響應、頻率響應、拉普拉斯變換的零極點分布以及Z變換的零極點分布來判斷係統的穩定性。同時，本章還將深入分析係統的瞬態響應和穩態響應。瞬態響應是指係統在受到輸入信號激勵後，輸齣信號隨時間變化的暫時過程，而穩態響應則是係統在長時間運行後趨於穩定的狀態。通過對這些響應的分析，我們可以全麵理解係統在不同工況下的行為錶現。 第三篇：應用之廣——信號處理的實踐 理論的目的是指導實踐。本篇將把前麵所學的信號與係統理論知識，應用於各個工程領域，展示其強大的實用價值。 第七章：采樣與量化 在數字信號處理領域，將連續時間信號轉換為離散時間信號是關鍵的第一步。本章將深入探討采樣定理（Nyquist-Shannon采樣定理），理解采樣率對信號信息保真度的重要影響。我們將分析理想采樣和實際采樣過程中産生的混疊現象，並介紹抗混疊濾波器的作用。隨後，我們將學習量化過程，即將連續幅度的信號轉化為離散的數值錶示，並討論量化誤差的産生及其對信號質量的影響。本章的重點在於理解采樣和量化如何將模擬世界的信息轉化為數字世界可處理的形式，為數字信號處理奠定基礎。 第八章：數字濾波器設計 濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色，能夠選擇性地允許或阻止特定頻率範圍的信號通過。本章將詳細介紹數字濾波器的基本概念和設計方法。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，並對比它們的優缺點。我們將學習如何根據濾波器的頻率響應要求（如通帶、阻帶、過渡帶的寬度和衰減程度）來設計濾波器。本章將介紹常用的數字濾波器設計算法，如窗函數法、頻率采樣法、切比雪夫逼近法等。通過設計不同類型的濾波器，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器，讀者將能夠掌握如何利用數字濾波器來改善信號質量、去除噪聲或提取特定信息。 第九章：通信係統中的信號處理 通信係統是信號處理理論最廣泛的應用領域之一。本章將探討信號與係統在通信係統中的關鍵作用。我們將介紹通信係統的基本組成部分，包括信源、調製、傳輸、解調和信宿。我們將深入分析各種調製技術，如幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）以及數字調製（如ASK、FSK、PSK、QAM）的原理和特點，理解它們如何將信息信號加載到載波上進行傳輸。同時，我們將討論信道特性對信號傳輸的影響，以及如何利用信號處理技術來改善通信的可靠性和效率，例如誤碼率的分析與抑製。 第十章：其他應用領域 除瞭通信係統，信號與係統理論在眾多其他領域也展現齣巨大的應用潛力。本章將簡要介紹一些典型的應用案例，以拓展讀者的視野。我們將探討在音頻信號處理中，如何利用信號處理技術來實現音頻的壓縮、增強、噪聲消除以及音效閤成。在圖像處理領域，我們將瞭解如何利用信號與係統的方法來改進圖像的質量，如去噪、銳化、邊緣檢測，以及實現圖像的壓縮和識彆。此外，我們還將涉及生物醫學信號處理，例如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號的分析和識彆，以及在控製係統、雷達、聲納等領域中的應用。這些案例將生動地展示信號與係統理論的普適性和強大生命力。 結語 《信號與係統》不僅僅是一門理論課程，更是一種解決問題的方法論。通過學習本書，讀者將能夠理解信息是如何被錶示、處理和傳遞的，並將所學的理論知識轉化為解決實際工程問題的強大武器。我們鼓勵讀者積極思考，勇於實踐，將理論與實驗緊密結閤，在信號與係統的廣闊天地中探索無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本關於離散時間信號處理的實驗指導書，從我拿到它開始，就給我一種紮實而又充滿實操感的印象。它不像純粹的理論教材那樣堆砌公式，而是非常注重將抽象的DSP概念落地到具體的實驗操作中去。書中的內容組織得非常有邏輯性，從最基礎的信號生成、采樣、量化開始，逐步深入到濾波器的設計與實現，再到更復雜的傅裏葉變換及其在實際問題中的應用。每一個實驗步驟都寫得清晰明瞭，即便是初次接觸DSP的讀者，也能通過跟隨指導順利完成任務。尤其值得稱贊的是，它似乎非常注重培養讀者的工程思維，不僅僅是教你如何輸入代碼讓程序跑起來，更會引導你去思考為什麼這個參數需要這樣設置，以及參數變化會對最終結果産生什麼影響。這種深層次的引導，是很多同類書籍所欠缺的。我感覺，通過這本書的係統訓練，我對數字信號處理的理解不再停留在紙麵上，而是轉化為瞭可以直接在仿真環境或實際硬件上驗證的知識體係，這對於我後續的課程學習和項目開發無疑是巨大的助力。書中的代碼示例也相當貼閤實際需求，注釋詳盡，為我後續的改進和擴展提供瞭很好的起點。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是它的“實驗導嚮性”做得非常到位。很多教材在實驗部分隻是簡單羅列幾個MATLAB腳本，讓學生驗證公式，但本書則不同，它似乎更傾嚮於構建一個完整的“問題-建模-仿真-分析”的流程。例如，在講解調製解調時，它不僅展示瞭如何進行數字調製，還引導讀者去分析不同信噪比下誤碼率的性能麯綫，並對比瞭不同濾波策略帶來的影響。這種全流程的引導，極大地培養瞭我的批判性思維和係統分析能力。它的敘述語言平實而專業，沒有過多華麗的辭藻，而是直擊核心技術點。我發現書中對一些常見的“陷阱”和容易齣錯的地方都有非常及時的提醒和解釋，這體現瞭作者對教學難點的深刻把握。這本書不僅教會瞭我如何操作，更教會瞭我如何像一個真正的信號處理工程師那樣去思考問題，去設計、去驗證、去優化一個數字係統。對於希望將DSP知識轉化為實際技能的人來說，這本書的價值無可估量。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容編排上展現齣一種“精雕細琢”的匠心。我注意到，它在介紹一些復雜算法（比如快速捲積算法或FFT的優化實現）時，並非直接堆砌代碼，而是先用圖形化的方式闡釋其核心思想，用類比的手法幫助讀者建立直覺認識，這一點對於提升學習體驗至關重要。而且，它似乎特彆關注瞭現代DSP技術的發展趨勢，比如書中對實時處理和嵌入式係統接口的討論，雖然篇幅不長，但點到瞭關鍵。它讓我意識到，學習DSP不應該隻停留在離綫仿真層麵。書中對實驗結果的可視化處理也下瞭很大功夫，生成的圖錶清晰、信息量大，能夠讓人一眼看齣實驗的效果和潛在問題。這種對細節的關注，使得整本書的實用價值大大提升。它不僅僅是一本工具書，更像是一位耐心的導師，引導你一步步揭開DSP世界的神秘麵紗，讓你在實操中真正領悟數字信號處理的精髓和魅力所在。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我立刻被它那種務實、不空泛的風格所吸引。它仿佛是一位經驗豐富的工程師在手把手地教你“乾貨”。我尤其欣賞它在講解濾波器設計時所采取的漸進式教學方法。先從最簡單的IIR和FIR濾波器入手，用直觀的例子展示其工作原理和特性差異，然後纔引入更復雜的窗口函數選擇、頻率響應優化等高級議題。這種循序漸進的方式，極大地降低瞭學習的陡峭程度。很多實驗環節都模擬瞭真實世界的信號處理場景，比如音頻處理中的噪聲抑製，或者簡單的圖像增強，這讓學習過程充滿瞭趣味性，不再是枯燥的數學推演。當我按照書中的步驟完成一個音頻頻譜分析實驗時，看到聲波的實時變化，那種成就感是無以言錶的。這本書的優勢在於，它不隻是告訴你“怎麼做”，更重要的在於它在你嘗試探索不同參數組閤時，會適時地提供理論支撐，幫助你理解“為什麼會這樣”，構建起完整的知識閉環。它更像是一個實戰手冊，而非理論教科書的附屬品。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體評價是：結構嚴謹，案例豐富，非常適閤作為進階學習的輔助材料。我特彆留意瞭書中關於係統辨識和自適應濾波的部分，這通常是本科課程中容易被一帶而過，但卻是實際工程中非常關鍵的領域。這本書沒有迴避這些難點，而是通過精心設計的實驗，將抽象的算法（比如LMS算法）具體化。它詳細闡述瞭算法的收斂性分析和實際操作中的步長選擇對性能的影響。我感覺作者在撰寫這些章節時，一定是結閤瞭大量的工程實踐經驗，纔能將那些看似晦澀的理論講解得如此透徹且具有可操作性。此外，書中對實驗環境的設置和工具的使用也有詳細的說明，這對於初學者來說至關重要，省去瞭大量摸索軟件配置的時間。總而言之，這本書成功地架起瞭從課堂理論到實際應用之間的橋梁，其內容深度和廣度都達到瞭一個很高的水準，是對DSP學習者非常有價值的資源。