數字信號處理實驗與學習指導(高等學校應用型特色規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

宋宇飛 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 實驗指導
• 高等教育
• 應用型教材
• 工程教育
• MATLAB
• 通信工程
• 電子工程
• 控製工程

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302284123

商品編碼：29718193262

包裝：平裝

齣版時間：2012-10-01

基本信息

書名:數字信號處理實驗與學習指導(高等學校應用型特色規劃教材)

定價：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:宋宇飛

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-10-01

ISBN：9787302284123

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

　　安排瞭基本實驗與綜閤實驗，有助於加深理解數字信號處理的基本原理，並熟悉MATLAB的應用。
　　係統梳理瞭數字信號處理的基本概念和理論綫索，並詳細分析瞭典型例題和部分習題，方便課後的係統練習和鞏固基本知識。

內容提要

　　本書是立足於工程應用型本科的教學實踐而編寫的數字信號處理實驗與學習指導教材。
　　《高等學校應用型特色規劃教材：數字信號處理實驗與學習指導》是主教材《數字信號處理》的教輔材料，分為實驗指導篇與學習指導篇。實驗指導篇根據數字信號處理的基本概念與原理、重要算法與應用，安排瞭基本實驗與綜閤實驗，方便學生上機練習，以加深理解數字信號處理的基本原理，並熟悉MATLAB的應用；學習指導篇貼近數字信號處理的基本知識點與理論體係，係統梳理數字信號處理的基本概念和理論綫索，並詳細分析典型例題和部分習題，方便學生進行課後的係統練習和鞏固基本知識。
　　本書可作為電子信息類本科專業的教材和其他相關專業的教學參考書，也可作為相關領域工程技術人員的參考書。

目錄

實驗指導篇
章　基礎實驗
實驗一 時域離散信號的産生和基本運算
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗二 時域離散係統及係統響應
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗三 離散時間傅裏葉變換DTFT及IDTFT
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗四 離散傅裏葉變換DTFT及IDFT
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗五 用FFT做頻譜分析
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗六 時域采樣與信號的重建
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗七 頻域采樣與恢復
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
實驗八 用脈衝響應不變法設計IIR數字濾波器
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗九 用雙綫性變換法設計IIR數字濾波器
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
實驗十 用窗函數法設計FIR數字濾波器
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
六、實驗參考
實驗十一 用頻率采樣法設計FIR數字濾波器
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
實驗十二 用FDATool設計數字濾波器
一、實驗目的
二、實驗原理與方法
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告

第2章　綜閤實驗
綜閤實驗一 利用FFT分析信號頻率成分和功率
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
綜閤實驗二 語音信號的采樣和頻譜分析
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告
綜閤實驗三 用譜減法實現語音增強
一、實驗目的
二、實驗原理
三、實驗內容
四、實驗預習
五、實驗報告

學習指導篇
第3章　時域離散信號與係統
3.1 本章基本要求
3.2 學習要點與公式
3.2.1 信號與係統的類型
3.2.2 典型序列的特點
3.2.3 序列的運算
3.2.4 時域離散係統
3.2.5 時域離散係統的輸入輸齣描述——綫性常係數差分方程
3.2.6 模擬信號的數字處理方法
3.3 典型例題
3.4 習題選解

第4章 時域離散信號與係統的頻域分析
4.1 本章基本要求
4.2 學習要點與公式
4.2.1 DTFT和IDTFT
4.2.2 DTFT的基本性質
……
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

數字信號處理：原理、方法與實踐 一、引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，數字信號處理（Digital Signal Processing, DSP）已經滲透到我們生活的方方麵麵，成為信息科學和工程領域不可或缺的核心技術。從手機通訊、音頻視頻處理，到醫學成像、雷達探測，再到工業控製和科學研究，幾乎所有涉及信息獲取、傳輸、分析和應用的場景，都離不開數字信號處理的身影。本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的數字信號處理知識體係，係統闡述其基本原理、核心方法，並結閤實際應用，指導讀者掌握相關技術。 二、數字信號處理的基本概念與理論 本書首先從數字信號處理的基礎概念入手，為讀者打下堅實的理論基礎。 信號的分類與錶示： 深入探討連續信號與離散信號的區彆，以及信號在時域和頻域的錶示方法。我們將學習如何用數學模型描述各種類型的信號，如周期信號、非周期信號、隨機信號等，並理解傅裏葉級數、傅裏葉變換等工具在信號分析中的重要性。 離散時間係統： 介紹綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如疊加性、時移不變性。我們將詳細講解捲積運算在LTI係統分析中的核心作用，並引入衝激響應的概念，這是理解係統行為的關鍵。此外，還將探討因果性、穩定性等係統的重要特性。 采樣定理： 深入剖析奈奎斯特-香農采樣定理，闡述如何從連續信號中提取離散信號而不丟失信息。我們將討論采樣頻率的選擇、采樣過程中的失真（如混疊），以及抗混疊濾波器的作用。 傅裏葉分析在離散信號中的應用： 重點介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）。DTFT用於分析無限長離散信號的頻譜，而DFT則為有限長離散信號提供瞭計算上的可行性。我們將詳細講解DFT的計算方法、性質，以及其在頻譜分析中的廣泛應用。 快速傅裏葉變換（FFT）： 介紹FFT算法，這是DFT的高效計算方法，極大地降低瞭計算復雜度，使得實時信號處理成為可能。我們將分析FFT的算法原理，並探討其在實際工程中的意義。 三、數字濾波器設計與實現 數字濾波器是數字信號處理的核心組成部分，用於對信號進行選擇性地保留或去除特定頻率成分，實現信號的增強、去噪、均衡等目的。本書將係統介紹數字濾波器的設計與實現。 濾波器的分類： 詳細介紹FIR（有限衝激響應）濾波器和IIR（無限衝激響應）濾波器兩大類。我們將分析它們的結構、優缺點，以及各自適用的場景。 FIR濾波器設計： 講解多種FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、漢明窗、布萊剋曼窗等），以及頻率采樣法、最優逼近法（如Parks-McClellan算法）等。我們將分析不同窗函數對濾波器性能的影響，並指導讀者根據設計指標選擇閤適的窗函數和設計方法。 IIR濾波器設計： 介紹IIR濾波器的設計思路，主要基於模擬濾波器的設計方法，通過幅頻特性和相頻特性的要求，將模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）的傳遞函數通過雙綫性變換等方法轉換為數字域。我們將分析不同模擬濾波器的特性，以及它們轉換到數字域後的性能錶現。 濾波器實現： 講解FIR和IIR濾波器的直接型、級聯型、並聯型等多種實現結構，以及如何通過差分方程和傳遞函數來描述濾波器的運算過程。我們將探討不同實現結構的計算量、硬件實現復雜度以及對數值精度的影響。 四、信號處理中的其他重要技術 除瞭濾波器設計，數字信號處理還涉及諸多其他關鍵技術，本書也將逐一進行闡述。 隨機信號處理： 探討隨機信號的統計特性，如均值、方差、自相關函數、互相關函數等。我們將介紹譜估計算法，如周期圖法、Welch法，用於估計隨機信號的功率譜密度，這對於分析噪聲信號、通信信號等至關重要。 多速率信號處理： 介紹信號的抽取（下采樣）和內插（上采樣）技術，以及相關的抗混疊和抗鏡像濾波器的設計。我們將分析多速率信號處理在信號壓縮、通信係統和軟件無綫電等領域的應用。 自適應信號處理： 介紹自適應濾波器的基本原理和常見算法，如最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法。我們將探討自適應濾波器在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等場景下的應用。 相關與捲積： 深入理解自相關和互相關函數在信號分析中的作用，例如用於信號的檢測、識彆和同步。再次強調捲積在LTI係統分析和信號濾波中的地位。 Z變換： 介紹Z變換作為拉普拉斯變換在離散時間信號分析中的對應。我們將詳細講解Z變換的定義、性質，以及如何利用Z變換分析離散時間係統的穩定性和頻率響應。 五、數字信號處理的應用實例 理論與實踐相結閤是掌握一項技術的不二法門。本書將結閤豐富的實際應用案例，幫助讀者理解數字信號處理在各個領域的實際落地。 通信係統： 介紹數字信號處理在調製解調、信道編碼、均衡、譜分析等方麵的應用，如CDMA、OFDM等技術。 音頻與圖像處理： 探討音頻信號的壓縮（如MP3、AAC）、降噪、語音識彆，以及圖像信號的濾波、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG）等。 生物醫學工程： 介紹數字信號處理在心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生理信號的采集、分析和疾病診斷中的應用，以及醫學成像技術（如CT、MRI）的信號處理原理。 控製係統： 闡述數字信號處理在數字控製器設計、係統辨識、故障診斷等方麵的作用。 雷達與聲納係統： 講解數字信號處理在目標檢測、跟蹤、測距、分類等核心功能中的應用。 數據采集與模式識彆： 介紹如何利用數字信號處理技術對采集到的數據進行預處理、特徵提取，並結閤模式識彆算法進行分類和決策。 六、學習方法與實踐指導 為瞭幫助讀者更好地掌握數字信號處理的知識，本書將提供一係列的學習建議和實踐指導。 理論與實驗相結閤： 鼓勵讀者在掌握基本理論後，通過動手實踐來加深理解。我們將提供一些經典的實驗示例，指導讀者使用常用的信號處理軟件（如MATLAB/Simulink）來實現和驗證所學的算法。 循序漸進的學習路徑： 本書內容安排遵循由淺入深的原則，從基礎概念到復雜算法，逐步引導讀者建立完整的知識體係。 案例分析與問題導嚮： 通過分析實際工程問題，引齣相應的理論和方法，使學習過程更具針對性和實用性。 編程實現與仿真： 強調通過編程實現算法的重要性，鼓勵讀者動手編寫代碼，進行仿真實驗，觀察不同參數和算法對信號處理結果的影響。 拓展閱讀與前沿追蹤： 建議讀者在掌握基礎知識後，繼續深入研究特定領域的數字信號處理技術，並關注該領域的最新發展。 七、結論 數字信號處理是一門充滿活力和創新性的學科。本書力求為讀者提供一個係統、深入、實用的學習平颱，幫助讀者不僅理解數字信號處理的“是什麼”，更能掌握“如何做”，並能將所學知識應用於解決實際工程問題。通過對本書的學習，讀者將能夠： 深刻理解數字信號處理的基本原理和核心概念。 掌握多種數字信號處理算法的設計與實現方法。 熟悉數字信號處理在通信、音頻、圖像、生物醫學等領域的典型應用。 具備利用專業軟件進行信號處理仿真和實驗的能力。 為進一步深入研究和從事相關領域的工作奠定堅實基礎。 本書的編寫，旨在激發讀者對數字信號處理的興趣，培養其解決復雜工程問題的能力，為培養適應未來科技發展需求的應用型人纔貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

從內容深度和廣度上來說，這本書的處理拿捏得非常到位，簡直是一本“剛剛好”的教材。它沒有陷入過度理論化而導緻的空泛，也沒有為瞭追求“實驗指導”而流於錶麵的簡單操作。它在理論講解和實際操作之間找到瞭一個非常微妙的平衡點。我特彆喜歡它在介紹每種算法後，都會緊接著給齣相關的編程實現思路或者僞代碼提示。這使得我們不再是“看懂瞭理論，但不知道怎麼敲代碼”的窘境。它更像是一座橋梁，連接瞭DSP的數學模型和計算機仿真世界。我個人認為，對於想在畢業設計或者實際工作中應用DSP技術的工程師而言，這本書提供的知識框架是極其穩固的。它不僅教會瞭你“是什麼”，更重要的是，它指導瞭你“怎麼做”，這種實用主義的傾嚮，讓這本書的價值倍增。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量也給我留下瞭非常好的印象。要知道，理工科的學習過程中，經常需要對照圖錶和代碼進行反復查閱，如果紙張質量不好或者印刷模糊，體驗感會直綫下降。這本書的紙張選擇瞭適中的啞光，既能有效避免反光，又不會顯得過於粗糙，長時間閱讀眼睛非常舒適。更贊的是，書中的所有波形圖、頻譜圖都清晰銳利，綫條和標注一絲不苟，即便是非常精細的頻率細節也能看得一清二楚。這種對細節的尊重，其實也側麵反映瞭作者對教學質量的嚴謹態度。在很多關鍵的對比實驗中，作者巧妙地使用瞭不同顔色的綫條來區分原始信號和處理後的信號，這種視覺上的區分度極高，極大地提升瞭閱讀和分析圖譜的效率，讓人感覺這是一本真正為學習者著想的用心之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實抓人眼球，那種帶著科技感的藍色調，配上清晰的字體，讓人一看就知道是搞技術的。我拿到手的時候，首先就被它厚實的質感吸引住瞭，感覺內容肯定很紮實。試著翻瞭幾頁，發現排版布局非常閤理，重點內容和公式推導都用不同的顔色和字體做瞭區分，對於初學者來說，這種清晰的引導簡直是救星。特彆是那些復雜的數學公式，它們不是簡單地羅列在那兒，而是配閤著詳細的文字解釋，像是有一位耐心的老師在你耳邊為你解讀每一個符號的含義。我對其中的某一個章節印象特彆深刻，它詳細講解瞭傅裏葉變換在實際工程中的應用場景，用的是非常生活化的例子，而不是那種枯燥的純理論闡述。這種將理論與實踐緊密結閤的編寫方式，極大地激發瞭我繼續深入學習的興趣，讓我感覺DSP不再是高不可攀的象牙塔裏的學問，而是可以觸摸、可以應用的工具。這本書的作者顯然非常瞭解讀者的學習麯綫，知道我們在哪裏容易卡殼，並在那些關鍵節點上提供瞭恰到好處的“腳手架”。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來概括這本書給我的感受，那就是“係統性與啓發性並存”。它不僅僅是一本工具書，更像是一本能激發你思考的讀物。它在章節安排上，從最基礎的采樣定理開始，逐步過渡到Z變換、濾波器設計，最後收尾於實際的係統實現，整個脈絡非常清晰，像一個精心構建的知識迷宮，但每一步都有明確的指示牌。更讓我感到驚喜的是，在涉及一些前沿概念時，作者會適當地點撥，引導讀者去思考“如果我想實現一個自適應濾波器，我還需要補充哪些知識點？”這種開放式的引導，讓這本書的生命力得以延續，不會因為知識的快速迭代而顯得過時。它教會的不僅僅是知識點，更是一種麵對復雜數字信號處理問題時，那種結構化分析和解決問題的思維模式，這一點，對於任何希望在該領域深耕的人來說，都是無價之寶。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常平易近人，完全沒有那種傳統教材的架子氣。作者似乎很擅長用最樸實的語言來解釋最晦澀的概念，讀起來一點也不費力，仿佛在跟一位經驗豐富的前輩聊天，而不是在啃一本教科書。我尤其欣賞作者在描述算法原理時所展現齣的那種循序漸進的邏輯。比如講到捲積這個核心概念時，它不是直接拋齣一個復雜的積分公式，而是先從離散時間信號的相乘相加過程入手，一步步地引齣數學錶達。這種“做中學，理解中深化”的教學思路，對我理解數字濾波器的設計至關重要。讀這本書時，我經常會忍不住拿起筆，跟著作者的思路自己演算一遍，然後發現，原來那些晦澀的術語，一旦拆解開來，邏輯鏈條是如此順暢和自然。對於自學者來說，這種‘保姆式’的講解，無疑大大降低瞭入門的門檻，讓人少走瞭不少彎路，非常值得信賴。