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出版者:西安电科大学出版社

作者:黄继业

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2003-8

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560612812

丛书系列:

图书标签:

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深入探索：数字信号处理的理论基石与前沿应用 图书名称：数字信号处理理论与实践 作者：[此处填写虚构作者姓名] 出版社：[此处填写虚构出版社名称] --- 内容简介： 在信息时代高速发展的今天，如何高效、精准地从纷繁复杂的模拟信号中提取有效信息，并将其转化为可供数字系统处理的“语言”，是现代工程技术领域的核心挑战之一。本书《数字信号处理理论与实践》正是一部旨在系统、深入剖析数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）理论基础、关键算法及其在真实世界中广泛应用的全景式著作。 本书的编写遵循“理论先行，实践驱动”的原则，力求构建一个严谨而又贴近实际的知识体系。我们深知，DSP不仅仅是一系列数学公式的堆砌，更是连接物理世界与数字世界的桥梁。因此，全书内容设计紧密围绕这一核心理念展开。 第一部分：理论基石——离散信号与系统的数学描述 本部分是全书的理论基础，为后续复杂的算法理解打下坚实的数学框架。我们没有停留在对基础概念的简单罗列，而是着重于理解这些数学工具为何被选择以及它们如何精确地描述物理现象。 1. 信号的离散化与量化： 详细探讨了连续时间信号如何通过采样（Sampling）转化为离散时间信号，并深入分析了采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的严格推导及其在实际工程中的限制和解决方案，例如欠采样技术。随后，我们对量化误差（Quantization Error）进行了深入的剖析，包括噪声塑形（Noise Shaping）和有限精度运算对信号保真度的影响。 2. 离散时间系统分析： 系统的稳定性、因果性与线性时不变性（LTI）是分析的核心。本书通过差分方程的建立，引入了Z变换作为分析离散时间系统的强大工具。我们详细阐述了Z变换的收敛域（Region of Convergence, ROC）概念，并展示了如何利用Z变换来求解 LTI 系统的时域响应和频率响应，特别是对IIR（无限冲激响应）和FIR（有限冲激响应）系统的特性进行对比分析。 3. 傅里叶分析的深化： 虽然傅里叶级数和傅里叶变换是信号处理的经典工具，但本书的重点在于离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现——快速傅里叶变换（FFT）。我们不仅展示了Cooley-Tukey算法的基本蝶形结构，还对不同长度的FFT算法（如基2、混合基）进行了性能和复杂度的比较分析，为实时系统设计提供了参考依据。 第二部分：数字滤波器设计——核心的信号调控技术 滤波器是DSP中最基础也是应用最广泛的处理模块。本部分聚焦于如何根据特定的技术指标，设计出满足要求的数字滤波器。 1. FIR 滤波器设计： 详细介绍了窗函数法（Windowing Method）的原理和常用窗函数（如矩形窗、汉宁窗、海明窗）的性能对比。随后，深入讲解了频率采样法和最优滤波器设计（如Parks-McClellan算法），强调了最小化过渡带纹波的设计理念，这对于要求高动态范围的应用至关重要。 2. IIR 滤波器设计： 本部分着重于将成熟的模拟滤波器（如Butterworth、Chebyshev、椭圆滤波器）转化为数字滤波器。重点剖析了双线性变换法（Bilinear Transformation），并详细分析了该方法引入的频率预畸变（Pre-warping）现象及其校正方法，确保了频率响应的准确性。 3. 滤波器结构与实现： 讨论了滤波器的具体实现结构，包括直接型、级联型和并联型。尤其关注了量化效应在IIR滤波器结构中的敏感性，并引入了格子结构（Lattice Structures）等更具数值稳定性的实现方式，这对于嵌入式系统和低功耗设计具有指导意义。 第三部分：数字滤波器与信号处理的现代工具 超越传统的滤波器设计，本部分引入了处理非平稳信号和实现高级滤波技术的前沿工具。 1. 谱分析技术： 传统的周期图法（Periodogram）存在方差大和分辨率低的局限性。本书系统介绍了参数化谱估计方法，包括自回归（AR）模型、移动平均（MA）模型及其组合（ARMA）模型的原理，着重讲解了Burg算法等最大熵谱估计方法，这些方法在雷达、声纳等需要高分辨率频率估计的领域具有不可替代的作用。 2. 自适应滤波： 这是DSP领域极具活力的分支。本书以维纳滤波为理论起点，推导出最小均方误差（LMS）算法及其变体（如归一化LMS）。深入讨论了LMS算法的收敛速度、稳态误差与步长（Step Size）参数之间的权衡，并详细阐述了其在回声消除、噪声抑制和信道均衡中的实际部署案例。 3. 多相滤波与滤波器组： 针对高采样率系统（如软件定义无线电SDR），本书详细介绍了多相结构在抽取（Decimation）和插值（Interpolation）中的高效应用，以及其在子带编码（Subband Coding）和滤波器组设计中的关键作用。 第四部分：高级主题与应用实例 最后一部分将理论知识应用于更复杂的场景，展示DSP技术的实际威力。 1. 抽取与插值： 深入分析了数字信号的变速率处理问题。重点在于如何通过级联的单相抽取/插值滤波器实现高效的采样率转换，以及在音频、通信系统（如抽取/插入载波）中该技术的关键作用。 2. 语音与图像处理中的应用基础： 虽然本书不是专门的图像或语音处理专著，但我们提供了必要的DSP视角。例如，在图像处理中，二维卷积的实现、傅里叶域中的滤波操作（如高通、低通滤波）如何对应到空间域的操作。在语音处理中，MFCC（梅尔频率倒谱系数）的提取过程如何依赖于短时傅里叶分析和滤波器组技术。 3. 嵌入式DSP平台的硬件考量： 理论最终需要落实到硬件。本部分简要介绍了定点运算（Fixed-Point Arithmetic）与浮点运算（Floating-Point）的特性对比，重点分析了定点运算带来的溢出和截断问题，以及在DSP芯片上进行流水线（Pipelining）和循环展开（Loop Unrolling）等优化技术，以实现指令级的并行化，满足实时性要求。 --- 目标读者： 本书面向电子工程、通信工程、计算机科学以及自动化等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及在相关领域工作的工程师和技术研究人员。它既可作为经典DSP课程的教材，也是一本适合自学和深入参考的工具书。读者在阅读本书时，应具备线性代数、微积分以及复变函数的基础知识。 通过系统学习本书内容，读者不仅能掌握数字信号处理的数学原理和算法细节，更能培养出从实际需求出发，设计、实现和评估数字信号处理系统的工程思维能力。

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**评价七：** 拿到《现代DSP技术》这本书，我感到了一种久违的学习冲动。我曾经在大学期间学习过一些信号与系统、数字信号处理的基础课程，但当时更多的是为了应付考试，很多概念都停留在比较表面的理解。随着工作经验的积累，我越来越意识到DSP技术在现代科技中的核心地位，尤其是在人工智能、物联网、自动驾驶等领域，DSP能力的强弱直接影响着产品的性能和竞争力。因此，我希望这本书能够帮助我系统地梳理和深化我对DSP的理解，弥补我过去知识体系中的不足。我期待书中能够详细讲解一些经典的DSP算法，并不仅仅停留在公式层面，而是深入剖析其背后的数学原理和几何意义，以及它们是如何被高效实现的。另外，我特别关注书中是否会包含一些关于DSP在机器学习、深度学习中的应用，例如特征提取、模型加速等内容。如果能有一些关于DSP硬件平台（如FPGA、专用DSP芯片）的选择和应用指南，那将对我未来的学习和工作非常有帮助。

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**评价一：** 这本书的包装设计给我留下了深刻的第一印象，那种沉甸甸的质感，仿佛承载着知识的厚重。翻开扉页，油墨的香气混合着纸张特有的味道，瞬间勾起了我对知识海洋的渴望。我一直对信号处理这个领域充满好奇，总觉得它隐藏着许多解决实际问题的“魔法”。而“现代DSP技术”这个书名，更是直接点燃了我探索的热情，它似乎预示着这本书会引领我进入一个充满前沿和创新的技术世界，而不是停留在那些陈旧的基础概念上。我尤其期待书中能够深入浅出地讲解一些复杂的算法，比如傅里叶变换的各种变种，或者像小波变换这类更高级的工具，并且最好能结合实际应用场景，比如在音频处理、图像压缩或者通信系统中的具体实现。我希望作者能够用通俗易懂的语言，配合清晰的图示，将那些看似抽象的数学公式转化为可理解的原理，让我能真正领会DSP的魅力所在。另外，书中如果能提供一些代码示例，那就更完美了，这样我可以直接动手实践，加深理解，甚至可以尝试着去修改和扩展，这对于我这个初学者来说，将是无价的宝藏。我坚信，通过这本书的学习，我能够构建起扎实的DSP知识体系，为日后在相关领域深入研究打下坚实的基础。

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**评价五：** 作为一名业余爱好者，我对“现代DSP技术”这个主题一直抱有浓厚的兴趣。我喜欢琢磨那些能让声音更清晰、图像更细腻、通信更稳定的技术原理。这本书的名称就直接命中了我的痒点。我希望它不是一本枯燥的理论书籍，而是能够给我带来一些“干货”。我期待书中能够讲解一些在音频处理领域非常实用的技术，比如如何使用DSP来消除回声、如何实现降噪、或者如何进行音频特效的处理。在图像处理方面，我希望能够了解到一些常用的图像增强、边缘检测、或者图像压缩的算法，并且知道它们是如何用DSP来实现的。此外，如果书中能介绍一些简单易懂的DSP芯片的应用实例，或者是一些入门级的编程范例，那对我这种动手能力较强的人来说，简直是福音。我不想只停留在理论层面，我更希望能够看到这些技术是如何转化为实际产品的，并且能够学到一些将理论转化为实践的方法。

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**评价四：** 《现代DSP技术》这本书的出现，对我而言，不亚于在茫茫知识海洋中找到了一座灯塔。我是一名正在攻读相关专业的学生，虽然在学校里接触过一些DSP的入门知识，但总觉得这些零散的知识点难以串联成完整的体系，更别提将其应用于实际的科研项目了。我非常渴望能够找到一本能够系统性地梳理DSP技术发展的脉络，并且能够清晰地讲解其核心概念和高级应用的教材。我希望这本书能够详细阐述不同类型的数字滤波器（FIR、IIR）的设计方法和优缺点，以及如何在实际应用中根据需求进行选择和优化。同时，我对谱分析技术也充满了浓厚的兴趣，特别是关于FFT算法的深入解析，以及各种高级谱估计方法（如AR模型、MUSIC算法）的原理和应用场景。如果书中还能包含一些关于多速率信号处理、自适应滤波、或者阵列信号处理等更具挑战性的内容，并辅以大量的图例和数学推导，我相信这将极大地拓展我的知识视野，为我未来的学术研究打下坚实的基础。

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**评价十：** 《现代DSP技术》这本书的厚重感，预示着它蕴含着丰富的知识。作为一名对信息技术充满热情的实践者，我一直希望能够掌握一些能够提升信息处理效率和质量的“硬核”技术，而DSP无疑是其中最重要的一环。我希望这本书能够给我带来一些在实际项目中能够直接应用的“干货”。我特别关注书中关于滤波器设计的部分，期待能够学习到不同类型滤波器的设计方法，以及如何根据具体应用场景选择最合适的滤波器，并进行性能优化。同时，我也对快速傅里叶变换（FFT）算法及其在信号分析中的应用非常感兴趣，希望能够深入了解其原理和高效实现技巧。如果书中还能涵盖一些关于DSP在嵌入式系统中的优化策略，例如如何利用硬件加速、如何进行算法量化、以及如何进行实时性分析等内容，那将极大地帮助我提升在实际项目中的工程能力。我期待通过这本书的学习，能够更好地理解和应用DSP技术，为解决实际问题提供更强大的技术支持。

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**评价三：** 拿到《现代DSP技术》这本书，我首先被它的封面上那充满科技感的图案所吸引，那仿佛是数据流在其中穿梭、重塑的意象，让我对书中所包含的内容充满了无限遐想。我一直认为，数字信号处理是现代信息技术领域不可或缺的基石，从我们日常使用的智能手机，到复杂的通信系统，再到人工智能的感知能力，DSP技术都扮演着至关重要的角色。因此，我非常希望通过这本书，能够更深入地理解这些“幕后英雄”是如何工作的。我特别关注书中是否会涵盖一些在实际工程中经常遇到的挑战，比如采样率的选择、量化误差的处理、以及如何设计高效的滤波器来满足特定的性能指标。我希望能了解到一些关于实时DSP系统设计的经验和技巧，以及在不同应用场景下（例如通信、医疗、工业控制等）的DSP解决方案。当然，如果书中能够介绍一些当前DSP领域的热点技术，如深度学习与DSP的结合、或者在物联网和5G通信中的应用，那无疑会让我对这本书的价值评价更上一层楼。我期待这本书能像一位经验丰富的导师，在我探索DSP的道路上，指引我前行的方向。

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**评价八：** 《现代DSP技术》这本书，对于我而言，不仅仅是一本书，更像是一张通往全新技术视野的船票。我一直对那些能够“听懂”和“看懂”世界的技术充满了好奇，而DSP正是实现这一目标的关键。我希望这本书能够带领我探索那些隐藏在声音、图像、振动等各种信号背后的奥秘。我非常期待书中能够详细介绍一些用于信号分析和特征提取的强大工具，比如各种类型的傅里叶变换及其应用，小波变换在信号去噪和时频分析中的优势，以及一些更高级的谱估计方法。同时，我也对信号的重建和重构技术感兴趣，比如插值、采样定理的深入探讨，以及在信号恢复和压缩中的应用。如果书中能够涉及一些关于DSP在生物医学信号处理（如心电图、脑电图分析）、或者是在地球物理探测（如地震波分析）等特殊领域的应用案例，那将为我打开全新的思考角度。

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**评价二：** 收到这本《现代DSP技术》的那一刻，我内心是既期待又略带忐忑的。期待是因为我一直以来在工作和学习中都觉得，虽然我掌握了一些基础的信号处理知识，但总感觉像是隔靴搔痒，无法真正触及到问题的核心，尤其是在面对一些复杂的工程项目时，那种力不从心的感觉更加明显。所以，我迫切地希望能够通过这本书，掌握一些更先进、更实用的DSP技术，能够真正解决实际问题，提升工作效率。但是，DSP这个领域本身就以其数学上的严谨和概念上的抽象而著称，我担心这本书的内容会过于理论化，充斥着大量的公式和推导，而缺乏与实际应用的联系。我希望这本书能够找到一个完美的平衡点，既能讲解清楚背后的数学原理，又能让我们看到这些原理是如何在现实世界中发挥作用的。例如，在讲解自适应滤波时，我希望能够看到它如何在噪声消除、信道均衡等场景下大显身手；在讲解谱估计方法时，我希望能了解到各种方法的优缺点以及适用的场合。如果有关于DSP在嵌入式系统中的应用，或者是一些硬件加速方面的讨论，那将是我惊喜万分之处。

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**评价六：** 《现代DSP技术》的到来，无疑为我打开了通往更广阔技术领域的大门。我目前在一家初创公司从事嵌入式系统开发，经常会接触到需要进行信号采集和处理的任务，但现有的一些基础DSP知识已经明显不足以应对日益复杂的项目需求。我急切地需要一本能够提供系统性、前沿性DSP技术指导的书籍。我希望这本书能够深入讲解在嵌入式环境下进行DSP应用开发时所面临的各种挑战，例如资源限制、功耗优化、以及实时性要求等，并提供切实可行的解决方案。尤其期待书中能够详细介绍一些常用的DSP处理器架构（如ARM Cortex-M系列、DSP专有指令集等）的特点和开发技巧，以及如何高效地利用它们进行算法实现。如果书中还能涉及一些低功耗DSP设计、或者是在传感器网络、智能硬件等新兴领域的应用案例，那将极大地帮助我拓展工作思路，为公司带来更具竞争力的产品。

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**评价九：** 当我翻开《现代DSP技术》这本书，就被其内容所吸引。我深知DSP技术在信息时代的重要性，它渗透到我们生活的方方面面，从通信到娱乐，从医疗到工业，无处不在。然而，我对DSP的理解仍然停留在比较初级的阶段，我希望能通过这本书，系统地学习和掌握更深入、更前沿的DSP技术。我期待书中能够深入讲解一些关键的DSP算法，例如FIR和IIR滤波器的设计原理，FFT算法的优化与应用，以及一些更高级的信号处理技术，如自适应滤波、统计信号处理、以及阵列信号处理等。我希望书中能够提供清晰的数学推导和直观的图示，帮助我理解这些复杂算法的精髓。此外，如果书中能够介绍一些DSP在通信系统（如OFDM、MIMO）、图像与视频处理（如编码、去噪、特征提取）、或者是在雷达与声纳系统等领域的具体应用，并给出相应的算法实现思路，那将对我深入理解DSP的应用价值大有裨益。

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西电牛逼啊！

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