信號與係統典型題解與分析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:人民郵電齣版社

作者:解培中編

出品人:

頁數:180

译者:

出版時間:2004-8

價格:18.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787115118684

叢書系列:

圖書標籤:

• j簡潔明瞭
• 信號與係統
• 電路分析
• 模擬信號處理
• 數學建模
• 高等數學
• 工程數學
• 通信原理
• 電子工程
• 經典教材
• 習題解答

數字信號處理基礎與實踐 書籍簡介 本書旨在為學習數字信號處理（DSP）的讀者提供一套全麵、深入且注重實踐的教程。內容覆蓋從基礎理論到前沿應用的各個層麵，尤其側重於理論概念的清晰闡述與實際工程問題的解決能力培養。本書的目標讀者群涵蓋瞭電子工程、通信工程、計算機科學以及相關交叉學科的本科高年級學生、研究生以及緻力於DSP領域工作的工程師和研究人員。 本書結構嚴謹，邏輯清晰，內容組織遵循由淺入深、理論與應用並重的原則。全書共分為五大部分，共計十六章。 第一部分：離散時間信號與係統基礎 (Fundamentals of Discrete-Time Signals and Systems) 本部分是整個數字信號處理的基石。我們首先從連續時間信號的采樣理論入手，詳細闡述瞭理想采樣、混疊現象及其在實際係統中的對策，特彆是關於奈奎斯特-香農采樣定理的深入討論。隨後，本書引入瞭離散時間信號的錶示方法，包括序列的錶示、基本序列（如單位脈衝序列、單位階躍序列）的性質及其運算。 在係統理論方麵，本書著重講解瞭綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如因果性、穩定性。我們通過差分方程的形式對LTI係統進行瞭描述，並詳細推導瞭係統的衝激響應和係統函數。本章內容著重於構建讀者對離散時間係統響應的直觀理解，並引入瞭Z變換這一強大的分析工具。Z變換的收斂域（ROC）的確定及其在係統分析中的關鍵作用被詳盡闡述，包括Z反變換的常用方法（如部分分式展開法）。 第二部分：離散時間傅裏葉分析 (Discrete-Time Fourier Analysis) 本部分將焦點從時域轉嚮頻域，重點闡述離散時間傅裏葉變換（DTFT）。我們詳細分析瞭DTFT的性質，特彆強調瞭其周期性和與連續時間傅裏葉變換（FT）之間的聯係。對於實際計算，本書引入瞭離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法——快速傅裏葉變換（FFT）。 FFT部分是本章的重點和難點。我們不僅介紹瞭FFT的數學原理（如蝶形運算、Cooley-Tukey算法），還深入分析瞭不同FFT算法的計算復雜度、適用場景以及實際實現中的注意事項，如窗函數的選擇對頻譜泄露的影響。此外，本書還包含瞭對圓捲積和綫性捲積之間關係的詳細探討，以及如何利用DFT實現高效的綫性捲積。 第三部分：數字濾波器設計 (Digital Filter Design) 濾波器是數字信號處理中最核心的應用之一。本部分係統地介紹瞭數字濾波器的設計方法，分為IIR（無限脈衝響應）濾波器和FIR（有限脈衝響應）濾波器兩大類。 對於IIR濾波器，本書從模擬濾波器的原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）齣發，詳細講解瞭雙綫性變換法和脈衝響應不變法的理論基礎、轉換過程及優缺點比較。重點突齣瞭如何根據技術指標（通帶、阻帶衰減、過渡帶寬）選擇閤適的模擬原型並進行預畸變處理。 對於FIR濾波器，本書側重於窗函數法和頻率采樣法。我們詳細分析瞭矩形窗、漢寜窗、海明窗等常見窗函數的頻譜特性，解釋瞭窗函數寬度與過渡帶寬、旁瓣衰減之間的權衡關係。對於更精確的幅度設計，本書深入介紹瞭Parks-McClellan算法（最小p範逼近法），使其能夠設計齣具有最優幅頻特性的綫性相位FIR濾波器。本章還對IIR和FIR濾波器的資源消耗（乘法器數量、延遲）和穩定性進行瞭對比分析。 第四部分：隨機信號處理基礎 (Fundamentals of Random Signal Processing) 本部分將信號處理理論拓展到隨機過程領域，這對於通信、雷達和控製係統至關重要。本書首先迴顧瞭概率論和隨機變量的基本概念，引入瞭隨機過程的定義、分類（如平穩過程、遍曆過程）。平穩性是本章分析的核心，本書詳盡闡述瞭自相關函數和功率譜密度（PSD）的定義、性質及其相互關係（維納-辛欽定理）。 在隨機過程與LTI係統的結閤方麵，本書推導瞭隨機過程通過LTI係統的輸齣自相關函數和功率譜密度，強調瞭噪聲整形和白化濾波的概念。針對參數估計，本書引入瞭隨機過程的綫性最小均方誤差（LMMSE）估計理論，為後續的自適應濾波奠定基礎。 第五部分：高級主題與實際應用 (Advanced Topics and Practical Applications) 本部分著眼於當前DSP領域的前沿技術和工程實例。 1. 多速率信號處理： 詳細講解瞭采樣率轉換（抽取與插值）的技術，包括基於濾波器組的完美重建係統、單相濾波器結構以及如何在實際係統中實現高效的變采樣率處理。 2. 自適應濾波： 引入瞭最小均方（LMS）算法和遞歸最小均方（RLS）算法。本書不僅推導瞭這些算法的收斂性能和穩定性，還通過實例展示瞭其在噪聲消除、迴聲消除和信道均衡中的應用。 3. 非綫性濾波與小波變換： 簡要介紹瞭中值濾波等非綫性濾波器的優勢，並對小波變換的基本概念、離散小波變換（DWT）的實現結構（多分辨率分析）進行瞭概述，展示瞭其在信號去噪和特徵提取中的潛力。 全書特色 理論深度與廣度兼備： 內容覆蓋瞭DSP的核心教材所需的所有關鍵知識點，並引入瞭現代DSP領域的關鍵技術。 注重數學嚴謹性： 對所有核心定理和算法推導過程均給齣詳盡的步驟，確保讀者能夠理解其數學本質。 豐富的例題與習題： 每章均配有大量的解析示例，幫助讀者鞏固概念。章節末尾設有難度分級的習題，以供讀者檢驗學習成果。 實踐導嚮： 雖然本書側重理論，但章節中穿插瞭大量的工程實例，並鼓勵讀者使用MATLAB/Simulink等工具進行仿真驗證，以彌閤理論與實踐之間的鴻溝。 本書旨在成為讀者在數字信號處理學習旅程中，一本全麵、可靠且具有啓發性的參考書。

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