具体描述
本书是由机械工业出版社出版的张小虹编著的《数字信号处理》的配套教材，对《数字信号处理》中的重点和难点进行了归纳、集中和概括，并对该书的全部习题进行了详细、严谨的解答。中和概括，并对全书的全部习题进行了详细、严谨地解答。通过课后习题解答和大量的模拟实验,对帮助学生理解、领会教学内容，增强分析问题和解决问题的能力有明显的效果。
本书可作为通信电子信息专业学生学习“数学信号处理”的配套教材。由于书中给出的一些例题程序，稍作修改就可以在工程设计中加以应用，因此，也可作为相关专业工程技术人员的参考。
数字信号处理学习指导与习题解答 ——理论与实践的桥梁，助您精通DSP核心技术 前言：数字信号处理的时代召唤 在当今信息技术飞速发展的时代，数字信号处理（DSP）已成为连接物理世界与数字世界的关键技术。从高清音视频的编解码、智能语音识别，到医学影像分析、雷达通信系统，乃至物联网（IoT）的传感器数据处理，DSP技术无处不在，深刻影响着现代社会的方方面面。掌握DSP不仅是电子信息、通信工程、计算机科学等相关专业学生的核心素养，更是工程师和研究人员在应对复杂工程挑战时不可或缺的工具箱。 然而，数字信号处理的理论体系庞大而精深，涉及连续时间系统、离散时间系统、Z变换、傅里叶分析、数字滤波器设计、快速傅里叶变换（FFT）等一系列抽象且相互关联的概念。许多学习者在面对教科书中密集的公式推导和复杂的理论证明时，常常感到力不从心，难以将理论知识有效地转化为实际的工程能力。 《数字信号处理学习指导与习题解答》 正是应此需求而诞生的一本实用性极强的学习辅助用书。本书的宗旨是架起理论学习与工程实践之间的桥梁，通过精选的习题、详尽的解析和深入的知识点串讲，帮助读者建立清晰的知识脉络，彻底掌握DSP的核心原理和应用技巧。 --- 本书特色与内容结构 本书摒弃了传统教材中纯粹的理论堆砌模式，而是采取“理论精要回顾 + 典型例题解析 + 大量综合习题及详解”相结合的教学方法。我们深知，对于一个工程领域，理解“如何做”比单纯记住“是什么”更为重要。 第一部分：理论框架与核心概念梳理 本书首先对数字信号处理的基石概念进行了提纲挈领式的回顾。这部分内容并非对标准教材的简单重复，而是侧重于概念之间的内在联系、关键公式的推导逻辑，以及它们在实际应用中的物理意义。我们着重剖析了以下关键点： 1. 连续时间信号与离散时间信号的本质区别：重点阐述了采样定理（Nyquist-Shannon）的物理意义和实际限制，指导读者如何正确进行模/数（A/D）和数/模（D/A）转换的设计。 2. 线性时不变系统（LTI）的分析：深入探讨了卷积的性质，区分了系统的时域响应与频域特性。通过对比，清晰界定了系统的稳定性与因果性判据。 3. Z变换的强大威力：Z变换是分析离散系统和设计的核心工具。本书不仅展示了Z变换的定义和基本性质，更侧重于其在系统函数（H(z)）表示中的应用，以及如何利用它来快速求解差分方程的解。 4. 离散傅里叶变换（DFT）的理解：将DFT从纯数学公式转化为对信号周期性频谱的分析工具，为后续的快速算法打下基础。 第二部分：习题精选与分步解析 这是本书的核心价值所在。我们精心挑选了覆盖DSP全部核心模块的习题，确保它们既能检验对基础概念的理解，又能训练解决复杂工程问题的能力。 基础概念验证题：快速检验对基本定义（如单位冲激响应、系统函数、频率响应）的掌握程度。 计算与推导题：涉及Z变换、序列卷积、系统阶跃响应等需要细致计算的题目。这些题目解析中，我们不仅给出了最终答案，更详细展示了每一步运算的依据和技巧，尤其关注了代数简化和公式应用的规范性。 系统设计与分析题：例如，给定一组性能指标设计FIR或IIR滤波器，或者分析给定差分方程系统的稳定性。这类题目解析会引导读者从指标出发，选择合适的设计方法，并验证设计结果的有效性。 第三部分：快速算法与进阶应用 数字信号处理的实现效率至关重要。本书专门设立章节讲解如何高效处理大规模数据。 1. 快速傅里叶变换（FFT）：详细分解了FFT（特别是基2-FFT）的蝶形运算结构和原理。通过具体的数值例子，直观展示FFT如何大幅度加速DFT的计算，并讨论了周期延拓和窗函数对FFT结果的影响。 2. 多相分解与谱分析：针对实际信号处理中常见的谱线检测和频率估计问题，本书提供了基于FFT和相关技术的解题思路和实例。 --- 学习体验优化：不仅仅是“答案” 本书的“习题解答”部分，绝非简单的“题目-答案”对照。我们着重于以下几个方面，以提升读者的学习效率和深度： 1. 解题思路的引导：对于复杂的分析题，解析部分首先会提炼出“解决该问题的核心思路”或“应采用的分析工具”，帮助读者建立解决问题的通用流程图。 2. 易错点提示（“陷阱”警示）：在解析过程中，会特别指出初学者容易混淆或计算错误的环节，例如Z变换的收敛域判断、IIR滤波器设计中量化效应的考虑等。 3. 多角度验证：对于某些题目，我们会展示至少两种不同的解法（例如，时域卷积法与频域乘积法），从而加深读者对不同域分析工具等效性的理解。 --- 适用对象 高等院校电子信息、通信工程、自动化、声学、医学工程等专业本科生及研究生：作为配套的自学或课堂辅导教材，有效巩固课堂所学知识。 准备参加相关专业资格考试（如通信工程师、电子工程师）的考生：提供精准的知识点串讲和高频考点习题训练。 从事嵌入式系统、传感器网络、音频视频编解码等领域工作的工程师：作为快速回顾和查阅的工程参考手册，帮助快速定位和解决实际项目中的DSP算法问题。 《数字信号处理学习指导与习题解答》 旨在成为您通往DSP精通之路上的得力伙伴，通过扎实的练习，让抽象的理论真正内化为您解决复杂工程问题的强大能力。
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