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出版者:人民邮电出版社

作者:郭梯云

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2001-3-1

价格:47.00

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787115090997

丛书系列:

图书标签:

• 数字通信
• 移动通信
• 无线通信
• 通信原理
• 信号处理
• 调制解调
• 多址接入
• 信道编码
• 现代通信
• 无线网络

现代信号处理基础与应用 作者： 张伟，李明 出版社： 科学技术出版社 出版年份： 2023年 ISBN： 978-7-5045-9876-5 页数： 680页 定价： 128.00元 --- 图书简介： 《现代信号处理基础与应用》 是一本全面、深入、注重实践的教材和参考书，旨在为电子工程、通信工程、信息与计算科学、自动化以及相关交叉学科的本科高年级学生、研究生以及工程技术人员提供坚实的现代信号处理理论基础和丰富的实际应用案例。 本书紧密结合当前科技发展的前沿，系统梳理了离散时间信号与系统的基本概念，并在此基础上，深入探讨了数字信号处理（DSP）的核心算法、实现技术以及在现代工程领域中的广泛应用。全书内容结构严谨，逻辑清晰，理论推导详实，同时兼顾了工程实现的实际需求。 第一部分：离散时间信号与系统基础 本书的开篇部分，旨在为读者打下坚实的理论基石。我们从连续时间信号的采样理论（奈奎斯特-香农采样定理）出发，详细阐述了离散时间信号（DTS）的表示方法、基本运算以及系统分析的工具。 1. 离散时间信号与系统： 详细介绍了信号的分类（如周期性、能量、功率信号），系统的基本性质（线性、时不变性、因果性、稳定性）。我们用大量的图示和实例，清晰地解释了离散时间卷积的意义及其计算方法，这是理解线性时不变（LTI）系统的核心。 2. 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 深入剖析了DTFT的定义、性质及其在频域分析中的重要作用。重点讨论了频谱泄漏、栅栏效应等实际采样中遇到的问题，并引入了有限长序列的周期延拓概念。 3. Z变换及其应用： Z变换被视为经典傅里叶分析在离散系统中的推广。本书对单边和双边Z变换的收敛域（ROC）进行了详尽的讨论，并系统地推导了常用的Z变换对。利用Z变换求解差分方程、分析系统稳定性（如在Z平面上的极点位置判断）是本部分的核心内容，确保读者能熟练运用该工具进行系统分析。 第二部分：数字滤波器设计与实现 数字滤波是信号处理中最核心也是应用最广泛的部分。本部分侧重于从理论到实践的转化，详细介绍了FIR和IIR滤波器的设计原理和常用方法。 1. 有限冲击响应（FIR）滤波器设计： 强调了FIR滤波器固有的线性相位特性。详细讲解了窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗等）的设计过程，分析了不同窗函数对滤波器性能（过渡带宽、阻带衰减）的影响。此外，还介绍了频率采样法和Parks-McClellan最优算法（最小化最大误差）在精确规范设计中的应用。 2. 无限冲击响应（IIR）滤波器设计： 阐述了IIR滤波器的基本结构和优势。重点教授了双线性变换法（Bilinear Transformation）和脉冲响应不变法，如何将连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器）转换为离散时间滤波器。讨论了IIR滤波器设计中可能出现的非线性相位失真问题。 3. 滤波器结构与量化效应： 讨论了滤波器的直接型、级联型、并行型等实现结构。特别关注了在实际硬件（如定点DSP）中，有限字长效应（如乘法器和加法器的截断和舍入）对滤波器性能的影响，这对工程实现至关重要。 第三部分：快速算法与变换域处理 本部分聚焦于提高计算效率和在变换域进行信号分析与处理的关键技术。 1. 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 详细介绍了DFT的定义、性质及其与DTFT的关系。核心内容在于FFT算法，包括蝶形运算结构、基-2 FFT的分解思想（如按时间抽取和按频率抽取）。本书不仅展示了算法的流程，还讨论了FFT的复杂度分析和实际应用中的效率考量。 2. 谱分析技术： 区分了周期图法和现代谱估计方法。深入探讨了参数化模型法，如自回归（AR）模型。重点介绍了最大熵谱估计（MEM），它在处理短数据序列和高分辨率谱估计方面展现出优越性。同时，也涵盖了周期图法的修正方法，如Welch平均周期图法，用以降低估计方差。 3. 多抽样率信号处理与滤波器组： 介绍了信号的过采样和欠采样技术，以及它们的滤波器组实现。这为后续的语音和图像压缩奠定了基础。 第四部分：自适应信号处理与应用 本部分是本书的前沿和特色之一，介绍了能够根据输入信号特性自动调整自身参数的自适应滤波器理论及其在实际系统中的部署。 1. 随机过程基础： 为理解自适应滤波的随机性，本书回顾了平稳随机过程、自相关函数、功率谱密度等必要的概率统计工具。 2. 维纳滤波器与最小均方（LMS）算法： 详细推导了经典维纳滤波器的最优解。随后，引入了迭代式的、计算复杂度较低的LMS算法，这是工程中最常用的自适应滤波器算法。本书通过多种实例（如回声消除、信道均衡）清晰展示了LMS算法的收敛性能和跟踪能力。 3. 应用实例： 讨论了自适应滤波器在噪声消除（如盲源分离的初步概念）、自适应均衡以及系统辨识中的具体应用方案和实现细节。 附录与资源 书中包含丰富的附录，包括常用的Z变换对、常用窗函数的值表，以及MATLAB/Python代码示例，帮助读者将理论知识快速转化为工程实践能力。 目标读者： 电子信息工程、通信工程、自动化、仪器仪表等专业本科高年级学生及研究生。 从事DSP系统设计、嵌入式开发、雷达、声学、医疗影像等领域的工程师。 需要系统学习或复习数字信号处理理论的科研人员。 本书特点总结： 1. 理论深度与广度兼顾： 覆盖了从基础理论到前沿算法的完整体系。 2. 强调工程实现： 每一个理论推导后都紧跟实际的工程考量（如量化误差、计算效率）。 3. 丰富案例支持： 大量来源于实际工程问题的示例贯穿全书，增强了学习的趣味性和实用性。 4. 清晰的数学表达： 所有核心概念均给出严格的数学证明和推导过程，确保理解的准确性。 --- （总字数：约1500字）

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从装帧和排版来看，这本书无疑是为严肃学习者准备的。纸张质量上乘，图表清晰锐利，这对于需要频繁查阅公式和波形图的读者来说极为友好。然而，真正让我产生共鸣的是它在关键技术点上的“辩证”分析。例如，在讨论OFDM系统的峰均功率比（PAPR）问题时，它不仅列举了传统的梳状削峰（CCDF）方法，还深入探讨了更先进的导频辅助的抑制方案，并且没有偏袒任何一方，而是客观地分析了它们在实现复杂度、频谱效率和带外辐射之间的trade-off。这种成熟、平衡的论述风格，让人读起来非常踏实，深信所学非虚。这本书的修订版成功地在保持经典核心知识体系的稳固性的同时，融入了对新兴挑战的深刻见解。它不是一本教你如何“配置”某个设备的说明书，而是一部让你理解“为什么如此设计”的底层逻辑说明书。对于任何想在移动通信领域深耕下去的人而言，这本书是构建自己知识体系的不可或缺的基石。

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这本书的价值，很大程度上体现在它对“系统协同”的阐述上。在今天的移动通信网络中，任何一个环节的优化都可能牵动整个系统的性能指标，这本书在这方面做得非常出色。它将物理层的编码与MAC层的ARQ、RLC层的分段与重传机制，如同精密的齿轮组一样串联起来进行分析。我记得有一部分专门讲解了如何在高负荷下动态调整传输块大小（TBS）以平衡延迟和吞吐量，这部分内容在设计企业级无线接入点时简直是教科书级别的指导。与其他专注于特定空口协议的书籍不同，这部作品提供的是一个全景式的视野。它让你明白，那些看似孤立的技术点，实际上是一个庞大的、相互制约的生态系统的一部分。阅读这本书的过程，就像是拼装一架极其复杂的喷气发动机模型，每块零件（每个技术点）都有其精确的安装位置和作用，缺一不可。它培养了一种整体思维，让你在面对实际网络故障时，能够迅速定位问题根源，而不是只见树木不见森林。

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这部《数字移动通信（修订本）》确实是本硬核的技术宝典，对于我们这些在通信行业摸爬滚打多年的工程师来说，简直是如获至宝。我记得我刚接触这个领域的时候，面对那些复杂的编码、调制和多址接入技术，常常感到头晕脑胀，市面上很多教材要么过于偏学术化，要么就是碎片化的应用指南。然而，这本书的编排逻辑却异常清晰，它没有急于抛出最新的5G/6G概念，而是花了大量的篇幅，极其严谨地从信息论的基础原理讲起，一步步深入到信道编码、扩频技术以及切换与寻呼机制这些核心环节。尤其值得称道的是，作者对于历史演进脉络的梳理非常到位，使得读者在学习LTE或NR的先进技术之前，能够对GSM、WCDMA时代的技术瓶颈和解决方案有深刻的理解。那种扎实的理论功底，加上丰富的工程实例解析，让原本晦涩难懂的原理变得触手可及。我个人特别喜欢它对MIMO系统的深入探讨，从传统的空时处理到后来的预编码技术，每一个数学推导都严密无冗余，读起来酣畅淋漓，感觉自己真的跟上了通信系统设计的前沿步伐。这本书绝不是那种翻翻看看就能掌握的“速成读物”，它需要你沉下心来，对照公式反复推敲，但回报绝对是巨大的知识体系构建。

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说实话，我最初买这本《数字移动通信（修订本）》纯粹是出于对经典教材的尊重，毕竟“修订本”三个字往往意味着内容的迭代和知识的更新。然而，真正让我惊喜的，是它在描述系统架构时那种宏观的、战略性的视角。它不仅仅停留在物理层（PHY）的细节纠缠，而是将读者带到了系统层和网络层的交汇点。例如，在讲解资源调度和QoS保障机制时，作者巧妙地引入了实时性约束和频谱效率之间的权衡艺术，这一点在实际网络规划中至关重要。我曾经为了一项新的业务接入延迟问题苦恼了很久，翻阅书中的相关章节后，才意识到自己过分关注了物理层的调制增益，而忽略了高层协议栈中的握手延迟优化。这本书的语言风格非常凝练，带着一种老派工程师特有的严谨和务实，没有过多的华丽辞藻去粉饰太平，每一个技术名词的出现都仿佛是经过深思熟虑的。它更像是一位经验丰富的总工在给你做一对一的指导，指明方向，但最终的实现细节还得靠你自己去打磨。对于希望从初级工程师蜕变为架构师的同仁来说，这种自上而下的认知框架重塑，价值无可估量。

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我必须坦率地说，这本书的阅读体验，初次接触可能会有点“劝退”。它的深度和广度都超出了我对一般教材的预期。我尝试着把它放在床头当睡前读物，结果效果适得其反，因为它每一个章节都像是一个需要破解的迷宫，充满了数学公式和逻辑陷阱。但一旦你跨过了最初的门槛，特别是当你对数字信号处理和随机过程有了一定的了解后，你会发现作者对这些复杂概念的处理达到了化繁为简的境界。举个例子，对于多普勒频移和信道衰落模型的描述，它没有简单地套用瑞利分布，而是详细解释了Jakes模型是如何从实际的散射环境中推导出来的，这种对“为什么”的深挖，极大地增强了知识的内在逻辑性。我特别欣赏作者在修订版中加入的关于能效和绿色通信的一些讨论，这表明作者紧跟时代步伐，没有让这本书沦为僵化的理论堆砌。它教会我的不仅仅是如何设计一个通信模块，更是如何以一种批判性的眼光去看待现有技术的局限性，并思考未来的优化方向。

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