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出版者:機械工業齣版社

作者:徐佩安 主編

出品人:

頁數:162

译者:

出版時間:2002-7

價格:15.50元

裝幀:

isbn號碼:9787111104117

叢書系列:

圖書標籤:

• 電子測量
• 測量技術
• 電子技術
• 儀器儀錶
• 電路分析
• 信號處理
• 傳感器
• 自動化
• 實驗教學
• 電工學

好的，這是一份關於一本名為《數字信號處理與應用》的圖書簡介，嚴格按照您的要求撰寫，不涉及《電子測量技術》的內容，力求詳盡且自然流暢。 --- 圖書簡介：數字信號處理與應用 作者： [此處可填寫真實作者姓名或留空] 齣版社： [此處可填寫真實齣版社名稱或留空] 頁數： 約 650 頁 定價： [此處可填寫真實定價或留空] 一、 引言：跨越信息鴻溝的基石 在信息爆炸的今天，我們所接收和處理的幾乎所有信息——無論是語音、圖像、視頻，還是環境監測數據、生物醫學信號——都以數字信號的形式存在。數字信號處理（Digital Signal Processing, DSP）技術，作為連接原始物理世界與高效信息處理係統的橋梁，已成為現代工程、通信、控製和科學研究領域不可或缺的核心技術。 本書《數字信號處理與應用》旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有高度實踐性的DSP理論與方法體係。我們不拘泥於晦澀的數學推導，而是側重於將復雜的概念轉化為直觀的理解，並通過豐富的工程實例，展示如何利用這些技術解決實際世界中的難題。本書特彆適閤於電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學以及相關理工科專業的高年級本科生、研究生，以及緻力於在相關領域進行産品開發和技術創新的工程師和研究人員。 二、 核心內容結構：從基礎理論到前沿實踐 本書結構清晰，內容覆蓋麵廣，力求構建一個由淺入深、邏輯嚴密的知識體係。全書共分為七大部分，近二十章內容，確保讀者能夠係統地掌握DSP的精髓。 第一部分：離散時間信號與係統基礎 (Foundations) 本部分是整個DSP學習的基石。我們首先迴顧並深入探討瞭連續時間信號經過采樣後産生的離散時間信號的特性。重點講解瞭采樣定理的嚴格推導及其在實際應用中的重要性，如混疊（Aliasing）現象的規避。 離散時間信號錶示： 序列錶示、傅裏葉級數與變換的離散化。 綫性時不變（LTI）係統分析： 捲積和的定義、係統函數（Transfer Function）的概念，以及因果性、穩定性判據的物理意義。 Z 變換： 詳細闡述Z變換的定義域、收斂域（ROC）的概念，及其在求解差分方程、分析係統響應中的強大應用。這部分內容為後續濾波器設計奠定瞭數學基礎。 第二部分：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） (Frequency Domain Analysis) 頻率域分析是DSP的靈魂。本部分將DFT從理論推導落實到高效計算層麵。 DFT的定義與性質： 深入剖析DFT與傅裏葉級數、傅裏葉變換之間的內在聯係。 FFT算法： 詳細介紹蝶形運算（Butterfly Operation）的原理，包括按時間抽選（Decimation-in-Time, DIT）和按頻率抽選（Decimation-in-Frequency, DIF）兩種主流算法的實現流程與復雜度分析。 譜分析實踐： 重點討論瞭實際頻譜分析中遇到的窗口函數（如漢寜窗、海明窗）的選擇與影響，以及周期圖估計的局限性與提高信噪比的方法。 第三部分：數字濾波器設計 (Digital Filter Design) 本部分是應用價值最高的章節之一，詳細介紹瞭實現頻率選擇性處理的兩種主要技術路綫：IIR和FIR濾波器。 IIR 濾波器設計： 基於模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的脈衝不變法和雙綫性變換法的全麵對比與應用指導。著重分析瞭IIR結構帶來的非綫性相位延遲問題。 FIR 濾波器設計： 重點講解窗函數法和頻率采樣法。由於FIR濾波器天然具有綫性相位特性，本部分會強調其在保持信號波形保真度方麵的優勢，並給齣低通、高通、帶通和帶阻濾波器的具體設計步驟和係數計算實例。 優化設計： 引入Parks-McClellan 算法（最小誤差等波紋優化）的設計思想，指導讀者實現最優化的濾波器結構。 第四部分：多速率信號處理 (Multirate Signal Processing) 隨著嵌入式係統和軟件無綫電技術的發展，對信號進行不同采樣率處理的需求日益增加。 采樣率變換： 深入探討抽樣（Downsampling）和插值（Upsampling）的原理，詳細講解如何使用單速率濾波器來實現高效的速率轉換，避免引入鏡像頻率。 抽取與濾波器的級聯： 介紹瞭半速率濾波器組（Half-Band Filters）和濾波器組（Filter Banks）的概念，為子帶編碼和信道分離技術做好鋪墊。 第五部分：有限字長效應與DSP實現 (Finite Word Length Effects and Implementation) 理論模型往往假設為無限精度，但在實際硬件中，量化誤差和截斷誤差是無法避免的。 量化噪聲分析： 詳細分析瞭模數轉換器（ADC）的量化噪聲源，以及定點運算中乘法纍加器（MAC）的溢齣和截斷對係統性能的影響。 DSP 硬件考量： 討論瞭定點和浮點運算的權衡，以及如何通過選擇閤適的字長來滿足係統的動態範圍和精度要求。 第六部分：自適應濾波與現代算法 (Adaptive Filtering and Modern Techniques) 本部分將視角從固定的係統模型轉嚮能夠自我調整的智能係統。 最小均方（LMS）算法： 詳細推導LMS算法的收斂性、步長選擇標準，並將其應用於迴聲消除和噪聲消除的經典場景。 卡爾曼濾波（Kalman Filtering）： 作為狀態估計的強大工具，本書將卡爾曼濾波的應用場景擴展到非平穩信號的跟蹤與濾波，特彆是針對傳感器融閤和導航定位係統的應用。 第七部分：應用案例與軟件工具集成 (Case Studies and Tool Integration) 理論最終要服務於實踐。本部分精選瞭幾個關鍵領域的實際應用案例： 1. 音頻處理： 語音增強、混響消除和數字音頻壓縮基礎。 2. 通信係統： 調製解調器（Modem）中的數字濾波與均衡器設計。 3. 醫學成像： CT圖像重建中的傅裏葉分析應用基礎。 本書的配套資源中，包含瞭大量基於MATLAB/Simulink和Python (SciPy/NumPy)的仿真代碼示例。讀者可以通過運行這些代碼，直觀地觀察不同算法參數變化對信號處理結果的影響，實現“設計即運行，運行即驗證”的學習閉環。 三、 本書的獨特優勢 1. 理論與實踐的完美平衡： 本書在保證數學嚴謹性的同時，將重點放在算法的工程實現和物理意義的闡釋上，避免瞭純理論教材的枯燥和純應用手冊的膚淺。 2. 覆蓋麵廣且深入： 不僅包含DSP的基礎核心課程內容，還覆蓋瞭多速率處理、自適應濾波等前沿方嚮，適閤作為長期參考手冊。 3. 注重現代工具鏈： 提供瞭與業界主流仿真工具的無縫銜接指南，確保讀者學到的知識可以直接應用於實際的工程項目中。 《數字信號處理與應用》不僅是一本教材，更是一本陪伴工程師從理論探索走嚮實際應用的堅實夥伴。掌握書中所述技術，將使您能夠駕馭信息時代最核心的數據流，設計齣更智能、更高效的電子係統。

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這本書的內容深度與廣度，遠遠超齣瞭我最初的預期。我原本以為它會側重於某一個單一的技術方嚮，比如僅僅討論示波器的操作或者數據總綫協議，但事實是，它構建瞭一個非常全麵的電子測量知識體係。從電磁兼容性的基礎理論到最新的高速數據采集係統的架構設計，幾乎涵蓋瞭現代電子測試領域的所有重要分支。作者在迴顧經典理論的同時，沒有忽略對最新行業標準的引用和對未來發展趨勢的探討，這使得這本書具有很強的“保質期”，不易過時。閱讀過程中，我發現作者在論述復雜算法時，會穿插一些“經驗之談”或者“陷阱警示”，這些部分對於實戰經驗尚淺的工程師來說，是無價之寶，能幫助我們少走很多彎路。這種將學術深度與行業實戰經驗完美融閤的寫作風格，是這本書最吸引我的地方，它真正做到瞭理論指導實踐。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我對於這種技術書籍的接受度一嚮比較挑剔，很多書要麼過於理論化，讀起來枯燥乏味，要麼又過於注重錶麵操作，缺乏深層原理支撐。然而，這本書似乎找到瞭一個完美的平衡點。它的語言風格非常流暢，雖然主題是嚴肅的工程技術，但作者的文字組織卻富有節奏感，讀起來一點也不拗口。比如，在介紹數字信號處理在測量中的應用時，作者沒有直接拋齣復雜的傅裏葉變換公式，而是先用一個生動的比喻來解釋頻譜分析的意義，然後纔逐步引入數學模型，這種循序漸進的引導，讓人感覺自己不是在啃一本冷冰冰的教材，而是在跟一位知識淵博的導師進行高質量的對話。即便是休息時隨手翻閱，也能隨時被其中的某個精彩論點吸引住，不自覺地沉浸其中，可見其文字魅力之大。

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這本書的封麵設計極具現代感，那種深邃的藍與科技感的綫條交織在一起，讓人一眼就能感受到這是一本與前沿技術緊密相關的專業書籍。我特地翻閱瞭目錄，發現內容覆蓋麵相當廣闊，從基礎的信號采集原理到復雜的係統集成與應用案例，編排得井井有條，邏輯性非常強。特彆是關於新型傳感器技術的那幾個章節，講解得深入淺齣，即使我對某些前沿概念初次接觸，也能很快把握其核心思想。作者顯然在相關領域有著深厚的積纍，對理論的闡述既嚴謹又不失趣味性，不像某些教科書那樣乾巴巴地堆砌公式，而是巧妙地將理論與實際應用場景結閤起來，讓人讀起來更有代入感，仿佛正在親手搭建一個復雜的測量係統。對於想要係統學習現代電子測量技術，並希望未來能從事相關研發工作的專業人士來說，這本書無疑是一份寶貴的工具書和學習指南。它不僅僅是知識的羅列，更像是一條清晰的知識路徑圖，引導讀者高效地攀登技術高峰。

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這本書最突齣的特點之一，是其對案例分析的精妙處理。書中收錄的多個項目案例，都不是那種經過過度美化的理想化場景，而是貼近真實工業環境的復雜問題。每一個案例的剖析都極其細緻，從問題定義、測量方案的選擇、關鍵元器件的參數選取，到最終的軟件實現和結果驗證，都提供瞭一個完整且可追溯的思維鏈條。更重要的是，作者在展示解決方案的同時，還非常坦誠地指齣瞭不同方案的優劣勢及其適用範圍，這對於讀者培養批判性思維和工程決策能力至關重要。它教會我們的不隻是“如何做”，更重要的是“為什麼這麼做”以及“在什麼情況下應該換一種做法”。這本書對於提升工程師的綜閤解決問題的能力，具有不可替代的促進作用，它更像是一本高級工程師的實戰手冊，而非初級入門教材。

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我這本書的裝幀質量實在讓人驚喜，紙張的厚度、光澤度以及油墨的清晰度都達到瞭極高的水準。拿到手裏，那種沉甸甸的質感就讓人覺得物有所值。內頁排版的設計也深得我心，大段的文字區域留白適中，圖錶和公式的插圖清晰銳利，即便是觀看那些復雜的電路原理圖或波形分析圖，也毫無費力之感。更值得稱贊的是，書中對一些關鍵概念的解釋采用瞭多角度的闡述方式，有時候會先給齣一個宏觀的描述，然後再細化到微觀的物理原理，這種層層遞進的講解方式，極大地降低瞭理解難度的門檻。我尤其喜歡它在討論誤差分析和校準方法時所采取的敘述口吻，非常務實，充滿瞭工程師特有的嚴謹和一絲不苟，讓人感覺作者就是在旁邊手把手地指導你如何處理實際項目中的疑難雜癥。這本書的印刷質量，可以說是對內容的最好襯托，讓閱讀體驗本身變成瞭一種享受。

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