數字濾波器與信號處理 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:科學齣版社

作者:[日]榖萩隆嗣

出品人:

頁數:244

译者:王友功

出版時間:2003-9-1

價格:20.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787030113733

叢書系列:

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 教科書
• 12
• 數字信號處理
• 濾波器設計
• 數字濾波器
• 信號處理
• MATLAB
• 通信工程
• 電子工程
• 控製工程
• 圖像處理
• 算法

好的，這是一本關於高精度光學成像係統設計與優化的圖書簡介，該書內容詳盡，適閤光學工程、精密儀器製造及相關領域的研究人員和工程師參考。 --- 圖書名稱：高精度光學成像係統設計與優化 內容簡介 本書係統性地探討瞭現代高精度光學成像係統的理論基礎、關鍵技術、設計流程以及實際優化策略。在當前對成像質量、分辨率和係統小型化提齣更高要求的背景下，本書旨在提供一個全麵的、實踐導嚮的知識框架，幫助讀者理解並掌握從需求分析到最終係統交付的全過程。全書內容聚焦於如何突破傳統光學設計的局限性，實現超衍射極限成像、高動態範圍捕獲以及復雜環境下的魯棒性設計。 第一部分：成像係統基礎與理論建模 第一章：現代成像需求的解析與係統需求分解 本章首先界定瞭“高精度”的內涵，並詳細分析瞭不同應用場景（如高倍率顯微、深空探測、生物醫學成像、機器視覺）對成像係統的特定要求，包括分辨率、MTF（調製傳遞函數）、視場角（FOV）、景深（DOF）以及對雜散光抑製的嚴格標準。隨後，介紹瞭如何將宏觀係統指標有效地分解為具體的物理約束和設計參數，為後續的初樣設計奠定基礎。 第二章：幾何光學與初級成像的限製 深入迴顧瞭費馬原理、光綫追跡算法，並著重於分析理想透鏡係統（如共軛點、放大率）的構建。重點剖析瞭五大幾何像差——球差、彗差、像散、場麯和畸變——的數學錶達式、物理成因及其對成像質量的綜閤影響。本章提供瞭一套基於Zemax或Code V等軟件的初級係統搭建流程，以幾何光綫追跡快速評估潛在設計方案的可行性。 第三章：波動光學與衍射極限的挑戰 本部分轉嚮對成像係統性能更精細的描述。詳細闡述瞭夫琅禾費衍射、菲涅耳衍射理論，並引入瞭傅裏葉光學在成像係統分析中的應用。核心內容集中在點擴散函數（PSF）和調製傳遞函數（MTF）的精確計算方法，包括如何通過傅裏葉變換將係統中的所有光學效應（如衍射、離焦、像差）綜閤體現在MTF麯綫中。探討瞭艾裏斑理論在評估衍射受限係統時的重要性。 第二部分：關鍵技術與先進光學元件 第四章：消色差與色像差校正策略 色差是影響多光譜或寬帶成像係統精度的主要障礙。本章係統介紹瞭色散理論，並詳細對比瞭不同消色差方案的優劣，包括雙膠閤透鏡、三片式、阿普洛（Apochromatic）設計等。著重講解瞭利用非常規色散材料（如氟化物玻璃、高摺射率稀土玻璃）和衍射元件（DOE）實現寬光譜範圍內的嚴格色校正技術。 第五章：非球麵與自由麯麵光學的設計與製造 為剋服傳統球麵透鏡帶來的像差限製，本書詳盡介紹瞭非球麵透鏡的設計原理、優化方法及其在摺射和反射係統中的應用。更進一步，深入探討瞭自由麯麵（Freeform Optics）技術，展示瞭如何通過復雜麯麵來替代多片傳統鏡組，實現係統的小型化、輕量化和性能的革命性提升。內容涵蓋自由麯麵的一般錶達式、梯度下降優化算法以及麯麵麵形誤差的公差分析。 第六章：先進鍍膜技術與雜散光控製 光學係統的噪聲和對比度往往受限於鍍膜質量和雜散光。本章詳細闡述瞭介質多層膜的基本原理，包括增透膜、高反膜、分光膜的設計與工藝控製。在雜散光抑製方麵，係統分析瞭內部反射、邊緣溢光、錶麵散射等主要來源，並提齣瞭結構化解決方案，例如采用黑化處理、優化光闌形狀、設計遮光環和使用陷光結構（Light Trap）的工程實踐。 第三部分：係統集成、優化與誤差容忍度 第七章：成像係統集成與公差分析 一個設計優良的係統必須在製造公差範圍內保持性能穩定。本章側重於機械設計對光學的耦閤影響。詳細介紹瞭公差分析（Tolerance Analysis）的統計學方法（如RSS法），包括對元件厚度、間距、傾斜、定位誤差的敏感度分析。同時，探討瞭如何通過優化設計（如優化鏡頭裝配間隙）和引入自適應調整機製來應對製造限製。 第八章：光學係統優化算法與局部極小值規避 係統地介紹瞭現代光學設計軟件中使用的優化算法，如達雷-阿達姆（Damped-Levenberg-Marquardt）算法。重點討論瞭在多目標、多約束優化過程中，如何識彆和逃離局部極小值陷阱。引入瞭全局優化方法，如模擬退火（Simulated Annealing）和遺傳算法（Genetic Algorithms）在復雜自由麯麵係統參數空間搜索中的應用。 第九章：現代成像係統的測試與驗證 係統的性能驗證是設計閉環的關鍵一步。本章涵蓋瞭實驗室級的光學測試方法，包括使用Shack-Hartmann波前傳感器進行精確的麵形測量，使用MTF測試儀進行客觀成像質量評估，以及在實際工作條件下進行的場景對比測試。同時，討論瞭如何將實際測試數據反饋給設計模型，以完善係統的迭代優化。 第四部分：前沿應用與未來趨勢 第十章：計算光學成像的新範式 本書的最後部分展望瞭與計算科學深度融閤的前沿技術。詳細介紹瞭計算光闌（Computational Aperture）的概念，包括薄型衍射元件（DOE）在聚焦和編碼信息方麵的應用。深入分析瞭計算層析成像（Computational Tomography）、光場成像（Light Field Imaging）和單像素相機（Single-Pixel Camera）等技術如何顛覆傳統依賴復雜鏡頭的成像模式，實現傳統光學無法達到的功能。 --- 目標讀者： 光學工程師、儀器設計師、精密光學係統研發人員、研究生及相關專業的教師和研究人員。 本書特點： 深度融閤理論與實踐： 不僅推導瞭核心公式，更結閤主流商業軟件的實際操作經驗進行講解。 聚焦前沿技術： 大量篇幅用於介紹自由麯麵、計算光學等當代研究熱點。 係統性強： 覆蓋瞭從理論建模、元件選擇到最終測試驗證的完整流程。

评分☆☆☆☆☆

作為一個在機器學習和數據科學領域工作的從業者，我一直覺得信號處理是理解許多算法底層原理的關鍵。這本《數字濾波器與信號處理》正好填補瞭我在這方麵的知識空白。書中關於特徵工程和降維的章節，給我帶來瞭很多啓發。我尤其欣賞書中關於如何利用濾波器提取信號中的有用特徵，並去除冗餘信息的講解。例如，書中關於傅裏葉變換和其在信號頻譜分析中的應用，讓我更好地理解瞭如何從原始數據中挖掘齣隱藏在不同頻率上的信息。此外，書中關於濾波器在信號降噪方麵的應用，對於我處理實際數據集中的噪聲數據非常有幫助。很多時候，原始數據中的噪聲會嚴重影響模型的訓練效果，而學會如何有效地去除這些噪聲，將大大提升我的工作效率。我還對書中關於自適應濾波器的討論很感興趣，這在一些動態變化的數據場景下尤為重要。理解瞭自適應濾波器的原理，我能夠更好地設計和優化機器學習模型，使其能夠適應不斷變化的數據分布。這本書的語言風格既專業又易懂，即使是復雜的數學概念，在作者的筆下也變得清晰明瞭。我從這本書中獲得的知識，不僅拓寬瞭我的技術視野，更讓我能夠從更深層次理解和優化我所開發的模型。

评分☆☆☆☆☆

我一直對聲音的本質和處理充滿好奇，作為一個業餘的音頻愛好者，我常常在想，那些音樂製作軟件中的各種效果器，比如均衡器、混響器等，究竟是怎麼工作的。直到我讀瞭《數字濾波器與信號處理》，我纔算真正打開瞭新世界的大門。這本書的語言風格非常吸引人，沒有那種教科書式的生硬，更像是一位經驗豐富的老師，帶著你去探索數字信號處理的奧秘。我最喜歡的部分是關於音頻信號處理的章節，書中詳細講解瞭如何利用數字濾波器來對音頻信號進行分析、處理和增強。例如，關於均衡器的工作原理，書中通過介紹不同頻率段的增益調整，讓我徹底明白瞭為什麼調整高低音能改變音樂的聽感。還有關於降噪算法的講解，讓我理解瞭如何通過去除特定頻率的噪聲來還原純淨的聲音。書中還詳細介紹瞭FIR和IIR濾波器在音頻處理中的應用，並給齣瞭具體的濾波器設計實例，讓我可以嘗試著自己去設計一些簡單的音頻濾波器。我跟著書中的例子，用MATLAB編寫瞭一些小程序，嘗試處理自己錄製的音頻片段，效果令人驚嘆。這種將理論知識轉化為實際應用的能力，讓我感到非常興奮。這本書不僅滿足瞭我對聲音處理的好奇心，更讓我看到瞭數字信號處理在藝術創作領域的巨大潛力。我非常享受閱讀這本書的過程，它讓我對聲音的理解更加深刻，也讓我對未來在音頻創作方麵進行更深入的探索充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

這是一本讓我耳目一新的技術書籍。我是一名正在攻讀數字信號處理方嚮研究生的學生，平時接觸的文獻和論文大多篇幅短小，而且往往聚焦於某個特定算法或應用。而這本書，則提供瞭一個宏觀而又細緻的視角，將整個數字濾波器和信號處理的領域進行瞭係統性的梳理和講解。我尤其欣賞書中在各個章節都進行的“曆史迴顧”和“未來展望”部分，它不僅讓我瞭解瞭這些理論和技術的演進過程，更讓我對該領域的未來發展趨勢有瞭一個初步的認識。例如，在講解經典濾波器設計方法的同時，書中也提到瞭近年來興起的基於優化的濾波器設計技術，以及它們在特定應用中的優勢。我對書中關於小波變換在信號處理中的應用的章節印象尤其深刻，這部分內容將小波變換的原理與數字濾波緊密聯係起來，並通過一些實例展示瞭其在信號去噪、特徵提取等方麵的強大能力。這種跨學科的融閤，讓我看到瞭數字濾波更廣闊的應用前景。此外，書中對一些“難點”問題的討論，比如濾波器設計中的穩定性問題、量化誤差的影響，以及如何在有限字長下實現高性能的濾波器，都寫得非常透徹，並給齣瞭相應的解決方案和權衡分析，這對於我們做研究非常有幫助。這本書的閱讀體驗非常好，排版精美，圖文並茂，而且索引清晰，查找起來十分方便。它既有理論的深度，又有實踐的指導意義，是一本不可多得的優秀教材，我將其作為我學位論文的重要參考資料。

评分☆☆☆☆☆

作為一名在生物醫學工程領域的研究人員，我一直關注著信號處理技術在醫學影像和生理信號分析中的應用。這本《數字濾波器與信號處理》的內容，可以說正好切中瞭我的需求。書中關於信號去噪和特徵提取的章節，對我進行心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）信號分析提供瞭極大的幫助。例如，書中對各種噪聲類型（如工頻乾擾、基綫漂移）的詳細分析，以及針對這些噪聲的濾波器設計方法，讓我能夠更有效地處理采集到的生理信號，去除乾擾，提取有用的特徵。我特彆欣賞書中對小波濾波在處理非平穩信號（如ECG信號中的QRS波）方麵的應用講解，這讓我看到瞭傳統濾波器方法的局限性，以及小波變換的獨特優勢。書中還詳細介紹瞭如何根據信號的特性來設計閤適的濾波器，比如在檢測微弱信號時，如何選擇高通濾波器來去除低頻噪聲；在分析周期性信號時，如何利用陷波濾波器來消除特定頻率的乾擾。這本書的理論深度和實踐指導性都非常齣色，它為我解決實際研究中的信號處理難題提供瞭重要的理論支撐和技術方法。我從書中獲得的知識，不僅提升瞭我當前的研究能力，也為我未來在生物醫學信號處理領域進行更深入的研究奠定瞭堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對信息論和通信係統有濃厚興趣的電子工程係學生。在學習通信原理的時候，濾波器一直是讓我覺得有些頭疼的概念。直到我遇到瞭這本《數字濾波器與信號處理》，我纔真正領略到濾波器的魅力。這本書的講解方式非常獨特，它不像一般的教科書那樣枯燥乏味，而是充滿瞭啓發性和趣味性。作者用瞭很多生動的類比，比如將濾波器比作“信號的管傢”，負責將不需要的信號“請齣去”，留下真正有用的信息。我特彆喜歡書中關於“理想濾波器”和“實際濾波器”的對比講解，它讓我明白瞭為什麼在實際應用中，我們總是要做齣一些妥協，以及如何在這種妥協中找到最優的設計方案。書中對各種濾波器設計方法的介紹，如巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾濾波器，都講解得非常透徹，並且給齣瞭它們各自的特點和適用場景。我跟著書中的示例，用MATLAB實現瞭幾種不同類型的濾波器，並觀察瞭它們的頻率響應，這讓我對濾波器的設計有瞭直觀的認識。此外，書中關於濾波器在通信係統中的應用，如抗混疊濾波、匹配濾波等，都講解得非常到位，這對於我理解整個通信係統的原理非常有幫助。這本書讓我對數字濾波的理解從“死記硬背”變成瞭“融會貫通”，我感到自己的信號處理知識體係得到瞭極大的完善。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在鑽研數字圖像處理，想要提升自己在這方麵的技能。偶然間，我看到瞭《數字濾波器與信號處理》這本書，抱著學習的心態翻閱瞭一下，結果一發不可收拾。書中關於圖像濾波的章節，簡直是我期望中應有的內容。作者不僅講解瞭基本的低通、高通濾波器在圖像中的應用，例如模糊和銳化，還深入介紹瞭各種高級的濾波器，如拉普拉斯濾波器、sobel算子等，以及它們在邊緣檢測、特徵提取中的作用。我非常喜歡書中對不同濾波器作用的圖示化解釋，通過清晰的對比圖，我能直觀地看到不同濾波器是如何改變圖像的視覺效果的。例如，書中關於高斯模糊的講解，讓我明白瞭為什麼有時候為瞭去除圖像中的噪聲，我們會選擇應用高斯濾波器。另外，書中關於圖像去噪的章節，詳細介紹瞭各種去噪算法的原理，並分析瞭它們各自的優缺點。這對於我處理含有噪聲的圖像非常有幫助。我跟著書中的例子，用Python配閤OpenCV庫實現瞭幾個圖像濾波算法，效果非常顯著，這讓我對數字濾波在圖像處理中的強大能力有瞭切身的體會。這本書不僅讓我學會瞭“怎麼做”，更讓我理解瞭“為什麼這麼做”，這對於我深入理解圖像處理的原理非常有益。

评分☆☆☆☆☆

最近我入手瞭一本《數字濾波器與信號處理》，說實話，一開始我對它並沒有抱太高的期望，以為隻是又一本泛泛而談的理論書。然而，事實證明我錯瞭，這本書給瞭我一個巨大的驚喜。我是一名軟件開發工程師，工作內容涉及一些嵌入式係統的音視頻處理，雖然不是專門的信號處理方嚮，但常常會遇到和濾波相關的需求。這本書的講解方式非常接地氣，作者用生動形象的比喻，將那些原本枯燥的數學概念解釋得十分容易理解。我尤其喜歡書中關於“濾波器就像一塊篩子”的比喻，通過不同的“篩網”大小和形狀，就能篩選齣我們想要的“沙子”，而丟棄不需要的“雜質”。書中關於低通、高通、帶通、帶阻濾波器的講解，配閤大量的示意圖，讓我很快就理解瞭它們在信號處理中的作用。最令我驚喜的是，書中關於數字濾波器實現的部分，詳細介紹瞭如何在不同的硬件平颱上進行實現，以及如何優化代碼以提高效率。例如，書中提到瞭CORDIC算法在實現正弦和餘弦函數中的應用，以及如何利用FFT進行濾波，這些都是我之前很少接觸到的。這本書的內容非常豐富，涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的方方麵麵，而且案例豐富，貼近實際，這對於我這樣的跨領域工程師來說，實在是太有用瞭。它不僅讓我理解瞭“為什麼”要用某種濾波器，更讓我明白瞭“如何”去實現它。這本書的閱讀體驗非常流暢，讓我能快速地吸收和掌握其中的知識，我感到自己的技術棧得到瞭極大的拓展。

评分☆☆☆☆☆

作為一名資深的軟件架構師，我一直認為，雖然我不直接編寫底層的DSP代碼，但理解信號處理的基本原理，對於設計更優化的係統至關重要。這本《數字濾波器與信號處理》為我打開瞭一個全新的視角。書中關於係統建模和仿真分析的部分，讓我對如何評估和優化係統性能有瞭更深入的理解。我尤其對書中關於離散時間係統錶示和時域/頻域分析的講解印象深刻。作者通過清晰的數學推導和圖形展示，讓我能夠理解不同濾波器的特性是如何影響係統整體行為的。書中關於濾波器在嵌入式係統中的效率優化和硬件實現方麵的討論，雖然我不是直接的實現者，但對我理解軟件設計和硬件約束之間的關係非常有啓發。例如，書中關於如何在資源受限的環境下實現高性能濾波器的策略，讓我對如何進行係統級的性能調優有瞭新的思路。我尤其欣賞書中關於“權衡”的討論，例如在設計濾波器時，如何在通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度和計算復雜度之間做齣選擇。這種深入的分析，對於做齣閤理的係統設計決策至關重要。這本書的內容非常全麵，覆蓋瞭從理論基礎到實際應用的各個方麵，它的深度和廣度都讓我感到驚喜。我從這本書中獲得的知識，將有力地指導我未來的係統設計工作，讓我能夠做齣更具前瞻性和魯棒性的決策。

评分☆☆☆☆☆

作為一名在通信領域工作多年的工程師，我一直覺得數字濾波是我技術生涯中一個略顯薄弱的環節，盡管接觸過一些，但總覺得不夠係統，不夠深入。偶然間，我在書店看到瞭這本《數字濾波器與信號處理》，翻閱之下，便深深地被其內容所吸引。這本書的理論深度毋庸置疑，對於各種濾波器的數學推導嚴謹而詳盡，但最讓我贊賞的是，它並沒有讓這些理論束之高閣，而是通過大量實際工程應用的案例，將抽象的理論具象化。比如，書中關於噪聲抑製的章節，通過分析實際通信係統中存在的各種噪聲，然後講解如何利用不同特性的數字濾波器來有效消除它們，這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，讓我受益匪淺。我還特彆喜歡書中對自適應濾波器的介紹，這在當前復雜的通信環境下尤為重要，書中不僅闡述瞭LMS、RLS等算法的原理，還分析瞭它們在信道均衡、迴聲消除等方麵的應用，這正是我工作中急需解決的問題。此外，書中對多速率信號處理的討論，也給瞭我很多啓發，它讓我意識到在很多應用場景下，如何高效地進行信號的升采樣和降采樣，對於整體係統的性能至關重要。這本書的語言風格專業而不失流暢，即使是比較復雜的概念，在作者的筆下也顯得清晰易懂。它不是一本隻適閤初學者的入門讀物，更適閤有一定基礎、希望在數字濾波領域有所突破的工程師。我從這本書中獲得的不僅僅是知識，更是一種解決問題的思路和方法，這對於我提升工作效率和技術水平有著不可估量的價值，我敢說，這本書是我近年來讀到的最實用、最有價值的技術書籍之一。

评分☆☆☆☆☆

這本書我簡直愛不釋手，一拿到手就被它沉甸甸的質感和封麵那深邃的藍色所吸引，仿佛預示著裏麵蘊含著無窮的數字智慧。我是一名初涉信號處理領域的學生，剛開始接觸濾波器時，感覺就像麵對一堆晦澀難懂的數學公式和抽象的概念，常常感到無從下手。然而，這本書的齣現，徹底改變瞭我的認知。作者的講解邏輯清晰，循序漸進，從最基礎的離散時間信號和係統理論講起，一點一點地剖析瞭各種濾波器的原理和設計方法。我尤其欣賞書中對不同類型濾波器（如FIR、IIR）的對比分析，不僅詳細闡述瞭它們各自的優缺點，還給齣瞭豐富的實例，讓我能夠直觀地理解如何在實際問題中選擇閤適的濾波器。書中的圖示也非常精美，那些頻率響應、相位響應的麯綫圖，不再是冰冷的數學符號，而是生動地展示瞭濾波器的“性格”。作者還巧妙地融入瞭MATLAB等工具的應用，使得理論學習與實踐操作緊密結閤，我跟著書中的代碼動手實踐，感覺自己真的能夠“玩轉”數字濾波器瞭。特彆是關於窗函數法和頻率采樣法的講解，讓我茅塞頓開，以前覺得很復雜的濾波器設計，現在竟然變得觸手可及。整本書的編排設計也十分人性化，每章結束後都有小結和習題，幫助鞏固知識。這本書不僅是一本教材，更像是一位耐心的導師，引導我一步步深入數字濾波器和信號處理的殿堂，它的深度和廣度讓我感到驚喜，也為我未來的學習打下瞭堅實的基礎，我強烈推薦給所有對信號處理感興趣的朋友們。

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