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出版者:机械工业出版社

作者:来可伟

出品人:

页数:305

译者:

出版时间:2003-4

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787111117353

丛书系列:

图书标签:

• 并行计算
• 并行编程
• 高性能计算
• 计算机体系结构
• 设计模式
• 软件工程
• 多核处理器
• 并发编程
• 分布式系统
• 算法优化

《数字信号处理基础：理论与实践》 图书简介 本书深入浅出地剖析了数字信号处理（DSP）领域的基石概念、核心算法及其在现代工程实践中的广泛应用。它不仅是DSP专业学生和研究人员的理想教材，也是寻求理解和掌握信号处理技术的工程师、科研人员和技术爱好者的重要参考资料。 本书结构严谨，内容全面，从最基础的离散时间信号与系统理论出发，逐步构建起理解复杂DSP应用的知识体系。全书共分为八个核心章节，辅以大量的实例分析和动手实践指导。 --- 第一部分：理论基石与分析工具（第1章至第3章） 第1章：离散时间信号与系统 本章是理解整个DSP领域的基础。我们首先界定并详细阐述了连续时间信号与离散时间信号之间的本质区别，以及采样定理（包括奈奎斯特-香农采样定理）在信号数字化过程中的关键作用。随后，系统地介绍了线性时不变（LTI）系统的基本性质，如叠加性、时不变性、因果性和稳定性。通过卷积和差分方程，我们展示了如何用数学模型精确描述和分析离散时间系统的动态行为。本章特别强调了 Z 变换作为分析离散时间系统的强大工具，深入讲解了单边和双边 Z 变换的收敛域（ROC）概念及其在系统稳定性判断中的应用。 第2章：傅里叶分析的桥梁——离散时间傅里叶变换（DTFT） 本章专注于信号在频域的表示。我们详细推导了离散时间傅里叶变换（DTFT），阐明了其与连续时间傅里叶变换（FT）和 Z 变换之间的内在联系。DTFT 揭示了信号的频率内容，是理解频谱分析和滤波设计的关键。本章重点讨论了 DTFT 的性质，特别是周期性和频谱泄漏现象，为后续的 DFT 及其应用奠定理论基础。 第3章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT 是连接理论分析与实际计算的桥梁。本章详细介绍了 DFT 的定义、性质以及其在有限长序列分析中的重要性。我们深入探讨了 FFT 算法，着重分析了如何高效地计算 DFT，特别是著名的蝶形运算结构和不同类型的 FFT 算法（如按时间抽选和按频率抽选）。通过大量关于计算复杂度和算法选择的讨论，读者将掌握如何利用 FFT 这一核心工具进行实际频谱分析。 --- 第二部分：数字滤波器设计与实现（第4章至第5章） 第4章：无限脉冲响应（IIR）滤波器设计 本章致力于 IIR 滤波器的理论与实践。我们首先回顾了模拟滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的设计方法，随后重点讲解了如何通过双线性变换法（Bilinear Transformation）将连续时间模拟滤波器精确地映射到离散时间系统。本章详述了 IIR 滤波器的结构实现，包括直通型、级联型和并联型结构，并深入分析了量化效应和结构选择对系统稳定性和精度的影响。 第5章：有限脉冲响应（FIR）滤波器设计 FIR 滤波器因其线性相位特性和固有的稳定性，在许多应用中占据主导地位。本章系统介绍了 FIR 滤波器的设计方法，从最基础的窗函数法（包括矩形窗、汉宁窗、海明窗等）开始，详细分析了不同窗函数对过渡带宽度和阻带衰减的权衡。随后，我们深入探讨了频率采样法和最优等波纹设计（如Parks-McClellan算法），使读者能够设计出满足特定性能指标的高效 FIR 滤波器。 --- 第三部分：现代DSP主题与应用（第6章至第8章） 第6章：多速率信号处理 多速率系统是现代通信和数据处理中不可或缺的一部分。本章介绍了采样率变换的核心技术，包括抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）。我们详细解释了理想抽取和插值滤波器在防止混叠和消除镜像频率中的关键作用，并介绍了分数延迟滤波器和单速转换器（Single Rate Converter）的设计原理，这些是软件定义无线电（SDR）和A/D、D/A转换器的基础。 第7章：自适应滤波与谱估计 本章将读者引入到更高级的DSP领域。在自适应滤波部分，我们重点讨论了最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法，它们在噪声消除、回声消除和信道均衡等动态环境中具有极强的实用性。在谱估计方面，本书区别介绍了经典方法（如周期图法）和现代高分辨率方法（如AR模型法、子空间法），为处理有限数据长度下的信号频率特性提供了先进的工具。 第8章：DSP系统实现考量 本章侧重于理论向硬件或软件的转化。我们探讨了定点运算与浮点运算在实际DSP芯片或嵌入式系统中的优缺点和实现细节。内容涵盖了定点数的表示、溢出和截断误差的分析，以及如何优化算法结构以适应特定硬件的并行性和流水线特性。最后，本书以对实时系统设计约束的讨论作结，强调了延迟、吞吐量和资源消耗在工程决策中的重要性。 --- 本书特色： 理论深度与工程实用性并重： 每一项核心理论推导后，均附带工程实现的关键点和注意事项。 丰富的例题与MATLAB/Python练习： 书中包含了大量详细的例题解析，并为关键章节提供了配套的仿真代码指导，鼓励读者通过实践深化理解。 清晰的数学推导： 确保所有核心公式的来源清晰可循，帮助读者建立坚实的数学基础。 《数字信号处理基础：理论与实践》旨在为读者提供一个全面、深入且极具操作性的DSP知识体系，是进入信号处理工程领域的必备指南。

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说实话，读完这书的第一感受是“精力分散”。它像是一条由无数支流汇成的宏大河流，每条支流都有其独特的景观和水文特征。我原本以为会读到关于流程优化或资源分配的清晰路径图，结果却被带入了一片由色彩理论和声音设计交织而成的迷宫。书中有一章专门用来讨论如何利用非线性色彩光谱来表示数据层级，那种描述方式极其富有想象力，甚至到了有些诗意的地步。作者似乎更热衷于探讨“感知”与“结构”之间的模糊地带，例如，如何让用户在无意识的状态下接收到复杂的信号集合。这种对美学和心理学的渗透，使得阅读过程充满了感官上的刺激，但同时也带来了认知上的疲劳。我总感觉自己像是在一个巨大的、没有明确出口的艺术装置中穿行，虽然每一步都有令人称奇的细节，但最终的目标却始终笼罩在迷雾之中。对我而言，这本书更像是激发灵感的“创意催化剂”，而非解决实际问题的“工具箱”。它在“如何思考”上投入了巨大的精力，而在“如何执行”上则显得有些惜墨如 Goldschmidt。

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这本书的叙事节奏非常古怪，它仿佛被分割成了无数个相互独立的微小宇宙，每一个微宇宙都有自己的物理定律和时间尺度。我投入了大量时间去试图建立它们之间的关联，却发现这种关联往往是作者强加于读者的、带有强烈主观色彩的联结。比如，关于古罗马建筑中的拱券结构如何映射到现代密码学中的“多密钥交换”机制的讨论，其论证过程跳跃性极大，充满了“你必须相信我”的断言。它不提供证明，只提供强烈的信念。这种写作风格对于习惯了严谨逻辑链条的读者来说，无疑是一种折磨。我发现自己不得不频繁地在书的不同章节间来回跳转，试图拼凑出一个完整的世界观。这本书的魅力在于它的“不可知性”，它拒绝被简单归类，它试图打破读者的既有预期，强迫你放弃线性的阅读习惯。但这种刻意的晦涩，也使得许多精彩的洞见被埋藏得太深，需要耗费远超预期的努力才能挖掘出来，让人不禁怀疑，这种结构是否真的服务于内容本身，还仅仅是一种形式上的炫技。

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当我读到关于“意义的非稳定态”那一章时，我意识到这本书的真正野心可能在于解构“确定性”。它没有给出任何可以固化、可以被视为“最佳实践”的模板。相反，它像是在不断地用橡皮擦擦拭已经写下的结论，然后用更潦草的笔迹重新勾勒。我原先希望找到的是一套可以用来指导我未来项目规划的框架，一套关于如何规避风险和最大化效率的蓝图。然而，这本书更像是在展示一个又一个“失败的尝试”，以及作者对这些失败的深刻理解——但它从未提供一个成功的样本。书中大量篇幅被用来批判现有的“二元对立”思维模式，作者对任何形式的简化和归纳都表现出强烈的警惕。这种对确定性的疏离感，使得这本书读起来像是一场漫长而又充满悖论的梦境，你从中醒来后，似乎对周遭的一切有了更深的体悟，但却无法用几句话向别人清楚地描述你究竟经历了什么。它的价值在于开启了新的思考维度，而不是提供了具体的答案。

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从装帧设计到排版布局，这本书都透露着一种反主流的姿态。页边距时宽时窄，字体大小在正文中不断变化，甚至有些页面采用了镜面倒影的印刷方式，这本身就在视觉上强化了其主题的“错位感”。内容方面，它大量引用了晦涩的音乐理论，比如对巴赫赋格曲复杂对位法的结构性分析，并试图将这些音乐结构映射到商业决策流程上。我花了很大精力去理解那些术语，试图从中提炼出可操作的商业智慧，但最终发现，这种映射关系更多的是一种类比上的启发，而非技术上的移植。它成功地营造了一种“同时处理多个复杂主题”的氛围，但这种氛围带来的阅读体验是高度碎片化的。它要求读者具备极高的专注力去驾驭这些散落的知识点，强迫你的大脑同时处理听觉、视觉和逻辑上的多重输入。这本书无疑是为那些不满足于线性知识获取、渴望在不同领域间建立非传统联系的极客准备的，但对于追求清晰、直接信息的读者来说，它可能更像是一次对耐心的残酷考验。

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这部作品，光是书名就让人心头一动，它似乎在描绘一种超越线性的叙事结构，一种多维度的信息流。我原本期待着一场关于复杂系统构建的深度探讨，或许是关于如何在看似不兼容的元素之间找到和谐共振的哲学思辨。然而，翻开扉页，首先映入眼帘的是对古典文学中“镜像世界”的细致考证，这让我有些出乎意料。作者似乎将大量的笔墨倾注于解析古代手稿中关于时间循环和多重宇宙的隐喻，分析角度极其细腻，旁征博引，从希腊神话一直追溯到文艺复兴时期的神秘学著作。尤其是其中关于“同时性”的哲学辩论部分，逻辑推演严密得近乎冷酷，让人不禁要停下来，反复咀嚼那些晦涩的术语。它更像是一部跨学科的、带着浓厚人文色彩的学术论文集，而非我预想中那种直指技术核心的工程指南。那种对知识边界的不断试探和对既有范式的颠覆性解读，展现出作者深厚的学识底蕴，但对于急于寻找具体方法论的读者来说，可能会觉得它过于飘忽，像是在高空盘旋，迟迟不肯降落到实操层面。整体阅读体验是挑战性的，充满了智力上的高强度运动感。

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