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出版者:中國計量齣版社

作者:範巧成 編

出品人:

頁數:262

译者:

出版時間:2009-3

價格:38.00元

裝幀:

isbn號碼:9787502618926

叢書系列:

圖書標籤:

• 計量
• 計量學
• 測量
• 誤差分析
• 數據處理
• 實驗技術
• 傳感器
• 儀器儀錶
• 標準化
• 質量控製
• 計量法規

現代信號處理技術與應用 圖書簡介 本書深入淺齣地闡述瞭現代信號處理領域的核心理論、關鍵技術及其在實際工程中的廣泛應用。全書結構嚴謹，內容詳實，旨在為電子信息、通信工程、自動控製、生物醫學工程以及聲學、光學等相關領域的工程師、研究人員和高年級本科生、研究生提供一本全麵、實用的參考教材。 第一部分：信號與係統的基礎理論 本部分奠定瞭信號處理的數學基礎，清晰界定瞭連續時間信號與離散時間信號的特性。 第一章 信號的數學描述與分類 本章首先引入瞭信號的基本概念，包括信號的能量、功率、周期性、有界性等重要屬性。詳細討論瞭連續時間信號（如正弦信號、指數信號）和離散時間信號的錶示方法。重點剖析瞭理想信號源的特性，如狄拉剋函數（衝激函數）及其在離散係統中的重要性——單位脈衝序列。通過大量實例，解釋瞭信號在時間和幅度上的采樣、量化過程，為後續的數字信號處理打下堅實基礎。 第二章 綫性時不變（LTI）係統理論 LTI係統是信號處理的基石。本章係統性地講解瞭係統的綫性、時不變性判據。核心內容聚焦於係統的衝激響應和係統的微分方程/差分方程描述。詳細推導瞭捲積積分（連續時間）和捲積和（離散時間）的數學形式，闡明瞭 LTI 係統對任意輸入信號的處理過程。此外，本章還探討瞭係統的因果性、穩定性判據，並引入瞭係統的頻率響應概念，為理解濾波器的設計奠定瞭理論基礎。 第三章 傅裏葉分析的深化 傅裏葉分析是信號頻域錶示的核心工具。本章從傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT）開始，逐步過渡到周期信號的傅裏葉變換和離散時間信號的傅裏葉變換（DTFT）。對傅裏葉變換的性質，如綫性、時移、頻移、帕塞瓦爾定理等進行瞭詳盡的闡述和證明。特彆強調瞭傅裏葉變換在分析係統頻率特性時的巨大威力。 第四章 頻域分析的橋梁：拉普拉斯與Z變換 針對傅裏葉變換在處理非周期信號和不穩定係統時的局限性，本章引入瞭拉普拉斯變換（連續時間）和Z變換（離散時間）。詳細討論瞭收斂域（ROC）的概念及其對係統穩定性和因果性的約束作用。Z變換的性質，特彆是其在分析離散係統傳遞函數 $H(z)$ 時的應用，是理解數字濾波器設計和控製係統穩定性的關鍵。 第二部分：離散時間信號處理（DSP）的核心技術 本部分專注於數字信號處理（DSP）的實現細節和算法。 第五章 離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT） DFT是連接連續頻譜和數字處理的橋梁。本章詳細定義瞭DFT和反DFT（IDFT），並深入分析瞭其計算復雜度。隨後，集中篇幅講解瞭快速傅裏葉變換（FFT）的原理，包括蝶形運算、按時間抽選（Decimation-in-Time, DIT）和按頻率抽選（Decimation-in-Frequency, DIF）算法的結構和實現步驟。通過實例展示瞭FFT在頻譜分析中的效率優勢。 第六章 數字濾波器設計 I：無限衝激響應（IIR）濾波器 IIR濾波器因其高效性而廣受歡迎。本章首先迴顧瞭模擬濾波器的基本原型，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）濾波器。然後，重點介紹瞭將連續時間濾波器轉換為離散時間濾波器的主要方法：衝激或階躍不變法和雙綫性變換法。詳細講解瞭雙綫性變換法中頻率映射的原理和預畸（Pre-warping）的必要性，並給齣瞭從模擬原型到數字濾波器係數的完整設計流程。 第七章 數字濾波器設計 II：有限衝激響應（FIR）濾波器 FIR濾波器因其嚴格的綫性相位特性和固有的穩定性而成為許多特定應用（如通信和高保真音頻）的首選。本章詳細介紹瞭FIR濾波器的設計方法，特彆是窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗）和頻率采樣法。深入分析瞭不同窗函數對濾波器過渡帶寬和旁瓣衰減的影響。最後，介紹瞭優化設計方法，如Parks-McClellan算法（最小二乘法）。 第八章 有限字長效應與量化 在實際的DSP係統中，信號和係統參數都受到有限位寬的限製。本章係統分析瞭量化誤差、截斷誤差對係統性能的影響。探討瞭乘法器、係數存儲以及信號錶示中的溢齣問題，並介紹瞭量化噪聲的統計模型，為硬件實現中的精度選擇提供理論指導。 第三部分：先進的信號處理技術與應用 本部分擴展到更高級的算法和特定領域的應用。 第九章 自適應濾波理論 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整自身參數，是解決未知或時變係統問題的有力工具。本章以最小均方誤差（LMMSE）準則為基礎，詳細推導瞭維納濾波器。隨後，重點闡述瞭基於梯度下降法的自適應算法，尤其是著名的最小均方（LMS）算法及其收斂性分析。自適應濾波在迴聲消除、噪聲消除和信道均衡中的應用實例得到瞭充分展示。 第十章 隨機信號處理基礎 本章引入瞭隨機過程的概念，包括平穩性、各態曆經性、自相關函數和互相關函數。重點講解瞭功率譜密度（PSD）的概念及其與相關函數的傅裏葉變換關係。介紹瞭周期圖法估計PSD的局限性，並詳細闡述瞭現代譜估計方法，如經典的重疊相加法（Welch法）和基於模型的方法（如AR模型）。 第十一章 綫性預測與語音處理 綫性預測編碼（LPC）是語音壓縮和識彆的基礎。本章推導瞭綫性預測器的原理，並介紹瞭Durbin-Levinson算法用於求解自相關矩陣，以確定最優預測係數。這為理解現代語音編碼技術（如CELP）提供瞭必要的背景知識。 第十二章 信號處理在典型係統中的集成應用 本章將前述理論應用於實際係統： 1. 通信係統： 介紹信道均衡器（利用自適應濾波實現）和數字調製解調中的匹配濾波器。 2. 圖像處理基礎： 討論二維傅裏葉變換在圖像去噪和銳化中的應用，以及二維捲積在濾波操作中的實現。 3. 雷達與聲納信號處理： 講解瞭脈衝壓縮技術（匹配濾波器的應用）和多普勒效應在頻率估計中的作用。 本書力求在理論深度和工程實用性之間取得完美平衡，通過豐富的例題和上機練習，使讀者能夠熟練掌握現代信號處理工具箱，並將其應用於解決復雜的工程挑戰。

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8天看完，真的很無聊，有些數學方法可以學一下，但還有一大堆規章實在沒什麼可看性。

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