数字设计和计算机体系结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:机械工业

作者:David Money Harris

出品人:

页数:569

译者:

出版时间:2008-1

价格:65.00元

装帧:

isbn号码:9787111223931

丛书系列:经典原版书库

图书标签:

• 计算机
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《数字信号处理导论》 内容简介 《数字信号处理导论》是一本旨在为读者提供数字信号处理（DSP）领域全面且深入理解的教材。本书避开了数字设计与计算机体系结构等相关但截然不同的主题，专注于信号在数字域中的表示、变换、分析和处理。从最基础的离散时间信号和系统概念出发，本书逐步引导读者掌握数字滤波器设计、离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现（FFT）、以及更高级的谱估计技术。本书适用于电子工程、通信工程、计算机科学、信号与信息处理等专业的高年级本科生和研究生，同时也是从事相关领域研究和开发工程师的宝贵参考资料。 第一部分：离散时间信号与系统 本书的开篇，我们首先确立数字信号处理的基石：离散时间信号和离散时间系统。我们深入探讨信号的采样过程，理解模拟信号如何被转化为离散的数字表示，并详细介绍信号的量化以及量化误差对后续处理的影响。在此基础上，本书会清晰地定义离散时间信号的各种基本类型，例如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等，并阐述它们在数字信号处理中的作用。 接下来，我们转向离散时间系统。本书会介绍系统的基本性质，包括线性、时不变性、因果性以及稳定性。通过引入差分方程和卷积和的概念，我们阐明线性时不变（LTI）系统如何能够完全由其脉冲响应来表征。读者将学习如何计算系统的输出，并理解卷积运算在系统响应分析中的核心地位。此外，还会探讨各种不同的系统表示方法，例如差分方程、系统框图以及传递函数（在Z域中）。 第二部分：Z变换与系统分析 Z变换是分析离散时间LTI系统的强大数学工具，本书将对其进行详尽的介绍。我们将从Z变换的定义出发，推导常见信号的Z变换对，并详细解释收敛域（ROC）的概念及其重要性。ROC的性质直接关系到系统的因果性、稳定性和唯一性。本书会讲解如何利用Z变换来求解差分方程，从而得到系统的零输入响应和零状态响应，最终获得系统的全响应。 此外，我们还将深入研究Z变换在系统分析中的应用，包括利用Z变换来确定系统的稳定性、分析系统的频率响应以及理解传递函数的极点和零点对系统行为的影响。本书会介绍部分分式展开技术，这对于理解系统的瞬态响应和稳态响应至关重要。 第三部分：数字滤波器设计 滤波器是数字信号处理中最核心的应用之一，本书将投入大量篇幅介绍数字滤波器的设计。我们将区分两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 对于IIR滤波器，本书会详细介绍其设计方法，包括从模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）出发，通过双线性变换等方法将其转换为数字滤波器。读者将学习如何根据技术指标（如通带增益、阻带衰减、过渡带宽）来选择合适的原型和设计参数。 对于FIR滤波器，其设计方法更加灵活。本书会详细讲解窗函数法，介绍矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等不同窗函数对滤波器频率响应的影响。读者将学习如何通过选择合适的窗函数和截断点来设计满足特定要求的FIR滤波器。此外，还会介绍更先进的FIR滤波器设计方法，如频率采样法和最优逼近法（如Parks-McClellan算法）。 本书还会深入探讨数字滤波器的性能指标，包括幅频响应、相频响应、群延迟、阶数等，并解释这些指标如何影响滤波器的实际应用效果。 第四部分：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 傅里叶分析是理解信号频谱特性的关键，离散傅里叶变换（DFT）是其在数字信号处理中的直接体现。本书将详细介绍DFT的定义，并解释其与连续时间傅里叶变换（CTFT）和傅里叶级数（FS）之间的关系。我们将探讨DFT的性质，例如线性性、时移性、频率翻转性、周期性、帕塞瓦尔定理等，以及这些性质在信号分析中的应用。 然而，直接计算DFT的复杂度很高。因此，本书将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法。我们将详细讲解Cooley-Tukey算法（包括按时间抽取和按频率抽取两种蝶形运算），并解释FFT如何通过分解问题来大幅度降低计算量，从而实现高效的频谱分析。本书将提供不同长度信号的FFT计算实例，并讲解FFT在实际应用中的注意事项，例如零填充对分辨率的影响。 第五部分：谱估计 频谱分析是数字信号处理的重要组成部分，本书将介绍几种主流的谱估计方法，用于从有限长度的观测数据中估计信号的功率谱密度。 首先，本书会介绍经典的谱估计方法，如周期图法（Periodogram）和改进周期图法（Modified Periodogram）。读者将理解周期图法是如何基于DFT来估计功率谱的，并讨论其固有的方差问题。 接着，本书将转向更高级的参数化谱估计方法，例如AR模型（自回归模型）、MA模型（滑动平均模型）和ARMA模型（自回归滑动平均模型）。我们将介绍Yule-Walker方程等求解方法，以及AR、MA、ARMA模型在谱估计中的优势和局限性。 最后，本书还会触及一些非参数化的高级谱估计技术，例如Welch法（一种改进的周期图法，通过分段平均来降低方差）以及多通道谱估计（如LCMV方法）等。 第六部分：高级主题与应用 在完成基础理论的学习后，本书将进一步探索数字信号处理的一些高级主题和典型应用。 多速率信号处理： 介绍信号采样率改变（上采样和下采样）的原理和技术，以及在通信和数据压缩等领域的应用。 自适应滤波： 讲解自适应滤波器的工作原理，包括LMS（最小均方）算法和RLS（递归最小二乘）算法，以及它们在噪声消除、回声消除等问题中的应用。 小波变换： 介绍小波变换作为傅里叶变换的一种重要补充，能够同时提供时间和频率信息，以及其在信号去噪、图像压缩等领域的应用。 数字信号处理器（DSP）体系结构概述（作为信号处理应用背景）： 虽然本书的核心内容不涉及详细的计算机体系结构，但为了更好地理解DSP在实际硬件上的实现，本书会简要介绍典型的DSP芯片的特点，如专门的乘累加（MAC）单元、哈佛结构、流水线技术等，以及这些结构如何优化信号处理算法的执行效率。这部分内容旨在为读者提供一个应用层面的视角，理解理论算法如何转化为高效的硬件实现，但不会深入到指令集、内存管理等微观体系结构细节。 结论 《数字信号处理导论》旨在为读者构建一个扎实的数字信号处理知识体系。通过系统性的讲解，从基础的信号与系统到高级的谱估计和应用，本书力求使读者能够独立地进行数字信号的分析、设计和处理。本书强调理论与实践的结合，通过丰富的例子和推导，帮助读者理解抽象的概念，并具备将所学知识应用于实际工程问题的能力。本书提供了一个独立于数字设计和计算机体系结构的视角，专注于信号本身的数字处理过程，是该领域不可或缺的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书我当时在设计CPU时细读过6、7章，感觉在实践方面的话是相当不错的。第七章的三个例子都很不错，实践一下对计算机组成和计算机系统结构都有挺大的帮助。  

评分☆☆☆☆☆

这本书我当时在设计CPU时细读过6、7章，感觉在实践方面的话是相当不错的。第七章的三个例子都很不错，实践一下对计算机组成和计算机系统结构都有挺大的帮助。  

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本书我当时在设计CPU时细读过6、7章，感觉在实践方面的话是相当不错的。第七章的三个例子都很不错，实践一下对计算机组成和计算机系统结构都有挺大的帮助。  

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它既有学术著作的精准和客观，又带有一种老派工程师特有的幽默感和洞察力。作者在描述那些极其复杂的硬件交互流程时，没有采用那种令人昏昏欲睡的官方术语堆砌，而是擅长使用生动的比喻和类比，将抽象的信号传输和数据流想象成了一条条有生命的“河流”或是在高速公路上穿梭的“车辆”。这种富有画面感的文字描述，极大地降低了阅读的心理门槛。比如，它解释特定阶段的冒险（Hazard）时，所用的比喻简直妙不可言，让人瞬间就能抓住问题的核心所在。同时，作者的语气非常真诚，不像有些作者那样高高在上，他仿佛在跟你分享他多年积累下来的“经验之谈”，其中不乏对一些经典设计方案的精妙点评和批判性思考。这种亦师亦友的交流感，让我在长时间的阅读中也保持了极高的专注度，丝毫没有感到枯燥。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和附录设计，简直是加分项中的加分项。很多技术书的“后记”部分都成了鸡肋，无非是几条建议性的延伸阅读列表。但这本书的附录部分，简直是另一个小型工具箱。特别是对于那些重要的算法和数据结构的解释，作者不仅在正文中进行了详尽的描述，还在附录中提供了伪代码级别的实现参考，这对于想要动手验证概念的读者来说，简直是雪中送炭。我特别欣赏它对一些历史性设计决策的分析，它没有简单地断言“A比B好”，而是详细对比了在特定技术背景和成本限制下，为什么当时的工程师选择了A方案，这种“历史的厚重感”让人对技术发展有了更深层次的理解，而非仅仅停留在当前最优解的层面。这使得这本书不仅是一本学习手册，更像是一部值得反复查阅的行业发展编年史，每一次重读，都能从不同的角度发现新的价值点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装设计简直是一场视觉的盛宴。封面那深邃的蓝色调，配上银色的字体，立刻就给我一种沉稳而又充满未来感的印象。拿到手里的时候，能明显感觉到纸张的厚度，那种细腻的触感，让人爱不释手。装帧工艺处理得非常精湛，书脊处看不到任何松动的迹象，即便是反复翻阅，也完全不用担心会损坏。内页的印刷质量更是无可挑剔，墨色均匀，字迹清晰锐利，即便是那些复杂的电路图和架构示意图，也能展现出极高的解析度，看得人赏心悦目。我尤其喜欢它在细节上花费的心思，比如内页边缘那几乎难以察觉的纹理，以及章节标题的排版设计，都透露出一种低调的精致。这本书放在书架上，本身就是一件艺术品，光是看着它，就能感受到一股对知识的敬畏之心。我想，光凭这份精良的制作水准，就足以让它在众多技术书籍中脱颖而出，成为案头常备的珍品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织逻辑简直是教科书级别的典范，它构建了一个宏大而又精密的知识体系框架。初读时，可能会觉得涉及的领域极为广泛，从最底层的逻辑门电路，到上层的系统级优化，跨度非常大，但作者高明之处在于，他总能找到那些看似毫不相关的概念之间的内在联系，用一根清晰的逻辑主线将它们串联起来。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的循序渐进的方式，绝不是那种干巴巴地抛出公式和定义，而是通过一系列精心设计的、由浅入深的实例来进行铺垫和讲解。每当我觉得某个概念有些晦涩难懂时，翻过一两页，就会发现作者已经用另一种更直观的方式将其阐述清楚了，仿佛有一位经验丰富的导师在旁边耐心地为你答疑解惑。这种结构安排，让我在学习过程中始终保持着一种“我能理解”的积极心态，极大地增强了学习的信心和效率，绝对不是那种只适合“速查”而缺乏连贯性的工具书。

评分☆☆☆☆☆

我必须得提一下这本书在深度和广度上的平衡把握。很多号称“权威”的技术书籍，要么过于侧重理论的艰深，让初学者望而却步，要么就是流于表面，只能满足于概念的罗列。然而，这本书巧妙地避开了这两个极端。在基础理论部分，它展现了足够的严谨性，那些关于时序分析和流水线冲突的讨论，其深度完全可以媲美研究生阶段的教材。但更难能可贵的是，它并没有止步于理论，而是紧密结合了现代处理器的实际设计挑战，比如缓存一致性协议的实现细节，指令集架构的选择对性能的实际影响等，这些实战性的内容让整个学习过程充满了“学以致用”的成就感。阅读过程中，我时常会产生“原来如此”的顿悟感，因为书中所讨论的问题，恰恰就是我在实际工程中遇到的那些“为什么会这样”的疑惑的根源所在。这种理论与实践的完美结合，使得这本书的价值远超于单纯的知识传递。

评分☆☆☆☆☆

书不错，语言很生动。

评分☆☆☆☆☆

写得真不错 就是没空把它看完 看完了对专业应该很有帮助

评分☆☆☆☆☆

参考这本书写了个5级流水mips交给老板，哈哈哈

评分☆☆☆☆☆

写得真不错 就是没空把它看完 看完了对专业应该很有帮助

评分☆☆☆☆☆

书不错，语言很生动。