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页数:332

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出版时间:2008-9

价格:33.00元

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isbn号码:9787560620893

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图书标签:

• 通信
• 光纤通信
• 光纤技术
• 通信工程
• 信息技术
• 网络工程
• 光电子技术
• 物理学
• 电子工程
• 信号处理
• 通信原理

《数字信号处理原理与应用》 本书深入探讨数字信号处理（DSP）的核心概念、关键算法及其在各个工程领域的广泛应用。从基础的离散时间信号和系统理论出发，系统性地介绍了傅里叶变换、Z变换、卷积、相关等基本运算，为理解数字信号处理奠定坚实的理论基础。 核心理论解析 本书详细阐述了离散时间信号的表示、采样定理及其在连续信号数字化过程中的重要性。深入剖析了线性时不变（LTI）系统的基本性质，包括因果性、稳定性、时域卷积和频率域卷积等。特别地，本书对傅里叶级数和傅里叶变换进行了详尽的推导和讲解，包括离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现算法——快速傅里叶变换（FFT）的原理和各种变体，这对于分析信号的频谱特性至关重要。Z变换作为离散时间LTI系统分析的有力工具，本书也进行了全面的介绍，包括其收敛域、性质以及与傅里叶变换的关系。 滤波器设计与分析 滤波是数字信号处理中的核心环节，本书对此进行了深入的讲解。内容涵盖了数字滤波器的分类，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。详细介绍了两种滤波器的设计方法，例如IIR滤波器的Butterworth、Chebyshev I/II、Elliptic等类型的设计，以及FIR滤波器的窗函数法、频率采样法和优化的Parks-McClellan算法。本书还将比较IIR和FIR滤波器的优缺点，分析它们的幅频响应、相频响应和群延迟特性，并讨论在实际应用中如何根据需求选择合适的滤波器类型和设计参数。 现代信号处理技术 除了传统的信号处理方法，本书还介绍了近年来发展迅速的现代信号处理技术。包括自适应滤波器的原理和应用，如LMS算法、RLS算法等，以及它们在噪声消除、回声抑制、信道均衡等方面的应用。此外，本书还将探讨谱估计技术，如周期图法、Welch法、最小方差法（MVDR）等，用于分析信号的功率谱密度。 在实际工程中的应用 本书强调理论与实践相结合，通过大量的工程实例展示数字信号处理技术的实际应用。内容涵盖： 通信系统： 数字调制解调、信道编码与解码、语音信号编码（如PCM、ADPCM）、图像信号编码（如JPEG）。 音频处理： 音频信号的去噪、混响、均衡、压缩，以及音乐合成和语音识别技术。 图像与视频处理： 图像滤波（如平滑、锐化）、边缘检测、图像增强、特征提取、图像压缩。 生物医学工程： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的采集、处理与分析，医学成像技术（如CT、MRI）中的信号处理。 控制系统： 数字控制器设计，状态空间分析，系统辨识。 雷达与声纳： 目标检测、距离和速度估计，杂波抑制。 计算工具与实践 为了帮助读者更好地掌握数字信号处理技术，本书还将介绍常用的计算工具和编程环境，如MATLAB/Simulink、Python（及其NumPy、SciPy、Matplotlib等库）等，并通过丰富的示例代码展示如何在这些平台上实现各种DSP算法。读者可以通过这些示例代码加深对理论知识的理解，并初步掌握实际工程中的问题解决方法。 本书特色 理论严谨，逻辑清晰： 从基础概念出发，逐步深入，脉络分明。 内容全面，覆盖广泛： 涵盖DSP的核心理论、经典算法和前沿技术。 实例丰富，贴近工程： 通过大量实际工程案例，展示DSP的强大能力。 注重实践，易于掌握： 结合常用计算工具，提供可运行的代码示例。 本书适合高等院校电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等专业的本科生和研究生，也适合从事相关领域工程技术人员的参考与学习。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解数字信号处理的精髓，并具备运用DSP技术解决实际工程问题的能力。

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这本书的排版和图表质量简直是行业典范。在这个信息爆炸的时代，高质量的视觉辅助材料往往是决定一本技术书籍阅读体验的关键。我发现，本书中所有关键的原理图和系统框图都采用了高清矢量图形，线条清晰锐利，即便是放大查看细节也毫不出错。特别是那些复杂的耦合损耗模型图，色彩区分得当，标注一目了然。举个例子，书中有一组关于不同类型光纤（单模、多模、保偏光纤）在特定波长下的色散曲线对比图，如果用普通书籍印刷，那些细小的曲线很可能会混在一起，但在这本书里，每一条曲线都用不同的纹理和颜色清晰地标识出来，配合旁边的文字说明，让你对不同光纤的特性差异一目了然。此外，作者在某些章节后面附带的“动手实验指导”部分，虽然没有提供具体的代码或设备型号（这很明智，避免了过时），但它清晰地指出了实验的目标、关键测量点以及预期结果，这对于在实验室环境中验证理论的读者来说，简直是雪中送炭。这种对细节的极致追求，体现了出版方和作者对读者的极大尊重。

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从学习体验的角度来看，这本书的章节逻辑安排是极其科学合理的。它采用了逐步深入、螺旋上升的结构。一开始是基础的光波导理论，然后过渡到光纤的传输特性（损耗、色散），接着引入光纤放大器和器件，最后才进入到整个系统的集成与网络架构。这种布局的好处是，读者可以在不感到吃力的情况下，稳步提升知识的复杂度。我个人特别喜欢它在介绍光纤放大器（如EDFA）时的处理方式：先从原子能级跃迁的物理基础讲起，然后逐步引入增益系数的计算，最后再讨论噪声和非线性指标。这种由微观到宏观的层层递进，确保了读者不会在面对复杂系统时感到无从下手。如果这本书只是简单地罗列了各种器件的参数，那它就失去了灵魂。但它没有这么做，它教会我们的是“思考的方式”——如何根据实际的传输距离和速率要求，反推所需的器件性能指标，这是一种构建系统思维能力的过程。对于需要进行系统设计和优化的工程师来说，这种结构比任何一堆参数表的堆砌都要宝贵得多。

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坦率地说，这本书的深度和广度确实超出了我原先的预期。我尤其欣赏作者在处理核心理论部分时的那种严谨和细致。它不像市面上很多“速成”类书籍那样，只停留在概念的层面，而是真正深入到了电磁场理论在光纤波导结构中的具体应用。比如，在讨论模场直径（MFD）和有效折射率（$n_{eff}$）时，作者提供的数学推导过程清晰到令人发指，每一步的逻辑衔接都非常顺畅，即便我需要对照参考书上的基础知识，也能很快跟上思路。更难得的是，书中穿插了大量的工程实例和实际测量数据，这使得抽象的理论立刻变得“落地”了。我记得有一章专门分析了非线性效应，比如受激拉曼散射（SRS）和四波混频（FWM）对超高速率系统的影响，作者不仅解释了物理机制，还给出了抑制这些效应的具体链路设计方案，这对于我正在进行的项目非常有参考价值。这种理论与实践紧密结合的写法，让这本书不再是高阁之上的学术著作，而是一本真正能指导工程实践的宝贵工具书。读完这部分内容，我感觉自己对光纤通信系统的极限性能瓶颈有了更清晰的认识，不再是模糊的“知道有这个问题”，而是“知道问题出在哪，以及如何着手解决”。

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这本书真正让我感到惊喜的是其对前沿技术和未来挑战的深刻洞察力，它不仅仅是在复述已有的知识，更像是一本“技术路线图”。在全书的收尾部分，作者没有落入传统的总结陈词，而是将笔锋转向了未来十年乃至更久远的光通信领域可能遇到的瓶颈与突破点。比如，书中花了好几页篇幅探讨了空分复用（SDM）技术的潜力，并对比了其与传统单芯光纤容量提升的物理限制。作者对于“超越香农极限”的讨论，虽然略显理论化，但那种对基础科学前沿探索的激情是会感染读者的。更重要的是，它讨论的不是遥不可及的科幻，而是当下科研机构正在攻克的难题，这让人感觉到自己学习的知识是具有“时效性”和“前瞻性”的。这本书没有给我一个“终点”，反而为我指明了后续深入学习的方向——告诉我哪些领域是亟待突破的，哪些理论是需要持续关注的。读完后，我不是觉得“我学完了”，而是觉得“我的研究旅程刚刚开始，而且我知道了下一站应该去哪里”。这种激发求知欲和指引方向的能力，是衡量一本优秀技术书籍的最高标准之一。

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这本书的封面设计得挺有意思，采用了一种比较简洁的深蓝色调，搭配了现代感的字体，看起来挺专业。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但翻开之后发现，作者在内容的组织上确实下了不少功夫。开篇并没有直接抛出复杂的公式和理论，而是从光纤通信的历史沿革和它对现代社会基础设施的重要性娓娓道来，这种宏观的视角让我这个刚接触这个领域的人很快找到了切入点，不至于在刚开始就被专业术语淹没。比如，书中对于“信息时代基石”这个定位的阐述就非常到位，让我对这项技术的重要性有了更深刻的理解。特别是作者在介绍早期光纤制造工艺的章节，那种描述细节的笔触，仿佛能让人触摸到那些细如发丝的玻璃纤维，充满了历史的厚重感和科技的浪漫色彩。虽然是技术书籍，但作者似乎很擅长用生动的比喻来解释抽象的概念，比如将光在光纤中的传输比作“信息高速公路上的光速列车”，这种方式极大地降低了阅读门槛，让人在享受知识获取乐趣的同时，也对后续更深层次的内容充满了期待。整体感觉这本书的叙事节奏把握得很好，既有历史的铺垫，也有对未来趋势的展望，读起来非常流畅，像是在听一位资深专家娓娓道来他的领域。

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