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页数:318

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出版时间:2009-1

价格:29.80元

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isbn号码:9787121077074

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• 电气
• 教科书
• 中国
• 数字信号处理
• 信号处理
• DSP
• 通信工程
• 电子工程
• MATLAB
• 算法
• 滤波
• 频谱分析
• 图像处理

《数字信号处理》 内容简介 在信息爆炸的时代，对海量数据的有效处理和分析变得至关重要。本书《数字信号处理》深入浅出地阐释了这一核心领域，为读者构建起扎实的理论基础和丰富的实践认知。 本书的编写旨在帮助读者理解数字信号的本质，掌握信号处理的基本原理与方法，并能将其应用于实际问题中。我们将从信号的基本概念出发，探讨离散时间信号和连续时间信号之间的转换，以及它们在数学模型上的表达。 核心理论部分 离散时间信号与系统： 我们将详细介绍离散时间信号的定义、分类（如偶信号、奇信号、周期信号、非周期信号等），以及它们的表示方法。线性时不变（LTI）系统作为信号处理中最重要的一类系统，我们将深入剖析其性质，包括卷积的概念、系统函数的意义，以及如何通过系统函数来分析和设计系统。系统的稳定性、因果性等关键特性也将得到详尽的讨论。 傅里叶分析： 傅里叶分析是信号处理的基石。本书将从傅里叶级数开始，逐步深入到傅里叶变换，解释连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT）的原理、性质及其应用。我们还将重点介绍离散傅里叶变换（DFT），它是在计算机上进行信号分析的实际工具，并探讨快速傅里叶变换（FFT）算法，以提高计算效率。通过傅里叶分析，读者将能够理解信号在频域的表现，从而实现频率相关的滤波、分析等操作。 Z变换： Z变换是分析离散时间 LTI 系统的强大数学工具，它在数学性质上与拉普拉斯变换类似，但更适用于离散系统。本书将详细介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）及其重要性质，并演示如何利用Z变换来求解LTI系统的零输入响应和零状态响应，以及分析系统的稳定性。 采样理论： 信号从模拟世界走向数字世界的关键步骤是采样。我们将深入探讨奈奎斯特-香农采样定理，解释采样频率对信号恢复的影响，并分析过采样、欠采样现象及其可能带来的问题，如混叠。本书还会介绍常用的采样和恢复技术，确保信号在时域和频域的准确转换。 数字滤波器设计： 滤波是信号处理中最常见的应用之一。本书将详细介绍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。我们将讲解它们各自的特点、设计方法和优缺点。对于IIR滤波器，我们将介绍巴特沃斯、切比雪夫、椭圆等经典逼近设计方法。对于FIR滤波器，我们将重点阐述窗函数法和频率采样法。读者将学会如何根据具体的应用需求，设计出满足特定性能指标的数字滤波器。 关键应用与实践 除了扎实的理论基础，《数字信号处理》也强调理论在实际工程中的应用。 谱分析： 利用傅里叶变换等工具，对信号的频谱进行分析，可以揭示信号的频率成分，从而识别噪声、提取有用信息。本书将介绍多种谱估计方法，包括周期图法、改良周期图法、Welch法以及现代谱估计算法，并讨论它们在实际应用中的优劣。 现代信号处理技术： 随着技术的发展，更复杂的信号处理技术也应运而生。本书将触及一些现代信号处理的前沿概念，如自适应滤波、小波变换等，为读者提供进一步学习的入口。 实际案例分析： 为了帮助读者更好地理解理论知识，本书将通过一系列实际案例来展示数字信号处理的应用，例如音频信号处理（降噪、均衡）、图像处理（边缘检测、图像增强）、通信系统（调制解调）、生物医学信号分析（心电图、脑电图）等。通过这些案例，读者可以直观地感受到数字信号处理的强大能力，并激发解决实际问题的兴趣。 学习目标 通过学习本书，读者将能够： 理解数字信号的基本概念和数学表示。 掌握离散时间 LTI 系统的分析与设计方法。 熟练运用傅里叶分析和 Z 变换等工具分析信号和系统。 理解采样理论，并能解决实际采样过程中的问题。 掌握数字滤波器的设计原理和常用方法，并能根据需求设计滤波器。 了解数字信号处理在通信、音频、图像、生物医学等领域的广泛应用。 具备运用数字信号处理技术解决实际工程问题的能力。 本书内容循序渐进，理论阐述清晰，公式推导严谨，辅以大量的图示和例题，力求使读者在掌握核心概念的同时，也能建立起直观的理解。无论您是工程专业的学生，还是希望提升自身在信息处理领域技能的从业者，《数字信号处理》都将是您不可或缺的学习指南。

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我花了整整一周的时间，主要是攻克了前面关于傅里叶变换和Z变换的部分，说实话，很多教科书上的推导过程总是跳跃性太大，让人看了云里雾里，但这本书的处理方式就显得格外体贴。作者似乎非常懂得初学者的痛点，每一个数学步骤，每一个公式的引入，都给出了详尽的背景解释和直观的物理意义阐述。我特别欣赏其中穿插的一些“旁注”和“深入探讨”栏目，它们往往能将抽象的数学概念与实际工程应用联系起来，比如在讲到卷积积分时，它会立刻引出一个音频信号处理中的回响效果的例子，这种即学即用的感觉，极大地增强了学习的动力。说句实在话，以前我经常因为看不懂某个证明而卡壳，不得不去查阅其他资料，但这本书里，那种被“带着走”的感觉非常强烈，极大地提高了我的阅读效率和理解深度。

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坦白讲，我最欣赏这本书的地方，在于它强大的“自洽性”和前瞻性。很多同类书籍在讲完基础理论后，对如何将这些理论应用到现代通信、雷达或图像处理等前沿领域时，往往显得力不从心，或者只是简单地抛出一些概念名词。然而，这本书在接近尾声的部分，通过几个精心设计的案例研究，成功地将前面学到的所有工具——从采样定理到最优滤波器设计——串联了起来，形成了一个完整的知识闭环。它没有止步于经典的理论阐述，而是巧妙地引入了关于自适应滤波和多相滤波结构的讨论，这让我感觉自己不仅仅是学完了一门课程，更像是被引领进入了一个持续发展的技术前沿领域，对于我未来在相关研究方向上的规划，起到了极大的启发作用，是一本真正能“站得住脚”的参考书。

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这本书的封面设计得非常沉稳大气，那种深蓝配上银灰色的字体，一下子就让人感觉这是一本很有分量的学术著作。我拿到手的时候，首先被它的装帧质量吸引了，纸张的厚度和光泽度都很不错，拿在手里沉甸甸的，翻阅起来也非常顺滑，不会有那种廉价的书籍的粗糙感。光是这一点，就让我对里面的内容充满了期待，毕竟好的外在包装往往预示着内在的用心打磨。我特意选了一个安静的下午，泡上一杯热茶，准备沉浸其中。虽然我不是科班出身，但对这方面有着浓厚的兴趣，所以对于内容的深度和广度有着自己的衡量标准。我希望能看到那种既能扎实讲解基础理论，又能涵盖前沿技术进展的平衡之作。这本书的目录结构设置得很合理，从最基础的离散时间信号到复杂的滤波设计，层层递进，逻辑清晰，让人一眼就能看出作者对整个学科脉络的把握是多么透彻。

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这本书的图表和插图设计简直是一绝，这一点是我很少在技术书籍中体验到的舒适感。很多复杂的系统结构图，不再是那种僵硬的、只有方框和箭头的示意图，而是加入了精妙的色彩区分和层次划分，即便是初次接触这些概念的人，也能迅速捕捉到信号流向和处理环节的核心要点。更让我惊喜的是，作者似乎非常注重算法的可视化呈现。比如在讲解FIR和IIR滤波器性能对比时，书中给出的频谱图不仅清晰地标明了通带、阻带的衰减率，而且还用不同的颜色曲线来直观展示两者的相位响应差异，这比纯文字描述的效率高了不止一个数量级。这种对“视觉学习者”友好的排版和配图策略，无疑让这本书的实用价值大大提升，真正做到了理论与实践的完美结合，阅读体验堪称享受。

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这本书的语言风格是那种介于严谨的学术论文和亲切的导师指导之间的完美平衡点。它在阐述核心概念时，保持了必要的数学精确性，用词准确到位，绝不含糊其辞。但同时，在涉及到一些需要经验积累才能掌握的“技巧”时，作者的语气又变得非常柔和且富有人情味。比如，在讨论窗函数选择的章节，作者不仅仅是罗列了Blackman、Hamming等函数的数学表达式，还非常坦诚地指出了每种窗函数在实际应用中可能遇到的“陷阱”和“权衡点”，比如牺牲旁瓣衰减来换取更窄的主瓣宽度，这种经验性的忠告，对于正在进行项目实践的读者来说，简直是无价之宝，是教科书上通常不会详细着墨的“潜规则”。

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