具体描述
《数字电路与逻辑设计》详细介绍了数字电路与逻辑设计的基本理论及设计方法。对课程内容进行了优化，力求在知识体系、理论教学与实践教学等方面充分体现本课程的基础性、先进性和实用性。《数字电路与逻辑设计》在注重知识连贯性的基础上，精简了传统分立元件、小规模集成电路等内容，增加了可编程逻辑器件PLD、硬件描述语言VHDL以及课程设计等内容，能较好地适应现代数字技术的发展要求和本课程教学的实际需要。全书共十章，主要内容包括数字逻辑基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲产生电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、硬件描述语言VHDL，以及典型的数字电路课程设计。《数字电路与逻辑设计》概念清楚、选材典型、深入浅出、语言流畅、通俗易懂，并配有大量例题帮助学习和理解。可作为高等学校电子信息、通信工程、电气工程、自动化等专业的教材，也可供相关工程技术人员阅读和参考。
☆《数字电路与逻辑设计》配有电子教案，需要者可与出版社联系，免费提供。
《数字信号处理导论》 引言 在现代科技飞速发展的浪潮中，信息以惊人的速度膨胀，其载体——信号——也日益复杂多样。从音频、视频到通信、医疗成像，再到工业控制和科学研究，无处不在的信号构成了我们认识世界、改造世界的基础。如何有效地获取、分析、处理和理解这些信号，使其能够被机器识别、被人类感知，甚至被用于预测和决策，已成为各个领域的核心挑战。《数字信号处理导论》正是为了应对这一挑战而诞生的。 本书旨在为读者提供一个系统、深入且易于理解的数字信号处理（DSP）理论框架和实践方法。我们将从最基础的信号概念出发，逐步深入到离散时间信号的表示、变换与分析，最终涵盖实际应用中的关键技术和算法。本书的特色在于，我们不仅注重理论的严谨性，更强调概念的直观性，并通过丰富的实例和练习，帮助读者将抽象的数学概念转化为解决实际问题的有力工具。 本书结构与内容概览 本书共分为 X 章（此处请读者根据实际书籍内容填充具体章数），每一章都围绕数字信号处理的一个核心主题展开，层层递进，构成一个完整的知识体系。 第一部分：基础概念与离散时间信号 第一章：信号与系统概述 本章将首先界定“信号”和“系统”的基本概念，区分连续时间信号与离散时间信号，以及模拟系统与数字系统。我们将探讨信号的分类（周期性、偶/奇对称性、能量/功率信号等），并引入系统的基本性质，如线性、时不变性、因果性、稳定性等。通过对这些基础概念的梳理，为后续深入学习奠定坚实的基础。 我们将简要回顾傅里叶级数和傅里叶变换在连续信号分析中的作用，引出离散傅里叶变换（DFT）的必要性。 第二章：离散时间信号的表示与运算 本章将聚焦于离散时间信号的数学表示，包括单位抽样序列、单位阶跃序列、指数序列、正弦/余弦序列等基本序列。我们将详细介绍信号的移位、翻转、伸缩等运算，并探讨周期信号的表示方法。 此外，我们将介绍卷积运算，这是理解线性时不变（LTI）系统特性的核心。通过对卷积的深入理解，读者将能够预测LTI系统对任意输入信号的响应。 第三章：离散时间系统的描述与分析 本章将重点介绍离散时间LTI系统的时域分析。我们将详细讲解差分方程的表示方法，以及如何通过求解差分方程来获得系统的零输入响应（暂态响应）和零状态响应（强迫响应）。 我们将引入脉冲响应的概念，并证明其在LTI系统分析中的重要性。通过脉冲响应，我们可以完全刻画一个LTI系统的行为。 第二部分：频率域分析与变换 第四章：傅里叶变换与离散傅里叶变换（DFT） 本章是本书的重点之一，将深入探讨信号的频率特性。我们将从连续时间傅里叶变换（CTFT）的性质出发，引出离散时间傅里叶变换（DTFT）的概念，进而阐述离散傅里叶变换（DFT）的定义、推导及其基本性质，如周期性、对称性、线性和时移性、频率移性、卷积性质、帕塞瓦尔定理等。 我们将详细介绍DFT在信号频谱分析中的应用，并讨论其在实际计算中的限制。 第五章：快速傅里叶变换（FFT）算法 DFT虽然在理论上非常有用，但直接计算其复杂度很高。本章将重点介绍各种快速傅里叶变换（FFT）算法，特别是Cooley-Tukey算法。我们将详细解析FFT算法的原理、蝶形运算以及如何将一个N点的DFT分解为更小的DFT。 通过对FFT算法的学习，读者将能够高效地计算DFT，从而在实际应用中节省大量的计算资源。 第六章：Z变换及其性质 Z变换是分析和设计离散时间系统（特别是LTI系统）的强大数学工具。本章将定义Z变换和逆Z变换，并详细介绍其重要性质，如线性性、时移性、尺度变换性、卷积性质、微分性质等。 我们将重点讨论收敛域（ROC）的概念及其重要性，它能够帮助我们确定系统的稳定性和因果性。 第七章：Z变换在系统分析中的应用 本章将深入探讨Z变换在离散时间系统分析中的实际应用。我们将利用Z变换将差分方程转换为代数方程，从而方便地求解系统的零状态响应。 我们将介绍传递函数（系统函数）的概念，并分析其与系统零、极点之间的关系，以及它们如何影响系统的频率响应和稳定性。 第三部分：数字滤波器的设计与实现 第八章：数字滤波器概述与FIR滤波器设计 数字滤波器是数字信号处理中最核心的应用之一。本章将首先介绍数字滤波器的基本概念、分类（IIR和FIR）以及滤波器设计的基本要求（幅度响应、相位响应、过渡带等）。 我们将重点介绍有限脉冲响应（FIR）滤波器的设计方法，包括窗函数法（矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱叶窗等）、频率采样法和最优设计法（切比雪夫逼近）。我们将详细讲解不同窗函数的特点及其对滤波器性能的影响。 第九章：IIR滤波器设计 本章将重点介绍无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计方法。我们将探讨如何利用模拟滤波器的经典设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）通过脉冲响应不变法、双线性变换法等双线性变换方法转换为数字滤波器。 我们将分析IIR滤波器在幅度和相位响应上的特性，以及其在设计时可能遇到的问题，如稳定性分析。 第十章：滤波器实现的结构 设计出的滤波器需要被转化为实际的算法实现。本章将介绍FIR和IIR滤波器在数字计算机或DSP芯片上的实现结构，包括直接型、规范型（串联、并联、级联）等。 我们将讨论不同结构在计算复杂度、数值精度和稳定性方面的差异，帮助读者选择最适合特定应用的实现方案。 第四部分：信号处理的进阶主题与应用 第十一章：抽样定理与信号重建 本章将回顾并深入讨论奈奎斯特-香农抽样定理，阐述连续时间信号离散化的理论基础。我们将详细分析过抽样、欠抽样的情况，以及它们的后果。 我们将介绍信号重建的常用方法，如理想插值、零阶保持、一次保持等，并分析它们的优缺点。 第十二章：信号的谱分析 在实际应用中，对信号进行精确的频谱分析至关重要。本章将介绍不同类型的谱估计方法，包括周期图法、改进的周期图法、Welch方法、以及现代谱估计方法（如AR模型、ARMA模型）。 我们将分析各种方法的性能特点、计算复杂度以及在不同信号场景下的适用性。 第十三章：应用案例与进阶话题 本章将结合实际工程应用，展示数字信号处理在不同领域的应用，例如： 通信系统： 数字调制解调、信道编码。 音频处理： 音频压缩、回声消除、语音识别。 图像处理： 图像增强、滤波、压缩。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）的分析。 此外，本章还会简要介绍一些进阶话题，如自适应滤波器、多速率信号处理、小波变换等，为读者进一步深入学习提供方向。 学习方法与建议 本书的编写力求理论与实践相结合。在阅读本书的过程中，我们建议您： 1. 理解数学基础： 尽管本书力求直观，但扎实的复变函数、线性代数和概率论基础将极大地帮助您理解DSP的精髓。 2. 勤加练习： 每章末都附有习题，请务必动手演算。理论知识只有通过实践才能真正掌握。 3. 编程实现： 强烈建议读者利用MATLAB、Python（NumPy, SciPy）、C/C++等工具，将书中的算法和滤波器设计实现出来，观察其性能，并尝试修改参数。 4. 关注应用： 尝试将所学知识与您感兴趣的实际应用领域联系起来，这将大大增强您的学习动力。 5. 参考资料： 如果对某些概念感到困惑，不要犹豫查阅更深入的参考书籍或在线资源。 结语 数字信号处理是一门既有深厚理论基础又充满实际应用价值的学科。掌握数字信号处理的原理和方法，意味着掌握了分析和操控信息世界的关键技术。《数字信号处理导论》期望能成为您开启数字信号处理精彩旅程的可靠向导，帮助您在瞬息万变的数字时代，更好地理解和运用信息的力量。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地面对和解决各种信号处理问题，为您的学习和工作注入新的活力。
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