測控技術與儀器專業本科係列教材：數字信號處理 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

《數字信號處理》係統地闡述瞭數字信號處理的基本概念、基本原理、分析方法以及處理技術。全書共分5章，內容包括離散時間信號與係統的基本概念、時域分析、頻域分析以及z域分析；離散傅裏葉變換及其快速算法，快速傅裏葉變換的應用；信號的相關以及頻譜分析；數字濾波器的基本概念、設計方法以及實現的網絡結構。結閤各章的重點和難點內容，配有例題和習題。
《數字信號處理》著重基礎知識和理解深度，對各知識點的敘述嚴謹、簡潔明瞭，強調理論與技術應用的結閤。《數字信號處理》可作為普通高等院校信息工程、電子科學與技術、測控技術與儀器、生物醫學工程、自動化、通信與信息處理等電子信息類專業本科生的教材，也可供從事數字信號及信息處理方麵工作的教師和科技工作者參考。

目錄

第1章 緒論
1.1 數字信號處理的發展曆史
1.2 信號處理的基本概念和數字信號處理的特點
1.2.1 信號和信號處理的基本概念
1.2.2 數字信號處理的特點
1.3 數字信號處理的基本內容
1.3.1 係統的基本組成
1.3.2 基本內容
1.4 數字信號處理技術的應用

第2章 離散時間信號與係統
2.1 離散時間信號的時域分析
2.1.1 離散時問信號——序列
2.1.2 常用的典型序列
2.1.3 序列的周期性
2.1.4 序列的基本運算
2.1.5 任意序列的錶示
2.2 綫性移不變離散時間係統的時域分析
2.2.1 綫性移不變係統的定義
2.2.2 單位取樣響應
2.2.3 綫性移不變係統輸入輸齣關係描述——序列綫性捲積
2.2.4 綫性捲積的性質和計算方法
2.2.5 係統的穩定性及因果性
2.2.6 常係數綫性差分方程
2.3 離散時間信號與係統的頻域分析
2.3.1 序列的傅裏葉變換——頻譜
2.3.2 DTFT的性質
2.3.3 係統的頻域分析——頻率響應特性
2.4 離散時間信號與係統的z域分析
2.4.1 z變換的定義及其收斂域
2.4.2 z變換的基本性質及定理
2.4.3 逆z變換及其計算方法
2.4.4 差分方程的z域求解
2.4.5 係統函數
2.4.6 零、極點分析與係統頻率響應特性
2.5 連續時間信號的數字處理
2.5.1 取樣定理
2.5.2 連續時間信號頻譜與序列頻譜的關係
2.5.3 連續時間係統的數字實現
習題

第3章 離散傅裏葉變換及其快速算法
3.1 周期序列的傅裏葉分析——離散傅裏葉級數（DFS）
3.1.1 連續時間周期信號的傅裏葉分析——傅裏葉級數
3.1.2 離散傅裏葉級數及其性質
3.2 有限長序列的離散頻域分析——離散傅裏葉變換（DFT）
3.2.1 離散傅裏葉變換的導齣及其定義
3.2.2 離散傅裏葉變換的性質
3.2.3 離散傅裏葉變換與序列頻譜、序列z變換的關係
3.2.4 四種形式的傅裏葉變換
3.3 離散傅裏葉變換的快速算法——快速傅裏葉變換（FFT）
3.3.1 直接計算DFT的問題
3.3.2 FFT的算法依據
3.3.3 基-2時域抽取FFT算法
3.3.4 基-2頻域抽取FFT算法
3.3.5 IDFT及實序列DFT的快速計算
3.3.6 其他的FFT算法
3.4 快速傅裏葉變換的應用
3.4.1 計算綫性捲積
3.4.2 計算綫性相關
習題

第4章 相關與譜分析
4.1 連續確知信號的頻譜分析
4.1.1 用DFT對連續時間信號進行譜分析的原理和公式推導
4.1.2 譜分析中的誤差來源和減小誤差的措施
4.1.3 利用DFT對連續時間信號進行頻譜分析的
參數選擇
4.2 離散時間序列的頻譜分析
4.3 周期信號的頻譜分析
4.4 序列的相關和功率譜分析
4.4.1 相關函數的定義與性質
4.4.2 相關與捲積的關係
4.4.3 序列的能量譜與功率譜
習題

第5章 數字濾波器的設計與實現
5.1 概述
5.2 IIR數字濾波器的設計
5.2.1 模擬低通。IIR濾波器的設計
5.2.2 從模擬低通IIR濾波器設計數字低通IIR濾波器
5.2.3 其他類型IIR濾波器的設計
5.3 FIR數字濾波器的設計
5.3.1 FIR數字濾波器的特點
5.3.2 綫性相位FIR數字濾波器的特性
5.3.3 綫性相位FIR數字濾波器的設計
5.3.4 FIR與IIR數字濾波器的比較
5.4 數字濾波器的實現
5.4.1 IIR數字濾波器的基本結構
5.4.2 FIR數字濾波器的基本結構
習題
參考文獻

精彩書摘

第1章 緒論
1.1 數字信號處理的發展曆史
數字信號處理是自20世紀60年代以來迅速發展的一門學科，它的發源最早可以追溯到17世紀。當時齣現瞭有限差分方法、數值積分方法和數字內插方法，用以解決與連續變量和函數相關的物理問題。大約在20世紀50年代，隨著大型數字計算機的齣現，數字信號處理纔開始真正興起。最初的應用主要是對模擬信號處理方法的仿真。直到20世紀60年代，數字信號處理的理論纔基本形成。1965年，庫利（J.W.Cooley）和圖基（J.W.Tukey）提齣瞭快速傅裏葉變換（FFT），用於實現離散傅裏葉變換（DFT）的快速計算；20世紀70年代，大規模集成電路（LSI）以及芯片技術的發展進一步為數字信號處理的技術實現提供瞭硬件基礎，極大地推動瞭數字信號處理理論的實際應用。從那時起，數字信號處理的理論和應用研究有瞭巨大的突破和長足的發展。
1.2 信號處理的基本概念和數字信號處理的特點
1.2.1 信號和信號處理的基本概念
（1）信號的概念
信號廣泛存在於自然界和我們的日常生活中，比如我們聽到的聲音、看到的圖片、感受到的溫度和壓力等。信號究竟怎麼定義呢?所謂信號就是含有信息的載體。它可以是傳載信號的函數，也可以是攜帶信息的任何物理量。信號可以是客觀存在的，也可以是人為有目的産生的。根據載體的不同，信號可以是電的、磁的、光的、聲的、機械的、熱的等等。但在各種信號中，電信號是最便於傳輸、處理和重現的，因此也是應用最廣泛的。許多非電信號如溫度、壓力都可通過適當的傳感器變換成電信號，所以對電信號的研究具有普遍的意義。從數學上，信號都可以錶示為獨立自變量的函數。

前言/序言

隨著現代信息科學和計算機技術的進步，數字信號處理作為一門理論與技術應用密切結閤的學科得到瞭飛速的發展和各個領域的廣泛應用。數字信號處理的基礎知識是信息工程、電子科學、通信工程等電子信息類專業必須掌握的專業基礎知識和必修內容。為瞭滿足教學中對數字信號處理教材的需求，同時結閤學科發展帶來的新技術與新應用，在參考國內外同類優秀教材的基礎上編寫瞭這本教材用書。
在編寫本書的過程中，有一個清晰的指導思想和明確的用書定位，那就是用作大學本科生教材。基於這個齣發點，本書力求具有以下幾個特點：
（1）根據教學大綱的要求，在內容的組織安排上重點放在必須講授的基礎知識，同時不失課程內容的完整性。
（2）強調基本概念和基本理論，突齣各章節的重難點內容。在對各知識點的敘述中，理論推導嚴謹，闡述簡單明白易懂，既體現本課程理論性強的特點又感覺淺顯易學。
（3）注意理論知識與實際應用的聯係。數字信號處理是一門理論性和實踐性都很強的課程。在編寫時充分注意到這一特點。在論述理論知識點的同時講述在實踐應用中的實際考慮情況，並給齣適當的例題。這不僅利於對理論知識的理解，同時增加瞭對知識運用的實感。全書內容共分5章。第1章概述瞭信號、係統、信號處理的基本概念，數字信號處理的發展曆史和特點，數字信號處理的主要內容與關聯關係以及數字信號處理技術的典型應用。
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