数字信号处理（第3版）/“十二五”职业教育国家规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈树新 编

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• 数字信号处理
• 信号处理
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• 高等教育
• 教材
• 职业教育
• 第三版
• 十二五规划
• 工程技术

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040419252

版次：3

商品编码：11633163

包装：平装

丛书名： “十二五”职业教育国家规划教材

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：227

字数：370000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字信号处理（第3版）/“十二五”职业教育国家规划教材》是“十二五”职业教育国家规划教材。
　　《数字信号处理（第3版）/“十二五”职业教育国家规划教材》全面系统地介绍了数字信号处理的基本概念、基本原理和基本分析方法，同时还简要介绍了数字信号处理相关的硬件原理和软件仿真方面的知识。《数字信号处理（第3版）/“十二五”职业教育国家规划教材》共分7章，具体内容包括：连续信号与系统的分析，离散信号与系统的分析，离散傅里叶变换及其快速算法，ⅡR数字滤波器的理论与设计，FIR数字滤波器的理论与设计，DSP技术的应用，数字信号处理实验。
　　编者根据多年的教学实践经验，在内容上注重理论与实践的结合，注意从基本技能等方面培养学生，强调理论教学与实践教学的并重。通过对课程内容的优化和提炼，使得内容讲述由浅入深、简明透彻、概念清晰、重点突出，既便于教师组织教学，又利于学生自学。
　　《数字信号处理（第3版）/“十二五”职业教育国家规划教材》可作为高职高专院校电类相关专业“数字信号处理”课程的教材，也可供其他专业学生和工程技术人员阅读和参考，还可作为“数字信号处理”理论培训教材使用。

内页插图

目录

理论篇
第1章 连续信号与系统的分析.
1.1 连续信号与系统的时域分析
1.1.1 信号的分类
1.1.2 阶跃信号和冲激信号
1.1.3 系统的分类
1.1.4 冲激响应和线性卷积积分
1.2 连续信号与系统的频域分析
1.2.1 周期信号的频谱分析
1.2.2 非周期信号的频谱分析
1.2.3 傅里叶变换的性质及应用
1.3 连续信号与系统的复频域分析
1.3.1 拉普拉斯变换
1.3.2 拉普拉斯变换的性质
1.3.3 拉普拉斯逆变换
1.4 系统函数与系统特性分析
1.4.1 系统函数
1.4.2 零、极点分布对系统特性的影响
小结
习题
第2章 离散信号与系统的分析
2.1 离散信号与系统的时域分析
2.1.1 常用的典型序列
2.1.2 序列的运算
2.1.3 线性时不变离散系统
2.1.4 离散系统的因果性和稳定性
2.2 模拟信号的数字处理方法
2.2.1 取样及取样定理
2.2.2 数字信号转换成模拟信号
2.3 序列的傅里叶变换
2.3.1 变换的定义
2.3.2 变换的性质
2.3.3 Xa与X之间的关系
2.4 序列的z变换
2.4.1 z变换的定义
2.4.2 序列特性对收敛域的影响
2.4.3 逆z变换
2.4.4 z变换的主要性质和定理
2.5 利用z变换分析线性离散系统
2.5.1 差分方程的z变换解
2.5.2 系统函数的构建与分析
小结
习题
第3章 离散傅里叶变换及其快速算法
3.1 DFT的定义及物理意义
3.1.1 D盯的定义
3.1.2 DFT和z变换的关系
3.1.3 DFT的线性和周期性
3.2 离散傅里叶变换的性质
3.2.1 循环移位性质
3.2.2 循环卷积定理
3.2.3 DFT的对称性
3.3 频域取样定理
3.3.1 频域取样过程
3.3.2 利用频域取样信号恢复原始信号
3.4 快速傅里叶变换（FFT）
3.4.1 从DFT到FFT
3.4.2 时域抽取法基一2FFT算法
3.4.3 频域抽取法基一2FFT算法
3.5 FFT算法实现和改进措施
3.5.1 FTT算法实现的特点与规律
3.5.2 改进FFT算法措施
3.6 FFT的应用举例
3.6.1 利用FFT计算IDFT
3.6.2 利用FFT计算线性卷积
3.6.3 利用DFT对信号进行谱分析
小结
习题

技术篇
第4章 ⅡR数字滤波器的理论与设计
4.1 数字滤波器的基本概念
4.1.1 数字滤波器的分类
4.1.2 数字滤波器的技术要求和
设计步骤
4.2 模拟滤波器的设计
4.2.1 模拟低通滤波器的设计指标
4.2.2 巴特沃斯低通滤波器的设计
4.2.3 模拟高通、带通、带阻滤波器的设计
4.3 ⅡR数字滤波器的设计
4.3.1 脉冲响应不变法
4.3.2 双线性变换法
4.3.3 数字高通、带通和带阻滤波器设计
4.3.4 零、极点累试法
小结
习题
第5章 FIR数字滤波器的理论与设计
5.1 FIR数字滤波器特性
5.1.1 线性相位条件
5.1.2 线性相位FIR数字滤波器幅度特性
5.1.3 线性相位FIR数字滤波器零点分布和网络结构
5.2 利用窗函数法设计FIR数字滤波器
5.2.1 窗函数设计法的基本思想
5.2.2 常用的窗函数
5.2.3 用窗函数法设计FIR数字滤波器
5.3 利用频率取样法设计FIR数字滤波器
5.3.1 FTR网络的频率取样结构
5.3.2 频率取样法的基本思想
5.3.3 频率取样法需要解决的问题与对策
5.4 ⅡR和FIR数字滤波器的比较
小结
习题

应用篇
第6章 DSP技术的应用
6.1 DsP技术的概念及其发展
6.1.1 DSP系统的基本概念
6.1.2 芯片选择
6.1.3 DSP发展
6.2 DSP的主要结构特点
6.2.1 哈佛结构
6.2.2 硬件乘法器和特殊的DSP指令
6.2.3 指令系统的多级流水线
6.2.4 其他特点
6.3 TMS320F2812的主要特点
6.3.1 TMS320x28x系列芯片
6.3.2 TMS320F281x系列芯片的主要性能
6.3.3 其他系列DSP
6.4 DSP的开发环境
6.4.1 C编译器
6.4.2 汇编语言工具
6.4.3 系统集成与调试工具
6.4.4 集成开发环境ccs简介
6.4.5 DSP的操作系统
小结
习题
第7章 数字信号处理实验
实验1 MATLAB基础及基本信号产生
实验2 时域取样与频域取样
实验3 信号、系统及响应
实验4 应用快速傅里叶变换对信号进行频谱分析
实验5 用脉冲响应不变法设计ⅡR数字滤波器
实验6 用窗函数法设计FIR数字滤波器
实验7 信号幅度调制与解调
实验8 信号滤波
附录 MATLAB编程简介
部分习题答案
参考文献

数字信号处理（第3版）/“十二五”职业教育国家规划教材 简介 引言 数字信号处理（DSP）作为现代信息技术的核心驱动力之一，在通信、医疗、音频、视频、控制以及科学研究等众多领域发挥着不可或缺的作用。随着科技的飞速发展，对信号的处理能力和精度提出了越来越高的要求，DSP技术的重要性也日益凸显。本书《数字信号处理（第3版）》紧随时代步伐，融合了最新的学术研究成果与工程实践经验，并结合“十二五”职业教育国家规划教材的定位，力求为广大职业院校的师生提供一本体系完整、内容先进、实用性强的DSP教材。本书旨在系统、深入地讲解数字信号处理的基本原理、核心算法、实现方法及其在实际工程中的应用，帮助读者建立扎实的理论基础，掌握关键的工程技能，为未来在相关领域的学习与工作打下坚实的基础。 本书特色与亮点 1. 体系化与循序渐进的教学设计： 本书遵循数字信号处理的学习规律，从最基础的概念入手，逐步深入到复杂的算法和应用。章节安排合理，逻辑清晰，由浅入深，确保读者能够循序渐进地掌握DSP的知识体系。从离散时间信号和系统的基本概念，到傅里叶变换、Z变换等核心数学工具，再到数字滤波器的设计与实现，以及自适应信号处理和谱估计等高级主题，每个环节都经过精心设计，力求让读者在理解的基础上融会贯通。 2. 理论与实践相结合的教学理念： 本书在讲解理论知识的同时，高度重视其实际应用。书中不仅详细阐述了各种DSP算法的数学原理，还提供了大量的工程实例和应用场景，帮助读者理解理论知识在现实世界中的价值和意义。通过对实际问题的分析和求解，读者可以深刻体会DSP在解决工程难题中的强大能力。 3. 丰富多样的案例分析与仿真演示： 为了增强教材的直观性和可操作性，本书收录了大量经典的DSP应用案例，涵盖了语音信号处理、图像处理、通信系统、生物医学信号分析等多个领域。同时，书中通过Matlab/Simulink等主流仿真工具的演示，直观地展示了算法的运行过程和处理效果，让读者能够亲身感受DSP的魅力，并将所学知识应用于实际的仿真和设计中。 4. “十二五”职业教育国家规划教材的定位： 本书充分考虑了职业教育的特点和要求，注重培养学生的动手能力、解决实际问题的能力以及团队协作精神。教材内容紧密结合职业技能培养目标，突出工程实践和技能训练，旨在培养具有扎实理论功底和良好工程素质的高技能人才。 5. 前沿技术的引入与展望： 在保持DSP核心内容完整性的基础上，本书还适度引入了近年来发展迅速的新技术和新方法，如多速率信号处理、小波变换在信号分析中的应用，以及一些与嵌入式DSP系统相关的设计理念，为读者提供更广阔的视野和更前沿的知识储备。 主要内容概述 第一部分：数字信号处理基础 第一章 绪论： 介绍数字信号处理的概念、发展历程、重要性及其在各行各业的应用前景。阐述本书的整体结构和学习目标，为读者建立对DSP的宏观认识。 第二章 离散时间信号与系统： 深入讲解离散时间信号的表示方法（如单位抽样信号、单位阶跃信号）、分类（如周期信号、能量信号、功率信号）以及基本运算（如时移、尺度变换、反转）。系统地介绍离散时间系统的基本概念、分类（如线性、时不变、因果、稳定性），以及系统的基本特性。 第三章 线性时不变系统（LTI系统）的分析： 详细阐述LTI系统的时域分析方法，重点介绍卷积运算在LTI系统响应计算中的作用。引入差分方程描述LTI系统，并分析其零输入响应和零状态响应。 第四章 傅里叶变换及其性质： 讲解连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT）的概念、计算方法及其重要的性质，如线性、时移、尺度变换、卷积定理等。这是理解后续信号频谱特性的基础。 第五章 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 介绍DFT的定义、计算及其在离散时间信号频谱分析中的重要作用。着重讲解FFT算法，包括蝶形运算、基-2 FFT算法（按时间抽选和按频率抽选），以及其计算效率的优势，为实际工程应用奠定基础。 第六章 Z变换及其性质： 引入Z变换作为分析离散时间信号和系统的强大数学工具，详细讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性质，如线性、时移、反变换、卷积定理等。 第二部分：数字滤波器设计与实现 第七章 数字滤波器概述： 介绍数字滤波器的基本概念、分类（如FIR滤波器和IIR滤波器）、性能指标（如通带、阻带、过渡带、截止频率、衰减度）以及滤波器的基本功能（如低通、高通、带通、带阻）。 第八章 FIR滤波器设计： 详细讲解FIR滤波器的设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱叶窗）和频率采样法。深入分析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： 介绍IIR滤波器设计的基本思路，包括将模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）通过变换方法（如双线性变换法、脉冲不变法）映射到数字域。讲解不同模拟滤波器原型的特性及其在数字滤波器设计中的应用。 第十章 滤波器实现： 讲解数字滤波器在硬件或软件上的实现结构，包括直接型、级联型、并联型结构。讨论不同结构在计算量、稳定性、数值精度等方面的优劣。 第三部分：高级数字信号处理技术 第十一章 多速率信号处理： 介绍多速率信号处理的基本概念，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。讲解多速率信号处理在信号压缩、数据采集、通信系统中的应用。 第十二章 自适应信号处理： 介绍自适应滤波器的基本原理和结构，重点讲解最小均方（LMS）算法及其变种。分析自适应滤波器在噪声消除、均衡、预测等方面的应用。 第十三章 谱估计： 讲解经典谱估计方法（如周期图法）的原理和局限性。介绍现代谱估计方法，如模型法（AR模型、MA模型、ARMA模型）、多重信号分类（MUSIC）算法等，并分析其在信号分析和识别中的优势。 第十四章 数字信号处理在通信系统中的应用： 介绍DSP在调制解调、信道均衡、信号检测、纠错编码等通信系统关键环节中的应用。 第十五章 数字信号处理在图像与语音处理中的应用： 讲解DSP在图像滤波、边缘检测、特征提取、图像压缩等图像处理技术中的应用。同时，介绍语音信号的采样、量化、编码，以及语音识别、语音合成等相关技术。 附录 附录A Matlab/Simulink在DSP中的应用示例： 提供一些常用的Matlab/Simulink函数和工具箱在DSP实验和仿真中的使用指南。 附录B DSP工程项目实践指导： 提供一些简单的DSP项目的设计思路和实现步骤，鼓励读者将理论知识应用于实际工程项目。 结语 《数字信号处理（第3版）》不仅是一本理论教材，更是一本指导实践的工具书。通过对本书的学习，读者将能够深入理解数字信号处理的理论精髓，掌握实际工程中常用的算法和技术，为应对未来信息技术领域不断变化的挑战做好充分准备。我们希望本书能够成为广大职业院校学生和相关领域从业者的良师益友，在他们的学习和职业生涯中发挥积极而深远的作用。

评分☆☆☆☆☆

初识这本书，纯粹是被其“国家规划教材”的光环所吸引，想着既然是国家层面的推荐，内容必然是扎实且体系完整的。拿到书后，翻开第一页，就被其严谨的排版和丰富的章节标题所震撼。作为一名初学者，我最担心的是理论过于抽象，难以理解。然而，这本书的叙述方式非常贴合实际，从最基本的概念入手，层层递进，将复杂的数学推导用通俗易懂的语言解释清楚。尤其是在信号的采样、量化和编码这些基础环节，作者用了大量的图示和类比，让我这种理工科背景不强的人也能迅速把握核心要义。它并没有直接跳入高深的算法，而是先把“为什么”和“是什么”讲透，再引出“怎么做”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子信息工程专业的学生，课程设置中少不了数字信号处理这门核心课程。在老师的推荐下，我选择了这本书作为学习的参考。这本书的优点在于其结构的严谨性和内容的全面性。它不仅涵盖了数字信号处理的基础理论，例如采样定理、量化误差、离散时间系统、傅里叶变换等，还对一些更深入的主题进行了探讨，如功率谱估计、相关分析以及各种滤波器的设计和实现。我特别喜欢它在讲解滤波器设计的部分，提供了多种设计方法，并详细分析了各自的优劣，这对于理解不同应用场景下应该选择哪种滤波器非常有帮助。书中的公式推导清晰明了，并且提供了许多有助于理解的插图和表格，让复杂的理论变得易于掌握。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职的工程师，需要不断更新知识库以应对日益复杂的项目需求。在工作实践中，经常会遇到信号去噪、滤波、频谱分析等问题，而这些正是数字信号处理的核心应用。选择这本书，很大程度上是希望它能提供一套系统化的解决方案和理论支撑。这本书的内容深度和广度都恰到好处，它不仅涵盖了傅里叶变换、Z变换等经典理论，更在后面章节详细介绍了滤波器设计、自适应滤波、谱估计等实用技术，这些内容与我日常工作中遇到的挑战息息相关。它不是那种浮光掠影的科普读物，而是真正能指导实践的工具书。书中的许多例题都贴近工程实际，解答也非常详尽，让我能够将理论知识快速转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始我对“十二五”职业教育国家规划教材的定位有些疑虑，担心它会过于偏重理论而忽略了工程实践中的细节。但阅读过程中，我发现我的担忧是多余的。这本书在理论讲解之外，还融入了大量的算法实现细节和编程思路。作者在介绍各种算法时，会详细讲解其原理、优缺点，甚至提供伪代码或Python/MATLAB的实现示例，这对于想要将理论付诸实践的读者来说，简直是福音。它不像某些纯理论的书籍那样，让你学完后却不知道如何下手。这本书提供了一条从理解原理到动手实践的清晰路径，让我能更自信地在实际项目中应用所学知识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对数字信号处理领域充满好奇心的学生，我尝试阅读了市面上不少相关的书籍。而这本《数字信号处理（第3版）》无疑是我近期阅读过的最令我印象深刻的一本。它在内容组织上非常精妙，从最基础的信号概念、系统响应，逐步深入到离散傅里叶变换、快速傅里叶变换，再到滤波器理论和设计，最后还涵盖了更高级的自适应信号处理和应用。每个章节之间的衔接都非常自然流畅，让我能够循序渐进地建立起完整的知识体系。尤其吸引我的是，作者在解释一些复杂的数学概念时，总是能巧妙地结合直观的图形和形象的比喻，让原本枯燥的公式变得生动有趣，极大地降低了学习的门槛。