數字信號處理/高等院校信息與通信工程係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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鬍念英 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 通信工程
• 高等教育
• 教材
• 信息工程
• 數字電路
• 濾波器
• 傅裏葉變換
• MATLAB

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302410379

版次：1

商品編碼：11876028

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 高等院校信息與通信工程係列教材

開本：16開

齣版時間：2016-02-01

用紙：膠版紙

編輯推薦

本書配套提供精心編製的教學課件（PPT），可到清華大學齣版社網站本書頁麵下載。本書特色如下：

l 知識體係完善：在編寫思路上體現教材內容與學生學習的客觀規律；注重內容編排的邏輯性，前後銜接自然，重難點分散，利於快速掌握。

l 理論聯係實踐：重視基本概念、基本原理與基本分析方法的同時，兼顧信號處理的技術與應用；全書貫穿大量示例，便於舉一反三，動手實踐。

l 計算機輔助分析：引入MATLAB程序，充分利用工程仿真的手段，解決數字信號處理的計算問題。

l 習題豐富多樣：書中各章都安排瞭與該章知識點有關的例題和習題，強化鞏固練習。

內容簡介

　　本書係統闡述數字信號處理的基本概念、基本理論、基本分析方法和實現方法。全書共有7章： 第1章和第2章討論離散時間信號與係統的基本理論，包括離散時間信號和離散時間係統、z變換和離散時間傅裏葉變換、離散時間係統的係統函數和頻率響應； 第3章講述離散傅裏葉級數、離散傅裏葉變換的基本概念及利用離散傅裏葉變換對連續信號進行頻譜分析的方法； 第4章講述快速傅裏葉變換的原理及其應用； 第5章和第6章討論IIR數字濾波器及FIR數字濾波器的基本原理和實現方法； 第7章討論多速率信號處理的基本理論及方法。各章均安排有大量的實例及用MATLAB求解問題的實例，以幫助讀者更好地理解所講內容。 本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、生物醫學工程、電氣工程、信息工程、電子科學與技術、自動化等專業的本科生教材，也可作為相關專業技術人員的參考書。

前言/序言

數字信號處理/高等院校信息與通信工程係列教材

信號的奧秘：從感知到智能的旅程 編者按： 我們的世界充斥著各種各樣的信號，從無形的電波到觸手可及的聲音，再到肉眼不可見的分子波動。這些信號承載著豐富的信息，是理解和改造世界的基石。本書旨在帶領讀者穿越信號的海洋，揭示其內在的規律，掌握解析和操控信號的強大工具，為信息科學、通信工程、人工智能等前沿領域打下堅實的基礎。 第一篇：信號的語言——基礎概念與數學模型 在深入探索信號的世界之前，我們需要掌握其最基本的語言——數學。本篇將從最直觀的感知齣發，逐步構建起描述信號的數學框架。 認識信號的本質： 我們將從日常生活中常見的信號入手，例如聲音的起伏、圖像的明暗變化、無綫電的傳輸等，讓讀者初步感知信號的豐富性與普遍性。隨後，引入信號作為時間的函數或空間的函數的概念，明確信號是承載信息的載體。 信號的分類與特徵： 信號並非韆篇一律，它們有著各自的“性格”和“特徵”。我們將詳細介紹連續時間信號與離散時間信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等基本分類，並深入探討幅度、頻率、相位、頻譜等關鍵特徵，理解這些特徵如何決定信號的性質和信息內容。 經典信號的構建： 為瞭方便後續的分析，我們將引入一些具有代錶性的經典信號，如單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等。這些信號如同構建復雜結構的“積木”，是理解更復雜信號的基礎。我們將詳細講解它們的數學定義、圖形錶示及其在實際中的意義。 傅裏葉分析的鑰匙： 信號的頻譜是其“身份證明”，它揭示瞭信號由哪些頻率成分組成。傅裏葉級數和傅裏葉變換是打開頻譜之門的鑰匙。本篇將係統地介紹傅裏葉級數在錶示周期信號中的應用，以及傅裏葉變換如何將非周期信號分解為連續的頻率成分。我們將通過豐富的例子，讓讀者直觀理解頻譜的概念，並掌握計算信號頻譜的基本方法。 拉普拉斯變換的拓展： 對於包含瞬態響應和復頻率特性的信號，傅裏葉變換有時顯得力不從心。拉普拉斯變換作為傅裏葉變換的推廣，能夠更好地處理這些情況。我們將介紹拉普拉斯變換的定義、性質，以及它在求解微分方程和分析係統響應中的強大威力。 Z變換的離散世界： 隨著數字技術的飛速發展，離散時間信號的分析變得尤為重要。Z變換是離散時間信號的“傅裏葉變換”，它將離散信號的頻域分析引入瞭復平麵。本篇將詳細講解Z變換的定義、性質，以及它在處理離散係統和分析數字濾波器中的關鍵作用。 第二篇：信號的處理——濾波、采樣與變換 獲得瞭描述信號的數學工具後，我們便可以開始對信號進行“加工”和“改造”，以提取有用信息，抑製乾擾，或將其轉化為更適閤傳輸和處理的形式。 綫性時不變（LTI）係統的建模： 現實世界中的許多信號處理過程都可以近似為LTI係統。本篇將深入探討LTI係統的概念，以及捲積運算在描述LTI係統輸入輸齣關係中的核心地位。我們將通過直觀的圖示和演算，幫助讀者理解捲積的物理意義。 濾波器的設計與應用： 濾波器是信號處理中最核心的工具之一，它能夠選擇性地允許某些頻率成分通過，同時阻止另一些頻率成分。我們將詳細介紹低通、高通、帶通、帶阻等基本濾波器類型，並講解它們在去除噪聲、增強信號、分離信號等方麵的廣泛應用。讀者將學習到如何根據實際需求選擇和設計閤適的濾波器。 信號的采樣： 將連續時間信號轉化為離散時間信號是數字信號處理的第一步，這個過程稱為采樣。奈奎斯特-香農采樣定理是核心理論，它告訴我們如何選擇閤適的采樣頻率纔能無損地恢復原始信號。本篇將深入剖析采樣定理，並討論實際采樣中可能遇到的問題，如混疊及其解決辦法。 量化與編碼： 采樣後的離散信號仍然是連續幅度的，要將其輸入數字計算機，還需要將其幅度離散化，這個過程稱為量化。量化過程會引入量化誤差，本篇將探討不同量化策略及其對信號質量的影響。隨後，我們將簡要介紹編碼的基本概念，將量化後的數值轉化為計算機可識彆的數字信息。 傅裏葉變換的深入探索： 在掌握瞭LTI係統和采樣等概念後，我們將迴過頭來更深入地探討傅裏葉變換。離散傅裏葉變換（DFT）是處理有限長離散信號的關鍵，而快速傅裏葉變換（FFT）算法的齣現則極大地提高瞭DFT的計算效率，使其在實際應用中成為可能。本篇將詳細介紹DFT的原理和FFT的算法思想。 其他重要的信號變換： 除瞭傅裏葉變換和拉普拉斯變換，還有其他一些重要的信號變換，例如離散餘弦變換（DCT）、Walsh-Hadamard變換等，它們在圖像壓縮、語音處理等領域有著獨特的應用。本篇將對這些變換進行介紹，並展示它們各自的優勢和適用場景。 第三篇：通信的藝術——信號的傳輸與調製 信號的産生和處理是為瞭傳遞信息，而通信係統則是實現信息傳遞的橋梁。本篇將聚焦於信號如何在各種媒介上傳輸，以及如何通過調製技術來提高傳輸效率和可靠性。 信息論的基礎： 在探討通信之前，理解信息的度量和容量至關重要。信息熵、信源編碼等概念將幫助我們量化信息的“多少”，並理解如何高效地壓縮信息。 通信係統的模型： 一個典型的通信係統包含信源、信道、調製解調、接收機等組成部分。本篇將建立一個通用的通信係統模型，並逐一分析各環節的功能和作用。 信號的傳輸媒介： 信號的傳輸需要媒介，如導綫、光縴、自由空間等。我們將探討不同傳輸媒介的特性，以及它們對信號傳輸的影響，例如衰減、失真、噪聲等。 調製技術的原理與演進： 為瞭使信號能夠有效地在信道中傳輸，並區分不同的信號，我們需要對信號進行調製。本篇將詳細介紹模擬調製技術，如調幅（AM）、調頻（FM）、調相（PM），以及數字調製技術，如調幅鍵控（ASK）、調頻鍵控（FSK）、調相鍵控（PSK）、正交幅度調製（QAM）等。我們將分析不同調製方式的優缺點，以及它們在不同通信場景下的應用。 信道容量與編碼： 信道容量是通信係統性能的上限，它描述瞭在給定信道條件下能夠可靠傳輸的最大信息速率。信道編碼是提高通信可靠性的重要手段，它通過在信息中添加冗餘來檢測和糾正錯誤。本篇將介紹一些基本的信道編碼方法，如海明碼、捲積碼等。 多路復用技術： 在實際通信係統中，為瞭提高信道的利用率，常常需要將多個信號同時傳輸。頻分復用（FDM）、時分復用（TDM）、碼分復用（CDM）等多種多路復用技術將得到詳細的闡述。 第四篇：從信號到智能——應用與展望 信號處理和通信技術的發展，為人工智能、機器學習等新興領域提供瞭強大的支撐。本篇將帶領讀者展望信號處理的未來應用，並探討其在構建智能世界中的關鍵作用。 語音信號處理： 從語音識彆到語音閤成，再到聲紋識彆，語音信號處理在人機交互、智能助手等領域發揮著舉足輕重的作用。 圖像與視頻信號處理： 圖像壓縮、圖像增強、目標識彆、視頻分析等技術，驅動著計算機視覺、自動駕駛、虛擬現實等前沿領域的發展。 生物醫學信號處理： 心電圖、腦電圖等生物信號的分析，為疾病的診斷和治療提供瞭重要的依據。 現代通信係統的發展： 5G、6G等新一代移動通信技術，以及物聯網、衛星通信等，都離不開先進的信號處理和通信理論。 人工智能與信號處理的融閤： 機器學習和深度學習技術在信號特徵提取、模式識彆、信號預測等方麵展現齣巨大的潛力，正在深刻地改變著信號處理的範式。 本書的特色： 理論與實踐並重： 本書不僅深入闡述瞭信號處理和通信工程的核心理論，還通過豐富的算例和實例，展示瞭這些理論在實際問題中的應用。 循序漸進的學習路徑： 學習內容從基礎概念逐步深入，結構清晰，邏輯嚴謹，適閤不同基礎的讀者。 注重數學工具的理解： 強調對傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等數學工具的深刻理解，以及它們在信號處理中的物理意義。 緊跟技術前沿： 關注信號處理和通信工程領域的最新發展和應用趨勢。 目標讀者： 本書適用於高等院校信息與通信工程、電子工程、計算機科學等相關專業本科生、研究生，以及從事信號處理、通信係統、人工智能等領域的研究和開發人員。 結語： 信號的海洋廣闊無垠，智慧的寶藏深藏其中。掌握信號的語言，理解信號的運作，便是掌握瞭通往數字世界和智能未來的鑰匙。本書期待與您一同開啓這段探索信號奧秘的精彩旅程，共同構建一個更加互聯、智能的未來。

評分☆☆☆☆☆

作為一個正在攻讀信息與通信工程專業的學生，我非常看重教材的係統性和權威性。《數字信號處理》這本書給我帶來的驚喜，在於它不僅覆蓋瞭數字信號處理的全部核心知識點，而且邏輯結構非常清晰，層次分明。從最基礎的信號模型、係統響應，到高級的變換理論、參數估計，再到實際的濾波器設計和應用，無一不包含在內。更難能可貴的是，本書在講解過程中，並沒有因為追求內容的全麵而犧牲掉深度，對於一些關鍵性的理論推導，例如Z變換的收斂域、綫性捲積與循環捲積的關係等，都進行瞭深入淺齣的剖析。我特彆喜歡書中關於隨機信號處理的部分，這對於我從事的通信係統性能分析工作至關重要。作者在介紹各種估計方法時，也兼顧瞭理論的嚴謹性和算法的有效性，這讓我對如何處理實際中的噪聲和乾擾有瞭更清晰的認識。這本書的齣現，無疑為我的專業學習提供瞭堅實的基礎和可靠的指引。

評分☆☆☆☆☆

我之前對數字信號處理一直存在一種“霧裏看花”的感覺，覺得它既重要又難以捉摸。直到我接觸瞭這本《數字信號處理》，纔算真正撥開瞭迷霧。這本書的語言風格非常樸實，沒有太多華麗的辭藻，但卻直擊核心，非常接地氣。作者在解釋一些復雜的概念時，善於運用生活中的例子來類比，讓我一下子就能明白其中的道理。例如，在講到抽樣和量化時，作者用一個“拍照”的過程來類比，形象生動，讓人印象深刻。我尤其喜歡書中關於信號的能量和功率譜密度分析的部分，這對於理解信號的頻譜特性非常有幫助，也能為後續的係統設計提供依據。而且，這本書在提供理論講解的同時，也給齣瞭一些實用的技巧和經驗，比如如何選擇閤適的濾波器類型，如何優化算法的計算復雜度等等。這些內容對於我這個剛剛踏入工程領域的小白來說，簡直是太有價值瞭。這本書讓我覺得，數字信號處理並非遙不可及，而是可以被理解、被掌握、並能被應用於解決實際問題的。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號處理》給我最深刻的印象，是它在理論深度和工程實踐之間找到瞭一個絕佳的平衡點。我之前閱讀過一些國外引進的教材，雖然理論嚴謹，但往往過於抽象，對於如何將其應用到實際工程問題上感到有些迷茫。這本書則不同，它在講解每個概念時，都會緊密結閤具體的工程背景，比如在介紹離散傅裏葉變換（DFT）時，就詳細闡述瞭它在頻譜分析中的作用，以及如何通過FFT算法提高計算效率。書中還包含瞭大量的算法實現細節和僞代碼，這對於我們這些需要將理論轉化為實際産品開發的人員來說，簡直是無價之寶。我特彆欣賞作者在講解濾波器設計時，不僅介紹瞭Butterworth、Chebyshev等經典濾波器類型，還深入討論瞭它們的優缺點以及適用場景，並提供瞭相應的MATLAB程序作為參考。這讓我能夠直接上手，通過編程來驗證設計思路，並在實際應用中進行調優。總的來說，這本書不僅是學習數字信號處理的絕佳教材，更是指導工程實踐的實用手冊。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《數字信號處理》的時候，我並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上的教材層齣不窮，很多都隻是理論的堆砌，缺乏趣味性和實踐性。但當我翻開幾頁後，立刻被吸引住瞭。作者的語言風格非常幽默風趣，不像其他教材那樣枯燥乏味，閱讀起來輕鬆愉快。例如，在講解捲積運算時，作者用瞭一個生動的比喻，一下子就讓我茅塞頓開，理解瞭這個看似抽象的概念。而且，這本書不僅講解瞭理論知識，還提供瞭大量的實際案例分析，讓我看到瞭數字信號處理在現實生活中的廣泛應用，比如音樂的壓縮、圖像的處理、語音的識彆等等。這讓我更加深刻地體會到瞭學習這門學科的重要性，也激發瞭我深入研究的興趣。我尤其喜歡書中對各種經典算法的推導過程，清晰明瞭，循序漸進，即使是初學者也能輕鬆跟上。對於我這種在工程領域摸爬滾打多年的老兵來說，這本書就像是一盞明燈，為我指明瞭前進的方嚮，也讓我重新找迴瞭對學習的熱情。

評分☆☆☆☆☆

終於拿到這本《數字信號處理》瞭，之前一直聽師兄師姐們推薦，說這本書講得非常透徹，而且跟實際工程應用結閤得比較緊密。我最近剛開始接觸數字信號處理這個領域，之前看瞭一些零散的資料，感覺像是碎片化的知識點，總抓不到重點。這本教材的目錄和章節安排看起來非常閤理，從最基礎的離散時間信號和係統入手，然後逐步深入到傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計等核心內容。我對其中關於采樣定理和奈奎斯特準則的部分特彆感興趣，因為這直接關係到模擬信號如何轉換為數字信號，是整個數字信號處理流程的第一步，理解透徹至關重要。還有就是關於有限脈衝響應（FIR）濾波器和無限脈衝響應（IIR）濾波器的設計方法，這部分內容在很多通信係統和音頻處理中都有廣泛應用，希望這本書能給我清晰的脈絡和實用的指導。此外，聽說這本書在講解算法時，還會穿插一些MATLAB的實現示例，這對於我這種喜歡動手實踐的學習者來說，絕對是錦上添花，能夠幫助我更好地理解理論知識並檢驗自己的掌握程度。迫不及待地想翻開第一頁，開始我的信號處理學習之旅瞭！