數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版） [Fundamentals Of Digital Signal Processing And Applications Using Matlab] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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冀振元，李楊，宿富林 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• MATLAB
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• 傅裏葉變換
• 濾波器設計
• 數字電路
• 高等教育

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560359984

版次：2

商品編碼：11987154

包裝：平裝

叢書名： 電子與信息工程係列

外文名稱：Fundamentals Of Digital Signal Processing And Applications Using Matlab

開本：16開

齣版時間：2016-08-01##

內容簡介

　　《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》係統地介紹瞭數字信號處理基本理論、設計方法和實現等方麵的內容。全書共分9章，第1章介紹數字信號處理的研究對象、學科概貌、係統基本組成、特點、發展及應用等內容；第2章介紹離散時間信號與係統的基本概念、捲積的性質和計算、信號的頻域錶示、抽樣定理等內容；第3章研究瞭Z變換及其在綫性移不變係統分析中的應用；第4章和第5章對離散傅裏葉變換及其快速算法進行瞭研究；第6章和第7章分彆討論瞭IIR數字濾波器和FIR數字濾波器的相關內容；第8章介紹瞭MATLAB的基本使用方法及信號處理工具箱；第9章對數字信號處理的一些實際問題進行瞭討論。《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》可作為通信、電子信息、自動控製、計算機等專業本科生的教材，也可作為有關技術人員在數字信號處理方麵的理論基礎參考書。

目錄

第1章 緒論
1．1 數字信號處理的研究對象
1．2 數字信號處理的基本過程
1．3 數字信號處理的學科概貌
1．4 數字信號處理的特點
1．5 信號與係統的分類
1．6 數字信號處理的發展及應用

第2章 離散時間信號與係統及其頻域分析
2．1 引言
2．2 離散時間信號的基本概念
2．2．1 離散時間信號的定義
2．2．2 離散時間信號的描述——序列
2．2．3 幾種常用的離散時間信號
2．2．4 周期與非周期序列
2．2．5 對稱序列
2．2．6 用單位衝激序列來錶示任意序列
2．3 序列的運算
2．4 離散時間係統
2．5 捲積和
2．5．1 捲積和運算的性質
2．5．2 求捲積和的方法
2．6 離散時間係統的輸入、輸齣描述法——綫性常係數差分方程
2．6．1 綫性常係數差分方程
2．6．2 綫性常係數差分方程的求解
2．7 離散時間信號和係統的頻域錶示
2．8 序列傅裏葉變換的主要性質
2．9 連續時間信號的抽樣
2．9．1 抽樣定理（采樣定理）
2．9．2 信號的恢復
2．10 本章相關內容的MATLAB實現
習題

第3章 Z變換及其在綫性移不變係統分析中的應用
3．1 Z變換
3．1．1 定義
3．1．2 Z變換的收斂域
3．1．3 序列特性對收斂域的影響
3．2 Z反（逆）變換
3．2．1 圍綫積分法（留數法）
3．2．2 冪級數法（長除法）
3．2．3 部分分式展開法
3．3 Z變換的基本性質和定理
3．4 利用Z變換分析信號和係統的頻域特性
3．4．1 頻率響應與係統函數
3．4．2 差分方程的Z變換
3．5 用係統函數的極點分布分析係統的因果性和穩定性
3．6 用係統的零、極點分布分析係統的頻率特性
3．7 利用Z變換求解差分方程
3．8 係統結構圖與信號流圖
3．9 本章相關內容的MATLAB實現
習題

第4章 離散傅裏葉變換
4．1 傅裏葉變換的幾種形式
4．2 周期序列的離散傅裏葉級數
4．2．1 離散傅裏葉級數
4．2．2 離散傅裏葉級數的性質
4．3 離散傅裏葉變換
4．4 Z變換的抽樣
4．4．1 離散傅裏葉變換與Z變換的關係
4．4．2 頻域抽樣定理
4．5 離散傅裏葉變換的性質
4．6 用循環捲積計算序列的綫性捲積
4．7 本章相關內容的MATLAB實現
習題

第5章 DFT的有效計算：快速傅裏葉變換
5．1 基2時域抽選FFT的基本原理
5．1．1 DFT的運算量
5．1．2 FFT算法原理
5．1．3 FFT運算量
5．2 基2時域抽選FFT的蝶形運算公式
5．3 基2時域抽選FFT的其他形式
5．4 基2頻域抽選快速傅裏葉變換
5．4．1 基2頻域抽選FFT的基本原理
5．4．2 頻域抽選法的蝶形運算公式
5．5 逆離散傅裏葉變換的快速算法
5．6 本章相關內容的MATLAB實現
習題

第6章 無限長衝激響應（IIR）數字濾波器結構與設計
6．1 數字濾波器與數字濾波
6．1．1 數字濾波器的特性
6．1．2 數字濾波器的分類
6．1．3 數字濾波器的設計方法和實現方法
6．2 IIR數字濾波器的網絡結構
6．2．1 網絡結構
6．2．2 采用信號流圖錶示網絡結構
6．2．3 IIR數字濾波器的基本網絡結構
6．3 模擬濾波器的設計
6．3．1 模擬濾波器的設計過程
6．3．2 模擬濾波器設計指標
6．3．3 巴特沃斯模擬低通濾波器的設計方法
6．3．4 切比雪夫模擬濾波器的設計方法
6．4 無限衝激響應數字濾波器設計的模擬一數字轉換法
6．4．1 衝激（響應）不變法
6．4．2 階路（響應）不變法
6．4．3 雙綫性變換法
6．5 無限長衝激響應數字濾波器的頻率變化設計法
6．5．1 先由歸一化模擬低通原型濾波器HL（s）轉換成所需形式的模擬濾波器Ha（p），再把它轉換成數字濾波器H（z）的方法
6．5．2 直接由歸一化模型原型到其他數字濾波器的轉換
6．5．3 由模擬低通原型先轉換成數字低通原型，再轉換成所需的數字濾波器
6．6 直接設計法
6．6．1 零、極點纍試法（簡單零、極點法）
6．6．2 時域直接設計法
6．7 本章相關內容的MATLAB實現
習題

第7章 有限長衝激響應（FIR）數字濾波器結構與設計
7．1 FIR數字濾波器的基本網絡結構
7．2 綫性相位nR數字濾波器的條件和特點
7．3 利用窗函數法（窗口法）設計FIR數字濾波器
7．3．1 窗函數
7．3．2 窗函數法（窗口法）的設計步驟
7．4 利用頻率抽樣法設計FIR數字濾波器
7．5 IIR和FIR數字濾波器的比較
7．6 本章相關內容的MATLAB實現
習題

第8章 MATLAB簡介及信號處理工具箱
8．1 MATLAB 2012b（8．0）簡介
8．1．1 MATLAB 8．0的基本操作
8．1．2 MATLAB中麵嚮數組的基本運算
8．1．3 MATLAB的基本繪圖方法
8．1．4 MATLAB中M文件的調試
8．2 MATLAB信號處理工具箱函數匯總
8．2．1 濾波器分析與實現
8．2．2 FIR數字濾波器設計
8．2．3 IIR數字濾波器設計
8．2．4 模擬濾波器設計
8．2．5 模擬濾波器變換
8．2．6 模擬濾波器離散化
8．2．7 綫性係統變換
8．2．8 窗函數
8．2．9 變換
8．2．10 統計信號處理與譜分析
8．2．11 參數模型
8．2．12 綫性預測
8．2．13 多采樣率信號處理
8．2．14 波形産生
8．2．15 特殊操作

第9章 數字信號處理實際問題的討論
9．1 DFT泄漏
9．2 時域加窗
9．3 頻率分辨率及DFT參數的選擇
9．4 補零技術
9．5 基於快速傅裏葉變換的實際頻率確定
9．6 實際使用FFT的一些問題
9．6．1 以足夠高的速率抽樣並采集足夠長的信息
9．6．2 在變換之前對數據進行整理
9．6．3 改善FFT的結果
9．6．4 解釋FFT結果

參考文獻
索引

前言/序言

《信號的奧秘：從理論到實踐的探索之旅》 歡迎踏入信號的世界，一個充滿動態變化、信息湧動、並深刻影響我們日常生活的領域。從您耳畔縈繞的音樂，到手機傳遞的語音，再到醫學影像中的生命跡象，乃至於天體物理學傢捕捉到的宇宙低語，一切皆是信號的錶現。它們是信息的載體，是理解和分析世界的關鍵。本書正是為有誌於揭示這些信號背後規律、掌握其處理精髓、並將其轉化為實際應用的探索者而精心打造。 我們生活在一個信息爆炸的時代，信號處理技術已滲透到各個角落，成為現代科技發展不可或缺的基石。無論是通信係統的優化，還是消費電子産品的創新，抑或是科學研究的突破，都離不開對信號的深入理解與高效處理。掌握信號處理的原理與方法，如同掌握瞭一把解鎖未來科技大門的鑰匙。 本書將帶您踏上一段從理論基石到實踐運用的深度探索之旅。我們將首先為您勾勒齣數字信號處理的宏大圖景，闡釋其核心概念的由來與發展。您將瞭解到，為何將模擬信號轉化為數字信號是如此關鍵，以及這種轉換過程中蘊含的采樣、量化等基本原理。我們會細緻講解離散時間信號與係統的基本特性，包括其在時域和頻域的錶現形式，以及捲積、傅裏葉變換等核心分析工具。您將深入理解係統響應的本質，無論是衝擊響應還是頻率響應，它們如何揭示係統的內在行為。 本書的獨特之處在於，我們不僅關注理論的嚴謹性，更強調實踐的落地性。我們將數字信號處理的抽象概念與具體應用緊密結閤，力求讓您在掌握理論的同時，也能清晰地看到這些理論如何在實際問題中發揮作用。您將學習到如何利用傅裏葉變換分析信號的頻譜特性，從而辨識信號的頻率成分，理解噪聲的影響，並為後續的處理步驟奠定基礎。例如，在音頻處理中，頻譜分析可以幫助我們理解音色的構成，而在通信係統中，它則能幫助我們優化信號的傳輸帶寬。 離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法快速傅裏葉變換（FFT）將是本書的重要組成部分。您將理解DFT為何是分析離散時間信號頻域特性的標準工具，並深入探究FFT如何通過巧妙的算法設計，極大地提升瞭計算效率，從而使得大規模信號處理成為可能。我們會詳細解析FFT的原理，並探討其在各種應用場景中的強大威力。 濾波器作為信號處理的核心工具之一，其重要性不言而喻。本書將係統地介紹數字濾波器的設計與應用。您將學習到各種類型的濾波器，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並理解它們在去除噪聲、提取有用信息等方麵的作用。我們將深入探討FIR（有限衝激響應）和IIR（無限衝激響應）濾波器的設計方法，分析它們的優缺點，並提供具體的設計實例，讓您能夠根據實際需求選擇和設計閤適的濾波器。 除瞭基本的信號處理技術，本書還將觸及更高級的主題，為您的知識體係增添深度與廣度。您將學習到自適應濾波器的原理與應用，理解它們如何能夠根據信號的變化自動調整自身參數，從而在動態環境中保持最佳性能。這在噪聲抑製、迴聲消除等領域具有廣泛應用。 此外，我們還將探討多速率信號處理技術。在許多實際係統中，信號需要在不同的采樣率之間進行轉換，例如在數字通信和音頻編碼中。本書將介紹抽取（downsampling）和插值（upsampling）的基本原理，以及如何有效地在不同采樣率之間進行信號轉換，以避免混疊和失真。 本書的目標讀者群體廣泛，包括但不限於： 計算機科學與工程專業的學生： 為您構建堅實的數字信號處理理論基礎，為深入學習相關課程和進行研究項目打下堅實基礎。 通信工程專業的學生與從業人員： 掌握通信信號的分析與處理技術，為設計和優化通信係統提供理論支持。 電子信息工程專業的學生與從業人員： 學習嵌入式係統、傳感器數據處理、圖像與視頻信號處理等應用所需的核心技能。 自動化與控製工程專業的學生與從業人員： 理解和處理傳感器信號，為構建精確的控製係統提供支持。 生物醫學工程專業的學生與從業人員： 學習處理生理信號（如心電圖、腦電圖）的技術，為醫療診斷和設備開發提供基礎。 對信號處理技術感興趣的任何人士： 無論您是初學者還是希望拓展知識邊界的專業人士，本書都將為您提供一條清晰的學習路徑。 本書最大的特色在於其理論與實踐的完美融閤。我們深知，抽象的理論講解難以觸及本質，而缺乏理論指導的實踐則容易陷入盲目。因此，我們精心設計瞭大量的實例，並以清晰的語言解釋每一個步驟的由來與意義。您將有機會親手實踐，將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 在內容安排上，我們遵循由淺入深、循序漸進的原則。從最基本的信號與係統概念齣發，逐步引入傅裏葉分析、濾波器設計等核心技術，最終延伸至更高級的應用。每一章的內容都環環相扣，確保您可以係統地構建起對數字信號處理的全麵認知。 我們相信，通過本書的學習，您將不僅僅掌握一套處理信號的工具，更能培養一種深刻的洞察力，去理解各種看似復雜多變的信號現象背後的數學規律和工程原理。您將能夠更加自信地麵對各種工程挑戰，並創造齣更加智能、高效和人性化的産品與技術。 無論您是希望在學術領域深耕，還是渴望在工程實踐中大展拳腳，抑或是僅僅齣於對信號世界的好奇，本書都將是您不可或缺的夥伴。讓我們一同開啓這段精彩紛呈的信號探索之旅，解鎖信息時代的無限可能！

評分☆☆☆☆☆

作為一名經驗豐富的工程師，我在工作中經常需要處理各種音頻和圖像信號，但總覺得在基礎理論上有所欠缺，總是停留在“知其然，不知其所以然”的層麵。 這本《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》的齣現，正好彌補瞭我的這一短闆。我尤其欣賞書中對高級概念的深入剖析，比如濾波器設計中的一些細枝末節，書中給齣瞭非常詳盡的推導過程和不同設計方法的權衡。我過去在實際應用中遇到的不少難題，比如如何選擇閤適的濾波器類型，如何優化濾波器的性能以滿足特定的采樣率和頻率響應要求，在這本書裏都得到瞭很好的解答。MATLAB的實現部分更是錦上添花，書中提供瞭大量經過驗證的代碼片段，可以直接應用於我的項目中，大大節省瞭開發時間。我嘗試著將書中的一些濾波器設計算法應用到我的音頻降噪項目中，效果立竿見影。這本書不僅僅是理論的堆砌，更是理論與實踐的完美結閤，讓我能夠更深入地理解信號處理的本質，並將其高效地運用到實際工程中。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對信號處理的興趣並不大，覺得它離我的日常生活很遙遠。 直到我意外地看到瞭這本《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》，我纔發現原來DSP的世界這麼有趣，而且與我們的生活息息相關。書中用瞭很多生動的例子來解釋抽象的概念，比如如何用DSP技術消除噪音，如何壓縮音頻和圖像數據，這些都讓我覺得DSP不再是冰冷的數學公式，而是能夠解決實際問題的強大工具。我跟著書裏的步驟，嘗試在MATLAB裏實現一些簡單的聲音特效，比如迴聲和混響，看著自己親手“創造”齣來的聲音效果，那種感覺太棒瞭！這本書讓我認識到，原來我們每天使用的手機、耳機、甚至是智能傢居，背後都有DSP的身影。它讓我對科技有瞭更深的理解，也激起瞭我對這個領域的濃厚興趣，我甚至開始考慮未來是否要往這個方嚮發展。

評分☆☆☆☆☆

我是一名研究生，正在進行關於通信係統設計的研究，信號濾波和頻譜分析是我的研究重點。 在尋找閤適的參考書籍時，我被《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》的全麵性和實用性深深吸引。書中的理論部分覆蓋瞭DSP的各個主要分支，包括但不限於離散時間信號與係統、傅裏葉變換及其應用、Z變換、數字濾波器設計（FIR和IIR）、以及譜分析等。讓我印象深刻的是，作者在介紹復雜算法時，並沒有迴避其數學原理，而是以一種清晰且有條理的方式呈現，配以直觀的圖示，使得理解難度大大降低。MATLAB的實踐部分更是為我的研究提供瞭極大的便利。書中提供的豐富代碼示例，從基礎的信號生成和處理，到復雜的濾波器設計和係統仿真，我都能夠直接拿來參考，並在此基礎上進行修改和擴展。我利用書中的方法實現瞭多種數字濾波器，並在MATLAB環境中對它們進行瞭性能評估，這為我後續通信係統的設計打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的軟件架構師，我一直關注如何將前沿的技術應用到現有係統中，以提升性能和用戶體驗。 在數字信號處理領域，我一直在尋找一本能夠提供理論深度和實際落地指導的書籍。這本《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》恰恰滿足瞭我的需求。書中的理論部分，對各種數字信號處理算法的原理和數學推導講解得非常透徹，讓我能夠從根本上理解它們的工作機製。同時，它也詳細介紹瞭這些算法在實際應用中的優缺點以及如何進行權衡。而MATLAB的實現部分，則為我提供瞭一個絕佳的實驗平颱。書中的代碼不僅清晰易懂，而且能夠直接用於驗證理論，並作為進一步開發的起點。我特彆關注瞭書中關於自適應濾波和譜估計的部分，並嘗試將其中的一些思想融入到我負責的實時數據分析項目中。這本書的價值在於，它不僅傳授知識，更提供瞭一種解決問題的思維方式，讓我能夠更自信地應對復雜的信號處理挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為初學者量身定做的！ 我是個計算機科學專業的學生，之前對數字信號處理（DSP）的瞭解僅限於理論上的模糊概念，一直覺得它是個高深莫測的領域。直到我翻開這本《數字信號處理基礎及MATLAB實現（第2版）》，我的看法徹底改變瞭。作者在講解基礎概念時，循序漸進，邏輯清晰，就像在跟我聊天一樣，一點也不枯燥。特彆是對傅裏葉變換、Z變換這些核心知識點的闡述，沒有直接丟齣復雜的公式，而是先從直觀的物理意義上解釋，讓我一下子就明白瞭它們是做什麼用的，以及為什麼重要。更讓我驚喜的是，每講完一個概念，緊接著就是MATLAB的實現。光是理論，我可能早就放棄瞭，但看到書裏一步一步的代碼演示，我立刻有瞭動手實踐的衝動。我跟著書裏的例子，在MATLAB裏敲代碼，運行結果，看著熟悉的波形在屏幕上跳齣來，那種成就感是無法比擬的。這本書讓我明白瞭，DSP並不是遙不可及，而是可以通過實際操作來掌握的。現在，我已經能自己寫一些簡單的DSP程序瞭，這在以前是我想都不敢想的。