数字信号处理原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李勇 编

图书标签:

• 数字信号处理
• 信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• MATLAB
• 算法
• 滤波
• 谱分析
• 系统分析
• 工程应用

出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561248287

版次：1

商品编码：12015459

包装：平装

丛书名： 工业和信息化部“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：196

字数：306000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字信号处理原理与应用》系统地介绍数字信号处理的基本理论和原理以及数字信号和系统的分析与设计方法，同时结合工程应用介绍了数字信号处理技术的应用。
　　《数字信号处理原理与应用》共分八章，主要内容包括绪论、离散时间信号和系统、离散时间信号傅里叶变换和Z变换、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、无限冲击响应（IIR）数字滤波器设计、有限冲击响应（FIR）数字滤波器设计和数字信号处理技术的应用等。每章附有本章知识要点和习题，方便读者抓住重点和掌握要点。
　　《数字信号处理原理与应用》可作为高等学校电子信息类等相关专业本科生和硕士研究生的专业课程教材和参考书，也可供科研人员和工程技术人员参考。

目录

第1章 绪论
1．1 数字信号处理的基本概念
1．2 数字信号处理的应用
1．3 数字信号处理的研究内容
1．4 数字信号处理的学习方法

第2章 离散时间信号和系统
2．1 信号的基本概念
2．2 离散时间信号（序列）
2．3 离散时间系统
2．4 系统的稳定性和因果性
2．5 连续时间信号的采样
本章知识要点
习题

第3章 离散时间信号傅里叶变换和z变换
3．1 线性非时变系统对正弦信号激励的响应
3．2 离散时间信号傅里叶变换（DTFT）
3．3 线性非时变系统的频域表示方法
3．4 离散时间信号的z变换
3．5 系统函数
3．6 常系数线性差分方程及其信号流图表示
本章知识要点
习题

第4章 离散傅里叶变换（DFT）
4．1 离散傅里叶级数（DFS）
4．2 离散傅里叶变换（DFT）
4．3 频域采样理论
4．4 频率分辨率与DFT参数的选择
本章知识要点
习题

第5章 快速傅里叶变换（FFT）
5．1 DFT的运算特点和规律
5．2 基2-FFT算法
5．3 IDFT的快速算法（IFFT）
5．4 基4-FFT算法
5．5 实序列的FFT算法
本章知识要点
习题

第6章 无限冲击响应（IIR）数字滤波器设计
6．1 数字滤波器的基本概念
6．2 模拟滤波器设计
6．3 IIR数字滤波器设计
本章知识要点
习题

第7章 有限冲击响应（FIR）数字滤波器设计
7．1 FIR数字滤波器的线性相位特性
7．2 窗函数设计法
7．3 频率取样设计法
7．4 切比雪夫逼近设计法
7．5 IIR数字滤波器与FIR数字滤波器比较
本章知识要点
习题

第8章 数字信号处理技术的应用
8．1 数字信号处理器
8．2 数字频谱分析方法
8．3 音频信号处理
8．4 通信信号处理
8．5 雷达信号处理
本章知识要点
习题

附录
附录1 模拟滤波器设计参数表
附录2 切比雪夫滤波器设计参数表

参考文献

《量子纠缠与信息之海：探索微观世界的奥秘》 引言： 在浩瀚的宇宙中，存在着一个我们肉眼无法触及，却深刻影响着物质本质和信息传递的奇妙领域——量子世界。这个微观尺度的王国，以其超越经典物理直觉的奇异现象，不断挑战着人类对现实的认知边界。从原子核的构成到宇宙的起源，从生命信息的编码到未来计算的飞跃，《量子纠缠与信息之海：探索微观世界的奥秘》一书，将带领读者踏上一场引人入胜的旅程，深入探索量子世界的迷人之处，揭示其隐藏的深刻原理，并展望其在信息科学、计算技术、材料科学乃至生命科学等前沿领域所蕴含的颠覆性潜力。 本书并非一本枯燥的科学教科书，而是一部旨在激发读者好奇心，培养科学思维，并深刻理解量子世界对我们理解世界方式的根本性变革的科普读物。我们将以清晰易懂的语言，辅以生动的类比和引人入胜的故事，层层剥开量子的神秘面纱，让读者在轻松愉快的阅读体验中，领略科学的魅力，感受知识的力量。 第一章：微观世界的“量子跃迁”——超越经典的奇点 在经典物理学的光辉时代，我们以为世界是确定而可预测的，如同精密的钟表一般运行。然而，当我们将目光投向原子和亚原子粒子时，却发现经典物理学在此处遇到了难以逾越的障碍。本章将从黑体辐射、光电效应和原子光谱等一系列20世纪初的物理难题切入，介绍“量子”概念的诞生。我们将解释，为何能量、动量等物理量在微观尺度上并非连续变化，而是以离散的“份”——量子——的形式存在。 我们将深入探讨普朗克关于能量量子的革命性思想，以及爱因斯坦基于此提出的光量子（光子）假说，它如何成功解释了光电效应，并为粒子和波的二象性打开了大门。我们还将审视玻尔原子模型，理解电子在原子核外并非任意轨道上运动，而是遵循着特定的“量子化”能级，每一次能量的变化都伴随着一次“量子跃迁”，如同阶梯上的跳跃，而非斜坡上的滑动。这“一次性的、不连续的”跃迁，正是量子世界与经典世界最根本的区别之一。 第二章：粒子的“幽灵般的超距作用”——量子纠缠的奥秘 在本章，我们将深入探讨量子世界中最令人着迷、也最具争议的现象之一——量子纠缠。想象一下，两个粒子，无论相距多远，它们的状态之间都存在着一种神秘的、瞬间的关联。当你测量其中一个粒子的某个属性（例如自旋），另一个粒子会立即显现出与之相关的状态，仿佛它们之间存在着某种“幽灵般的超距作用”，这种作用的速度似乎超越了光速的限制。 我们将详细阐述量子纠缠的物理机制，介绍贝尔不等式及其相关的实验验证，这些实验一次又一次地证明了量子纠缠的真实存在，并排除了任何局域的、隐藏变量理论的解释。我们将通过生动的比喻，例如“分身术”或“心灵感应”，来帮助读者理解这种超越我们日常经验的关联性。同时，我们也会解释，虽然这种关联性是瞬时的，但它并不能被用来传递有用的信息（例如发送一条信息），这便是“不可超光速通信”原则的体现，尽管量子纠缠本身的关联性是即时的。 第三章：“不确定性的诅咒”与“叠加态的迷宫”——海森堡与薛定谔的世界 量子世界的奇特之处远不止于此。本章将聚焦于量子力学的两大核心概念：不确定性原理和叠加态。我们将介绍海森堡不确定性原理，解释为什么我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量。这不是测量仪器的精度问题，而是粒子本身的内在属性。越想精确地确定粒子的位置，它的动量就越不确定，反之亦然。这种内在的模糊性，是量子世界给我们带来的深刻哲学思考。 随后，我们将探索“叠加态”的奇妙世界。一个量子粒子，在被观测之前，可以同时处于多种可能状态的“叠加”之中。例如，一个电子可以同时处于“向上自旋”和“向下自旋”的叠加态，直到我们对其进行测量，它才会“坍缩”到其中一个确定的状态。我们将通过著名的“薛定谔的猫”思想实验，来形象地说明叠加态在宏观世界可能带来的荒诞后果，并以此引出量子力学中“测量”这个关键的、充满哲学意味的概念。 第四章：量子计算的黎明——颠覆传统的计算 paradigm 在传统计算机中，信息的基本单位是比特，每个比特只能表示0或1。然而，量子计算的出现，将彻底改变我们处理信息的方式。本章将介绍量子比特（qubit）的概念，它利用了量子力学的叠加态和纠缠原理，一个量子比特可以同时表示0和1，甚至处于0和1的任意叠加态。更重要的是，多个量子比特之间可以产生纠缠，使得量子计算机在处理某些特定问题时，能够展现出指数级的计算能力。 我们将解释量子算法（如Shor算法和Grover算法）是如何利用量子叠加和纠缠的优势，在破解现有加密体系、搜索大型数据库、模拟分子结构以及优化复杂系统等方面，展现出超越经典计算机的强大潜力。我们将展望量子计算在药物研发、材料科学、人工智能、金融建模等领域可能带来的革命性影响，以及当前量子计算发展面临的挑战，例如量子比特的稳定性和纠错技术。 第五章：加密的未来与安全的屏障——量子通信与后量子密码学 量子纠缠和量子叠加不仅为计算带来了新的可能性，也为信息通信和安全性开辟了全新的领域。本章将聚焦于量子通信，尤其是量子密钥分发（QKD）技术。我们将解释，为何基于量子原理的密钥分发能够提供原理上绝对安全的通信，任何试图窃听的行为都会不可避免地引起可被察觉的扰动。 我们将详细介绍量子密钥分发的实现方式，例如BB84协议，以及它如何利用光子的偏振或相位等量子属性来编码和传输密钥。同时，随着量子计算的快速发展，现有的许多经典加密算法（如RSA）将面临被破解的风险。因此，本章也将探讨“后量子密码学”的研究现状，介绍那些即使在量子计算机强大的计算能力面前依然安全的加密算法，以及其在未来信息安全体系中的重要地位。 第六章：从微观到宏观——量子世界的无处不在 量子力学并非仅仅存在于实验室的微观尺度，它的影响早已渗透到我们生活的方方面面，只是我们并未察觉。本章将从更为宏观的视角，审视量子现象在我们日常生活中扮演的角色。我们将探讨激光器的工作原理，它正是利用了原子能级的量子跃迁。显微镜的分辨率极限，以及现代电子器件（如晶体管）的工作机制，都离不开量子力学的深刻理解。 我们还将触及量子力学在材料科学领域的应用，例如超导材料和新型半导体材料的设计，以及在生命科学中的潜在影响，如对光合作用效率的解释，甚至是对生命起源和意识本质的哲学思考。本章旨在强调，量子世界并非遥不可及，而是构成了我们所处现实世界的基础，理解量子，就是理解我们自身。 结语： 《量子纠缠与信息之海：探索微观世界的奥秘》一书的终点，也是我们对未来无限可能的起点。量子科学的探索之路仍在继续，每一次新的发现都可能带来意想不到的突破，重塑我们对宇宙的认知，并深刻地改变人类的未来。本书希望能够点燃读者心中对未知的好奇，激发对科学探索的热情，并为理解这个日益被量子技术所影响的世界，提供一座坚实的知识桥梁。我们相信，未来的信息时代，将是量子所书写的壮丽篇章。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《数字信号处理原理与应用》，我本以为会是枯燥的技术理论堆砌，没想到打开第一章，就被作者生动的讲解吸引住了。书中以一种非常直观的方式，将原本抽象的傅里叶变换、Z变换等概念具象化，仿佛在眼前展开一幅幅动态的图景，让人瞬间理解了这些核心原理的精髓。它不像我之前看过的教材那样，上来就抛出一堆公式和定义，而是循序渐进，先从实际应用场景入手，例如图像压缩、音频降噪等，再深入到背后的数学原理。我尤其喜欢其中关于采样定理的讲解，作者用生活中的例子，比如拍照时快门的速度对画面清晰度的影响，来类比采样频率对信号重建的重要性，一下子就打通了我的认知壁垒。后面关于滤波器的章节，更是让我豁然开朗，对低通、高通、带通等不同滤波器的特性有了深刻的理解，并且书中还提供了大量的MATLAB/Python代码示例，让我能够亲手实践，将理论转化为实际操作，这种“学以致用”的学习体验，是我一直以来都在寻找的。这本书的结构安排也非常合理，逻辑清晰，循序渐进，即使是初学者也能轻松跟上，一点点啃下数字信号处理这块硬骨头。

评分☆☆☆☆☆

作为一名博士研究生，我一直在寻找一本能够在我现有DSP知识基础上进行深化和拓展的书籍。翻阅《数字信号处理原理与应用》后，我认为它在理论深度和应用广度上都达到了一个很高的水平。书中对于最优估计理论，如卡尔曼滤波器的推导和应用，讲解得尤为透彻，这对于我在目标跟踪和数据融合方面的研究非常有帮助。另外，书中对自适应信号处理的介绍，包括LMS算法和RLS算法，也让我对动态环境下的信号处理有了新的认识。让我印象深刻的是，书中并没有止步于理论，而是提供了大量与前沿研究相关的案例，比如在通信系统中的均衡、在生物医学信号处理中的特征提取等。作者在书中非常注重算法的效率和实现的细节，这对于我将理论研究转化为实际算法实现至关重要。这本书不仅仅是一本教材，更像是一本能够激发我进一步探索和创新的指南。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职工程师，工作中经常需要处理各种传感器数据，很多时候都面临着信号的噪声去除和特征提取问题，之前一直是用一些现成的算法库，但总感觉知其然而不知其所以然。偶然间看到了这本《数字信号处理原理与应用》，抱着试试看的心态买来翻阅，结果惊喜不断。书中对各种常用算法的推导过程清晰明了，而且没有回避那些关键的数学推导，但又不像纯数学书籍那样艰涩难懂，而是将数学语言巧妙地融入到工程应用的语境中。我特别欣赏书中对于脉冲响应不变法、双线性变换法等设计数字滤波器的几种方法的详尽比较，这让我能够根据实际需求选择最合适的滤波器设计方案。此外，书中对于离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的讲解，也让我对频域分析有了更深入的认识，不再仅仅停留在“看频谱”的层面，而是能够理解频谱中各个成分的物理意义。书中提供的代码示例，大多是针对实际工程问题的，比如如何用FFT分析机械振动的频率成分，如何用FIR滤波器去除交流电干扰等，这些都极大地拓展了我的视野，也为我解决实际工作中的难题提供了有力的工具。

评分☆☆☆☆☆

我一直对声音的世界充满好奇，特别是各种音频处理技术，比如降噪、混响、均衡等等。《数字信号处理原理与应用》这本书，简直就是一本打开音频魔法世界的钥匙！书中关于语音信号处理的章节，是我最喜欢的部分。它详细讲解了如何对语音信号进行采样、量化，如何理解频谱图，以及如何运用各种滤波器来改善音质。我特别喜欢作者对“滤波器”的生动比喻，就像给声音加上不同的“滤镜”，让原本嘈杂的声音变得清晰，或者给声音增添不同的“空间感”。书中提供的音频处理代码示例，让我能够亲手尝试各种效果，比如给自己的录音加上回声，或者去除背景的噪音，体验非常棒。这本书的语言风格也很亲切，没有太多生硬的专业术语，即使是我这样的初学者，也能很快理解其中的奥秘。它让我对数字信号处理这个看似高深的领域，有了更具体、更感性的认识，并且激发了我进一步学习音频处理技术的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我之前对数字信号处理的概念一直有点模糊，总觉得它离我的专业领域（非电子信息类）比较遥远。但最近因为需要了解一些关于医学影像处理的内容，不得不接触到DSP的相关知识，于是就入手了这本《数字信号处理原理与应用》。这本书给我最大的感受就是“实用性”和“易理解性”的完美结合。它没有过多地纠缠于高深的数学理论，而是从实际应用出发，详细介绍了数字信号处理在图像、语音、通信等多个领域的应用案例。我尤其对书中关于图像去噪和边缘检测的章节印象深刻，作者通过生动的图示，解释了中值滤波、高斯滤波、Sobel算子、Laplacian算子等算法的原理，并结合具体的代码实现，让我能够直观地感受到不同算法的效果差异。即使是我这样非专业的读者，也能通过书中的讲解，大致理解这些技术是如何工作的，并且能够初步运用到自己的学习和工作中。书中还穿插了一些历史背景和发展趋势的介绍，让学习过程更加有趣，也让我对这个领域有了更全面的认识。