国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版） [Introduction to Digital Signal Processing Using MATLAB（Second Edition）] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 罗伯特·J·希林（Schilling R.J.） 著，殷勤业，王文杰，邓科，张建国 译

图书标签:

• 数字信号处理
• MATLAB
• 信号处理
• 教材
• 通信工程
• 电子工程
• 高等教育
• 算法
• 第二版
• 名校教材

出版社： 西安交通大学出版社

ISBN：9787560560236

版次：2

商品编码：11446365

包装：平装

丛书名： 国外名校最新教材精选

外文名称：Introduction to Digital Signal Processing Using MATLAB（Second Edition）

开本：16开

出版时间：2014-03-01###

内容简介

　　《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》的新版将原来的两部分改为三个部分：I．信号与系统分析；II．数字滤波器设计；III．高级信号处理。将基础内容扩展为导论性介绍并增加例子和案例学习以及大量的章末习题。

　　《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》共9章内容：
　　1．信号处理
　　2．离散时间系统的时域分析
　　3．离散时间系统的频域分析
　　4．傅里叶变换与信号的频谱
　　5．滤波器设计规范
　　6．FIR滤波器设计
　　7．IIR滤波器设计
　　8．多速率信号处理
　　9．自适应信号处理
　　附录

　　《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》每一章都遵循“动机”→“概念、技术、例题”→“GUI软件、案例学习”→“习题”的结构由简单到复杂进行介绍。对更深入和特殊的内容在章末标有“*”。
　　《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》的一个独有特点是FDSP工具箱，包含每章的GUI模块，信号处理函数库，书中出现的所有的MATLAB例子、图和表格，以及在线帮助。
　　《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》适合作为电气、电子与计算机专业及数字信号处理相关领域的本科生和低年级的研究生的教材，也可供工程技术人员和自学者使用。

作者简介

　　罗伯特·J·希林（Robert J.Schilling）美国克拉克森大学电气与计算机工程教授。

桑德拉·L·哈里斯（Sandra L.Harris）美国克拉克森大学化学工程副教授。

内页插图

目录

译者序
前言
第一部分 信号与系统分析
第1章 信号处理
1.1 动机
1.1.1 数字和模拟处理
1.1.2 总谐波失真（THD）
1.1.3 陷波器
1.1.4 有源噪声控制
1.1.5 视频掺混
1.2 信号与系统
1.2.1 信号分类
1.2.2 系统分类
1.3 连续时间信号的采样
1.3.1 调制式采样
1.3.2 混叠
1.4 连续时间信号的重建
1.4.1 重建公式
1.4.2 零阶保持
1.5 前置滤波器和后置滤波器
1.5.1 抗混叠滤波器
1.5.2 抗镜像滤波器
1.6 DAC与ADC电路
1.6.1 数／模变换器
1.6.2 模／数变换器（ADC）
1.7 FDSP工具箱
1.7.1 FDSP驱动模块
1.7.2 工具箱函数
1.7.3 GUI模块
1.8 GUI软件与案例学习
1.9 本章小结
1.10 习题
1.10.1 分析与设计
1.10.2 GUI仿真
1.10.3 MATLAB计算

第2章 离散时间系统的时域分析
2.1 动机
2.1.1 家庭抵押贷款
2.1.2 雷达测距
2.2 离散时间信号
2.2.1 信号分类
2.2.2 常见信号
2.3 离散时间系统
2.4 差分方程
2.4.1 零输入响应
2.4.2 零状态响应
2.5 方框图
2.6 脉冲响应
2.6.1 FIR系统
2.6.2 IIR系统
2.7 卷积
2.7.1 线性卷积
2.7.2 圆周卷积
2.7.3 补零延拓
2.7.4 反卷积
2.7.5 多项式算法
2.8 相关
2.8.1 线性互相关
2.8.2 循环互相关
2.9 时域稳定性
2.10 GUI软件与案例学习
2.11 本章小结
2.12 习题
2.12.1 分析与设计
……

第二部分 数字滤波器设计
第三部分 高级信号处理

前言/序言

数字信号处理：理论、算法与实践 内容概述 本书系统地介绍了数字信号处理（DSP）的基本概念、核心理论、关键算法以及实际应用。全书共分为 X 章，层层递进，从信号与系统的基础理论出发，逐步深入到离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器设计、谱估计等 DSP 的核心技术，最后探讨了在通信、音频、图像处理等领域的典型应用。本书旨在为读者构建一个扎实的 DSP 理论框架，同时强调实际操作能力，鼓励读者通过动手实践来加深理解。 第一部分：信号与系统基础 第一章：信号与系统概述 本章将为读者建立对信号和系统的基本认知。我们将首先定义什么是信号，并介绍信号的分类，包括连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号，以及偶函数信号与奇函数信号。通过生动的例子，帮助读者理解不同类型信号的特性。 接着，我们将深入探讨系统的概念。系统是输入信号通过某种变换产生输出信号的机制。我们将介绍系统的基本性质，包括线性、时不变性、因果性以及稳定性。这些性质是分析和设计 DSP 系统的基础。我们将通过数学推导和图示，清晰地阐述每一项性质的含义和重要性。 最后，本章将介绍信号与系统的基本运算，如卷积、加法、乘法等，并展示如何用数学模型来描述一个系统。理解这些基本运算将为后续章节中复杂的算法分析奠定基础。 第二章：连续时间信号与系统 本章将聚焦于连续时间信号和系统。我们将详细介绍连续时间傅里叶变换（CTFT）及其性质，包括线性、时移、频移、尺度变换、对称性、卷积性质和积分性质。CTFT 是分析连续时间信号频谱特性的重要工具，我们将通过实例演示如何运用 CTFT 来理解信号的频率成分。 此外，本章还将深入介绍连续时间系统的分析方法。我们将探讨微分方程在描述连续时间 LTI 系统中的作用，并介绍如何利用拉普拉斯变换来分析 LTI 系统的稳定性和频率响应。拉普拉斯变换能够将复杂的微分方程转化为代数方程，大大简化了系统的分析过程。我们将通过求解不同类型的系统方程，展示拉普拉斯变换的应用。 第三章：离散时间信号与系统 本章将过渡到离散时间信号和系统。我们将介绍离散时间信号的表示方法，如序列、采样等，并讨论其分类，包括离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质。DTFT 是分析离散时间信号频谱的通用方法，但它往往会导致非周期性的频谱。 本章的核心内容之一是 Z 变换。我们将详细介绍 Z 变换的定义、收敛域（ROC）以及其重要的性质，如线性、时移、尺度变换、卷积性质、微分性质等。Z 变换是分析离散时间 LTI 系统的强大工具，它能够将差分方程转化为代数方程，并揭示系统的极点和零点信息，从而判断系统的稳定性和频率响应。我们将通过求解各种差分方程，展示 Z 变换在系统分析中的优势。 第二部分：数字信号处理核心技术 第四章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 本章是 DSP 的核心内容之一。我们将引入离散傅里叶变换（DFT），它是连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT）在有限长离散信号上的离散化版本。我们将详细介绍 DFT 的定义、性质，以及其与 DTFT 的关系。 尽管 DFT 在理论上很重要，但直接计算 DFT 的复杂度很高。因此，本章将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法。FFT 是一类高效计算 DFT 的算法，它极大地降低了计算量，使得 DFT 在实际应用中成为可能。我们将介绍最经典的两种 FFT 算法：按时间抽取的 FFT（Cooley-Tukey 算法）和按频率抽取的 FFT。通过对比分析，读者将深刻理解 FFT 的计算效率优势。本章还将探讨 DFT 的一些实际应用，如频谱分析和卷积的快速计算。 第五章：数字滤波器设计 数字滤波器是 DSP 中最基本也是最重要的工具之一，用于改变信号的频谱特性，如去除噪声、提取特定频率成分等。本章将详细介绍两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 对于 IIR 滤波器，我们将介绍其设计方法，包括从模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）出发，通过双线性变换等方法将其转换为数字滤波器。我们将讨论 IIR 滤波器的优点（如高效率）和缺点（如可能的不稳定性）。 对于 FIR 滤波器，我们将介绍其设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）和频率采样法。我们将分析不同窗函数的特性及其对滤波器性能的影响。FIR 滤波器的主要优点是其稳定性以及线性相位特性，这在某些应用中至关重要。 本章还将对比 IIR 和 FIR 滤波器在性能、实现复杂度等方面的差异，帮助读者根据具体应用场景选择合适的滤波器类型。 第六章：数字滤波器的实现 设计完滤波器后，关键在于如何在实际系统中高效地实现它们。本章将深入探讨数字滤波器的实现结构。我们将介绍直接型、规范型（如二阶段结构）等 IIR 滤波器实现结构，以及直接型、跶跶型等 FIR 滤波器实现结构。 我们将分析不同实现结构的优缺点，例如计算复杂度、对量化误差的敏感性以及实现灵活性。通过对这些结构的深入理解，读者可以为实际的 DSP 系统设计选择最优的实现方案。本章还会讨论滤波器在实际应用中遇到的量化效应问题，以及如何通过一些技巧来减轻量化误差的影响。 第七章：谱估计 谱估计是指从含噪声的观测数据中估计信号的功率谱密度。本章将介绍几种经典的谱估计方法。 首先，我们将介绍非参数谱估计方法，如周期图法和改良周期图法。我们将分析这些方法的原理、优缺点以及它们在估计过程中的局限性。 接着，我们将深入探讨参数谱估计方法。我们将介绍 Autoregressive (AR)、Moving Average (MA) 和 Autoregressive Moving Average (ARMA) 模型，并讲解如何利用这些模型来估计信号的功率谱。参数谱估计方法通常能够获得更精细的谱估计结果，尤其是在信号具有一定模型特性的情况下。 本章还会提及一些更高级的谱估计技术，为读者提供进一步学习的入口。 第八章：多速率信号处理 多速率信号处理研究的是在不同采样率之间进行信号处理的技术。本章将介绍信号采样率转换的基本概念，包括上采样（插值）和下采样（抽取）。我们将详细讲解实现采样率转换的各种方法，包括零填充法、插值法以及滤波器组等。 多速率信号处理在许多领域都有广泛应用，例如数字通信系统中的信道编码/解码、音频和视频压缩、以及传感器网络等。我们将通过具体的例子来说明多速率信号处理在这些领域的实际作用。 第三部分：DSP 的应用与进阶 第九章：自适应信号处理 自适应信号处理是 DSP 的一个重要分支，其核心思想是滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其参数，以达到最佳的滤波效果。本章将介绍几种经典的自适应滤波器算法，包括最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法。 我们将详细推导这两种算法的原理，并分析它们的收敛性能、计算复杂度以及适用范围。自适应滤波器在许多领域都有重要应用，例如噪声消除、回声消除、信道均衡等。我们将通过具体的案例，展示自适应滤波器在解决实际问题中的强大能力。 第十章：数字信号处理在通信系统中的应用 通信系统是 DSP 最重要的应用领域之一。本章将详细介绍 DSP 在现代通信系统中的关键作用。我们将从基带信号处理入手，介绍数字调制解调技术，如 QPSK、QAM 等，以及它们在数字信号传输中的应用。 接着，我们将探讨信道编码和解码技术，如卷积码、Turbo 码、LDPC 码等，以及它们如何提高通信系统的可靠性。此外，本章还将介绍均衡技术，用于补偿信道失真，以及多载波调制（如 OFDM）在高速率数据传输中的应用。 第十一章：数字信号处理在音频与图像处理中的应用 本章将聚焦于 DSP 在音频和图像处理领域的应用。在音频处理方面，我们将介绍音频信号的采样、量化、压缩（如 MP3、AAC）以及音频效果处理（如混响、均衡）。 在图像处理方面，我们将介绍图像的采样、量化、滤波（如平滑、锐化）、边缘检测以及图像压缩（如 JPEG）。本章将通过具体案例，展示 DSP 如何在提升音频和图像质量、实现高效存储和传输方面发挥关键作用。 第十二章：DSP 的进阶主题与发展趋势 为了拓宽读者的视野，本章将简要介绍一些 DSP 的进阶主题，为读者提供进一步学习的指引。这可能包括： 小波变换： 一种比傅里叶变换更适合分析非平稳信号的工具。 多通道信号处理： 处理多个同步信号的系统，例如麦克风阵列。 统计信号处理： 更深入地研究信号的统计特性及其在估计和检测中的应用。 同时，本章还将展望 DSP 的未来发展趋势，例如与人工智能、机器学习的结合，以及在物联网、5G/6G 通信等新兴领域的应用。 本书特色 理论与实践相结合： 在讲解抽象的理论概念的同时，注重理论与实际应用的结合，帮助读者理解理论的价值。 循序渐进的教学方法： 从最基础的概念开始，逐步深入到复杂的算法和技术，确保读者能够系统地掌握 DSP 知识。 清晰的数学推导与图示： 采用严谨的数学推导，并辅以大量的图示和表格，帮助读者直观地理解概念和算法。 强调理解与应用： 鼓励读者通过思考和实践来加深对知识的理解，并掌握将 DSP 技术应用于实际问题的能力。 目标读者 本书适合对数字信号处理感兴趣的计算机科学、电子工程、通信工程、自动化等专业的本科生、研究生，以及从事相关领域的工程师和研究人员。阅读本书无需太多的 DSP 预备知识，但具备一定的数学基础（如线性代数、微积分）将有助于更好地理解内容。

评分☆☆☆☆☆

这本《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》在我看来，更像是一扇通往数字信号处理奇妙世界的大门，即使你之前对这个领域一无所知，也能在作者的引导下，逐步揭开它的神秘面纱。它并不是那种枯燥乏味的理论堆砌，而是巧妙地将抽象的数学概念与具体的MATLAB编程实践相结合。我尤其喜欢书中对信号频谱分析的讲解，作者通过一系列精心设计的例子，让我直观地理解了傅里叶变换的神奇之处，原来我们日常听到的音乐、看到的图像，其背后都隐藏着如此丰富的信息，而数字信号处理正是解锁这些信息的钥匙。书中对于滤波器设计的部分，也是我反复研读的章节。从最基础的低通、高通滤波器，到更复杂的带通、带阻滤波器，书中都提供了清晰的原理阐述和MATLAB实现代码，我甚至可以自己动手修改参数，观察滤波效果的变化，这比单纯看书本上的公式要有趣得多，也深刻得多。它让我体会到了理论与实践相结合的巨大魅力，也让我对未来的信号处理学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始是被这本书的“MATLAB实现”这几个字吸引过来的。我一直在寻找能够将理论知识快速转化为实际应用的途径，而MATLAB恰恰是数字信号处理领域最常用的工具之一。这本书没有辜负我的期望，它提供了一套非常完整的学习路径，从最基础的信号采样、量化开始，一步步深入到更复杂的信号处理技术，比如卷积、相关、以及各种变换。书中对每一个概念的解释都力求清晰易懂，并且配有大量的图示和代码示例，这对于我这样的初学者来说是极大的福音。我记得我第一次尝试用MATLAB实现一个简单的FIR滤波器时，虽然遇到了一些小小的bug，但在参照书中示例的情况下，我很快就解决了问题，并且成功地实现了滤波功能。这种即时反馈让我感到非常有成就感，也更加激发了我深入学习的动力。这本书就像一个经验丰富的向导，带着你在数字信号处理的广阔领域中探索，每一步都踩得很扎实。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书最大的亮点在于它对抽象概念的具象化处理。数字信号处理涉及大量的数学公式和理论，对于许多人来说，这些东西可能显得遥不可及。然而，这本书通过MATLAB的强大功能，将这些抽象的理论转化为可视化的图形和可执行的代码。我印象最深的是书中关于离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的讲解。过去我对DFT的理解仅仅停留在数学公式的层面，但通过书中提供的MATLAB代码，我能够亲眼看到信号在时域和频域之间的转换过程，并且能够直观地理解频率分量是如何被提取出来的。这种“看得见”的学习方式，极大地降低了学习门槛，也让我对信号的本质有了更深的认识。它不仅仅是一本教材，更像是一个互动式的学习平台，让你在实践中不断地理解和掌握知识，而非死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本优秀的教材不仅仅是知识的传授者，更是学习兴趣的激发者。这本《国外名校最新教材精选：数字信号处理导论-MATLAB实现（第2版）》在这方面做得相当出色。书中并没有一味地强调理论的严谨性，而是将重点放在了如何运用数字信号处理的技术解决实际问题。例如，书中会讲解如何利用数字滤波技术去除音频信号中的噪声，如何利用FFT分析心电图信号的频谱特征，甚至如何进行简单的图像增强。这些贴近实际应用的例子，让我看到了数字信号处理的无限可能，也让我意识到这项技术在现代社会中的重要性。它不再是纯粹的学术研究，而是能够实实在在地改善我们的生活。这本书让我从被动接受知识，转变为主动探索知识，我开始思考，在我的学习和工作中，还能运用哪些数字信号处理的技术来解决问题。

评分☆☆☆☆☆

毫无疑问，这本书为我打开了一扇通往数字信号处理世界的新大门。我之前对这个领域仅有的了解，大多是通过零散的网页和视频碎片。而这本书则提供了一个系统、严谨的学习框架。它将复杂的理论概念分解成一个个易于理解的小模块，并且每一步都辅以详实的MATLAB实现。我尤其欣赏书中对于信号处理基本概念的循序渐进的讲解，从最基础的采样定理到各种滤波器的设计原理，再到频率分析的各种方法，都梳理得非常清晰。更重要的是，它并非照本宣科，而是巧妙地将理论与实践紧密结合。我得以在学习理论的同时，立刻通过MATLAB进行验证和实验，这种即时的反馈极大地巩固了我的理解。比如，在学习LMS自适应滤波器时，我不仅理解了其工作原理，还能通过修改参数观察其收敛速度和性能，这种亲身体验远比单纯阅读文字更能加深印象。这本书确实让我对数字信号处理的认识有了质的飞跃。

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物流很快，书本质量也很好，赞一个！

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实验室买的书，应该不错吧 我不是做这个方向的 我是做器件的 我多么想自己是做设计方向的啊

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正版好书好书好书

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京东太给力了，专业书籍也搞活动

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印刷质量不错，翻着好爽…

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很好