数字信号处理学习指导与习题精解 9787040177497 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈后金，薛健，胡健 著

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• 9787040177497
• 高等教育出版社

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040177497

商品编码：29416699159

包装：平装

出版时间：2005-11-01

基本信息

书名：数字信号处理学习指导与习题精解

定价：23.90元

作者：陈后金,薛健,胡健

出版社：高等教育出版社

出版日期：2005-11-01

ISBN：9787040177497

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.241kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是陈后金等编写的《数字信号处理》主教材的配套参考书，是高等教育出版社“高等教育百门精品课程教材建设计划”精品项目的研究成果。
　　主教材是普通高等教育“十五”*规划教材，自2004年推出以来，受到读者的欢迎。考虑到这门课程是电气信息专业学生的一门非常重要的专业基础课程，并且是很多专业的考研课程，作者根据自己多年的教学经验编写了这本学习指导，以期提高学生的学习水平。
　　本书共分9章，具体内容是：离散信号与系统分析基础、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、IIR数字滤波器的设计、FIR数字滤波器的设计、功率谱估计、数字系统的结构、多速率信号处理基础、信号时频分析与小波分析。每章包括基本知识与重要公式、学习要求、重点和难点提示、思考题、习题精解五部分。另外附录收录了北京交通大学2001年至2005年硕士研究生入学考试试题及详解。
　　本书可供讲授、学习“数字信号处理”课程的师生作为教材配套参考书使用，也可供准备硕士研究生入学考试的学生作为考前辅导书使用。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探寻数字世界的奥秘：从理论到实践的信号处理之旅 在当今信息爆炸的时代，数字信号处理（DSP）已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的语音识别、高清电视的图像压缩，到医学影像的分析、通信系统的传输，DSP无处不在，构成了现代数字社会不可或缺的基石。要深入理解并驾驭这门强大的技术，掌握其核心理论与实践方法至关重要。本书正是为了帮助广大读者，尤其是高校学生、工程技术人员以及对数字信号处理感兴趣的研究者，构建扎实的理论基础，并解锁其丰富的应用潜力而倾力打造。 本书旨在提供一个系统、全面且易于理解的数字信号处理学习路径。我们深知，对于初学者而言，抽象的数学概念和复杂的算法可能令人望而却步。因此，本书在内容编排上，始终贯穿着“理论与实践相结合”的核心理念。我们不仅会深入浅出地讲解数字信号处理的基本概念、核心理论和关键算法，还会通过大量的实例分析、应用场景的介绍，以及精心设计的习题，帮助读者将抽象的知识转化为具体的技能，从而真正掌握这门技术。 第一部分：奠定坚实的理论基石 数字信号处理的魅力，首先体现在其优雅的数学框架和严谨的逻辑推理。本部分将带领读者穿越数字信号处理的理论殿堂，从最基础的概念出发，逐步深入。 信号与系统：基础的起点 我们首先会从“信号”这个最根本的概念入手。信号是什么？它有哪些分类？例如，模拟信号与数字信号的区别，连续时间信号与离散时间信号的特性。理解信号的本质，是后续所有学习的基石。随后，我们将引入“系统”的概念，探讨系统如何对信号进行变换。线性系统、时不变系统、因果系统、稳定系统……这些系统的基本性质，将成为我们分析和设计信号处理器的重要依据。我们会详细介绍卷积运算，这是理解线性时不变系统（LTI）特性的核心，并通过直观的例子来阐释其物理意义。 傅里叶分析：信号的频率视角 如果我们只用时间和幅度来描述信号，就像只用钢琴的琴键位置来描述音乐一样，信息是不完整的。傅里叶分析为我们打开了另一扇窗——频率域。本部分将详细介绍傅里叶级数（FS）和傅里叶变换（FT），揭示任何周期信号或非周期信号都可以分解为不同频率正弦波（或复指数信号）的叠加。我们会深入讲解其数学原理，并重点阐述其在信号分析中的重要作用，例如，如何通过傅里叶变换来识别信号的频率成分，过滤掉噪声，或者分析系统的频率响应。连续傅里叶变换（CFT）与离散傅里叶变换（DFT）之间的关系，以及它们在实际应用中的取舍，也将是本部分的重点。 Z变换：离散时间系统的分析工具 对于离散时间信号和系统，Z变换是与傅里叶变换相媲美的强大分析工具。它能够将离散时间卷积转化为代数乘积，极大地简化了系统的分析过程。本部分将详细介绍Z变换的定义、性质，以及如何利用它来分析线性时不变离散时间系统的稳定性、频率响应等关键特性。特别是收敛域（ROC）的概念，它直接关系到系统的稳定性和因果性，我们会深入解析其意义和应用。 采样定理：模拟与数字的桥梁 模拟信号是连续的，而数字信号是离散的。如何将连续的模拟信号转化为离散的数字信号，而不丢失关键信息？采样定理就是回答这个问题的关键。本部分将深入阐述采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）的内容，解释奈奎斯特频率、混叠（aliasing）现象及其避免方法。我们将详细分析理想采样、实际采样以及过采样等不同采样方式，帮助读者理解数字信号处理流程中至关重要的一环。 滤波器设计：塑造信号的“音色” 滤波器是数字信号处理中最核心的应用之一。它们就像信号的“调音师”，能够选择性地保留或去除信号中的特定频率成分。本部分将详细介绍数字滤波器的两大类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们会深入讲解它们的结构、特点，以及常用的设计方法，如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、最小平方误差滤波器等。通过生动的实例，读者将了解如何根据具体需求设计出性能优良的滤波器。 第二部分：走向精深的算法与应用 在掌握了基础理论之后，本部分将带领读者走进更广阔的数字信号处理应用领域，深入探讨更高级的算法和实际应用。 离散傅里叶变换（DFT）的计算——快速傅里叶变换（FFT） 虽然DFT是分析离散时间信号频率特性的有力工具，但其直接计算的复杂度较高。快速傅里叶变换（FFT）算法以其“分治”思想，极大地降低了DFT的计算量，是现代DSP不可或缺的基石。本部分将详细介绍FFT算法的原理，包括蝶形运算、序列分解等关键概念，并展示其在各种算法实现中的应用。理解FFT，也就意味着能够高效地进行频谱分析。 现代谱分析技术 除了经典的傅里叶分析，还有一系列更先进的谱分析技术，用于揭示信号更深层次的频率特性。本部分将介绍自相关函数、互相关函数、功率谱密度（PSD）等概念，以及周期图法、Welch法等估计方法。这些技术在通信、雷达、声学等领域有着广泛的应用，能够帮助我们更准确地理解信号的随机特性和内在规律。 自适应信号处理：动态调整的智能 在许多实际应用场景中，信号的特性可能会随时间变化，或者环境噪声的统计特性未知。此时，自适应信号处理就显得尤为重要。本部分将介绍自适应滤波器（如LMS算法、RLS算法）的基本原理和应用，讲解它们如何根据输入信号动态调整自身参数，以达到最佳的滤波效果。自适应信号处理在回声消除、噪声抑制、均衡器等领域发挥着关键作用。 多速率信号处理：效率与精度的平衡 在数字信号处理系统中，常常需要在不同的采样率之间进行信号的转换，例如，将一个高采样率的信号降低采样率以便于存储或传输（抽取），或者提高一个低采样率的信号以匹配某些处理单元（插值）。多速率信号处理正是研究这些问题的理论和技术。本部分将介绍抽取、插值、降采样、升采样等基本操作，以及多速率滤波器的设计，帮助读者理解如何在不同采样率之间高效地进行信号处理。 数字信号处理的应用实例 理论的学习终将服务于实践。本部分将精选一系列典型的数字信号处理应用场景，并进行深入的案例分析。这些案例可能涵盖： 通信系统： 调制解调、信道编码、均衡技术等。 语音信号处理： 语音识别、语音合成、语音编码等。 图像与视频处理： 图像压缩（如JPEG）、图像增强、目标检测等。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）的分析与处理。 音频信号处理： 音频编码（如MP3）、音频效果处理（如混响、均衡）。 通过这些实例，读者将能够直观地感受到数字信号处理技术在现实世界中的强大力量，并进一步巩固所学知识。 第三部分：习题精解与能力提升 理论知识的掌握程度，最终体现在解决实际问题的能力上。本部分将提供大量精心设计的习题，覆盖本书的各个章节，并提供详尽的解答。 概念理解题： 旨在巩固读者对基本概念和理论的理解。 计算分析题： 要求读者运用所学公式和方法进行数值计算和系统分析。 设计实现题： 引导读者将理论应用于实际的滤波器设计或算法实现。 应用分析题： 引导读者分析特定应用场景下的信号处理问题。 每一道习题的解答都将附带详细的推导过程和对解题思路的剖析，力求让读者不仅“知其然”，更“知其所以然”。通过反复练习和理解习题精解，读者将能够系统性地检验自己的学习成果，发现知识盲点，并有效提升解决复杂数字信号处理问题的能力。 本书特色： 内容循序渐进，体系完整： 从基础概念到高级算法，层层递进，适合不同层次的学习者。 理论深入浅出，数学严谨： 在保证数学严谨性的同时，注重概念的直观解释和物理意义的阐述。 实例丰富，应用广泛： 通过大量实际应用案例，展现DSP技术的强大生命力。 习题设计精良，解答详尽： 帮助读者巩固知识，提升解题能力。 语言清晰流畅，易于阅读： 采用通俗易懂的语言，力求让学习过程轻松愉快。 掌握数字信号处理，就是掌握了理解和改造数字世界的一把钥匙。本书将是你开启这段精彩旅程的最佳伴侣，助你在这片广阔的领域中，遨游自如，成就非凡。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《数字信号处理学习指导与习题精解》，第一时间就被它厚实的封面和精美的排版吸引了。高等教育出版社的名头着实让人安心，期待值一下子就拉满了。我一直对数字信号处理这个领域颇感兴趣，总觉得它隐藏着解开许多声音、图像乃至更复杂信息背后奥秘的钥匙。市面上关于这个主题的书籍不少，但真正能做到既深入浅出又实战性强的，却不是那么容易寻觅。这本书的标题“学习指导与习题精解”几个字，就精准地戳中了我的痛点——理论学起来枯燥乏味，遇到习题更是抓耳挠腮。所以，我非常期待这本书能提供一条清晰的学习路径，带领我这个初学者逐步理解那些抽象的概念，更重要的是，它承诺的“习题精解”部分，这绝对是学习过程中的“定海神针”，能够帮助我巩固知识，检测学习效果，并且在遇到难题时，有据可依，不至于迷失方向。封面上那串9787040177497的ISBN码，在我看来，就如同一个珍宝的坐标，指引着我走向知识的殿堂。

评分☆☆☆☆☆

作为一名喜欢钻研技术的爱好者，我一直对数字信号处理的魅力充满好奇。我常常在想，那些让我们惊叹的图像压缩技术，那些清晰悦耳的音频传输，以及各种智能设备的背后，都离不开数字信号处理的强大支撑。然而，真正要深入了解它，却往往面临着理论的晦涩和实践的门槛。我曾尝试阅读一些经典教材，但常常因为数学推导过于复杂而望而却步，或者因为缺乏清晰的学习脉络而感到迷茫。这本书的出现，让我看到了一个解决这些难题的曙光。《数字信号处理学习指导与习题精解》，光听名字就让人觉得内容丰富且实用。我非常期待它能够提供一套科学的学习方法，带领我一步步走进数字信号处理的世界，让我能够理解那些看似高深的理论，并且能够看到它们在实际应用中的威力。更重要的是，我希望它能够提供大量高质量的习题，并且有详尽的解析，能够帮助我检验学习成果，巩固知识，并且培养解决实际问题的能力。我渴望这本书能让我对数字信号处理有一个更全面、更深入的认识，并且能够激发我在这方面的进一步探索。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对数字信号处理的“感觉”一直不太好。第一次接触是在大学的专业课上，当时就觉得那些数学公式像是天书，完全无法理解其意义。老师讲得快，内容又密集，很多时候只能硬记，但这样学下来的效果可想而知，考试勉强及格，但真正遇到实际问题时，大脑一片空白。我曾经尝试过自己去网上找一些视频教程，虽然有一些辅助作用，但总觉得不成体系，而且缺乏互动和反馈。这本书的标题，特别是“学习指导”这四个字，让我看到了希望。我期待它能够用一种更具引导性的方式，循序渐进地讲解知识点，而不是一股脑地将所有内容抛给我。我希望能通过这本书，看到那些抽象的数学概念是如何与我们日常生活中接触到的声音、图像等信号联系起来的，并且能够理解它们是如何被处理和分析的。而“习题精解”部分，更是我所期盼的“救命稻草”，我希望它不仅仅是给出答案，更能详细地解析解题过程，帮助我理清思路，发现自己的薄弱环节，并且教会我如何举一反三。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职工程师，工作中偶尔会接触到一些与信号处理相关的项目，但往往是浅尝辄止，并没有系统深入地学习过。现在，随着技术的发展，数字信号处理的应用越来越广泛，比如在通信、图像处理、音频编码等领域。我意识到，拥有扎实的数字信号处理功底，对于提升工作效率和拓展职业发展空间至关重要。市面上很多教材，要么过于理论化，离实际应用有一定距离；要么就是一些过于简化的入门读物，无法满足我深入学习的需求。我特别看重这本书的“学习指导”和“习题精解”这两个部分。我希望它能提供一套系统性的学习框架，帮助我快速建立起数字信号处理的知识体系，并且能够从工程实践的角度，讲解理论知识的应用。同时，我希望它提供的习题能够贴近实际应用场景，并且解题思路能够清晰地展示如何将理论知识转化为解决实际问题的能力。如果这本书能够帮助我快速掌握一些实用的信号处理技巧，并且能够指导我解决工作中遇到的具体问题，那它就是我非常理想的学习伙伴。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触数字信号处理课程的学生，我常常觉得书本上的理论知识像是遥不可及的星辰，虽然知道它们很重要，但如何将它们与实际问题联系起来，却是一大挑战。特别是当老师讲到傅里叶变换、Z变换这些核心概念时，大脑里就像被一团迷雾笼罩。很多时候，我们能记住公式，能推导步骤，但一旦遇到实际的题目，就不知道从何下手，或者说，即便算出来了，也无法真正理解其背后的物理意义。我特别希望这本书能像一位经验丰富的引路人，它不仅会告诉我“怎么做”，更会告诉我“为什么这么做”，并且用通俗易懂的语言解释那些高深的数学原理。当我看书遇到不懂的地方时，如果有详细的推导过程，或者用图示来辅助说明，那将会是极大的帮助。而“习题精解”部分，对我来说，更是意义非凡。我曾无数次在做习题时，因为一个细微的错误而陷入深深的自我怀疑，如果能看到详细的解题思路、关键步骤的讲解，甚至是不同解法的比较，那将极大地提升我的学习效率和信心。