数字信号处理(第2版) 陈后金 9787040247213 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈后金 著

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• 数字信号处理
• 信号处理
• 陈后金
• 通信工程
• 电子工程
• 高等教育
• 教材
• 第二版
• 9787040247213
• 清华大学出版社

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040247213

商品编码：29576744381

包装：平装

出版时间：2008-10-01

基本信息

书名：数字信号处理(第2版)

定价：31.80元

作者：陈后金

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-10-01

ISBN：9787040247213

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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内容提要

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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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《信号的奥秘：从感知到革新》 我们生活在一个被信号包围的世界。从清晨醒来的闹钟声，到夜晚电视屏幕上闪烁的光影，再到手机屏幕上跳跃的信息，无不以信号的形式传递着各种信息。这些信号，如同信息的血液，在我们的生活中川流不息，深刻地影响着我们的感知、交流、娱乐乃至整个社会的运作。然而，隐藏在这看似平凡的信号背后，是一套精妙绝伦的科学原理和强大的处理技术。它们如何被采集、转换、分析和利用？又如何催生了我们今天所熟知的各种先进科技？ 《信号的奥秘：从感知到革新》并非仅仅是一部关于抽象理论的科普读物，它是一次深入探索信号世界、理解现代科技基石的旅程。本书旨在揭示信号处理的迷人之处，将其从高深的学术殿堂带到每一个对科技进步充满好奇的读者面前。我们将一同探寻信号的本质，理解它们如何被量化、编码，以及在传输和存储过程中可能遇到的挑战。更重要的是，我们将深入了解那些赋予信号“智能”的关键技术——信号处理的核心概念与方法。 感知世界，解码信息：信号的起源与表示 本书的开篇，我们将从人类最基本的感知能力出发，引出现实世界的多样信号。无论是声音的振动、光线的波动，还是温度的变化、压力的传递，它们都是自然界或人工环境中产生的各种信号。我们会认识到，这些原始信号往往是模拟的、连续的，充满了细微的变化。为了能够被计算机和现代电子设备理解和处理，这些模拟信号必须经过一个至关重要的步骤——数字化。 我们将详细介绍采样和量化的过程，理解它们如何在时间和幅度上将连续的信号离散化，从而转化为数字信号。这个过程并非没有损耗，我们将探讨采样定理（香农-奈奎斯特定理）的意义，理解它为何是数字信号处理的基石，以及如何避免混叠（aliasing）现象，确保数字信号能够忠实地反映原始模拟信号的信息。量化误差的产生以及其对信号精度的影响也将被细致地分析。 数字信号的表示方式，如二进制编码，也是我们学习的重点。我们将了解不同的数据格式如何存储和表示信号，以及这些表示方式如何影响后续的处理效率。 揭示模式，提取精华：信号分析的艺术 一旦信号被数字化，我们便拥有了强大的工具来分析和理解它们。本书将深入探讨信号分析的核心技术，带您领略从海量数据中提取有价值信息的艺术。 傅里叶变换，作为信号分析的“瑞士军刀”，将在本书中占据重要地位。我们将从时域和频域的转换入手，理解傅里叶级数和傅里叶变换的数学原理，并揭示它们如何将复杂的信号分解为一系列简单的正弦和余弦分量。通过频域分析，我们可以轻松识别信号的频率成分、带宽以及信号的周期性特征，这对于理解语音、音乐、通信信号的本质至关重要。我们将探讨离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT），理解它们在实际应用中的巨大价值。 除了频率分析，我们还将关注信号的时域特性。卷积运算，作为一种基本的信号处理操作，将贯穿本书的多个章节。我们将理解卷积如何描述一个系统对输入信号的响应，以及它在滤波、系统建模等方面的应用。 相关分析是另一种强大的工具，它能帮助我们识别信号中的模式、检测周期性以及确定信号之间的相似性。自相关函数可以揭示信号自身的周期性，而互相关函数则能帮助我们在两个信号之间找到相似的模式或延迟。 塑造信号，优化性能：信号变换与滤波 信号分析是为了更好地理解信号，而信号处理的目的则是为了改变、增强或提取信号中的特定信息。本书将系统地介绍各种信号变换和滤波技术，它们是实现这些目标的关键手段。 滤波器，如同信号世界的“调音师”，能够根据我们的需求，选择性地允许某些频率成分通过，同时抑制其他频率成分。我们将区分低通、高通、带通和带阻滤波器，理解它们各自的作用和设计原则。数字滤波器的设计，包括FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器，以及它们的优缺点和应用场景，将得到详细的阐述。我们将学习如何根据滤波器的性能指标（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度）来设计满足特定需求的滤波器。 除了传统的频率域滤波，本书还将介绍一些更为先进的信号变换技术，如小波变换。与傅里叶变换侧重于整体的频率信息不同，小波变换能够同时提供信号在时间和频率上的局部信息，这对于分析非平稳信号（如语音、心电图）的瞬时特征具有独特的优势。 信号的革新，科技的驱动：信号处理的应用 信号处理并非仅仅是学术上的研究，它更是驱动现代科技发展的强大引擎。本书将通过丰富的实际案例，展现信号处理在各个领域的广泛应用，让读者深刻体会其变革性的力量。 在通信领域，信号处理是无线通信、有线通信、卫星通信乃至未来5G/6G通信的基石。从信号的调制解调，到信道编码与解码，再到噪声抑制和干扰消除，无一不依赖于精密的信号处理技术。我们将了解这些技术如何确保我们能够稳定、高效地进行远距离通信，让信息跨越时空。 在图像和视频处理方面，信号处理技术使得我们能够捕捉、存储、传输和增强图像。从数码相机中的图像传感器，到人脸识别、图像压缩（如JPEG、MPEG），再到医学影像（如MRI、CT）的 reconstruction，都离不开信号处理的应用。我们将探讨图像的采样、量化、去噪、增强以及特征提取等技术。 在音频和语音处理领域，我们能听到清晰的音乐、理解对方的语音，甚至与智能助手进行自然的交互。回声消除、降噪、语音识别、语音合成等技术，都是信号处理在音频领域的杰出贡献。 生物医学信号处理是另一个重要的应用方向。心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等生理信号的分析，能够帮助医生诊断疾病、监测病情。本书将介绍这些生物信号的特点以及如何利用信号处理技术进行分析。 此外，本书还将触及自动控制、雷达与声纳、地球物理勘探、金融信号分析等多个领域，展现信号处理技术的普适性和强大生命力。 走向未来：信号处理的新挑战与机遇 随着科技的飞速发展，信号处理领域也面临着新的挑战和机遇。大数据时代的到来，使得处理海量、高维度信号成为新的课题。人工智能与机器学习的兴起，为信号处理带来了全新的分析方法和模型，例如利用深度学习进行信号分类、预测和去噪。 本书的最后，我们将展望信号处理的未来发展趋势，探讨大数据、人工智能、物联网（IoT）等技术如何与信号处理深度融合，催生出更加智能、更加高效的解决方案。我们将思考如何更有效地从复杂信号中提取信息，如何设计更鲁棒、更自适应的信号处理系统，以及信号处理将在解决人类面临的重大挑战（如环境监测、能源优化、健康管理）中扮演怎样的角色。 《信号的奥秘：从感知到革新》是一次深刻的知识探索，它不仅会为您揭示信号处理的奥秘，更会激发您对科技世界的无限遐想。希望通过本书的阅读，您能够对我们周围这个充满信号的世界有更深刻的理解，并能从中感受到科技进步的强大魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在我看来，远超出一本普通的大学教材范畴，它更像是一本经过多年教学和实践打磨的“工具箱”参考书。我之所以这么说，是因为它在理论推导和工程实现之间的平衡点把握得极其到位。举个例子，在讲解滤波器设计时，它不仅展示了窗函数法的原理，还对比了不同窗函数（汉宁窗、海明窗等）在旁瓣抑制和过渡带宽度上的权衡，这一点在实际项目中选择滤波器类型时至关重要。而且，书中的习题设计也相当巧妙，它们不是简单的重复计算，而是真正能引发你思考系统特性的题目。有些题目甚至需要你将书本上的理论知识与后续章节的内容串联起来才能完整解答，这极大地锻炼了读者的系统思维能力。我发现，很多我在项目初期感到棘手的信号重建问题，在翻阅到对应章节后，其核心思想便清晰地浮现出来。它没有追求内容的“新颖”而放弃了“实用”，这在当今快速迭代的技术书籍中是难能可贵的品质，它扎根于DSP不变的核心原理，为快速变化的应用层提供了坚实的理论后盾。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理》（第2版）的教材，坦率地说，是我近年来读过的最能让我感到踏实的一本专业书。我接触DSP这个领域已经有些年头了，从早期的模拟电路背景过渡到纯粹的数字域处理，中间踩过不少坑，尤其是在理解傅里叶变换、Z变换背后的物理意义时，总感觉隔着一层纱。陈后金教授的这本书，在基础概念的阐述上简直是教科书级别的典范。他没有一开始就抛出复杂的数学公式把人绕晕，而是非常循序渐进地从连续时间信号的处理过渡到离散时间系统的建立。特别是关于信号采样定理的讨论，我记得他用了好几个生动的例子来解释混叠现象的危害，那种“豁然开朗”的感觉，比我当年啃其他几本经典教材都要深刻。而且，书中的图示非常精妙，很多抽象的系统框图通过他的手绘和优化，变得直观易懂，这对于初学者来说简直是救命稻草。我个人尤其欣赏它对有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器设计的平衡把握，既没有过度偏向理论的深挖，也没有流于肤浅的公式堆砌，给出了足够多的工程实践考量。对于想真正掌握DSP核心思想，而不是只会套用MATLAB函数的工程师来说，这本书提供的底层逻辑支撑是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是那种非常严谨但又不失温度的学术表达。它没有采用那种高高在上、拒人于千里之外的晦涩术语堆砌，而是力求用最精确的数学语言来描述物理现象。我尤其喜欢它在介绍一些关键定理（比如采样定理、卷积定理）时，往往会先给出一个直观的解释或类比，然后再进行严格的数学证明。这种“先理解，后证明”的教学方法，极大地降低了阅读门槛。另外，书中对经典算法的实现细节也有相当程度的探讨，比如快速傅里叶变换（FFT）的蝶形运算结构，它没有止步于给出公式，而是深入分析了其递归和迭代实现的优势与劣势。对于我们这些需要将算法固化到硬件或嵌入式系统中的人来说，这些关于计算复杂度和资源消耗的讨论是非常宝贵的参考信息。总而言之，这本书不仅仅是一本知识的载体，更是一份经过深思熟虑的教学指南，它引导你如何像一个真正的数字信号处理工程师那样去思考和设计系统。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种需要跨领域学习的工程师来说，这本书的结构逻辑性是其最吸引人的地方之一。它不像某些侧重于通信或图像处理的专业书籍，一上来就假设读者对信号处理的脉络了然于胸。陈后金教授的编排思路是先建立离散系统的基本模型，然后引入变换域工具（Z变换），接着再讲解如何利用这些工具来设计和分析滤波器，最后才是时域和频域的综合应用。这种由浅入深、层层递进的结构，保证了读者在接触到更复杂的概念，比如多相分解或者波形重建时，已经完全掌握了前置的数学基础和物理直觉。我特别欣赏它在处理周期延时和相位失真时的讨论，清晰地指出了线性相位滤波器的重要性及其实现方法。读这本书时，我很少需要频繁地跳回前几章去复习定义，这极大地提升了我的阅读效率和专注度。它就像一个设计精良的流程图，每一步都有明确的输入、处理和输出，让学习过程充满了可预测的成就感。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本第二版时，抱着一种审慎的态度去翻阅的，因为第一版时我就有所耳闻，但当时手头上的资料已经不少了。然而，这次的更新迭代，明显感受到了作者对当前技术发展趋势的关注。最让我印象深刻的是关于现代谱分析方法的介绍，不再是局限于传统的DFT/FFT，而是加入了更多与实际应用接轨的内容，比如多速率信号处理和自适应滤波的一些初步概念。这本书的难度曲线设置得非常平滑，它不像某些顶尖学府的教材那样，前几章就要求读者具备深厚的复变函数功底。相反，它更像是一位耐心的导师，你每掌握一个新工具（比如离散卷积），它都会马上给你一个对应的例子来巩固理解，确保你不会在后续的学习中因为基础不牢而掉队。我记得有一章专门讲量化误差和溢出问题，这在很多教材中都是一笔带过，但陈教授非常细致地分析了定点运算对实际系统性能的影响，这对于我们进行嵌入式DSP开发至关重要。这本书的整体阅读体验，就像是走在一条精心铺设的、两侧都有清晰路标的羊肠小道上，虽然目的地是宏伟的山顶，但每一步都走得坚定而清晰。