数字信号处理 9787563511211 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王凤文，舒冬梅，赵宏才著 著

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563511211

商品编码：29624594902

包装：平装

出版时间：2007-06-01

基本信息

书名:数字信号处理

定价：32.00元

售价：24.0元,便宜8.0元,折扣75

作者:王凤文,舒冬梅,赵宏才著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2007-06-01

ISBN：9787563511211

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版次：2

装帧：平装

开本：

商品重量：0.540kg

编辑推荐

内容提要

本书分为上下两篇：上篇为数字信号处理技术的理论基础,包括连续时间系统分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域分析、离散时间信号与系统的数字频域分析、IIR数字滤波器设计和FIR数字滤波器设计7章内容；下篇为数字信号处理技术的实现与应用，包括TMS302C54x的指令系统、DSP应用程序设计和DSP接口设计与应用实例。
　　书中给出了大量的习题、例题和MATLAB仿真实例，在部分章的后面还给出了建议实验内容和实验的设计思路。
　　本书适合自动化学科《数字信号处理》课程选用教材。

目录

作者介绍

文摘

序言

《信号的迷宫：现代通信的基石》 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被海量的数据所包围。从手机通信的流畅通话，到高清电视的绚丽画面，再到互联网上传输的音视频流，这一切的背后，都离不开一个关键的技术——数字信号处理。本书将带领您深入探索信号的奥秘，揭示数字世界如何将无形的声、光、电转化为可理解、可操作的信息，从而构建起我们现代通信和信息社会的坚实基石。 第一章：信号的本质——从模拟到数字的飞跃 在正式踏入数字信号处理的殿堂之前，我们首先需要理解“信号”究竟是什么。信号，简而言之，就是携带信息的载体。它可以是声音的波形，光的强度变化，或者电信号的电压起伏。在很长一段时间里，人类主要依赖模拟信号进行信息传递。模拟信号的特点是连续性，它的值可以随着时间的变化而平滑地改变，就像声音在空气中的传播一样。然而，模拟信号在传输和存储过程中极易受到噪声的干扰，导致信息失真，并且难以精确地进行复制和处理。 数字信号的出现，彻底改变了这一局面。数字信号将连续变化的模拟信号进行采样和量化，将其转化为一系列离散的数值，即二进制码（0和1）。这个过程就像是用尺子测量并记录下每隔一段时间的高度，然后用数字来表示这些高度。这种离散化的表示方式，极大地提高了信号的抗干扰能力，使得信息传输和存储更加精确和可靠。数字信号可以被轻松地复制、压缩、加密，并且能够通过复杂的算法进行高效的处理，从而实现更丰富的功能和更高的通信效率。本书将深入探讨模拟信号与数字信号之间的转换原理，以及这种转换带来的颠覆性影响，为读者建立起对数字信号处理的基本认知框架。 第二章：数据的感知——采样与量化 将模拟信号转化为数字信号的关键步骤是采样（Sampling）和量化（Quantization）。采样是指在连续的时间轴上，按照一定的频率（采样频率）周期性地提取信号的瞬时值。采样频率的选择至关重要，它直接关系到我们能否完整地捕捉到原始信号中的所有信息。根据奈奎斯特-香农采样定理，只有当采样频率高于信号最高频率的两倍时，我们才能在数字域中无损地恢复原始信号。本书将详细阐述采样定理的原理，并通过实例分析不同采样频率对信号恢复的影响，帮助读者理解采样在数字信号处理中的基础性作用。 量化则是将采样得到的连续数值近似地映射到有限个离散的数值级别上。想象一下，你用一个刻度尺去测量一个物体的长度，刻度尺的精度决定了你测量的准确性。量化的过程与此类似，量化级别越多，表示的精度越高，但同时需要的存储空间也越大。量化误差是不可避免的，但通过合理的量化策略，可以将其控制在可接受的范围内。本书将深入探讨不同量化方法，如均匀量化和非均匀量化，以及它们在实际应用中的优缺点，让读者领略数据感知世界的精妙之处。 第三章：信号的语言——数字表示与编码 一旦信号被采样和量化，它就转化为了一串串的二进制数字。这些数字的组合构成了数字信号的“语言”。不同的信息，例如文字、图像、声音，都需要通过特定的编码方式转化为二进制序列才能在数字系统中进行传输和处理。 本章将从基础的二进制数制开始，逐步深入到各种数字编码技术。我们将探讨如何将模拟信号的幅度信息转化为二进制代码，以及不同的编码方案如何影响数据的存储效率和传输速率。例如，脉冲编码调制（PCM）是音频信号数字化的基础，它将声音信号进行采样、量化和编码，使其能够以数字形式传输。我们还会接触到更复杂的编码技术，如差分编码，它通过记录信号的变化量来减少冗余，提高传输效率。此外，对于图像和视频信号，则有JPEG、MPEG等压缩编码标准，它们利用人眼感知的特性，去除不必要的冗余信息，实现高效的数据压缩。理解这些编码技术，就像是掌握了数字世界的通用语言，为后续更复杂的信号处理打下坚实的基础。 第四章：信号的净化——滤波与降噪 在真实的信号传输过程中，噪声是不可避免的“捣乱分子”。噪声的存在会干扰原始信号，导致信息失真，甚至无法识别。滤波（Filtering）是数字信号处理中最核心和常用的技术之一，它的主要目的是去除信号中的噪声，提取我们真正需要的信息。 滤波器可以根据信号的频率特性进行分类，例如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。低通滤波器允许低频信号通过，而阻止高频信号；高通滤波器则相反。通过巧妙地设计滤波器，我们可以有效地滤除特定频段的噪声，使信号更加清晰。本书将详细介绍数字滤波器的基本原理，包括FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器，并探讨它们在不同应用场景下的设计和实现。我们将通过生动的例子，展示如何利用滤波器来净化音频信号中的杂音，或者从嘈杂的图像中提取出清晰的物体轮廓。 第五章：信号的增强——变换与分析 数字信号处理不仅仅是去除噪声，更重要的是对信号进行深入的分析和处理，从而提取出更有价值的信息。傅里叶变换（Fourier Transform）是信号分析领域中最强大、最常用的工具之一。它能够将一个信号从时域（随时间变化的表示）转换到频域（信号中包含的各种频率成分的表示）。 通过傅里叶变换，我们可以清晰地看到信号由哪些频率的正弦波叠加而成，这对于理解信号的特性、识别信号的来源以及设计更有效的处理算法至关重要。例如，在音频处理中，傅里叶变换可以帮助我们分析音乐的音高和音色；在通信领域，它可以帮助我们识别和分离不同的通信信道。本书将循序渐进地介绍傅里叶变换的原理，包括离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT），并探讨它们在频谱分析、滤波器设计以及其他各种信号处理任务中的应用。我们还将触及一些其他的信号变换技术，如小波变换，它在处理非平稳信号方面具有独特的优势。 第六章：信号的压缩与还原——信息的高效利用 在信息传输和存储过程中，数据量往往是一个巨大的挑战。数字信号处理技术提供了强大的工具，可以将信号进行高效的压缩，以减少传输带宽和存储空间的需求。正如前文提到的编码技术，其中很多都包含压缩的原理。 本章将深入探讨各种信号压缩技术。我们将从信息论的基础出发，理解信息冗余的概念，并学习如何利用这些冗余来压缩数据。线性预测编码（LPC）是一种广泛应用于语音压缩的技术，它利用前一段语音的特征来预测当前语音的特征，从而减少需要传输的信息量。此外，我们还会介绍一些更先进的压缩算法，例如基于变换域的压缩，它们在图像和视频压缩领域取得了巨大的成功。掌握这些压缩技术，意味着我们能够更有效地利用宝贵的网络资源和存储空间，让信息传递更加迅捷和经济。 第七章：信号的碰撞——通信系统中的应用 数字信号处理是现代通信系统的核心驱动力。从我们手中的智能手机到全球互联网，再到卫星通信，都离不开数字信号处理技术的支撑。 本书将聚焦数字信号处理在通信系统中的实际应用。我们将探讨数字调制解调技术，如ASK、FSK、PSK、QAM等，它们是如何将数字信息编码到载波信号上进行传输的。我们还将深入研究纠错编码技术，例如汉明码、卷积码和Turbo码，它们能够有效地检测和纠正传输过程中产生的错误，确保通信的可靠性。此外，我们还会了解多路复用技术，如时分多路复用（TDM）和频分多路复用（FDM），它们是如何让多个信号共享同一通信信道的。通过对通信系统的深入剖析，读者将能够更直观地理解数字信号处理技术在构建信息高速公路中的关键作用。 第八章：信号的智能——现代前沿探索 随着人工智能和机器学习的飞速发展，数字信号处理也迎来了新的机遇和挑战。模式识别、机器学习算法的引入，使得信号处理系统能够具备更强的“智能”，能够自主地学习、分析和决策。 本章将展望数字信号处理的未来发展方向。我们将探讨如何利用神经网络和深度学习技术来解决复杂的信号处理问题，例如语音识别、图像识别、目标检测等。我们还将了解一些新兴的应用领域，例如自适应信号处理、软件定义无线电（SDR）以及生物医学信号处理。通过对这些前沿技术的介绍，读者将能够感受到数字信号处理领域蓬勃发展的生命力，以及它为我们创造更美好、更智能的未来所带来的无限可能。 结语 《信号的迷宫：现代通信的基石》旨在为您打开一扇通往数字信号处理世界的窗户。本书力求以清晰易懂的语言，结合丰富的实例，深入浅出地阐述数字信号处理的核心概念和关键技术。无论您是通信工程专业的学生，还是对信息技术充满好奇的爱好者，亦或是希望提升自身专业技能的从业者，相信本书都能为您提供有益的启迪和实践指导，帮助您在这个充满挑战与机遇的数字时代，游刃有余地穿梭于信号的迷宫之中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，一看就知道是面向专业学习者的教材，没有太多花哨的装饰，这点我很欣赏。翻开扉页，目录的编排逻辑性很强，从最基础的离散时间信号和系统入手，逐步深入到Z变换、傅里叶分析，最后扩展到数字滤波器设计和有限字长效应。对于初学者来说，这种循序渐进的结构无疑是最好的向导。我特别留意了其中关于卷积和系统响应的讲解部分，作者使用了大量的图示来辅助理解，那些时域和频域的波形变化描述得非常直观，即便是初次接触这些抽象概念的人，也能很快抓住问题的核心。尤其是对IIR和FIR滤波器设计原理的阐述，它没有停留在公式的堆砌上，而是深入剖析了设计准则和实际应用中的取舍，这一点对于希望将理论付诸实践的读者来说，价值巨大。我个人认为，相比于市面上很多晦涩难懂的同类书籍，这本书的优点在于它找到了理论深度与可读性之间的绝佳平衡点。它的语言风格严谨又不失温度，仿佛一位经验丰富的导师在为你答疑解惑，让人在学习的过程中感到踏实和鼓舞。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我时常会停下来思考作者是如何组织这些知识体系的。它的叙事结构非常宏大，似乎在构建一个完整的数字信号处理的“世界观”。例如，在讲解快速傅里叶变换（FFT）算法时，它并没有直接跳到蝶形运算，而是先花了大量篇幅回顾了离散傅里叶变换（DFT）的计算复杂性，从而自然地引出了FFT存在的必要性，这种因果关系的铺陈，让读者在“需要”的驱动下学习技术，效率自然高出许多。再比如，关于量化噪声和抖动的讨论，处理得极为审慎，作者清晰地界定了理想模型与真实器件之间的鸿沟，提醒读者在构建实际系统时必须考虑的工程限制。这种对理论局限性的坦诚揭示，使得这本书的指导意义远超了一般的教科书范畴，它更像是一本关于“如何用数字信号处理解决真实问题”的实战手册，对于工程实践者来说，这种务实的态度是极其宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量，说实话，达到了一个很高的标准。在处理涉及到大量希腊字母、上下标以及复杂的矩阵运算时，清晰度至关重要，这本书在这方面做得非常出色。尤其是在展示滤波器网络的结构图时，各个模块之间的连接线和元件的符号都描绘得十分精确，没有出现任何模糊不清或墨迹重叠的情况，这在长时间阅读包含大量数学表达式的书籍时，对保护视力、保持专注度起到了积极作用。我尤其欣赏它在定义新的数学符号或术语时，会习惯性地用斜体或粗体进行区分，并且往往会在首次出现时就给出简洁明了的脚注或侧边栏解释，这种细节上的关注，极大地降低了阅读的认知负荷。总的来说，这是一本在物理实体层面上也让人愿意捧读的书，它的制作工艺体现了对学术严谨性的尊重。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书最大的感受是它的“时代感”和“前瞻性”。虽然数字信号处理的基础理论已经相对成熟，但这本书在讨论现代应用，比如自适应滤波和小波变换时，展现出了极强的生命力。它不仅介绍了经典的维纳滤波器，还深入探讨了LMS算法的收敛特性和实际应用中的陷阱，这说明作者的知识体系并非停留在上个世纪的教材水平。在描述小波分析时，它巧妙地将连续小波变换与离散小波变换的优劣进行了对比，并联系到了图像和音频压缩的实际案例，使得原本高深莫测的数学工具变得触手可及。这种将基础理论与当前研究热点紧密结合的编撰手法，让这本书不仅仅是一本应试读物，更像是一张通往未来信号处理技术发展方向的地图，激励读者不断探索更深层次的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分简直是学习过程中的“试金石”，它不像有些教材那样只提供一些简单的计算题来应付了事。这里的习题设计层次分明，从基础的公式推导到复杂的系统分析与设计都有涵盖。我花了一个下午的时间，尝试解答了关于谱估计那几章的综合题，发现它们不仅仅考验你对公式的记忆，更重要的是检验你对整个数字信号处理流程的宏观理解能力。有些题目需要你结合Z变换的收敛域知识，去判断一个特定系统的稳定性，这考察的便是知识的融会贯通。更让我印象深刻的是，书后附带的参考答案（如果提供的话，此处我假设它有非常详尽的解析）解析得非常到位，每一步的数学推导逻辑清晰可见，让你知道“为什么”要这样做，而不是仅仅告诉你“结果是什么”。这种深度练习对于巩固知识、发现自身薄弱环节的作用是无可替代的，如果能把这些习题都吃透，相信在任何相关的考试或者实际项目中都能游刃有余。