离散时间信号处理(第三版)(英文版) 9787121122026 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美奥本海姆，美谢弗 著

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• 离散时间信号处理
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• 电子工业出版社
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• 9787121122026

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121122026

商品编码：29638250946

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名：离散时间信号处理(第三版)(英文版)

定价：99.80元

作者：(美)奥本海姆,(美)谢弗

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787121122026

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：1.480kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统论述了离散时间信号处理的基本理论和方法，是国际信号处理领域中的经典教材。内容包括离散时间信号与系统，z变换，连续时间信号采样，线性时不变系统的变换分析，离散时间系统结构，滤波器设计方法，离散傅里叶变换，离散傅里叶变换的计算，利用离散傅里叶变换的信号傅里叶分析，参数信号建模，离散希尔伯特变换，倒频分析和同态反卷积。本书例题和习题丰富，具有实用价值。

目录

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1 Introduction
2　Discrete-Time Signals and Systems
3 The z-Transform
4　Sampling of Continuous-Time Signals
5 Transform Analysis of Linear Time-Invariant Systems
6 Structures for Discrete-Time Systems
7 Filter Design Techniques.493
8 The Discrete Fourier Transform
9 Computation of the Discrete Fourier Transform
10 Fourier Analysis of Signals Using the Discrete Fourier Transform
11 Parametric Signal Modeling
12 Discrete Hilbert Transforms
13 Cepstrum Analysis and Homomorphic Deconvolution
Problems.
Appendix A Random Signals
Appendix B Continuous-Time Filters
Appendix C Answers to Selected Basic Problems
Bibliography
Index

作者介绍

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文摘

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序言

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数字信号的奥秘：从理论到实践的探索 在信息爆炸的时代，数字信号已渗透到我们生活的方方面面，从高清影音的流畅播放，到无线通信的便捷沟通，再到医疗影像的精准诊断，无不依赖于对数字信号的深入理解与高效处理。本书旨在揭示数字信号处理的迷人世界，带领读者深入探索其背后的科学原理，并掌握将这些理论转化为实际应用的强大技术。 第一部分：信号与系统的基石 理解数字信号处理，首先需要建立坚实的信号与系统理论基础。本部分将从最基本的概念入手，逐步深入。 信号的本质与分类： 我们将首先探讨什么是信号，它们是如何产生的，以及如何进行分类。从连续时间信号到离散时间信号，从周期信号到非周期信号，从能量信号到功率信号，我们将详细阐述各种信号的特性，并通过直观的例子帮助读者建立清晰的认知。重点将放在离散时间信号上，这是数字信号处理的核心对象。我们将学习如何用数学语言精确描述这些信号，例如通过序列表示、基本信号单元（如单位冲阶跃、单位冲激）以及它们的组合。 系统的响应与特性： 信号的处理离不开系统。本部分将深入研究各种系统的数学模型，理解它们如何对输入信号做出反应。我们将重点关注线性时不变（LTI）系统，这是数字信号处理中最重要的一类系统。通过卷积的数学运算，我们将揭示LTI系统对任意输入信号的输出信号是如何形成的。此外，我们还将探讨系统的稳定性、因果性、记忆性等重要特性，这些特性直接关系到系统的实用性和性能。 傅里叶分析的强大力量： 傅里叶分析是理解信号频谱特性的核心工具。本部分将详细介绍傅里叶级数和傅里叶变换在信号分析中的应用。我们将学习如何将一个信号分解成不同频率的正弦和余弦分量的叠加，从而揭示信号在频域上的分布。这将为后续的滤波、采样等处理奠定基础。对于离散时间信号，我们将重点学习离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质，理解其与连续时间傅里叶变换的联系与区别。 Z变换的通用性： Z变换是离散时间LTI系统分析和设计的强大数学工具，它能够将复杂的时域运算转化为代数运算，极大地简化了分析过程。本部分将系统介绍Z变换的定义、性质以及收敛域的概念。我们将学习如何利用Z变换来求解LTI系统的零输入响应和零状态响应，从而全面理解系统的行为。同时，Z变换也为我们理解离散时间傅里叶变换（DTFT）提供了更广阔的视角。 第二部分：离散时间信号的数字化过程 将连续时间信号转化为离散时间信号，即进行采样，是数字信号处理的第一步。本部分将聚焦于这一关键过程。 采样理论的核心：奈奎斯特-香农采样定理： 为什么需要以一定的速率对信号进行采样？本部分将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，这是数字信号处理的基石。我们将解释采样定理的原理，理解奈奎斯特速率（也称为奈奎斯特频率）的概念，并探讨欠采样和过采样的后果。我们将通过清晰的数学推导和生动的图示，帮助读者深刻理解采样过程中可能出现的混叠现象以及如何避免混叠。 重构连续信号：插值技术的应用： 采样后，我们得到了离散时间信号。在某些情况下，我们需要将离散信号重新转换为连续信号，或者在已知部分离散点值的情况下估计其他点的值。本部分将介绍各种插值技术，如零阶保持、一阶保持、sinc插值等，并分析它们的优缺点以及适用场景。理解插值技术对于从采样数据中恢复原始信息至关重要。 第三部分：离散时间系统的分析与设计 理解了信号的数字化过程，接下来我们将深入研究对这些离散时间信号进行处理的系统。 差分方程与系统函数： 离散时间LTI系统通常可以用差分方程来描述。本部分将介绍如何建立和求解差分方程，以及差分方程与系统函数（H(z)）之间的关系。通过Z变换，我们将看到差分方程的求解转化为在Z域中的代数运算，这大大简化了分析。 频率响应的深入理解： 系统的频率响应描述了系统对不同频率分量的增益和相位变化。本部分将继续深入探讨频率响应的概念，以及它与系统函数H(z)在单位圆上的取值之间的联系。我们将学习如何根据频率响应来判断系统的特性，例如低通、高通、带通和带阻特性。 有限脉冲响应（FIR）滤波器： FIR滤波器是一类重要的离散时间滤波器，其输出仅取决于当前和过去的有限数量的输入样本。本部分将详细介绍FIR滤波器的结构、设计方法和性质。我们将学习如何利用窗函数法、频率采样法等方法设计满足特定频率响应要求的FIR滤波器。FIR滤波器具有线性相位特性，在一些应用中具有重要优势。 无限脉冲响应（IIR）滤波器： IIR滤波器是另一类重要的离散时间滤波器，其输出取决于当前和过去的输入样本以及过去的输出样本。本部分将介绍IIR滤波器的结构、设计方法和性质。我们将学习如何将模拟滤波器设计技术（如巴特沃斯、切比雪夫）转换为数字IIR滤波器设计，并理解IIR滤波器在设计复杂频率响应时的效率。 第四部分：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 对于实际应用而言，计算离散傅里叶变换（DFT）至关重要，而快速傅里叶变换（FFT）则大大提高了DFT的计算效率。 离散傅里叶变换（DFT）的原理与应用： DFT是分析离散时间信号频谱特性的核心工具。本部分将详细介绍DFT的定义、性质，以及它在信号分析、频谱估计等方面的应用。我们将理解DFT如何将一个有限长度的离散时间信号变换到频率域，从而揭示其频谱成分。 快速傅里叶变换（FFT）算法： 直接计算DFT的计算量很大，尤其当信号长度较大时。本部分将介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，它是一种高效计算DFT的算法。我们将重点介绍Cooley-Tukey算法，并理解FFT算法如何通过分治策略显著降低计算复杂度。FFT算法的出现极大地推动了数字信号处理在工程实践中的应用。 第五部分：信号处理的进阶主题与应用 在掌握了基础理论和核心技术之后，本部分将进一步拓展读者对信号处理的认知，介绍一些更高级的主题和实际应用。 多速率信号处理： 在许多应用中，需要处理不同采样率的信号，例如音频编解码、通信系统等。本部分将介绍多速率信号处理的概念，包括上采样和下采样，以及它们在改变信号采样率时的作用和注意事项。 谱分析技术： 除了基本的傅里叶分析，还有许多更先进的谱分析技术，用于更精确地估计信号的功率谱密度。本部分将简要介绍一些经典的谱估计方法，如周期图法、Welch法等。 数字信号处理在工程中的广泛应用： 数字信号处理技术已渗透到各个工程领域。本部分将列举并简要介绍其在通信系统（如调制解调、信道编码）、音频信号处理（如音频压缩、噪声消除）、图像处理（如图像压缩、边缘检测）、生物医学信号处理（如心电图、脑电图分析）等方面的实际应用案例，帮助读者认识到数字信号处理的巨大价值和广阔前景。 本书力求理论与实践相结合，通过详细的解释、清晰的数学推导以及丰富的例证，帮助读者建立对数字信号处理的全面理解。无论是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发，为解决实际工程问题打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本信号处理的教材真是让人眼前一亮，它不像我之前读过的那些枯燥的教科书，而是真正做到了深入浅出。书中的讲解非常清晰，即便是初次接触离散时间信号处理的读者，也能很快抓住核心概念。尤其是它对傅里叶变换和Z变换的阐述，简直是教科书级别的典范，不仅有严谨的数学推导，还配有大量直观的图示来辅助理解。作者似乎深谙读者的困惑点，总能在关键地方给出精辟的注解，让人豁然开朗。我尤其欣赏它在理论与实际应用之间的平衡，书中穿插的案例分析，让我能真切感受到这些数学工具在实际工程问题中的强大威力。读完前几章，我感觉自己对数字滤波器的设计和分析都有了全新的认识，不再是停留在表面的公式记忆，而是真正理解了背后的原理。这本书的排版和印刷质量也相当不错，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于需要长时间学习的专业书籍来说，是一个非常重要的加分项。总而言之，这是一本集理论深度、清晰度与实用性于一体的优秀教材，强烈推荐给所有从事信号处理相关领域的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一个非常重要的项目，急需一本能快速提升我在这方面知识深度的参考书，幸好找到了这本。它的内容组织逻辑极其严密，从最基础的采样理论开始，稳步过渡到复杂的系统分析和设计。我特别喜欢它在介绍IIR和FIR滤波器时所采用的对比分析方法，这使得我们可以清晰地看到不同滤波器结构的优缺点以及适用的场景。书中的习题设计也十分巧妙，难度适中且富有启发性，很多题目本身就是对某个重要概念的深度挖掘，逼迫你去思考，而不是简单地套用公式。我感觉这本书不仅仅是在传授知识，更是在培养一种严谨的、系统的信号处理思维方式。此外，书中对离散随机信号处理的介绍也相当到位，这一点在很多同类书籍中往往被一带而过，但它却给予了足够的篇幅和深度，这对现代通信和控制领域的研究至关重要。阅读过程中，我时不时会停下来，回味作者的措辞，那种对细节的把控和对概念的精确定义，体现了作者深厚的学术功底和教学经验。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我以前对“离散时间信号处理”这个领域一直抱持着一种敬而远之的态度，总觉得它充满了复杂的数学公式，难以掌握。但自从开始翻阅这本大部头后，我的看法彻底改变了。这本书最成功的一点，或许在于它将那些看似高不可攀的理论，用一种非常“接地气”的方式呈现了出来。它的叙事风格非常流畅，仿佛一位经验丰富的大师正在你身边循循善诱。特别是关于谱分析的部分，它没有急于抛出复杂的算法，而是先从直觉上解释为什么我们需要对信号进行变换，变换的意义何在，然后再逐步引入DFT和FFT。这种“为什么”先于“怎么做”的讲解顺序，极大地增强了学习的内驱力。我发现自己不再是被动地接受知识，而是主动地去探索信号在不同域中表现的差异。这本书的篇幅虽大，但每一页的信息密度都很高，却又不显得拥挤，这再次印证了出版方的专业水准。对于想要从零开始，但又目标明确，希望最终能达到专业应用水平的学习者来说，这无疑是极佳的起点。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的工程师，我通常对教材持有一种挑剔的态度，很多新出版的书籍要么过于偏重理论的炫耀，要么沦为应用手册。然而，这本教材却奇迹般地找到了一个黄金分割点。它在介绍现代数字信号处理技术时，非常注重历史背景和发展脉络的梳理。例如，在讲到自适应滤波时，它清晰地勾勒出了LMS算法的演变过程，以及它在实际噪声消除中的应用限制和改进方向。这种对技术发展“来龙去脉”的交代，对于需要做出技术选型决策的专业人士来说，价值千金。书中对于离散时间系统的稳定性、可观测性和可控性等经典控制理论的交叉内容处理得十分细腻，展现了跨学科知识的融会贯通。我特别留意了它关于量化误差和有限字长效应的讨论，这部分内容往往是理论模型与实际硬件实现之间的桥梁，处理得是否到位，直接决定了一本书的实用价值。这本书在这方面的探讨深入且切合实际，让我受益匪浅，值得反复查阅。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书时，第一印象是它的厚重感，但翻开之后，发现内容组织得极其精妙，完全没有“堆砌知识点”的通病。它在每一个章节的末尾都设置了“回顾与展望”的小节，这个设计极大地帮助了我梳理本章的知识体系，并为下一章的学习打下了良好的衔接基础。这本书的深度足以满足研究生阶段的学习需求，但其语言的亲和力又使其对本科高年级学生也相当友好。例如，它在解释差分方程到Z域多项式转换时，不仅给出了代数推导，还辅以了对采样后信号特征的直观理解，让人能够从多个角度去理解同一个数学操作。我发现自己对如何设计一个具有特定幅频特性的数字滤波器有了前所未有的清晰思路。这本书的结构如同一个精密的钟表，每一个齿轮——每一个章节——都紧密啮合，推动着整个知识体系的运转。它不是一本可以快速翻完的书，它更像是一位沉默但极具智慧的导师，需要你投入时间去研读、去思考，而它回报给你的，将是对整个离散时间信号处理领域深刻而坚实的理解。