数字信号处理——基于计算机的方法(第四版)(英文改编版) 9787121145971 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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米特拉 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121145971

商品编码：29663699431

包装：平装

出版时间：2011-10-01

基本信息

书名:数字信号处理——基于计算机的方法(第四版)(英文改编版)

：69.00元

售价：46.9元,便宜22.1元,折扣67

作者:米特拉

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-10-01

ISBN：9787121145971

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

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内容提要

　　本书是在数字信号领域的经典教材Digital Signal Processing: A Computer-BasedApproach, FourthEdition的基础上改编而成的，内容涵盖了信号与信号处理、时域中的离散时间信号统、频域中的离散时间信号、离散时间系统、有限长离散变换、z变换、变换域中的LTI离散时间系统、数字滤波器结构、IIR数字滤波器设计、FIR数字滤波器设计、DSP算法实现等方面。本书的特点是，在讲解上述内容的同时，给出了大量简单而实用的例子，并用MATLAB程序进行了验证，同时提供了大量的高质量习题和仿真练习。

目录

Table of Contents
1 Signals and Signal Processing
　1.1 Characterization and Classification of Signals
　1.2 Typical Signal Processing Operations
　1.3 Examples of Typical Signals
　1.4 Typical Signal Processing Applications
　1.5 Why Digital Signal Processing
2 Discrete-Time Signals in the Time Domain
　2.1 Time-Domain Representation
　2.2 Operations on Sequences
　2.3 Operations on Finite-Length Sequences
　2.4 Typical Sequences and Sequence Representation
　2.5 The Sampling Process
　2.6 Correlation of Signals
　2.7 Random Signals
　2.8 Summary
　2.9 Problems
　2.10 MATLAB Exercises
3 Discrete-Time Signals in the Frequency Domain
　3.1 The Continuous-Time Fourier Transform
　3.2 The Discrete-Time Fourier Transform
　3.3 Discrete-Time Fourier Transform Theorems
　3.4 Energy Density Spectrum of a Discrete-Time Sequence
　3.5 Band-Limited Discrete-Time Signals
　3.6 DTFT Computation Using MATLAB
　3.7 The Unwrapped Phase Function
　3.8 Digital Processing of Continuous-Time Signals
　3.9 Sampling of Bandpass Signals
　3.10 Effect of Sample-and-Hold Operation
　3.11 Summary
　3.12 Problems
　3.13 MATLAB Exercises
4 Discrete-Time Systems
　4.1 Discrete-Time System Examples
　4.2 Classification of Discrete-Time Systems
　4.3 Impulse and Step Responses
　4.4 Time-Domain Characterization of LTI Discrete-TimeSystems
　4.5 Simple Interconnection Schemes
　4.6 Finite-Dimensional LTI Discrete-Time Systems
　4.7 Classification of LTI Discrete-Time Systems
　4.8 Frequency-Domain Representations of LTI Discrete-TimeSystems
　4.9 Phase and Group Delays
　4.10 Summary
　4.11 Problems
　4.12 MATLAB Exercises
5 Finite-Length Discrete Transforms
　5.1 Orthogonal Transforms
　5.2 The Discrete Fourier Transform
　5.3 Relation Between the DTFT and the DFT and Their Inverses
　5.4 Circular Convolution
　5.5 Classifications of Finite-Length Sequences
　5.6 DFT Symmetry Relations
　5.7 Discrete Fourier Transform Theorems
　5.8 Fourier-Domain Filtering
　5.9 Computation of the DFT of Real Sequences
　5.10 Linear Convolution Using the DFT
　5.11 Summary
　5.12 Problems
　5.13 MATLAB Exercises
6 z-Transform
　6.1 Definition
　6.2 Rational z-Transforms
　6.3 Region of Convergence of a Rational z-Transform
　6.4 The Inverse z-Transform
　6.5 z-Transform Theorems
　6.6 Computation of the Convolution Sum of Finite-LengthSequences
　6.7 The Transfer Function
　6.8 Summary
　6.9 Problems
　6.10 MATLAB Exercises
7 LTI Discrete-Time Systems in the Transform Domain
　7.1 Transfer Function Classification Based on MagnitudeCharacteristics
　7.2 Transfer Function Classification Based on PhaseCharacteristics
　7.3 Types of Linear-Phase FIR Transfer Functions
　7.4 Simple Digital Filters
　7.5 Inverse Systems
　7.6 Summary
　7.7 Problems
　7.8 MATLAB Exercises
8 Digital Filter Structures
　8.1 Block Diagram Representation
　8.2 Equivalent Structures
　8.3 Basic FIR Digital Filter Structures
　8.4 Basic IIR Digital Filter Structures
　8.5 Realization of Basic Structures Using MATLAB
　8.6 Allpass Filters
　8.7 IIR Tapped Cascaded Lattice Structures
　8.8 FIR Cascaded Lattice Structures
　8.9 Summary
　8.10 Problems
　8.11 MATLAB Exercises
9 IIR Digital Filter Design
　9.1 Preliminary Considerations
　9.2 Bilinear TransformationMethod of IIR Filter Design
　9.3 Design of Lowpass IIR Digital Filters
　9.4 Design of Highpass, Bandpass, and Bandstop IIR DigitalFilters
　9.5 Spectral Transformations of IIR Filters
　9.6 IIR Digital Filter Design Using MATLAB
　9.7 Summary
　9.8 Problems
　9.9 MATLAB Exercises
10 FIR Digital Filter Design
　10.1 Preliminary Considerations
　10.2 FIR Filter Design Based on Windowed Fourier Series
　10.3 Computer-Aided Design of Equiripple Linear-Phase FIRFilters
　10.4 Design of Minimum-Phase FIR Filters
　10.5 FIR Digital Filter Design Using MATLAB
　10.6 Summary
　10.7 Problems
　10.8 MATLAB Exercises
11 DSP Algorithm Implementation
　11.1 Basic Issues
　11.2 Structure Simulation and Verification Using MATLAB
　11.3 Computation of the Discrete Fourier Transform
　11.4 Fast DFT Algorithms Based on Index Mapping
　11.5 DFT and IDFT Computation Using MATLAB
　11.6 Sliding Discrete Fourier Transform
　11.7 DFT Computation over a Narrow Frequency Band
　11.8 Summary
　11.9 Problems
　11.10 MATLAB Exercises
A Analog Lowpass Filter Design
　A.1 Analog Filter Specifications
　A.2 Butterworth Approximation
　A.3 Chebyshev Approximation
　A.4 Elliptic Approximation
　A.5 Linear-Phase Approximation
　A.6 Analog Filter Design Using MATLAB
　A.7 Analog Lowpass Filter Design Examples
　A.8 A Comparison of the Filter Types
　A.9 Anti-Aliasing Filter Design
　A.10 Reconstruction Filter Design
B Design of Analog Highpass, Bandpass, and Bandstop Filters
　B.1 Analog Highpass Filter Design
　B.2 Analog Bandpass Filter Design
　B.3 Analog Bandstop Filter Design
Bibliography

作者介绍

文摘

序言

《数字信号处理——基于计算机的方法》（第四版）（英文改编版） 核心理念与前沿视野 《数字信号处理——基于计算机的方法》（第四版）（英文改编版）旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的数字信号处理（DSP）学习体验。本书深刻理解到，在当今科技飞速发展的时代，数字信号处理已不再仅仅是理论学科，更是驱动众多前沿技术发展的核心引擎。从人工智能、机器学习到通信系统、生物医学工程，DSP的身影无处不在，扮演着至关重要的角色。因此，本书在继承经典DSP理论精髓的基础上，着重强调了“基于计算机的方法”，将理论知识与实际应用紧密结合，致力于培养读者解决复杂工程问题的能力。 第四版相较于前几版，在内容组织和技术深度上进行了大幅度的优化与更新，以反映DSP领域最新的发展趋势和工程实践需求。本书不仅仅局限于传统的滤波器设计、傅里叶变换等基础概念，更深入探讨了现代DSP技术在信号分析、信息传输、数据压缩、模式识别等领域的广泛应用。通过计算机模拟和仿真，读者能够直观地理解抽象的数学概念，掌握实际工程中常用的算法和工具。 内容结构与知识体系 本书的章节安排逻辑清晰，层层递进，构建了一个扎实的DSP知识体系。 基础概念与数学工具：开篇部分将读者引入DSP的世界，详细阐述了离散时间信号与系统、采样定理、Z变换及其性质等基础概念。这部分内容为后续更深入的学习奠定了坚实的基础。特别地，本书对离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）进行了详尽的讲解，强调了其在信号分析和处理中的核心地位。通过生动的例子和清晰的推导，帮助读者理解这些数学工具的原理和应用。 线性时不变系统与滤波器设计：本书深入探讨了线性时不变（LTI）系统的特性，以及如何利用这些特性来设计各种类型的滤波器。内容涵盖了FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计方法，包括窗函数法、频率采样法、Parks-McClellan算法等。更重要的是，本书强调了在计算机环境中进行滤波器设计和性能评估的实践操作，让读者能够亲手搭建和验证滤波器。 傅里叶分析的进阶应用：除了基本的DFT和FFT，本书还深入探讨了傅里叶分析在信号处理中的各种高级应用，例如短时傅里叶变换（STFT）及其在时频分析中的作用，以及更强大的小波变换（Wavelet Transform）等。这些工具能够帮助读者更好地理解和分析非平稳信号，这在语音、图像、振动等信号处理领域至关重要。 现代DSP技术与应用：本书的“基于计算机的方法”体现在对现代DSP技术的重视。内容涉及自适应滤波（Adaptive Filtering）及其在噪声消除、回声消除等方面的应用；谱估计（Spectral Estimation）技术，如周期图法、Welbourn法以及更先进的现代谱估计方法；以及在信号压缩、信源编码、信道编码等方面的DSP原理。 实际工程问题与案例分析：本书的另一大亮点在于其丰富的实例和案例分析。通过引入真实的工程问题，例如通信系统中的调制解调、音频处理中的效果增强、图像处理中的滤波和增强、生物信号分析中的特征提取等，读者能够将所学理论知识应用于解决实际问题。这些案例的讲解不仅提供了解决方案，更重要的是展现了DSP工程师的思维方式和解决问题的策略。 计算工具与编程实践：为了强化“基于计算机的方法”，本书融入了大量关于如何使用现代计算工具（如MATLAB, Python及其科学计算库）进行DSP算法实现和仿真的内容。提供了大量的代码示例、脚本和练习，鼓励读者动手实践，通过编程来加深对算法原理的理解，并验证理论结果。这种实践性的学习方式能够显著提升读者的工程实践能力。 特色与优势 强调计算和实践：本书的核心在于“基于计算机的方法”。每一项理论的讲解都辅以相应的计算方法和仿真实例，让读者能够通过实际操作来掌握DSP技术。这与许多只侧重理论推导的教材截然不同。 与时俱进的内容：第四版更新了大量内容，引入了近年来DSP领域的热点和前沿技术，例如更深入的小波分析、现代谱估计技术，以及与机器学习结合的DSP应用等，确保读者学习到的知识是最新的、最实用的。 清晰的逻辑与易懂的讲解：尽管内容深入，本书的讲解方式依然力求清晰易懂。作者采用了循序渐进的教学方法，从基础概念到高级应用，逐步构建读者的知识体系。图表、公式和文字相结合，使得复杂概念更容易被理解。 丰富的习题与案例：本书提供了大量的练习题和详细的工程案例分析，帮助读者巩固所学知识，并了解DSP在各个领域的实际应用。这些案例来源于真实世界的工程挑战，具有很高的参考价值。 适用于多层次读者：本书既可以作为高等院校电子工程、通信工程、计算机科学等相关专业的本科生和研究生教材，也可以作为DSP领域的研究人员和工程师的参考书。无论是初学者还是有一定基础的读者，都能从中获益。 学习价值与目标 通过学习《数字信号处理——基于计算机的方法》（第四版）（英文改编版），读者将能够： 掌握数字信号处理的核心理论与数学工具：建立扎实的DSP理论基础，理解各种信号和系统的基本性质。 熟练运用计算机进行DSP算法的设计与仿真：掌握使用MATLAB、Python等工具实现和验证DSP算法的能力。 理解DSP在现代科技中的关键作用：认识到DSP是人工智能、通信、图像处理等领域不可或缺的基础技术。 培养解决复杂工程问题的能力：能够将DSP理论知识应用于分析和解决实际工程挑战。 为进一步深入研究或工程实践打下坚实基础：为未来在DSP相关领域的研究或工作做好充分准备。 本书不仅仅是一本教科书，更是一本引领读者进入数字信号处理广阔世界，并掌握其核心技术和应用方法的实用指南。它将帮助您理解信号的奥秘，掌握处理信息的力量，并为您的技术创新之旅提供源源不断的动力。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，初次拿起这本书时，我并没有抱太大期望，毕竟市面上的教材版本更新换代太快，很多老牌的经典总给人一种“过时”的印象。然而，这本《数字信号处理——基于计算机的方法》的精髓，在于它对“方法”的强调，而非特定软件或硬件的介绍，这使得它的内容具有惊人的长久生命力。它不纠缠于某一个特定编程语言的语法，而是着重于算法背后的思想和效率考量。我发现，书中对离散时间卷积的计算复杂性分析，以及如何利用FFT来加速这个过程的讲解，既数学严谨又极具启发性。它让我明白，在数字处理领域，效率往往与数学选择是直接挂钩的。阅读这本书的过程，与其说是学习知识，不如说是在培养一种“数字工程师的思维模式”——如何平衡精度、速度和资源消耗。那种将理论优雅地转化为高效代码的艺术，在这本书里得到了很好的体现，也正是我认为它历久弥新的核心原因。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“厚度”本身就是一种无声的宣言，它告诉你，数字信号处理不是三五天就能搞定的速成课程。我的阅读体验更像是一场漫长的攀登，时而需要绕过陡峭的冰壁，时而又能在平坦的垭口短暂休憩。我最初对这本书的评价偏低，因为它似乎把大量的篇幅放在了离散时间系统和Z域分析这些“基础热身”上，让人觉得进展缓慢。直到我开始接触到高级的频谱分析技术，比如Welch法和周期图估计的优缺点对比时，才真正体会到这种铺垫的必要性。它对不同方法的适用场景和内在权衡分析得极其透彻，而不是简单地罗列公式。举个例子，它在解释功率谱密度估计时，那种从理论缺陷到工程改进的逻辑推进，非常清晰有力。我喜欢它不妥协的态度，它没有为了迎合初学者而简化那些核心的数学本质，而是把挑战直接摆在了桌面上，迫使读者去直面复杂性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织得像一个精密的时间机器，它带着读者从最原始的采样定理开始，一步步穿越到现代的数字滤波器设计。我个人最大的感受是，它的“章节过渡”处理得非常流畅，几乎没有那种生硬的跳跃感。特别是当你学习完IIR滤波器设计，准备转向FIR时，作者总能巧妙地用一个类比或者一个前瞻性的陈述，让你明白为什么需要另一种设计思路。与我过去看过的几本侧重于特定应用（比如通信或图像处理）的书籍相比，这本显得更为“普适”和“基础扎实”。它像一个武功秘籍的总纲，不直接教你具体的招式，而是把内功心法讲得明明白白。我的书页上画满了各种圈点和折角，尤其是在涉及到最小二乘法和维纳滤波器的那部分，我反复阅读了不下五遍，才敢说自己对自适应处理有了初步的认识。这种扎实的基础，让我在后续接触其他专业领域的DSP应用时，都有种“万变不离其宗”的踏实感。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个极其偶然的机会下接触到这本书的，当时我正在为毕业设计寻找一个靠谱的参考资料，网络上各种零散的教程和博客我已经看得眼花缭乱，信息过载到让我对这个领域产生了强烈的挫败感。最终，同事推荐了这本据说是“经典中的经典”。拿到书后，我最直观的感受是它的“工程实践性”似乎被某种厚重的理论外衣包裹着。虽然它在数学推导上毫不含糊，但一旦进入到具体算法的实现层面，例如FFT的快速实现或者自适应滤波器的收敛性分析，它展现出的那种严谨的、面向实际应用场景的考量，还是让我眼前一亮。这本书的魅力在于，它并不满足于停留在概念层面，而是深入到如何用计算机高效地、准确地处理信号。我尤其欣赏它对有限精度算术对实际系统影响的讨论，这是很多入门教材常常忽略，但却是实际硬件开发中必须面对的“魔鬼细节”。每一次我准备放弃那些复杂的矩阵运算时，翻到后面关于实际系统建模的部分，总能找到一些启发，让人重新燃起继续钻研下去的勇气。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的砖头书，拿到手上就感觉到了沉甸甸的分量，光是封面那种略带工业风的设计，就让人预感到这不是一本轻松的读物。我记得当初买它，主要是因为手头那个DSP项目实在让人头疼，各种理论公式推导像是迷雾一样，急需一个清晰的指引。这本书的排版，说实话，不算特别赏心悦目，大量公式和图表堆砌在一起，初看之下有些让人望而却步。不过，当我硬着头皮翻开前几章，尝试理解那些基础的Z变换和傅里叶分析时，我发现它的叙述方式虽然略显刻板，但逻辑链条却异常扎实。作者似乎非常注重从最底层的数学原理出发，一步步构建起整个数字信号处理的宏伟殿堂。对于那些习惯了“拿来即用”的学习者来说，可能需要一些耐心去消化那些证明过程，但这正是我最终发现它的价值所在——它提供的不是快速的捷径，而是牢固的地基。我花了很长时间才适应这种偏向理论深度的讲解模式，特别是关于滤波器设计那几章，涉及到大量窗函数的选取和截断误差的讨论，每一个细节都像是在考验读者的数理功底。