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：29665493432

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)

定价：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

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.840kg

编辑推荐

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内容提要

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　　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

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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

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文摘

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序言

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揭秘信号的内在世界：从理论到实践的深度探索 在信息爆炸的时代，我们每天都在与海量的数据和信号打交道。从智能手机的通信，到医疗影像的诊断，再到金融市场的波动分析，每一个领域都离不开对信号的精确理解和处理。而数字信号处理（DSP）正是解锁这些信号内在奥秘的钥匙。它不仅仅是一门学科，更是一种强大的工具，能够将现实世界的模拟信号转化为计算机可以理解和操作的数字信息，并在此基础上进行各种复杂的分析、变换和增强。 这本书，《数字信号处理——基于计算机的方法（第四版）（英文改编版）》，正是您深入掌握这一强大技术的一站式指南。它并非一本枯燥的理论堆砌，而是以一种直观、系统且极具实践性的方式，引领您走进数字信号处理的奇妙世界。无论您是初学者，希望建立坚实的理论基础；还是有一定基础，希望进一步提升算法设计和实现能力；抑或是希望将DSP技术应用于实际工程项目，本书都将是您不可或缺的伙伴。 理论基石：构建扎实的DSP认知体系 本书的开篇，便以清晰的脉络，为您构建起数字信号处理的理论基石。您将从最基本的概念入手，理解信号的定义、分类以及离散时间信号的数学表示。离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）作为DSP的核心工具，本书将以详尽的推导和生动的解释，揭示其原理和强大功能。您将学习如何通过傅里叶变换来分析信号的频率成分，理解频谱分析在信号识别、去噪和压缩中的关键作用。 接着，本书将深入探讨Z变换，这是分析离散时间系统特性的强大工具。您将学习如何利用Z变换来理解系统的稳定性、频率响应以及如何设计滤波器。有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器是数字信号处理中最常用的两种滤波器类型。本书将详细介绍它们的结构、设计方法以及各自的优缺点，并通过丰富的实例，展示如何在不同场景下选择和设计最合适的滤波器。您将理解滤波器在信号平滑、噪声抑制、信号分离等方面的应用，以及如何根据特定需求调整滤波器的性能。 此外，本书还将系统地介绍随机信号及其在DSP中的处理。您将学习随机信号的统计特性，如均值、方差、自相关函数等，并了解如何利用这些特性来分析和处理噪声信号。线性预测编码（LPC）等基于随机信号模型的技术，也将被详细阐述，这对于语音信号处理、系统辨识等领域至关重要。 实践导向：让理论在计算机上栩栩如生 与许多侧重理论的教材不同，本书的最大亮点在于其“基于计算机的方法”。它深刻认识到，在当今时代，脱离计算机的DSP研究和应用已鲜有价值。因此，本书将理论知识与实际操作紧密结合，充分利用计算机强大的计算和仿真能力，将抽象的信号处理过程可视化、可操作化。 贯穿全书的，是丰富的MATLAB示例。MATLAB作为一款强大的数值计算和可视化软件，在DSP领域拥有广泛的应用。本书中的每一个重要概念、每一个算法，都配有详细的MATLAB代码示例。这些代码不仅仅是功能的实现，更是对算法设计思路和实现细节的直观展示。您将学会如何利用MATLAB的内置函数，高效地完成信号生成、频谱分析、滤波器设计、系统仿真等任务。 本书鼓励读者动手实践。在学习过程中，您将被引导着去修改、扩展和实现代码，从而加深对理论知识的理解，并培养解决实际问题的能力。通过亲手运行代码，观察仿真结果，您将能更深刻地体会到不同算法的性能差异，以及参数选择对信号处理效果的影响。 更进一步，本书还将探讨算法的实现细节和效率优化。在实际工程应用中，算法的计算量和存储需求往往是制约性能的关键因素。本书将引导您思考如何选择更高效的算法，如何优化代码结构，以满足实时处理的需求。您将接触到一些更高级的主题，例如数字信号处理器的架构、硬件实现中的挑战，以及如何在嵌入式系统中高效地部署DSP算法。 应用广泛：解锁DSP在各领域的强大魔力 数字信号处理的应用领域极其广泛，几乎渗透到现代社会的每一个角落。本书通过丰富的案例研究，将您所学的理论和技术，生动地展现在这些令人振奋的应用场景中： 通信系统： 从手机通信到无线网络，DSP在调制解调、信道编码、均衡等关键环节扮演着核心角色，确保信息的高效、可靠传输。您将了解如何利用DSP技术来提高通信系统的速率和鲁棒性。 音频和图像处理： 您熟悉的MP3压缩、图像去噪、人脸识别、视频编码等，无一不是DSP的杰作。本书将为您揭示这些技术背后的DSP原理，让您理解声音和图像数据是如何被处理和优化的。 医疗诊断： CT、MRI、超声波成像等先进的医疗诊断设备，都离不开DSP技术对生物信号的分析和处理。您将了解DSP如何在医学影像的获取、重建和增强方面发挥关键作用。 控制系统： 在工业自动化、机器人技术、航空航天等领域，DSP被广泛应用于对传感器数据的实时处理和控制信号的生成。本书将展示DSP如何实现精确、高效的系统控制。 科学研究： 在地震勘探、天文学、粒子物理等众多科学研究领域，DSP是分析海量实验数据、提取有用信息的重要工具。 本书的案例研究并非浅尝辄止，而是深入剖析了每个应用场景中涉及的具体DSP技术和挑战。通过这些案例，您将能够将所学的理论知识与实际问题相结合，培养分析和解决复杂工程问题的能力。 本书特色概览： 内容全面且深入： 从基础概念到高级主题，系统覆盖数字信号处理的核心知识体系。 强调计算机实现： 以MATLAB为主要工具，提供大量可运行的代码示例，注重实践操作。 理论与实践紧密结合： 深入浅出的理论讲解，辅以丰富的案例研究和仿真分析。 注重算法设计与优化： 引导读者理解算法的效率和可行性，为实际工程应用奠定基础。 语言清晰易懂： 英文改编版在保留原版精髓的基础上，力求语言的流畅性和可读性。 结构逻辑清晰： 章节安排合理，循序渐进，适合不同层次的学习者。 无论您是渴望理解信号处理背后数学原理的学生，还是希望将DSP技术应用于实际工程问题的工程师，抑或是对这个充满魅力的技术领域充满好奇的研究者，本书都将为您提供一条通往精通的清晰路径。拿起本书，开启您的数字信号处理探索之旅，让您掌握驾驭信息洪流的强大能力！

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑推进得极为自然流畅，仿佛一位经验丰富的老教授在循循善诱地引导你进入数字信号处理的深奥世界。它并没有一上来就抛出那些令人望而生畏的深奥理论，而是从最基本的离散时间信号和系统概念入手，逐步过渡到Z变换、傅里叶分析等核心工具。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的“类比法”，常常会借用一些大家熟悉的物理现象或者工程实例来解释抽象的数学模型，这使得理解过程变得更加直观和接地气。比如在讲解卷积时，作者不仅仅是给出了公式推导，更结合了实际的滤波器设计案例，让读者立刻明白“为什么要学这个”以及“这个能用来做什么”。这种由浅入深、层层递进的结构设计，极大地降低了初学者的入门门槛，让人在不知不觉中就建立起扎实的理论基础框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版面和图表质量简直是行业标杆。在处理诸如频谱图、时域波形以及系统框图这类可视化内容时，作者展现了极高的专业素养。所有的图形都采用了高分辨率的矢量图绘制，线条清晰锐利，即使用放大镜观察细节，也不会出现模糊不清的锯齿现象。色彩的运用也十分到位，虽然主体是黑白印刷，但在关键的区分色块或强调线上，处理得恰到好处，能让人一眼分辨出不同信号流或不同组件的对应关系。这种对视觉信息传达的极致追求，极大地减轻了阅读负担，尤其是在学习傅里叶变换的收敛性和频谱分析时，清晰的图示是理解共轭对称性等特性的关键，这本书在这方面做得无可挑剔。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了沉稳的深蓝色调，配合着简洁有力的标题字体，透露出一种专业而又不失现代感的学术气息。初次上手时，能感受到纸张的质感相当不错，厚实且有一定的韧性，这对于需要频繁翻阅和标注的理工科教材来说，无疑是一个巨大的加分项。内页的排版也做得非常考究，黑白分明的文字和图表布局清晰，即便是复杂的数学公式和流程图，也能做到主次分明，阅读起来不觉拥挤。特别是那些关键概念的定义和定理的阐述部分，通常都会用加粗或者单独的方框进行强调，这种细致的编排方式极大地提升了学习效率，让人在快速浏览时也能迅速抓住核心知识点。光是看着这本书放在书架上，就有一种对知识的敬畏感和学习的动力油然而生，感觉自己手里捧着的不是一本简单的教科书，而是一件精心打磨的学术工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，处处体现着深厚的学术功底，但又不失清晰的表达力。在涉及到数学推导的部分，作者的论证过程是滴水不漏的，每一个步骤的转换都有明确的数学依据，很少出现逻辑上的跳跃，这对于需要精确理解推导细节的读者来说是极大的福音。然而，尽管内容深奥，作者在解释那些复杂概念时却能保持一种令人惊叹的冷静和客观，没有过多的主观臆断或浮夸的辞藻，纯粹专注于知识的准确传达。这种“去情绪化”的叙事方式，让读者能够将全部精力集中在信息的吸收上，极大地提高了学习的专注度，真正体会到一种纯粹的学术交流的氛围。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的习题设计是其最引人注目的亮点之一。它们绝非那些套路化的、仅仅验证公式的简单练习，而是真正具有挑战性和启发性的思考题。习题的难度分布非常合理，从基础巩固型到需要综合运用多章节知识的综合应用型都有涵盖。尤其是一些需要结合MATLAB或类似工具进行仿真的题目，要求读者不仅要理解背后的原理，还要动手实现算法，这才是现代工程教育的精髓所在。完成这些习题的过程，就像是完成了一次次小型项目的设计与调试，从中获得的成就感是看书看懂理论无法比拟的。它迫使你跳出书本的束缚，主动去探索和解决问题，真正培养了独立分析和解决复杂信号处理难题的能力。