數字信號處理——基於計算機的方法(第四版)(英文改編版) 9787121145971 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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米特拉 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 計算機方法
• 第四版
• 英文改編版
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121145971

商品編碼：29665493432

包裝：平裝

齣版時間：2011-10-01

基本信息

書名:數字信號處理——基於計算機的方法(第四版)(英文改編版)

定價：69.00元

售價：46.9元,便宜22.1元,摺扣67

作者:米特拉

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-10-01

ISBN：9787121145971

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.840kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書是在數字信號領域的經典教材Digital Signal Processing: A Computer-BasedApproach, FourthEdition的基礎上改編而成的，內容涵蓋瞭信號與信號處理、時域中的離散時間信號統、頻域中的離散時間信號、離散時間係統、有限長離散變換、z變換、變換域中的LTI離散時間係統、數字濾波器結構、IIR數字濾波器設計、FIR數字濾波器設計、DSP算法實現等方麵。本書的特點是，在講解上述內容的同時，給齣瞭大量簡單而實用的例子，並用MATLAB程序進行瞭驗證，同時提供瞭大量的高質量習題和仿真練習。

目錄

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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

作者介紹

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文摘

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序言

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揭秘信號的內在世界：從理論到實踐的深度探索 在信息爆炸的時代，我們每天都在與海量的數據和信號打交道。從智能手機的通信，到醫療影像的診斷，再到金融市場的波動分析，每一個領域都離不開對信號的精確理解和處理。而數字信號處理（DSP）正是解鎖這些信號內在奧秘的鑰匙。它不僅僅是一門學科，更是一種強大的工具，能夠將現實世界的模擬信號轉化為計算機可以理解和操作的數字信息，並在此基礎上進行各種復雜的分析、變換和增強。 這本書，《數字信號處理——基於計算機的方法（第四版）（英文改編版）》，正是您深入掌握這一強大技術的一站式指南。它並非一本枯燥的理論堆砌，而是以一種直觀、係統且極具實踐性的方式，引領您走進數字信號處理的奇妙世界。無論您是初學者，希望建立堅實的理論基礎；還是有一定基礎，希望進一步提升算法設計和實現能力；抑或是希望將DSP技術應用於實際工程項目，本書都將是您不可或缺的夥伴。 理論基石：構建紮實的DSP認知體係 本書的開篇，便以清晰的脈絡，為您構建起數字信號處理的理論基石。您將從最基本的概念入手，理解信號的定義、分類以及離散時間信號的數學錶示。離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）作為DSP的核心工具，本書將以詳盡的推導和生動的解釋，揭示其原理和強大功能。您將學習如何通過傅裏葉變換來分析信號的頻率成分，理解頻譜分析在信號識彆、去噪和壓縮中的關鍵作用。 接著，本書將深入探討Z變換，這是分析離散時間係統特性的強大工具。您將學習如何利用Z變換來理解係統的穩定性、頻率響應以及如何設計濾波器。有限脈衝響應（FIR）濾波器和無限脈衝響應（IIR）濾波器是數字信號處理中最常用的兩種濾波器類型。本書將詳細介紹它們的結構、設計方法以及各自的優缺點，並通過豐富的實例，展示如何在不同場景下選擇和設計最閤適的濾波器。您將理解濾波器在信號平滑、噪聲抑製、信號分離等方麵的應用，以及如何根據特定需求調整濾波器的性能。 此外，本書還將係統地介紹隨機信號及其在DSP中的處理。您將學習隨機信號的統計特性，如均值、方差、自相關函數等，並瞭解如何利用這些特性來分析和處理噪聲信號。綫性預測編碼（LPC）等基於隨機信號模型的技術，也將被詳細闡述，這對於語音信號處理、係統辨識等領域至關重要。 實踐導嚮：讓理論在計算機上栩栩如生 與許多側重理論的教材不同，本書的最大亮點在於其“基於計算機的方法”。它深刻認識到，在當今時代，脫離計算機的DSP研究和應用已鮮有價值。因此，本書將理論知識與實際操作緊密結閤，充分利用計算機強大的計算和仿真能力，將抽象的信號處理過程可視化、可操作化。 貫穿全書的，是豐富的MATLAB示例。MATLAB作為一款強大的數值計算和可視化軟件，在DSP領域擁有廣泛的應用。本書中的每一個重要概念、每一個算法，都配有詳細的MATLAB代碼示例。這些代碼不僅僅是功能的實現，更是對算法設計思路和實現細節的直觀展示。您將學會如何利用MATLAB的內置函數，高效地完成信號生成、頻譜分析、濾波器設計、係統仿真等任務。 本書鼓勵讀者動手實踐。在學習過程中，您將被引導著去修改、擴展和實現代碼，從而加深對理論知識的理解，並培養解決實際問題的能力。通過親手運行代碼，觀察仿真結果，您將能更深刻地體會到不同算法的性能差異，以及參數選擇對信號處理效果的影響。 更進一步，本書還將探討算法的實現細節和效率優化。在實際工程應用中，算法的計算量和存儲需求往往是製約性能的關鍵因素。本書將引導您思考如何選擇更高效的算法，如何優化代碼結構，以滿足實時處理的需求。您將接觸到一些更高級的主題，例如數字信號處理器的架構、硬件實現中的挑戰，以及如何在嵌入式係統中高效地部署DSP算法。 應用廣泛：解鎖DSP在各領域的強大魔力 數字信號處理的應用領域極其廣泛，幾乎滲透到現代社會的每一個角落。本書通過豐富的案例研究，將您所學的理論和技術，生動地展現在這些令人振奮的應用場景中： 通信係統： 從手機通信到無綫網絡，DSP在調製解調、信道編碼、均衡等關鍵環節扮演著核心角色，確保信息的高效、可靠傳輸。您將瞭解如何利用DSP技術來提高通信係統的速率和魯棒性。 音頻和圖像處理： 您熟悉的MP3壓縮、圖像去噪、人臉識彆、視頻編碼等，無一不是DSP的傑作。本書將為您揭示這些技術背後的DSP原理，讓您理解聲音和圖像數據是如何被處理和優化的。 醫療診斷： CT、MRI、超聲波成像等先進的醫療診斷設備，都離不開DSP技術對生物信號的分析和處理。您將瞭解DSP如何在醫學影像的獲取、重建和增強方麵發揮關鍵作用。 控製係統： 在工業自動化、機器人技術、航空航天等領域，DSP被廣泛應用於對傳感器數據的實時處理和控製信號的生成。本書將展示DSP如何實現精確、高效的係統控製。 科學研究： 在地震勘探、天文學、粒子物理等眾多科學研究領域，DSP是分析海量實驗數據、提取有用信息的重要工具。 本書的案例研究並非淺嘗輒止，而是深入剖析瞭每個應用場景中涉及的具體DSP技術和挑戰。通過這些案例，您將能夠將所學的理論知識與實際問題相結閤，培養分析和解決復雜工程問題的能力。 本書特色概覽： 內容全麵且深入： 從基礎概念到高級主題，係統覆蓋數字信號處理的核心知識體係。 強調計算機實現： 以MATLAB為主要工具，提供大量可運行的代碼示例，注重實踐操作。 理論與實踐緊密結閤： 深入淺齣的理論講解，輔以豐富的案例研究和仿真分析。 注重算法設計與優化： 引導讀者理解算法的效率和可行性，為實際工程應用奠定基礎。 語言清晰易懂： 英文改編版在保留原版精髓的基礎上，力求語言的流暢性和可讀性。 結構邏輯清晰： 章節安排閤理，循序漸進，適閤不同層次的學習者。 無論您是渴望理解信號處理背後數學原理的學生，還是希望將DSP技術應用於實際工程問題的工程師，抑或是對這個充滿魅力的技術領域充滿好奇的研究者，本書都將為您提供一條通往精通的清晰路徑。拿起本書，開啓您的數字信號處理探索之旅，讓您掌握駕馭信息洪流的強大能力！

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵采用瞭沉穩的深藍色調，配閤著簡潔有力的標題字體，透露齣一種專業而又不失現代感的學術氣息。初次上手時，能感受到紙張的質感相當不錯，厚實且有一定的韌性，這對於需要頻繁翻閱和標注的理工科教材來說，無疑是一個巨大的加分項。內頁的排版也做得非常考究，黑白分明的文字和圖錶布局清晰，即便是復雜的數學公式和流程圖，也能做到主次分明，閱讀起來不覺擁擠。特彆是那些關鍵概念的定義和定理的闡述部分，通常都會用加粗或者單獨的方框進行強調，這種細緻的編排方式極大地提升瞭學習效率，讓人在快速瀏覽時也能迅速抓住核心知識點。光是看著這本書放在書架上，就有一種對知識的敬畏感和學習的動力油然而生，感覺自己手裏捧著的不是一本簡單的教科書，而是一件精心打磨的學術工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的版麵和圖錶質量簡直是行業標杆。在處理諸如頻譜圖、時域波形以及係統框圖這類可視化內容時，作者展現瞭極高的專業素養。所有的圖形都采用瞭高分辨率的矢量圖繪製，綫條清晰銳利，即使用放大鏡觀察細節，也不會齣現模糊不清的鋸齒現象。色彩的運用也十分到位，雖然主體是黑白印刷，但在關鍵的區分色塊或強調綫上，處理得恰到好處，能讓人一眼分辨齣不同信號流或不同組件的對應關係。這種對視覺信息傳達的極緻追求，極大地減輕瞭閱讀負擔，尤其是在學習傅裏葉變換的收斂性和頻譜分析時，清晰的圖示是理解共軛對稱性等特性的關鍵，這本書在這方麵做得無可挑剔。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的習題設計是其最引人注目的亮點之一。它們絕非那些套路化的、僅僅驗證公式的簡單練習，而是真正具有挑戰性和啓發性的思考題。習題的難度分布非常閤理，從基礎鞏固型到需要綜閤運用多章節知識的綜閤應用型都有涵蓋。尤其是一些需要結閤MATLAB或類似工具進行仿真的題目，要求讀者不僅要理解背後的原理，還要動手實現算法，這纔是現代工程教育的精髓所在。完成這些習題的過程，就像是完成瞭一次次小型項目的設計與調試，從中獲得的成就感是看書看懂理論無法比擬的。它迫使你跳齣書本的束縛，主動去探索和解決問題，真正培養瞭獨立分析和解決復雜信號處理難題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，處處體現著深厚的學術功底，但又不失清晰的錶達力。在涉及到數學推導的部分，作者的論證過程是滴水不漏的，每一個步驟的轉換都有明確的數學依據，很少齣現邏輯上的跳躍，這對於需要精確理解推導細節的讀者來說是極大的福音。然而，盡管內容深奧，作者在解釋那些復雜概念時卻能保持一種令人驚嘆的冷靜和客觀，沒有過多的主觀臆斷或浮誇的辭藻，純粹專注於知識的準確傳達。這種“去情緒化”的敘事方式，讓讀者能夠將全部精力集中在信息的吸收上，極大地提高瞭學習的專注度，真正體會到一種純粹的學術交流的氛圍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節邏輯推進得極為自然流暢，仿佛一位經驗豐富的老教授在循循善誘地引導你進入數字信號處理的深奧世界。它並沒有一上來就拋齣那些令人望而生畏的深奧理論，而是從最基本的離散時間信號和係統概念入手，逐步過渡到Z變換、傅裏葉分析等核心工具。我特彆欣賞作者在引入新概念時所采用的“類比法”，常常會藉用一些大傢熟悉的物理現象或者工程實例來解釋抽象的數學模型，這使得理解過程變得更加直觀和接地氣。比如在講解捲積時，作者不僅僅是給齣瞭公式推導，更結閤瞭實際的濾波器設計案例，讓讀者立刻明白“為什麼要學這個”以及“這個能用來做什麼”。這種由淺入深、層層遞進的結構設計，極大地降低瞭初學者的入門門檻，讓人在不知不覺中就建立起紮實的理論基礎框架。