现代信号处理教程（第二版）（本科教材）胡广书 9787302389347 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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店铺：北京十翼图书专营店

出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302389347

商品编码：29673312292

包装：平装

出版时间：2015-03-01

具体描述

基本信息

书名:现代信号处理教程（第二版）（本科教材）

定价：79.00元

售价：52.9元,便宜26.1元,折扣66

作者:胡广书

出版社：清华大学出版社

出版日期：2015-03-01

ISBN：9787302389347

字数：

页码：570

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《现代信号处理教程（第二版）/北京高等教育精品教材》共5篇，前4篇是“时频分析”、“滤波器组”、“小波变换”和“Hilbert-Huang变换”，这是既相互独立、又有着密切联系的四大块内容，而且是现代信号处理中的重要内容。它们主要针对的是非平稳信号的分析与处理，而Hilbert-Huang变换不但针对非平稳信号，而且特别用于非线的分析与处理。
　　《现代信号处理教程（第二版）/北京高等教育精品教材》的第5篇是近十年来新发展起来的“压缩感知”理论。压缩感知以其丰富的理论内容和巨大的应用前景获得了众多学科的关注，目前正在迅速发展中。
　　因此，从内容上看，本书定位于研究生数字信号处理提高课的教材。
　　《现代信号处理教程（第二版）/北京高等教育精品教材》内容丰富，涵盖了现代信号处理的主要知识体系。在编写中，笔者力求注重理论和应用相结合，力求有利于教学和读者的自学，力求较为全面地反映这些知识体系的主要内容。
　　清华大学出版社网站上《现代信号处理教程（第二版）/北京高等教育精品教材》链接下有100多个用MATLAB编写的程序和一些数据文件。这些程序概括了书中所涉及的绝大部分例题和插图，运行这些程序即可重现这些例题的结果和相应的插图，有利于帮助读者理解书中较为复杂的理论内容。
　　本书可作为理工科研究生的教材及参考书，也可作为工程技术人员的自学参考书。

常用符号一览表
篇时频分析
章信号分析基础
1．1 信号的时间与频率
1．2 克服傅里叶变换不足的一些主要方法
1．3 信号的时宽与带宽
1．4 不定原理
1．5 信号的瞬时频率
1．6 信号的分解
1．7 正交变换
1．8 标架的基本概念
1．9 Poisson和公式
1．10 Zak变换
第2章短时傅里叶变换与Gabor变换
2．1 连续信号的短时傅里叶变换
2．2 短时傅里叶反变换
2．3 离散信号的短时傅里叶变换
2．4 Gabor变换的基本概念
2．5 临界抽样情况下连续信号Gabor展开系数的计算
2．6 过抽样情况下连续信号Gabor展开系数的计算
第3章 Wigner分布
3．1 Wigner分布的定义
3．2 WVD的性质
3．3 常用信号的WVD
3．4 Wigner分布的实现
3．5 Wigner分布中交叉项的行为
3．6 平滑Wigner分布
第4章 Cohen类时频分布
4．1 引言
4．2 Wigner分布与模糊函数
4．3 Cohen类时频分布
4．4 时频分布所希望的性质及对核函数的制约
4．5 核函数对时频分布中交叉项的抑制
4．6 优核函数设计
4．6．1 减少交叉项干扰的核的设计
4．6．2 决定于信号的优核的设计
4．6．3 自适应优核的设计
4．7 有关时频联合分析的MATLAB软件

第2篇滤波器组
第5章信号的抽取与插值
5．1 引言
5．2 信号的抽取
5．3 信号的插值
5．4 抽取与插值相结合的抽样率转换
5．5 信号的多相表示
5．6 多抽样率系统中的几个恒等关系
5．7 抽取和插值的滤波器实现
5．7．1 抽取的滤波器实现
5．7．2 插值的滤波器实现
5．7．3 抽取和插值相结合的滤波器实现
……
第3篇小波变换
第4篇 Hilbert-Huang变换
第5篇压缩感知
附录关于所附MATLAB程序的说明
索引
参考文献

作者介绍

胡广书男，1945年10月生。清华大学教授，博士生导师。1965年考入清华大学本科，1970年毕业后留校工作。1983年获清华大学电机工程系生物医学工程专业工学硕士学位。
　　在清华大学长期主讲两门校研究生公共课“数字信号处理”和“信号的统计处理”。这两门都被评为清华大学研究生“精品课”。三次获得清华大学“教学一等奖”，四次被评为清华大学研究生“良师益友”，其中两次是研究生网上评选出的清华大学“研究生课教师”。2004年被评为北京市教师。
　　研究方向是生物医学信号的检测与处理、医学图像处理及数字化医疗仪器。
　　出版有关DSP的教材和参考书四本：
　　1.胡广书编著，数字信号处理——理论、算法与实现，第三版，清华大学出版社，2012
　　2.胡广书编著，现代信号处理教程，第二版，清华大学出版社，2015
　　以上两本书均被教育部研究生工作办公室推荐为“研究生教学用书”，被评为北京高等教育精品教材，并获得清华大学教材一等奖。
　　3.胡广书编著，数字信号处理导论，第二版，清华大学出版社，2013
　　4.胡广书编著，数字信号处理题解及电子课件，第二版，清华大学出版社，2013

文摘

序言

经典信号分析与处理的深度探索一部全面解析现代信号分析与处理理论与实践的权威著作本书以其严谨的学术态度、深入浅出的讲解以及丰富的案例分析，为广大本科生、研究生以及从事信号处理相关工作的研究人员提供了一部不可多得的经典教材。它不仅系统地介绍了信号处理的核心概念与方法，更着重于培养读者对信号本质的深刻理解和解决实际问题的能力。本书内容详实，结构清晰，逻辑严谨，力求在有限的篇幅内，展现信号处理这一重要学科的广阔图景。第一部分：信号的基石——时域与频域分析本书的开篇，将引导读者穿越信号世界的两大基本维度：时域与频域。时域分析：信号的“生命线” 信号的分类与基本性质：我们将从最基础的概念入手，厘清连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等基本分类，并深入剖析信号的幅度、相位、频率、带宽等关键属性。理解这些基本性质，是后续深入分析的前提。线性时不变（LTI）系统： LTI系统是信号处理中最重要、最普遍的模型。本书将详细阐述LTI系统的定义、性质以及其在信号处理中的核心地位。我们将通过卷积运算，揭示LTI系统如何响应输入信号，并探讨系统的冲激响应和阶跃响应等重要特征。傅里叶级数与傅里叶变换：傅里叶分析是连接时域与频域的桥梁。我们将从周期信号的傅里叶级数展开开始，逐步过渡到非周期信号的傅里叶变换。详细讲解傅里叶变换的定义、性质（如线性性、时移性、频移性、积分性、帕塞瓦尔定理等）及其在信号分析中的应用，如频谱分析、系统频率响应的获取等。傅里叶变换的工程应用：探讨傅里叶变换在实际工程问题中的应用，例如如何通过频谱分析识别信号的频率成分，如何理解信号的带宽概念，以及它在通信、音频处理等领域的初步应用。频域分析：信号的“内在基因” 频谱的意义与解读：深入理解频谱图所代表的含义，即信号能量在不同频率上的分布。我们将学习如何解读频谱图，识别信号的主要频率成分、谐波分量以及噪声成分。频率响应与滤波：介绍系统频率响应的概念，即系统对不同频率信号的放大或衰减特性。在此基础上，我们将详细讲解各种滤波器（低通、高通、带通、带阻滤波器）的工作原理、设计方法以及在信号去噪、信号分离等方面的应用。功率谱密度（PSD）：对于非周期信号，其能量可能无限，此时我们转向功率谱密度来描述信号的功率在频率上的分布。PSD在噪声分析、信号检测等领域具有重要意义。第二部分：离散信号处理的核心——采样、量化与数字滤波随着数字技术的发展，离散信号处理已成为信号处理的主流。本部分将聚焦于数字信号处理的关键环节。信号的采样：模拟世界的数字化采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）：这是数字信号处理的基石。我们将详细阐述采样定理的内容，解释为什么采样频率必须大于信号最高频率的两倍才能无失真地恢复原始信号。采样过程中的失真：混叠与抗混叠滤波：深入分析欠采样导致的混叠现象，以及如何通过抗混叠滤波来避免混叠，确保采样信号的有效性。采样保持：介绍采样保持电路在离散化过程中的作用。量化：将连续幅度离散化量化误差：探讨量化过程中引入的误差，包括量化噪声和非线性等问题。量化器的类型与性能：介绍均匀量化和非均匀量化等不同量化方式，并分析其对信号质量的影响。离散时间傅里叶变换（DTFT）与离散傅里叶变换（DFT）： DTFT：扩展傅里叶分析的概念到离散时间信号，理解其与连续时间傅里叶变换的区别与联系。 DFT：介绍DFT，它是DTFT在有限长序列上的离散近似。重点讲解DFT的计算方法、性质以及它在实际应用中的地位。快速傅里叶变换（FFT）：详细阐述FFT算法，这是DFT的高效计算方法，极大地推动了数字信号处理的发展。我们将介绍FFT的原理和不同算法（如蝶形算法），并强调其在实时信号处理中的关键作用。数字滤波器设计：塑造信号的频率特性 IIR滤波器与FIR滤波器：详细介绍两种主要的数字滤波器类型——无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。分析它们的特性、优缺点以及设计方法。滤波器设计方法：学习多种经典的数字滤波器设计方法，例如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、椭圆（Elliptic）等近似设计方法，以及窗函数法、频率采样法等FIR滤波器设计方法。滤波器性能评估：介绍如何评估滤波器的性能，包括通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度等关键指标。第三部分：信号表示与估计的进阶理论在掌握了基本的信号处理工具后，本书将带领读者进入更高级的理论领域，以应对更复杂的信号分析与处理挑战。 Z变换：离散时间系统的有力工具 Z变换的定义与性质：引入Z变换，将其视为连续时间系统中的拉普拉斯变换在离散时间系统中的对应。详细讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）以及其重要性质（如线性性、时移性、卷积性质等）。利用Z变换分析LTI系统：探讨如何利用Z变换来分析离散时间LTI系统的系统函数、稳定性、频率响应以及暂态响应。逆Z变换：学习如何通过逆Z变换从Z域表达式恢复时域信号。相关与卷积：信号间的内在联系自相关函数与互相关函数：深入理解自相关函数描述信号自身的相似性随时间偏移的变化，以及互相关函数衡量两个信号之间的相似性。探讨它们在信号检测、参数估计、系统辨识等方面的应用。离散卷积：再次强调离散卷积在LTI系统分析中的核心作用，并介绍其计算方法。随机信号分析：应对不确定性随机信号的基本概念：介绍随机信号的统计特性，如均值、方差、概率密度函数等。平稳随机过程：重点分析宽平稳和窄平稳随机过程，以及其自相关函数和功率谱密度。随机信号通过LTI系统：分析随机信号经过LTI系统后的统计特性变化。谱估计：介绍不同的谱估计方法，如周期图法、改良周期图法、Welch法以及更高级的现代谱估计方法，用于估计随机信号的功率谱密度。信号估计与检测：从噪声中提取有用信息线性最小均方估计（LMS）：学习如何利用LMS准则来估计未知信号，这是许多信号处理应用的基础。维纳滤波：详细介绍维纳滤波器的原理和设计，它是LMS估计在通信和信号平滑等领域的经典应用。信号检测理论：介绍二元假设检验问题，以及如何根据观测信号判断信号是否存在。第四部分：现代信号处理的前沿视角本书的最后部分，将触及一些现代信号处理领域的重要概念和技术，为读者打开通往更广阔研究领域的大门。自适应信号处理：不断优化的信号处理器自适应滤波器的概念：介绍自适应滤波器的基本思想，即滤波器参数能够根据输入信号的统计特性自动调整，以达到最佳性能。 LMS算法和RLS算法：详细讲解最常用的自适应滤波算法，如最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法，并分析它们的收敛性和计算复杂度。自适应滤波器的应用：探讨自适应滤波器在噪声消除、回声消除、均衡器等方面的广泛应用。小波分析：多分辨率信号的深入解读小波变换的原理：介绍小波变换作为傅里叶变换的补充，能够同时提供信号的时间和频率信息，尤其适用于分析非平稳信号。连续小波变换与离散小波变换：讲解不同类型的小波变换及其特点。小波在信号去噪、压缩等领域的应用：展示小波分析在处理图像、音频等信号中的优势。谱估计的现代方法：参数化模型估计：介绍基于模型假设的谱估计方法，如AR模型、MA模型、ARMA模型等。高分辨率谱估计：探讨如MUSIC（Multiple Signal Classification）和ESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）等现代高分辨率谱估计方法，它们在雷达、声纳等领域具有重要应用。贯穿全书的特色：理论与实践相结合：本书在讲解理论概念的同时，强调其在实际工程问题中的应用，通过大量的实例说明理论知识的实践价值。清晰的逻辑结构：内容组织循序渐进，从基础概念到高级理论，环环相扣，便于读者系统地学习和掌握。丰富的数学推导：提供必要的数学推导，帮助读者深入理解公式的来源和意义，培养扎实的数学功底。启发式教学：鼓励读者主动思考，通过问题引导，激发学习兴趣，培养独立解决问题的能力。本书的价值：对于本科生而言，本书提供了全面扎实的信号处理基础，为后续更深入的学习和研究打下坚实的基础。对于研究生而言，本书可以作为深入学习和参考的宝贵资料。对于相关领域的工程师和研究人员，本书能够帮助其梳理和巩固信号处理的理论知识，解决实际工程中的问题。掌握本书中的知识体系，意味着掌握了分析和处理现代社会中无处不在的信号数据的强大工具，为理解通信、图像、音频、医疗、控制等众多学科领域提供了关键的钥匙。本书不仅是一本教材，更是一扇通往信号处理世界深邃奥秘的窗口。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这部书的讲解深入浅出，即便是初次接触信号处理的读者，也能很快跟上节奏。作者在概念的引入上非常讲究，从最基础的离散时间信号和系统开始，逐步过渡到傅里叶变换、Z变换等核心工具。书中对数学推导的呈现方式，让人感觉不是在啃枯燥的公式，而是在理解信号如何“流动”和“变化”。特别是对于卷积运算的阐述，不再是简单的公式堆砌，而是结合了实际的物理意义，让读者能真正体会到系统对信号的影响过程。这样的教学设计，极大地降低了学习曲线，也为后续更复杂的数字信号处理打下了坚实的基础。对于我来说，过去理解频域分析时总感觉有些飘忽不定，但这本书通过大量的图示和直观的例子，将抽象的概念具象化了，这对于自学尤其重要。而且，它似乎很注重理论联系实际，很多章节后的习题都设计得很有启发性，能引导我们思考如何应用这些理论去解决工程问题，而不是仅仅停留在计算层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织简直是教科书级别的典范，每一个章节的衔接都像是精心编排的乐章，自然流畅，毫不突兀。它没有急于抛出那些令人望而生畏的高级理论，而是遵循了由浅入深、循序渐进的原则。我特别欣赏它在介绍经典变换方法时所下的功夫，对拉普拉斯变换和Z变换的对应关系梳理得井井有条，帮助读者建立起连续域和离散域之间的清晰认知桥梁。更难得的是，它在讲解完核心理论后，会立刻引入相关的应用背景，比如滤波器设计的基础原理，这让学习过程始终保持着明确的目标感和驱动力。不像我之前看过的某些教材，往往是理论讲完就戛然而止，留下一堆孤立的知识点。这本书的行文风格非常严谨但又不失温度，即便是复杂的随机信号分析部分，作者也尽力用清晰的逻辑链条将其串联起来，让人在阅读时能保持高度的专注度，很少出现“读不懂在说什么”的困惑。

评分☆☆☆☆☆

说实话，市面上很多信号处理的书籍在“习题”这个环节上处理得比较敷衍，但这部教程在这方面做得相当出色。习题的设计不仅覆盖了基础知识的检验，更重要的是，它引导读者去思考那些“为什么”和“怎么办”。很多题目需要综合运用前几章学到的不同工具才能得出答案，这极大地锻炼了读者的综合分析能力。我发现，很多概念如果仅仅靠阅读理解是无法真正掌握的，只有亲手去演算，去推导，才能在脑海中形成牢固的知识网络。这本书中的例题解答详尽，步骤清晰，即便是那些看似简单的计算题，作者也展示了解题的思路和技巧，这对于我们这种需要通过大量练习来巩固学习的读者来说，简直是宝藏。它真正体现了“理论指导实践，实践反哺理论”的教学理念，让学习不再是单向的灌输。

评分☆☆☆☆☆

从版式和排版来看，这本教材的处理也体现了极高的专业水准。图表的清晰度和准确性是理工科教材的生命线，而这本书在这方面几乎无可挑剔。那些用来阐述频谱、波形和系统响应的图形，线条分明，标注精确，即使用手机屏幕小范围查看也能清晰分辨细节。更值得称赞的是，它对一些关键公式的排版非常注重可读性，符号的运用和位置安排都符合标准的数学表达习惯，避免了那些让人眼花缭乱、难以辨认的混乱布局。这种对细节的关注，直接影响了读者的学习体验，它减少了因格式问题而产生的阅读障碍，使得我们可以把更多的精力集中在信号处理本身的复杂性上，而不是与排版进行搏斗。这种细致入微的打磨，显示了编者对读者学习过程的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书在介绍现代数字信号处理技术时，展现出一种面向未来的视野，没有仅仅停留在传统的理论框架内打转。尤其是在讨论有限冲击响应（FIR）和无限冲击响应（IIR）滤波器设计时，它没有停留在理论推导，而是很自然地引入了诸如窗函数法、频率采样法等实用且高效的设计手段。这种讲解方式让读者明白，信号处理不仅仅是数学的艺术，更是工程的权衡与选择。它教会我们如何在性能、复杂度和计算量之间找到最佳平衡点。此外，书中对离散傅里叶变换（DFT）的性质及其在快速傅里叶变换（FFT）算法中的应用也做了恰到好处的铺垫，为后续深入学习算法优化打下了坚实的基础。整体而言，这是一部既有深厚理论底蕴，又不乏工程实践指导意义的优秀教材，能够陪伴读者从入门走向精通。