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高西全，丁玉美著 著

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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560609225

商品编码：29699751430

包装：平装

出版时间：2008-08-01

基本信息

书名：数字信号处理(第三版)(高西全) 十一五

定价：32.00元

作者：高西全,丁玉美著

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2008-08-01

ISBN：9787560609225

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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　　本教材中重点介绍快速傅里叶变换(FFT)的基本思想，以基2FFT为例介绍减少运算量的途径，估计FFT算法的运算效率，归纳运算规律，*后给出编程框图，使学生对一种FFT从基本理论到计算机实现建立完整的概念。删掉分裂基FFT和离散哈德莱变换(DHT)的内容。从进一步减少运算量的角度，介绍FFT和FHT(快速DHT)这两种快速算法和其他快速算法的优缺点，开阔学生的视野，指导学生根据实际需求选择FFT算法。

内容提要

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　　本书为普通高等教育“十一五”*规划教材。
　　本书是2001年出版的全国统编教材《数字信号处理(第二版)》的修订版。本次修订保持了原教材的结构和风格，根据普通大学本科生教学大纲要求选材，系统地讲解数字信号处理的基本原理、基本概念与基本分析方法。全书共10章(不含绪论部分)，分别为时域离散信号和时域离散系统、时域离散信号和系统的频域分析、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域离散系统的网络结构、无限脉冲响应数字滤波器的设计、有限脉冲响应数字滤波器的设计、多采样率数字信号处理、数字信号处理的实现、上机实验(含五个基础理论实验和一个综合应用实验)。
　　为了教授本书的教师方便教学以及有助于使用本教材的学生进行上机仿真实验，这次修订时，特意在前8章中，结合各章内容，介绍了相应的MATLAB信号处理工具箱函数，并给出了书中部分插图的绘图程序和大部分例题的求解程序。
　　本书适合作为普通高等学校电子信息类专业和相近专业的本科生和工程硕士研究生的教材以及非电子信息类专业硕士研究生教材，也可以作为科技人员的参考书，亦可作为大专生的选用教材。
　　为了便于教与学，本书的学习指导书随后出版，书中含有习题参考解答
。

目录

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绪论
章 时域离散信号和时域离散系统
1.1 引言
1.2 时域离散信号
1.2.1 常用的典型序列
1.2.2 序列的运算
1.3 时域离散系统
1.3.1 线性系统
1.3.2 时不变系统
1.3.3 线性时不变系统输入与输出之间的关系
1.3.4 系统的因果性和稳定性
1.4 时域离散系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程
1.4.1 线性常系数差分方程
1.4.2 线性常系数差分方程的求解
1.5 模拟信号数字处理方法
1.5.1 采样定理及A/D变换器
1.5.2 将数字信号转换成模拟信号
习题与上机题
第2章 时域离散信号和系统的频域分析
2.1 引言
2.2 时域离散信号的傅里叶变换的定义及性质
2.2.1 时域离散信号傅里叶变换的定义
2.2 时域离散信号傅里叶变换的性质
2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式
2.3.1 周期序列的离散傅里叶级数
2.3.2 周期序列的傅里叶变换表示式
2.4 时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系
2.5 序列的Z变换
2.5.1 Z变换的定义
2.5.2 序列特性对收敛域的影响
2.5.3 逆Z变换
2.5.4 Z变换的性质和定理
2.5.5 利用Z变换解差分方程
2.6 利用Z变换分析信号和系统的频响特性
2.6.1 频率响应函数与系统函数
2.6.2 用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.6.3 利用系统的极零点分布分析系统的频率响应特性
2.6.4 几种特殊系统的系统函数及其特点
习题与上机题
第3章 离散傅里叶变换(DFT)
3.1 离散傅里叶变换的定义及物理意义
3.1.1 DFT的定义
3.1.2 DFT与傅里叶变换和Z变换的关系
3.1.3 DFT的隐含周期性
3.1.4 用MATLAB计算序列的DFT
3.2 离散傅里叶变换的基本性质
3.2.1 线性性质
3.2.2 循环移位性质
3.2.3 循环卷积定理
3.2.4 复共轭序列的
3.2.5 DFT的共轭对称性
3.3 频率域采样
3.4 DFT的应用举例
3.4.1 用DFT计算线性卷积
3.4.2 用DFT对信号进行谱分析
习题与上机题
第4章 快速傅里叶变换(FFT)
4.1 引言
4.2 基2FFT算法
4.2.1 直接计算DFT的特点及减少运算量的基本途径
4.2.2 时域抽取法基2FFT基本原理
4.2.3 DIT-FFT算法与直接计算DFT运算量的比较
4.2.4 DIT-FFT的运算规律及编程思想
4.2.5 频域抽取法FFT(DIF-FFT)
4.2.6 IDFT的高效算法
4.3 进一步减少运算量的措施
4.3.1 多类蝶形单元运算
4.3.2 旋转因子的生成
4.3.3 实序列的FFT算法
4.4 其他快速算法简介
习题与上机题
第5章 时域离散系统的网络结构
5.1 引言
5.2 用信号流图表示网络结构
5.3 无限长脉冲响应基本网络结构
5.4 有限长脉冲响应基本网络结构
5.5 线性相位结构
5.6 频率采样结构
5.7 格型网络结构
5.7.1 全零点格型网络结构
5.7.2 全极点格型网络结构
习题与上机题
第6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计
6.1 数字滤波器的基本概念
6.2 模拟滤波器的设计
6.2.1 模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法
6.2.2 巴特沃斯低通滤波器的设计
6.2.3 切比雪夫滤波器的设计
6.2.4 椭圆滤波器的设计
6.2.5 五种类型模拟滤波器的比较
6.2.6 频率变换与模拟高通、带通、带阻滤波器的设计
6.3 用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
6.4 用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器
6.5 数字高通、带通和带阻滤波器的设计
习题与上机题
第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计
7.1 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点
7.2 利用窗函数法设计FIR滤波器
7.2.1 窗函数法设计原理
7.2.2 典型窗函数介绍
7.2.3 用窗函数法设计FIR滤波器的步骤
7.2.4 窗函数法的MATLAB设计函数简介
7.3 利用频率采样法设计FIR滤波器
7.4 利用等波纹佳逼近法设计FIR数字滤波器
7.4.1 等波纹佳逼近法的基本思想
7.4.2 remez和remezord函数及滤波器设计指标
7.5 IIR和FIR数字滤波器的比较
7.6 几种特殊类型滤波器简介
7.7 滤波器分析设计工具FDATool
习题与上机题
第8章 多采样率数字信号处理
8.1 引言
8.2 信号的整数倍抽取
8.3 信号的整数倍内插
8.4 按有理数因子I/D的采样率转换
8.5 整数倍抽取和内插在数字语音系统中的应用
8.5.1 数字语音系统中的信号采样过程及其存在的问题
8.5.2 数字语音系统中改进的A/D转换方案
8.5.3 接收端D/A转换的改进方案
8.6 采样率转换滤波器的高效实现方法
8.6.1 直接型FIR滤波器结构
8.6.2 多相滤波器结构
8.7 采样率转换器的MATLAB实现
习题与上机题
第9章 数字信号处理的实现
9.1 数字信号处理中的量化效应
9.1.1 量化及量化误差
9.1.2 A／D变换器中的量化效应
9.1.3 数字系统中的系数量化效应
9.1.4 数字系统中的运算量化效应
9.2 数字信号处理技术的软件实现
9.3 数字信号处理的硬件实现简介
0章 上机实验
10.1 实验一：系统响应及系统稳定性
10.2 实验二：时域采样与频域采样
10.3 实验三：用FFT对信号作频谱分析
10.4 实验四：IIR数字滤波器设计及软件实现
10.5 实验五：FIR数字滤波器设计与软件实现
10.6 实验六：数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用
附录
附录A 用Masson公式求网络传输函数H(z)
附录B MATLAB信号处理工具箱函数索引表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号的奥秘：从理论到实践的探索之旅》 浩瀚的宇宙，微渺的声波，流动的电流，跃动的图像，它们无不承载着信息，而这些信息的载体，便是信号。信号，是万物沟通的语言，是理解世界的基石。当我们试图捕捉、分析、理解甚至创造这些信号时，我们便踏上了一段精彩纷呈的探索之旅。 第一章：信号的本质——信息的载体 在本章中，我们将深入探究信号的本质。什么是信号？它为何如此重要？我们将从最基础的概念出发，揭示信号作为信息载体的核心作用。 信号的多样性与普遍性： 从自然界的风声雨声，到人类社会的语言、音乐、图像，再到电子设备中的电信号、光信号，信号以各种形式存在于我们生活的方方面面。我们将通过丰富的实例，展示信号的广泛性和多样性。 信息的编码与传递： 信号如何承载信息？我们将探讨信息如何被编码到信号的各种属性中，例如幅度、频率、相位等。并理解信号在不同媒介中的传递过程，以及可能遇到的挑战。 信号的分类： 根据不同的特性，信号可以被划分为多种类型，例如连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、确定性信号与随机信号等。我们将详细介绍这些分类标准，并解释它们在信号分析中的意义。 信号的数学表示： 数学是描述和分析信号的强大工具。我们将介绍描述信号的常用数学工具，例如函数、序列等，为后续的学习打下坚实的基础。 第二章：时间与频率的交响——信号的分析工具 信号的分析是理解其内在规律的关键。本章将聚焦于两种核心的信号分析方法：时域分析和频域分析。 时域分析：信号在时间维度上的舞蹈 信号的波形特征： 通过观察信号随时间变化的图形，我们可以直观地了解其幅度和变化趋势。我们将学习如何绘制和解读信号的波形图。 基本信号单元： 脉冲信号、阶跃信号、指数信号等基本信号单元是构成复杂信号的基础。我们将深入理解它们的特性以及在系统分析中的作用。 信号的运算： 信号的加、减、乘、除、卷积等运算，是进行信号处理的基础操作。我们将详细讲解这些运算的数学定义和物理意义。 卷积定理： 卷积是时域分析中的一个重要概念，它描述了系统对输入信号的响应。我们将深入探讨卷积的计算方法和其在系统分析中的应用。 频域分析：信号在频率维度上的探索 傅里叶级数：周期信号的频率分解 谐波的构成： 任何周期信号都可以分解为一系列不同频率的正弦和余弦信号的叠加。我们将学习傅里叶级数的数学形式，并理解其在分析周期信号频谱中的作用。 傅里叶级数的计算： 如何求解傅里叶级数的系数？我们将介绍计算方法，并举例说明如何对一些常见周期信号进行频谱分析。 傅里叶变换：非周期信号的频率映射 频谱的连续性： 对于非周期信号，其频谱不再是离散的谱线，而是连续的频谱密度。我们将介绍傅里叶变换的数学定义，以及它如何将时域信号映射到频域。 傅里叶变换的性质： 线性性、时移性、频移性、卷积性质等傅里叶变换的性质，极大地简化了信号的分析和处理。我们将一一阐述这些性质及其应用。 傅里叶变换的应用： 傅里叶变换在滤波、调制解调、频谱分析等领域有着广泛的应用。我们将通过具体实例展示其强大功能。 离散傅里叶变换 (DFT) 与快速傅里叶变换 (FFT)： 随着数字信号处理的发展，DFT和FFT成为分析离散信号的关键工具。我们将介绍DFT的定义，并重点讲解FFT算法的原理和优势，以及它在实际工程中的重要作用。 第三章：信号的变换与表示——更深层次的理解 除了时域和频域，还有其他重要的变换方法，能够从不同的角度揭示信号的特性。 拉普拉斯变换：系统稳定性与瞬态响应的分析 复频率的概念： 拉普拉斯变换引入了复频率的概念，能够更全面地描述信号的衰减和振荡特性。 微分方程的代数化： 拉普拉斯变换能够将复杂的微分方程转化为代数方程，极大地简化了系统分析。 系统函数与零极点： 通过系统函数和其零极点的分析，我们可以揭示系统的稳定性、频率响应等关键特性。 逆拉普拉斯变换： 从复频域回到时域，重构信号的瞬态响应。 Z变换：离散时间系统的分析工具 离散信号的复频域表示： 类似于拉普拉斯变换用于连续时间系统，Z变换是分析离散时间系统的核心工具。 差分方程的代数化： Z变换能够将差分方程转化为代数方程，简化离散系统的分析。 单位圆与稳定性： Z平面上的单位圆在判断离散系统稳定性方面起着至关重要的作用。 逆Z变换： 从Z域回到离散时间域，获得系统的离散响应。 第四章：信号的处理与增强——让信号更有用 理解了信号的本质和分析方法，我们就可以着手进行信号的处理，以提取有用信息，抑制噪声，或改变信号的特性。 滤波：选择性地保留或去除信号成分 滤波器的基本概念： 滤波器是信号处理中最常用的工具之一，用于根据频率特性选择性地通过或阻止信号。 理想滤波器与实际滤波器： 我们将介绍理想滤波器的特性，以及实际滤波器在设计和实现中面临的挑战。 滤波器类型： 低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等，我们将深入理解它们的频率响应和应用场景。 数字滤波器设计： FIR滤波器和IIR滤波器是数字信号处理中最常见的两种滤波器类型。我们将介绍它们的设计原理、优缺点以及实现方法。 滤波器在噪声抑制和信号增强中的应用： 通过设计合适的滤波器，我们可以有效地去除信号中的噪声，突出有用信息。 采样与量化：模拟信号向数字信号的转化 采样定理： 如何将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，而不丢失信息？采样定理给出了答案。我们将深入理解采样频率与信号带宽的关系。 量化误差： 在将采样信号的幅度值映射到有限个离散电平的过程中，会引入量化误差。我们将分析量化误差的来源和影响。 过采样与噪声整形： 为了减小量化误差的影响，可以采用过采样和噪声整形等技术。 调制与解调：信号的传输与复原 调制的原理与目的： 调制是将信息信号叠加到高频载波上的过程，以便于传输和接收。我们将介绍幅度调制、频率调制、相位调制等基本调制方式。 解调的原理与目的： 解调是调制的逆过程，用于从载波中恢复原始信息信号。 应用场景： 调制解调在无线通信、广播电视等领域发挥着核心作用。 信号的压缩与编码：高效的信息表示 冗余的消除： 许多信号都包含冗余信息，信号压缩技术旨在去除这些冗余，以减少存储和传输的成本。 编码技术： 我们将介绍一些基本的编码技术，例如霍夫曼编码、算术编码等，以及它们在图像、音频、视频压缩中的应用。 第五章：应用展望——信号处理的无限可能 信号处理技术已经渗透到我们生活的方方面面，并不断推动着科技的进步。 通信系统： 移动通信、卫星通信、光纤通信等，都离不开先进的信号处理技术。 图像与视频处理： 图像增强、目标识别、视频编码、虚拟现实等，都在深刻地改变着我们与视觉信息的交互方式。 音频信号处理： 语音识别、音乐合成、音频降噪、声纹识别等，丰富着我们的听觉体验。 医学工程： 医学影像（如CT、MRI）、生物信号监测（如心电图、脑电图）等，为疾病的诊断和治疗提供了强大的支持。 控制系统： 自动驾驶、工业自动化、机器人技术等，都依赖于精确的信号采集和处理。 金融工程： 股票价格预测、风险评估等，也开始应用信号处理的理念和工具。 人工智能与机器学习： 信号处理是许多人工智能算法的基础，例如用于特征提取、数据预处理等。 结语： 《信号的奥秘：从理论到实践的探索之旅》是一次对信号世界深度而全面的探索。本书不仅会带领读者领略信号理论的精妙之处，更会着重于如何将这些理论转化为解决实际问题的强大工具。从最基本的信号定义，到复杂的信号分析方法，再到各种信号处理技术及其在各行各业的广泛应用，我们相信，每一次对信号的深入理解，都将开启一扇通往更广阔科学与技术天地的大门。无论您是学生、工程师，还是对科学技术充满好奇的探索者，本书都将为您提供一个坚实的基础和丰富的启迪。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常有品味，拿在手里沉甸甸的，封面采用了一种哑光处理，触感细腻，让人爱不释手。内页的纸张质量也相当不错，印刷清晰锐利，即便是长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。我特别欣赏出版社在版式设计上的用心，章节标题和正文之间的留白恰到好处，使得整个阅读过程非常舒适流畅。而且，这本书的开本设计也十分人性化，既保证了内容的完整呈现，又方便携带，我经常把它放在包里，有空闲时间就能拿出来翻阅。这本书的装帧不仅仅是保护内容，更像是一件精美的艺术品，体现了出版方的专业水准和对读者的尊重。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式极其生动有趣，完全不像传统教材那样枯燥乏味。作者似乎深谙如何将复杂的理论知识转化为易于理解的故事，每一个概念的引入都伴随着恰当的例子和生动的类比。我发现自己很少需要查阅其他资料来辅助理解，因为书中的解释深入浅出，逻辑层次分明。作者在处理那些技术难点时，总是能找到一个巧妙的角度切入，让初学者也能很快抓住核心要义。这种娓娓道来的叙述风格，极大地激发了我继续深入学习的热情，让我感觉不是在啃一本硬邦邦的教科书，而是在和一位循循善诱的良师进行深度对话。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织结构体现了极高的编排智慧。它遵循了一个清晰的学习路径：从最基本的信号表示和采样理论开始，逐步递进到变换域分析，最后深入到现代滤波和估计技术。每一章的内容都建立在前一章的基础之上，前后呼应，构建了一个严密的知识体系。更难得的是，作者在关键章节后都设置了富有挑战性的思考题和习题，这些题目设计得十分巧妙，能够有效地检验读者对本章知识的掌握程度，并引导我们进行更深层次的思考和拓展。这种层层递进、步步为营的结构，确保了学习者不会在知识的海洋中迷失方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配图和图表质量堪称一流，它们是理解抽象概念的“视觉拐杖”。很多复杂的数学运算或系统结构，如果只用文字描述，很容易让人望而却步，但书中精心绘制的流程图、波形图和模块框图，一下子就将脉络清晰地展现了出来。这些图示不仅美观，更重要的是逻辑性极强，它们准确地捕捉了信号处理流程中的关键信息点，帮助我迅速建立起知识点之间的联系。我特别喜欢其中一些对比图，能够直观地展示不同算法之间的性能差异，这种直观的比较比单纯的文字描述有效得多。

评分☆☆☆☆☆

我非常赞赏本书在理论深度与实际应用之间的完美平衡。它不仅仅停留在抽象的数学推导上，更注重将这些理论知识与工程实践紧密结合起来。书中提供的那些案例分析，覆盖了从基础滤波设计到复杂系统建模的多个方面，每一个案例都紧密贴合当前行业热点，具有很强的现实指导意义。我尝试着根据书中的步骤复现了几个设计流程，发现其详尽程度和准确性都令人印象深刻，这为我日后的工作提供了宝贵的参考蓝本。这本书的价值就在于，它既能让你打下坚实的理论基础，又能让你立刻上手解决实际问题，真正做到了学以致用。