数字信号处理实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵知劲 等 著

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出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308052429

商品编码：29705348391

包装：平装

出版时间：2007-03-01

基本信息

书名:数字信号处理实验

定价：18.00元

售价：12.2元,便宜5.8元,折扣67

作者:赵知劲 等

出版社：浙江大学出版社

出版日期：2007-03-01

ISBN：9787308052429

字数：

页码：187

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《数字信号处理实验》在简单介绍MATLAB语言及数字信号处理工具箱中的相应函数、CCS软件平台使用及
TMS320C54x DSP芯片的基础上，共安排了18个实验。基于MATLAB的实验内容涵盖了离散时间系统的时域特性分析、离散系统频率响应和零极点分布、验证取样定理、线性卷积与圆周卷积的计算、应用FFT实现信号频谱分析、利用FFT实现快速卷积、用双线性变换法设计IIR数字滤波器、用窗口法设计FIR数字滤波器、用频率采样法设计FIR数字滤波器、IIR和FIR数字滤波器过滤信号的实现及比较、自适应数字陷波滤波器设计、应用线性预测参数法的语音合成。基于CCS的实验内容涵盖了数字振荡器设计、DTMF信号产生与检测、FIR数字滤波器的C54x实现、IIR数字滤波器的C54x实现、FFT的C54x实现、单边带调制系统的C54x实现等。每个实验都附有相应的举例程序。
《数字信号处理实验》可作为电子信息类专业的实验指导书，鉴于数字技术的应用日益广泛，个别部分稍作调整或补充，就能为更多专业所使用。

目录

作者介绍

文摘

序言

《微观世界的光影魔法：光学显微镜的原理与应用》 序言 自古以来，人类的目光便渴望穿透肉眼的极限，探索隐藏在寻常之下的奇妙世界。从肉眼可见的宏观景象，到精妙绝伦的微观结构，无不激发着我们探究的欲望。光学显微镜，正是这一渴求的智慧结晶，它犹如一把开启微观之门的钥匙，带领我们进入一个前所未有的奇幻领域。本书并非一本关于数字信号处理的教科书，而是旨在为读者打开一扇通往光学显微技术殿堂的大门，系统深入地介绍光学显微镜的成像原理、关键组件、不同类型及其广泛而深刻的应用。我们希望通过本书的阐述，读者不仅能够理解光学显微镜如何工作，更能体会到这项技术在科学研究、生物医学、材料科学乃至日常生活中所扮演的不可或缺的角色。 第一章：视觉的延伸——光学显微镜的成像原理 光学显微镜之所以能够放大微小物体，其核心在于光的折射和衍射现象。本章将从基础的光学原理出发，深入剖析显微镜的成像过程。 光的折射与成像：我们首先介绍光的折射定律，即光线从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象。显微镜中的透镜，尤其是物镜和目镜，正是利用了这一原理。当光线穿过凸透镜时，平行光会聚于一点（焦点），从而形成放大的虚像或实像。本书将详细讲解透镜的焦距、像距、物距之间的关系，并引入近轴近似理论，为理解更复杂的成像系统打下基础。 物镜的作用——形成初始放大像：物镜是光学显微镜中至关重要的组成部分，它靠近待观察的标本，并产生一个被放大的、通常是倒立的实像。我们将探讨不同数值孔径（Numerical Aperture, NA）的物镜对分辨率的影响。数值孔径越大，意味着能收集到更广泛角度的光线，从而分辨更小的细节。此外，我们还将介绍复消色差（Apochromatic）、半复消色差（Semi-apochromatic）和消色差（Achromatic）物镜的区别，它们在校正色差和球差方面各有千秋，直接影响成像的清晰度和色彩还原度。 目镜的作用——进一步放大并形成最终像：目镜则扮演着放大镜的角色，它放大物镜产生的中间像，最终在人眼或相机中形成可供观察的虚像。我们将分析不同放大倍率目镜的工作原理，以及目镜对视场大小和视差的影响。 分辨率的极限——衍射的挑战：任何光学成像系统都受到衍射的限制，这是光的波动性的必然结果。瑞利判据（Rayleigh criterion）将解释分辨率的定义——能够被区分开的两个紧密点之间的最小距离。我们将深入探讨衍射限制如何决定光学显微镜的最高分辨率，以及如何通过提高数值孔径、使用更短波长的光源来改善分辨率。 对比度的增强：微观世界的物体往往透明且颜色浅淡，缺乏足够的对比度。本章将介绍多种提高图像对比度的方法，包括暗视野显微技术（Dark-field microscopy）、相衬显微技术（Phase-contrast microscopy）和微分干涉相衬显微技术（Differential Interference Contrast, DIC），这些技术能够将不可见的光程差或相位差转化为可见的亮度差异，从而清晰地展现细胞结构、微生物形态等。 第二章：显微镜的“骨骼”与“神经”——关键组件解析 一个完整的光学显微镜系统由多个精密部件协同工作而成。本章将对这些关键组件进行详尽的介绍，帮助读者理解它们的功能和重要性。 光源系统——点亮微观世界：显微镜的光源是照亮标本的关键。从传统的卤素灯到现代的LED光源，再到用于特殊成像技术的激光器，我们将讨论不同光源的特性、色温、亮度调节方式以及它们对成像质量的影响。此外，科勒照明（Köhler illumination）作为一种标准化的照明技术，将详细讲解其原理和实现方法，以获得均匀、高效的照明。 载物台与调焦系统——精准定位与观察：载物台是放置标本的平台，其精度和稳定性直接影响观察效果。我们会介绍机械载物台和电动载物台的区别，以及如何进行精细的移动和定位。调焦系统，包括粗调焦和细调焦，是实现清晰成像的关键。我们将分析其机械结构和工作原理，以及如何通过微调焦距来获得最佳的成像效果。 聚光镜——汇聚与控制光线：聚光镜（Condenser）位于载物台下方，负责将光源发出的光线汇聚并投射到标本上。我们将介绍不同类型的聚光镜，如阿贝聚光镜（Abbe condenser）和阿普兰聚光镜（Aplanatic condenser），以及它们在数值孔径和照明均匀性上的差异。数值孔径匹配（NA matching）的概念在这里至关重要，即聚光镜的数值孔径应与物镜的数值孔径相匹配，以达到最佳的分辨率。 物镜与目镜——成像的核心：在前一章的基础上，本章将更侧重于这些核心光学部件的结构和选择。我们将介绍不同类型的物镜，如平场消色差（Plan-achromat）、平场复消色差（Plan-apochromat）物镜，以及它们在矫正像差方面的优势。对于目镜，我们将讨论不同放大倍率、广角目镜的特点，以及如何根据观察需求进行选择。 成像系统（相机/显示器）：现代显微镜通常配备数码相机或连接到显示器。本章将简要介绍显微成像相机（CCD、CMOS）的工作原理，以及它们在捕捉、记录和分析图像中的作用。 第三章：多彩的“眼睛”——不同类型光学显微镜的探索 根据成像原理和应用场景的不同，光学显微镜发展出多种多样的类型。本章将一一介绍这些独特的显微镜，展示其各自的优势和应用领域。 明视野显微镜（Bright-field Microscopy）：这是最基础、最常见的显微镜类型，标本在明亮的背景下观察。我们将回顾其原理，并强调其在观察染色过的生物样本或具有内在对比度的材料时的适用性。 暗视野显微镜（Dark-field Microscopy）：与明视野相反，暗视野显微镜通过特殊设计的聚光镜，使只有从标本散射的光线才能进入物镜。这样，背景是黑暗的，而微小的、透明的标本（如活体微生物、细小的颗粒）则会显得明亮而清晰。 相衬显微镜（Phase-contrast Microscopy）：该技术特别适用于观察未染色的活体细胞和微生物。它利用光波的相位差来增强透明物体与周围介质之间的对比度，使细胞器和内部结构得以清晰可见，而无需对细胞造成损伤。 微分干涉相衬显微镜（DIC / Nomarski Microscopy）：DIC技术通过在两个方向上对光线进行劈裂和干涉，产生一种类似浮雕的立体感效果，能够更精细地展现细胞表面的微小结构和内部的梯度变化，对活细胞观察具有极高的价值。 荧光显微镜（Fluorescence Microscopy）：利用荧光染料或自发荧光的物质，在特定波长的激发光下发出特定颜色的荧光。荧光显微镜能够特异性地标记和观察特定的分子、细胞结构，是细胞生物学、免疫学等领域不可或缺的工具。我们将介绍激发滤光片、发射滤光片以及不同激发光源（如汞灯、LED、激光）的作用。 共聚焦显微镜（Confocal Microscopy）：共聚焦显微镜通过使用小孔（pinhole）来拒绝来自焦平面之外的光线，从而获得具有高分辨率和高对比度的焦平面图像。它能够进行光学切片，构建三维图像，是研究细胞内部三维结构和动态过程的强大工具。 其他特殊显微镜：我们将简要提及紫外显微镜、偏振光显微镜等，以及它们在特定研究领域的应用。 第四章：微观世界的“故事”——光学显微镜的应用 光学显微镜的强大之处在于其广泛的应用领域，几乎渗透到所有与物质结构和形态相关的科学研究和技术实践中。本章将重点阐述光学显微镜在各个领域的具体应用案例。 生命科学与医学： 细胞生物学：观察细胞的形态、结构、动态变化，研究细胞器功能，追踪细胞器运动，分析细胞凋亡过程。 微生物学：鉴定细菌、真菌、病毒，研究其形态、繁殖方式和致病机制。 组织学与病理学：观察组织切片的结构，诊断疾病，如癌症、炎症等。 血液学：分析血细胞的形态和数量，诊断贫血、白血病等血液疾病。 发育生物学：研究胚胎发育过程中的细胞分裂、分化和组织形成。 药学与药物研发：观察药物对细胞或组织的反应，评估药物的疗效和毒性。 材料科学与工程： 材料表征：观察材料的微观结构、晶粒大小、表面形貌，分析材料的力学性能、导电性等。 半导体制造：检查集成电路的制造过程，发现缺陷，保证产品质量。 金属学：研究金属的晶体结构、相变过程，优化金属材料的性能。 高分子材料：观察聚合物的微观结构、结晶度，研究其力学性能和光学性能。 环境科学与地质学： 水体与土壤分析：检测水体和土壤中的微生物、污染物颗粒。 地质样品分析：观察岩石和矿物的晶体结构、成分，研究地质形成过程。 工业质量控制： 纺织品检测：检查纤维结构、织物密度。 食品安全：检测食品中的微生物污染、异物。 印刷与包装：检查印刷质量、包装材料的完整性。 结语 光学显微镜，作为人类探索微观世界的伟大工具，其发展历程本身就是一部不断突破认知边界的史诗。从最初的简单放大，到如今能够观察单个分子、活体细胞的精妙动态，这项技术的发展深刻地改变了我们对生命、物质和宇宙的理解。本书旨在为读者提供一个全面而系统的光学显微镜知识框架，希望能够激发大家对微观世界的无限好奇，鼓励更多人投身于科学探索的伟大事业。让我们一起，通过光学显微镜的“眼睛”，去发现更多隐藏在平凡之下的神奇与奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字信号处理实验》的书，老实说，我期待了很久。在学习数字信号处理这门课时，理论部分总是让人感觉有些飘忽，尤其是在面对傅里叶变换、Z变换这些抽象概念时，脑子里总是缺了那么一块“拼图”，就是如何真正地将它们在实践中跑起来。这本书的出现，简直是雪中送炭。我特别欣赏作者在编排实验内容时的细致入微。他们没有直接丢给我们一堆复杂的算法代码，而是循序渐进地构建知识体系。从最基础的序列生成、卷积运算，到后面复杂的FIR/IIR滤波器设计与实现，每一步都有清晰的理论背景铺垫，以及明确的实验目标。最让我感到惊喜的是，书中对MATLAB/Python等工具的使用讲解得非常到位，不仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做”。比如，在设计滤波器时，书中不仅展示了窗函数法的效果，还深入剖析了不同窗函数对频谱泄漏的影响，这种深入浅出的讲解方式，极大地加深了我对理论知识的理解。我动手实践后发现，书中的代码示例非常规范，即便是初学者也能很快上手，并且能够根据自己的理解进行修改和拓展，真正做到了学以致用。

评分☆☆☆☆☆

我刚拿到这本《数字信号处理实验》时，首先被它的排版和插图吸引了。市面上很多实验教材为了追求内容紧凑，往往把图表做得密密麻麻，看着头疼。但这本教材在视觉上非常友好，大量的时域、频域波形图和系统框图，都绘制得非常清晰、专业。这对于我们这些需要通过图形来直观理解信号处理过程的学习者来说，简直太重要了。特别是涉及到一些高级主题，比如自适应滤波或者谱估计时，纯文字描述往往晦涩难懂，但书中通过精美的图形化展示，比如频谱图上的主瓣、旁瓣的对比，立马就能明白设计上的优劣权衡。而且，书中的每一个实验项目都设计得很有“实战感”。它不仅仅是让你跑一个标准的例子，而是会设置一些开放性的问题，比如“尝试改变采样率看看对信号重建的影响”，这迫使我们不能只是机械地复制粘贴代码，而是要主动思考实验参数对结果的实际控制作用。这种引导式的学习方法，极大地培养了我的工程思维和解决问题的能力，让我觉得学到的不仅仅是知识点，更是一种分析问题的思路。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我过去尝试过几本相关的实验书籍，但很多都流于表面，要么是理论堆砌，要么就是代码练习册，缺乏系统性。而这本《数字信号处理实验》给我的感觉是，它真正架起了理论与实践之间的桥梁。它的章节逻辑安排得非常合理，像是精心规划的一条学习路径。比如，在讲到离散时间卷积时，它不仅给出了直接计算的公式，还通过实验展示了如何利用快速卷积算法（如FFT-based convolution）来提高效率，这在处理长序列信号时是至关重要的工程技巧。作者在介绍这些算法时，非常注重对计算复杂度和实际性能的对比分析，这种“效率意识”在实际工作中非常宝贵。更让我赞赏的是，书中对“误差分析”部分的重视。很多教材只关注如何得到“正确”的结果，却忽略了实际系统中不可避免的量化误差、截断误差等。这本书很实在地讨论了有限精度运算对滤波性能的影响，这让我的实验结果不再是理想化的，而是更贴近真实世界的信号处理挑战。

评分☆☆☆☆☆

对于一个刚接触数字信号处理（DSP）的初学者而言，最大的障碍往往是那些晦涩难懂的数学符号和其背后隐藏的物理意义。我不得不说，《数字信号处理实验》在这方面做得尤为出色，它成功地将“冷冰冰”的数学转化成了“热乎乎”的信号变化。举个例子，当我们学习信号的频谱特性时，书中的实验环节会让你亲手构造一个包含特定频率分量的信号，然后通过快速傅里叶变换（FFT）观察其频谱图。当你亲眼看到那些理论上应该出现的尖峰在频域图上清晰地“跳”出来时，那种恍然大悟的感觉是看再多公式推导也无法替代的。此外，书中对“工具链”的介绍非常详尽，不仅仅是软件命令，还包括了如何设置工程环境、如何导入真实采集的数据进行处理。这种对整个实验流程的完整覆盖，极大地减少了我在搭建实验环境上浪费的时间，让我能够更专注于核心的算法理解和优化上，这种对学习体验的尊重，非常难得。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，一本优秀的实验教材，其价值不仅仅在于传授知识，更在于激发探索的欲望。这本《数字信号处理实验》在这方面表现得尤为突出。它的每一个实验模块都像是一个小小的“黑箱”，等着你去打开一探究竟。我记得在深入研究谱分析实验时，书中提供了一个基础的功率谱密度（PSD）估计的模板，但我发现它在处理噪声较大的信号时效果不佳。于是，我根据书中学到的皮毛知识，结合参考的其他资料，尝试引入了Welch平均法对原始算法进行了改进。当我看到改进后的频谱图明显平滑且噪声抑制效果提升时，那种成就感是无与伦比的。这本书就像一位耐心的导师，在你需要时提供坚实的理论基础和规范的实现框架，但又在你准备好时，适时地放手，鼓励你去超越书本上的既定答案。这种培养主动创新能力的设计理念，使得这本书的价值远远超出了普通教材的范畴，更像是一本实践宝典和思维训练手册的结合体。