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曹继国，孟庆国，杨旭著 著

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• 离散信号处理
• 数字信号处理
• 信号与系统
• 通信工程
• 电子工程
• 图像处理
• MATLAB
• 算法
• 滤波
• 谱分析

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111428770

商品编码：29739904458

包装：平装

出版时间：2013-09-01

基本信息

书名:离散信号处理与应用

定价：37.00元

售价：25.9元,便宜11.1元,折扣70

作者:曹继国、孟庆国、杨旭著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2013-09-01

ISBN：9787111428770

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书根据实际工程应用并结合具体实例，详细介绍了数字信号处理的基本理论和相关技术。全书共分九章，分别是离散时间信号和离散时间系统、离散时间信号的频域分析（包括离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT））、快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器结构、无限冲激响应滤波器的设计、有限冲激响应滤波器的设计、上机实验、数字信号处理的实践应用和课程设计。
　　为了使读者掌握数字信号处理两大系统（频谱分析系统和滤波器系统）的设计和仿真技术，给出了用MATLAB语言编程的上机实验指导和课程设计指导；为了加强学生动手能力的培养，在实践应用部分给出了两个实际应用系统，并要求用硬件实现。
　　本书可作为高等院校通信与电子信息类专业本科生教材，也可作为从事数字信号处理的科技人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信号的海洋：探索连续世界的奥秘》 引言 我们生活的世界，充满了形形色色的信号。从微弱的电波穿越宇宙，到心脏跳动的规律节律，再到气候变化的微妙波动，信号无处不在，构成了我们理解和感知世界的基石。它们是信息传递的载体，是知识增长的源泉，更是科技进步的驱动力。《信号的海洋：探索连续世界的奥秘》是一本旨在带领读者深入海洋，探索连续信号世界的奥秘的书籍。它将剥离繁复的数学概念，以直观、生动的方式，揭示信号的本质，阐释其丰富多样的表现形式，并展示它们在我们现实生活中的广泛应用。这本书不是一本枯燥的教科书，而是一次思维的冒险，一场关于信息与现实的深度对话。 第一部分：信号的本质与维度 在踏入信号的海洋之前，我们首先需要理解“信号”究竟是什么。信号并非抽象的数学符号，而是能够携带信息，随时间或其他独立变量而变化的物理量。本书将从最基础的概念入手，区分离散信号与连续信号，并重点聚焦于连续信号。 什么是连续信号？ 我们生活在连续的世界。时间、温度、压力、声音的振动，这些都不是跳跃式的，而是平滑过渡的。例如，一个人说话的声音，其声压随时间连续地变化，没有不连续的点。日出日落，温度升降，这些都是连续变化的现象。本书将深入剖析这些自然界和工程领域中普遍存在的连续信号的特性。我们将探讨连续信号的定义，理解它们是如何在连续的时间轴（或空间轴）上定义的。 信号的维度：从一维到多维 虽然我们通常将信号理解为随时间变化的，但这只是一个维度。很多现实世界的信号是多维的。例如，一幅图像，其亮度信息可以看作是随空间坐标（水平和垂直方向）变化的二维信号。而一段视频，则是三维的（水平、垂直、时间）。本书将引导读者认识到信号可以存在于不同的维度，并理解不同维度信号的表示方式和特点。我们将从最基本的“一维连续信号”（如声音信号）出发，逐步拓展到“二维连续信号”（如图像信号），甚至触及更高维度的信号概念。 信号的表示：图形、函数与波形 如何“看懂”一个信号？本书将介绍多种直观的信号表示方法。最常见的是通过图形来可视化信号的变化规律，例如描绘电压随时间变化的曲线图，或者声音的声波图。我们还会介绍如何用数学函数来精确地描述连续信号的数学模型，理解不同函数（如正弦函数、指数函数）如何代表不同类型的信号行为。波形是信号在时域上的直观表现，我们将通过大量的实例，让读者熟悉各种典型的波形，并理解它们所蕴含的信息。 第二部分：连续信号的数学描述与分析 理解了信号的本质和表示方式，接下来我们将深入到连续信号的数学分析层面。虽然不涉及复杂的高级理论，但会提供必要的工具来理解信号的行为。 周期信号与非周期信号 许多自然现象和工程系统都表现出周期性的规律。例如，心脏的跳动，交流电的电压变化，这些都是周期信号的典型例子。本书将详细介绍周期信号的概念，包括其周期、频率和振幅等关键参数。同时，我们将探讨非周期信号，理解它们的特点以及与周期信号的区别。 傅里叶级数与傅里叶变换：信号的“指纹” 这是分析连续信号的核心工具之一。许多看似复杂的信号，都可以分解成一系列简单的正弦和余弦波的组合。傅里叶级数（对于周期信号）和傅里叶变换（对于非周期信号）就是这样一种强大的分解工具。本书将以通俗易懂的方式介绍傅里叶分析的思想，让读者明白，任何连续信号都可以通过不同频率、不同幅度的正弦波叠加而成。我们将形象地比喻傅里叶变换为信号的“指纹”，因为它能够揭示信号在不同频率上的“成分”构成，这是时域分析无法直接获得的。我们将通过实例，展示如何通过傅里叶变换来理解一个信号的频谱，以及频谱信息对于信号的特性和应用意味着什么。 卷积：信号的“互动” 在信号处理中，“卷积”是一个非常重要的概念，它描述了一个系统对输入信号的响应。想象一下，你听到一个声音，这个声音经过房间后，会发生衰减和回声，最终到达你的耳朵。这个“房间”就是一个系统，声音就是输入信号，而你听到的声音则是经过系统处理后的输出信号。卷积就是描述这种系统与信号互动过程的数学运算。本书将以直观的例子，解释卷积的含义，并说明它在理解系统特性和预测信号输出中的重要作用。 采样：连接连续与离散的桥梁 虽然本书的重点是连续信号，但理解如何将连续信号转换为离散信号，对于理解数字信号处理至关重要。采样就是将连续信号在离散的时间点上进行测量，得到一系列离散的数值。本书将简要介绍采样定理，解释为什么在采样时需要一定的采样率，以避免信息的丢失。这为后续深入理解数字信号处理打下基础。 第三部分：连续信号在现实世界的广泛应用 理论的终极目的是为了指导实践。《信号的海洋》将带领读者走进信号应用的广阔天地，展示连续信号如何在各个领域发挥着不可替代的作用。 通信系统：信息的传递者 我们每天都在使用通信技术，从手机通话到无线网络。这些通信系统本质上都是在处理和传递信号。例如，你的声音被转换成电信号（连续信号），通过电磁波（也是一种连续信号）传输，再被接收端还原成声音。本书将阐释连续信号在无线通信、光纤通信等领域的关键作用，包括信号的调制、解调、放大等基本过程，让读者明白我们是如何跨越时空进行沟通的。 音频与音乐：声音的艺术 声音是我们最熟悉的连续信号之一。音乐的创作、录制、播放，都离不开对声音信号的精确处理。我们将探讨声音信号的特性，如频率、振幅、音色，以及它们是如何影响我们对声音的感知。本书将介绍音频信号的录制、编辑、压缩等技术，以及它们在音乐产业、语音识别等领域的应用。 图像与视频：视觉信息的载体 图像和视频是承载视觉信息的重要方式，它们本质上是二维或三维的连续信号。从相机拍摄的照片到电影播放，背后都涉及连续信号的处理。我们将探讨图像信号的特点，如亮度、色彩，以及图像的获取（如CCD传感器）、处理（如降噪、增强）和压缩技术。本书还将介绍视频信号的时域和空域特性，以及它们在广播、电影、监控等领域的应用。 医疗健康：生命的脉搏 在医疗领域，连续信号扮演着至关重要的角色。心电图（ECG）记录心脏的电活动，脑电图（EEG）监测大脑的电信号，这些都是对人体生理信号进行连续测量和分析的范例。本书将介绍医学影像技术（如X射线、MRI）如何采集和处理连续信号，以及这些技术如何帮助医生诊断疾病。我们将强调连续信号在监测生命体征、辅助诊断和治疗过程中的关键作用。 科学研究与工程实践：探索未知的工具 无论是天文学家观测宇宙深处的信号，还是地质学家研究地球内部的波动，亦或是工程师设计复杂的机械系统，连续信号分析都是必不可少的工具。本书将展示连续信号在地震波分析、天气预报、航空航天、机器人控制等领域的应用，揭示它们如何帮助我们理解自然规律，解决复杂的工程问题。 结语 《信号的海洋：探索连续世界的奥秘》是一次邀请，邀请读者一同潜入信号的深海，领略连续世界的多姿多彩。这本书的目标是激发读者对信号的兴趣，培养对信息世界的敏感度，并认识到信号分析在现代科技和社会发展中的重要意义。我们希望通过这本书，让读者不再将信号视为冰冷的数学概念，而是看到它们背后蕴含的生动现象、丰富信息以及无限可能。在这个信息爆炸的时代，理解信号，就是理解世界。愿这本书成为您探索信号海洋的可靠向导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁明了，采用了深蓝色调，给人一种专业而沉稳的感觉。我当初选择这本书，主要是因为我对[随机过程]这个领域非常感兴趣，想找一本系统介绍其理论基础和实际应用的著作。初翻这本书，我注意到它在概率论和数理统计的基础铺垫上做得非常扎实，这一点对于理解后续复杂的随机信号模型至关重要。作者没有急于展示高深的公式，而是用大量的实例和清晰的推导，将抽象的概念具象化。特别是关于马尔可夫链的章节，讲解得深入浅出，对于我们科研中处理时间序列数据非常有启发性。这本书的结构安排也很有条理，从基础的随机变量到高阶的随机场，层层递进，逻辑性很强。它更像是一本工具书，当你遇到具体问题时，可以随时翻阅，找到相应的理论支持和求解思路。我尤其欣赏作者在引入一些前沿概念时，总能结合历史背景和发展脉络进行阐述，让读者不仅知其然，更能知其所以然。这本书对于提升我在[金融时间序列分析]方面的理论素养帮助巨大。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书的时候，最让我惊喜的是它对[数字图像处理]中涉及的频域分析的细致阐述。我一直觉得很多教材在讲解傅里叶变换在图像滤波中的应用时，往往只停留在理论层面，缺乏直观的演示。然而，这本书在这方面做得非常出色，它不仅清晰地推导了二维离散傅里叶变换的性质，还配有大量插图，展示了不同滤波器（如理想低通、巴特沃斯滤波器）在频域和空域对图像去噪和增强效果的对比。这种图文并茂的讲解方式，极大地降低了理解难度。此外，书中对小波变换在图像压缩和特征提取方面的介绍也相当到位，它没有回避其数学复杂性，但通过巧妙的分解和重构过程的描述，使得即便是初次接触小波分析的读者也能把握其核心思想。对于我们从事医学影像分析的工程师来说，这种理论与应用紧密结合的教材是极其宝贵的。整本书的排版也十分精良，公式对齐清晰，注释到位，阅读体验非常流畅。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我购买这本书主要是冲着其在[通信系统]中的应用实例去的。我手里已经有很多偏向理论的经典教材，但真正能将理论落地到调制解调和信道编码实践中的实战指南却比较少见。这本书在这方面表现亮眼，它用大量的篇幅讲解了OFDM（正交频分复用）技术，从循环卷积到保护间隔的设计，每一步的数学推导都毫不含糊，并且清晰地指出了在实际的无线信道中，如何应对码间串扰和频率偏移等问题。书中甚至还引入了一些MATLAB/Simulink的仿真脚本片段，虽然篇幅不大，但足以引导读者进行初步的实验验证。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的编排思路，对我这种需要快速将新技术应用于工程项目的研发人员来说，简直是雪中送炭。相比其他偏重于信息论基础的书籍，这本书的侧重点明显更偏向于工程实现和系统优化，实用性极强。

评分☆☆☆☆☆

我对这本教材的评价会比较侧重于其在控制理论基础上的构建。我过去在学习现代控制时，总觉得线性系统的状态空间表示与传统的传递函数描述之间缺乏一座稳固的桥梁。这本书恰恰成功地架起了这座桥梁。它没有将状态估计和反馈设计割裂开来，而是围绕能观测性和能控制性这两个核心概念，系统地阐述了如何从输入输出关系推导出系统的内在状态结构。书中关于卡尔曼滤波的讲解尤为精妙，它不仅仅给出了递推公式，还详细解释了协方差矩阵在更新过程中的物理意义，即滤波器是如何在“先验估计”和“测量残差”之间找到最佳平衡点的。对于想深入理解最优控制和鲁棒控制的读者而言，这本书提供的扎实的线性代数和微分方程基础是不可或缺的。它的深度足以满足研究生阶段的学习需求，同时其清晰的逻辑链条也保证了本科高年级学生能够有效掌握核心概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书的风格非常学术化和严谨，更像是一本面向科研人员的参考手册，而不是面向初学者的入门读物。我在阅读[机器学习]中关于概率图模型的章节时，深切感受到了这一点。作者在介绍贝叶斯网络和马尔可夫随机场时，采用了非常严谨的概率公理化描述，大量使用了集合论和规范的数学符号。对于习惯了伪代码和直观解释的学习者来说，初期可能会感到一定的阅读压力。然而，一旦跨越了最初的门槛，你会发现这种严谨性带来的好处是巨大的——它避免了许多因语言描述模糊而产生的歧义。例如，书中对变分推断（Variational Inference）的推导过程，展示了其与最大似然估计在数学上的内在联系，这种深度挖掘使得我对近似推理有了更本质的理解。这本书无疑是为那些追求理论深度和数学完备性的学习者准备的，它强调的是为什么，而非仅仅如何做。