數字信號處理學習指導與習題精解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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陳後金，薛健，鬍健 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• DSP
• 學習指導
• 習題精解
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 考研

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040177497

版次：1

商品编码：10597192

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十五”国家级规划教材配套参考书

开本：16开

出版时间：2005-11-01

用纸：胶版纸

页数：232

字数：280000

內容簡介

　　《數字信號處理學習指導與習題精解》是陳後金等編寫的《數字信號處理》主教材的配套參考書，是高等教育齣版社“高等教育百門精品課程教材建設計劃”精品項目的研究成果。主教材是普通高等教育“十五”國傢級規劃教材，自2004年推齣以來，受到讀者的歡迎。考慮到這門課程是電氣信息專業學生的一門非常重要的專業基礎課程，並且是很多專業的考研課程，作者根據自己多年的教學經驗編寫瞭這本學習指導，以期提高學生的學習水平。
　　 　　《數字信號處理學習指導與習題精解》共分9章，具體內容是：離散信號與係統分析基礎、離散傅裏葉變換、快速傅裏葉變換、IIR數字濾波器的設計、FIR數字濾波器的設計、功率譜估計、數字係統的結構、多速率信號處理基礎、信號時頻分析與小波分析。每章包括基本知識與重要公式、學習要求、重點和難點提示、思考題、習題精解五部分。另外附錄收錄瞭北京交通大學2001年至2005年碩士研究生入學考試試題及詳解。
　　 　　《數字信號處理學習指導與習題精解》可供講授、學習“數字信號處理”課程的師生作為教材配套參考書使用，也可供準備碩士研究生入學考試的學生作為考前輔導書使用。

作者簡介

　　陳後金，教授，全國優秀教師，工學博士，博士生導師，北京交通大學“國傢電工電子教學基地”主任。主要研究方嚮為信號與信息處理等，在美國RICE大學、TEXAS大學研修信號處理多年。
　　長期主講本科生“信號與係統”和“數字信號處理”等必修課程，以及研究生“高級信號處理”學位課程，主持建設的“信號與係統”課程被評為首批國傢精品課程。主編齣版瞭普通高等教育“十五”國傢級規劃教材《數字信號處理》、北京市高等教育精品教材《信號與係統》等6本教材。主持10多項省部級以上科研和教研項目，發錶40多篇科研和教研論文。獲得全國高等院校青年教師霍英東教學奬、省部級科技進步奬2項、北京市優秀教學成果奬2項。被評為鐵道部青年科技拔尖人纔、北京市教育創新標兵。

目錄

第1章 離散信號與係統分析基礎
1.1 基本知識與重要公式
1.離散時間信號與係統的時域分析
2.離散時間信號與係統的頻域分析
3.離散時間信號與係統的：域分析
4.信號的抽樣
1.2 學習要求
1.3 重點和難點提示
1.4 思考題
1.5 習題精解
第2章 離散傅裏葉變換
2.1 基本知識與重要公式
1.離散傅裏葉變換及其性質
2.序列DFT與DTFT及z變換的關係
3.利用DFT計算綫性捲積
4.利用DFT分析連續非周期信號的頻譜
2.2 學習要求
2.3 重點和難點提示
2.4 思考題
2.5 習題精解
第3章 快速傅裏葉變換
3.1 基本知識與重要公式
1.基2時間抽取FFT算法
2.基2頻率抽取FFT算法
3.基4時間抽取FFT算法
4.FFT算法的應用
5.綫性調頻z變換算法
3.2 學習要求
3.3 重點和難點提示
3.4 思考題
3.5 習題精解
第4章 uR數字濾波器的設計
4.1 基本知識與重要公式
1.模擬低通濾波器設計
2.模擬域頻率變換
3.脈衝響應不變法設計IIR數字濾波器
4.雙綫性變換法設計IIR數字濾波器
4.2 學習要求
4.3 重點和難點提示
4.4 思考題
4.5 習題精解
第5章 FIR數字濾波器的設計
5.1 基本知識與重要公式
1.綫性相位FIR數字濾波器的特性
2.窗函數法設計FIR濾波器
3.頻率取樣法設計綫性相位FIR濾波器
4.綫性相位FIR濾波器的優化設計
5.2 學習要求
5.3 重點和難點提示
5.4 思考題
5.5 習題精解
第6章 功率譜估計
6.1 基本知識與重要公式
1.隨機信號的特徵描述
2.平穩隨機序列通過LTI離散時間係統
3.經典功率譜估計
4.現代功率譜估計
6.2 學習要求
6.3 重點和難點提示
6.4 思考題¨
6.5 習題精解
第7章 數字係統的結構
7.1 基本知識與重要公式
1.IIR數字濾波器的結構
2.FIR數字濾波器的結構
3.數字濾波器的格型結構
4.有限字長效應
7.2 學習要求
7.3 重點和難點提示
7.4 思考題
7.5 習題精解
第8章 多速率信號處理基礎
8.1 基本知識與重要公式
1.多速率係統中的基本單元
2.抽取濾波器和內插濾波器
3.多相分解
4.半帶濾波器
5.兩通道濾波器組
8.2 學習要求.
8.3 重點和難點提示
8.4 思考題
8.5 習題精解
第9章 信號時頻分析與小波分析
9.1 基本知識與重要公式
1.短時傅裏葉變換
2.小波展開與小波變換
3.小波變換與多分辨分析
4.小波變換與濾波器組
5.基於小波的信號處理與應用
9.2 學習要求
9.3 重點和難點提示
9.4 思考題
附錄 北京交通大學近年研究生入學試題及詳解
Ⅰ.2 001年碩士研究生《數字信號處理》試題及詳解
Ⅱ.2 002年碩士研究生《數字信號處理》試題及詳解
Ⅲ.2 003年碩士研究生《數字信號處理》試題及詳解
Ⅳ.2 004年碩士研究生《數字信號處理》試題及詳解
Ⅴ.2 005年碩士研究生《數字信號處理》試題及詳解

《數字信號處理：原理、算法與應用》 內容概述： 本書旨在係統性地介紹數字信號處理（DSP）的基本原理、核心算法以及在各個領域的實際應用。我們將從信號與係統的基礎概念齣發，逐步深入到離散時間信號、傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計、以及現代DSP技術，如快速傅裏葉變換（FFT）、多速率信號處理、以及自適應濾波等。本書注重理論與實踐的結閤，不僅會闡述深厚的數學理論，還會通過豐富的實例和應用場景，幫助讀者理解DSP技術是如何解決現實世界中的各種信號處理難題的。 第一篇：基礎理論與數學工具 第一章：緒論 1.1 數字信號處理的概述： 探討數字信號處理的概念、重要性及其在現代科技中的地位。介紹模擬信號與數字信號的區彆，以及數字信號處理的優勢，如易於存儲、傳輸、處理和實現復雜功能。 1.2 信號的分類： 詳細介紹不同類型的信號，包括連續時間信號與離散時間信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號，偶信號與奇信號等，並給齣相應的數學定義和判彆方法。 1.3 係統的基本概念： 闡述綫性時不變（LTI）係統的重要性，定義係統的因果性、穩定性、記憶性、可逆性等基本性質，並提供判斷係統性質的方法。 1.4 數字信號處理的應用領域： 列舉並簡要介紹DSP在通信、音頻、圖像、雷達、醫療、金融、控製等領域的廣泛應用，讓讀者對DSP的學習目標有一個宏觀的認識。 第二章：離散時間信號與係統 2.1 離散時間信號： 深入分析離散時間信號的錶示方法（如序列錶示、函數錶示）、基本單元信號（如單位階躍信號、單位衝激信號、指數信號），以及信號的基本運算（如加法、乘法、延時、翻轉）。 2.2 離散時間係統的基本性質： 詳細論述LTI係統的綫性、時移不變性、疊加性，並重點介紹如何判斷一個離散時間係統是否為LTI係統。 2.3 捲積和： 詳細推導並闡述離散時間LTI係統的零狀態響應，即輸入信號與係統衝激響應的捲積和。提供計算捲積和的不同方法（如圖解法、代數法），並強調其在係統分析中的核心地位。 2.4 LTI係統的差分方程錶示： 介紹如何用差分方程描述LTI係統，區分齊次解和特解，以及如何利用初始條件求解全響應。 2.5 LTI係統的係統函數： 引入係統函數（傳遞函數）的概念，闡述其與衝激響應的關係，以及係統函數在分析係統頻率響應和穩定性中的作用。 第三章：傅裏葉分析 3.1 傅裏葉級數： 介紹周期信號的傅裏葉級數展開，包括指數形式和三角形式，闡述傅裏葉級數的收斂性，以及傅裏葉級數在分析周期信號頻譜中的作用。 3.2 傅裏葉變換： 將傅裏葉級數推廣到非周期信號，引入傅裏葉變換的概念，詳細推導其數學形式，並分析傅裏葉變換的性質（如綫性性、時移性、頻移性、對稱性、積分性、微分性）。 3.3 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 介紹離散時間信號的傅裏葉變換，即DTFT，分析其與連續時間傅裏葉變換的區彆與聯係，重點討論DTFT的周期性特點。 3.4 傅裏葉變換的應用： 通過具體實例展示傅裏葉變換在信號頻譜分析、係統頻率響應分析、濾波等方麵的應用。 第四章：Z變換 4.1 Z變換的定義與收斂域： 詳細介紹Z變換的定義，包括單邊Z變換和雙邊Z變換，重點分析收斂域（ROC）的概念及其重要性，以及收斂域如何決定係統性質（如因果性、穩定性）。 4.2 Z變換的性質： 詳細闡述Z變換的各種性質，如綫性性、時移性、尺度變換性、捲積性質、微分性質、初值定理、終值定理等，並推導相應的數學錶達式。 4.3 Z反變換： 介紹求解Z反變換的常用方法，包括部分分式展開法、長除法、留數定理法。 4.4 Z變換在係統分析中的應用： 展示如何利用Z變換求解LTI係統的零狀態響應和零輸入響應，以及如何通過係統函數分析係統的頻率響應、穩定性等。 第二篇：核心算法與技術 第五章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 5.1 離散傅裏葉變換（DFT）的定義與性質： 介紹DFT的定義，它是在DTFT的基礎上對信號進行離散化和有限長度采樣得到的。闡述DFT的綫性性、周期性、對稱性等性質。 5.2 DFT的計算復雜度： 分析直接計算DFT所需的計算量，以及其在實際應用中的局限性。 5.3 快速傅裏葉變換（FFT）算法： 詳細介紹FFT算法的基本思想，即“分治法”的思想，將N點DFT的計算分解為多個子DFT的計算，從而大幅降低計算復雜度。重點介紹經典的按時間抽選（Cooley-Tukey）和按頻率抽選的FFT算法。 5.4 FFT的應用： 討論FFT在快速捲積、相關計算、頻譜分析、調製解調等領域的廣泛應用，強調其作為DSP核心算法的重要性。 第六章：數字濾波器設計 6.1 數字濾波器的基本概念： 介紹數字濾波器的定義、作用以及分類（如無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器）。 6.2 FIR濾波器設計： 詳細介紹FIR濾波器設計的主要方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗、凱澤窗）和頻率采樣法。分析不同窗函數對濾波器性能的影響。 6.3 IIR濾波器設計： 介紹IIR濾波器設計的主要方法，如脈衝響應不變法、雙綫性變換法。探討如何從模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）設計數字IIR濾波器。 6.4 濾波器性能指標： 講解評估濾波器性能的關鍵指標，如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度、相位失真等。 第七章：多速率信號處理 7.1 抽取（Decimation）與插值（Interpolation）： 詳細介紹信號速率降低（抽取）和升高（插值）的概念、數學模型和基本原理。 7.2 多速率信號處理的濾波器設計： 討論在多速率係統中如何設計濾波器，以避免混疊和保持信號的完整性。 7.3 多速率信號處理的應用： 探討多速率信號處理在通信係統（如多標準調製解調）、音頻處理（如采樣率轉換）、圖像處理（如圖像縮放）等領域的應用。 第八章：自適應濾波 8.1 自適應濾波的基本概念： 介紹自適應濾波器的定義、工作原理以及與固定濾波器的區彆。 8.2 最小均方（LMS）算法： 詳細推導和講解LMS算法，分析其收斂性、收斂速度以及計算復雜度，並給齣其在各種應用中的實現。 8.3 遞歸最小二乘（RLS）算法： 介紹RLS算法，分析其與LMS算法的優缺點，以及RLS算法在需要快速收斂的場景下的優勢。 8.4 自適應濾波的應用： 重點介紹自適應濾波在噪聲消除（如迴聲消除、語音降噪）、信道均衡、係統辨識、模式識彆等方麵的實際應用。 第三篇：進階主題與應用實例 第九章：現代數字信號處理技術 9.1 譜估計： 介紹非參數譜估計方法（如周期圖法、改進周期圖法）和參數譜估計方法（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。 9.2 時頻分析： 引入時頻分析的概念，介紹短時傅裏葉變換（STFT）和 웨이블릿變換（Wavelet Transform）的基本原理和應用，以及它們在分析非平穩信號中的優勢。 9.3 數字信號處理的硬件實現： 簡要介紹DSP芯片的基本結構、指令集以及常用的開發工具，為讀者理解DSP算法在硬件上的實現提供基礎。 第十章：數字信號處理的實際應用 10.1 通信係統中的DSP： 詳細介紹DSP在數字通信中的應用，如調製與解調、信道編碼與解碼、濾波器在信號傳輸中的作用。 10.2 音頻信號處理： 探討DSP在音頻壓縮（如MP3）、音頻增強（如迴聲消除、降噪）、語音識彆、音樂閤成等方麵的應用。 10.3 圖像和視頻信號處理： 介紹DSP在圖像增強、圖像壓縮、特徵提取、目標識彆、視頻編碼與解碼等方麵的應用。 10.4 其他應用： 簡要提及DSP在雷達信號處理、生物醫學信號分析（如心電圖、腦電圖）、金融數據分析等領域的應用。 本書特色： 內容全麵深入： 覆蓋瞭數字信號處理從基礎理論到核心算法，再到實際應用的完整體係。 邏輯清晰結構閤理： 章節安排循序漸進，理論知識與實踐應用緊密結閤。 數學推導嚴謹： 對關鍵公式和算法進行詳細的數學推導，幫助讀者理解原理。 理論聯係實際： 通過大量的應用實例，展示DSP技術解決現實問題的能力。 語言通俗易懂： 避免過多的專業術語堆砌，力求用清晰易懂的語言進行闡述。 本書適閤作為高等院校電子工程、通信工程、計算機科學、自動化等專業本科生和研究生的教材或參考書，也可作為從事相關領域研究和工程技術人員的參考讀物。通過學習本書，讀者將能夠掌握數字信號處理的核心理論和技術，並將其應用於實際工程問題中。

评分☆☆☆☆☆

在我看來，一本好的技術書籍，不僅要講清楚“是什麼”，更要講明白“為什麼”和“怎麼用”。《數字信號處理學習指導與習題精解》在這方麵做得非常齣色。作者並沒有僅僅停留在概念的羅列，而是深入剖析瞭每個概念背後的數學原理和物理意義。比如，在講到捲積定理時，它不僅給齣瞭公式，還詳細解釋瞭捲積操作的幾何意義以及它在時域和頻域中的對應關係，這對於理解LTI係統的特性至關重要。書中的習題設計更是亮點，它涵蓋瞭從基礎概念的鞏固，到復雜算法的應用，再到實際工程問題的分析。我特彆喜歡那些要求我分析信號的魯棒性、評估算法性能的習題，這讓我能夠更深入地理解DSP算法的優缺點以及適用範圍。我記得有一個題目是關於如何優化一個濾波器的設計以提高其在噪聲環境下的性能，我花瞭大量的時間去查閱相關資料，並結閤書中的理論知識進行推導和計算，最終找到瞭一個令人滿意的解決方案。這本書讓我不僅僅是學會瞭DSP的知識，更重要的是學會瞭如何用DSP的思維去分析和解決問題，這對我未來的學習和工作都將是寶貴的財富。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的學生，這學期剛開始接觸數字信號處理這門課程，坦白說，最初的幾節課聽得我雲裏霧裏。課本上的公式和推導讓我頭疼不已，感覺自己像是在啃一本天書。偶然的機會，我在網上看到瞭這本書的推薦，抱著試試看的心態買瞭一本。拿到手後，我驚嘆於它的編排方式。作者似乎非常瞭解學生的痛點，將枯燥的理論知識用一種非常易於理解的方式呈現齣來。我最喜歡的是它對傅裏葉變換、Z變換等核心概念的講解，沒有直接丟齣一堆公式，而是先從直觀的現象入手，然後層層剝離，直到數學模型的構建。比如說，在講到采樣定理時，它不是簡單地告訴我們采樣頻率必須大於信號最高頻率的兩倍，而是通過圖示形象地展示瞭欠采樣和過采樣帶來的後果，讓我對為什麼要這樣做的原因有瞭深刻的認識。更重要的是，書後的習題設計得非常巧妙。它不僅僅是簡單的計算題，還包含瞭大量的分析題和設計題，讓我有機會將所學的理論知識應用到實際問題中。我花瞭很多時間去完成習題，每一個成功的解答都讓我對DSP的理解更上一層樓。這本書就像一位耐心細緻的老師，一直在旁邊指導我，讓我不再對這門課程感到恐懼。

评分☆☆☆☆☆

終於拿到這本《數字信號處理學習指導與習題精解》瞭，翻開第一頁就有一種踏實感。我之前接觸過一些DSP的理論知識，但總覺得不夠係統，實踐起來更是摸不著頭腦。這本書的結構安排得非常閤理，從最基礎的概念講起，循序漸進，一點點地揭開DSP神秘的麵紗。我尤其喜歡它在講解每個概念時，都會輔以大量的圖示和生動的比喻，讓我這個初學者也能輕鬆理解那些抽象的數學公式。舉個例子，在講解傅裏葉變換時，作者沒有直接給齣公式，而是先從聲音的頻譜分析入手，一點點引導我理解時域和頻域之間的關係，這種“授人以魚不如授人以漁”的教學方式，讓我受益匪淺。而且，每一章的末尾都精心設計瞭不同難度的習題，有基礎鞏固型的，也有拓展思維型的，還有一些貼近實際應用場景的案例分析。這不僅僅是理論的學習，更是一種能力的培養。我花瞭整整一個下午在第一章的習題上，雖然有些題目需要反復推導，但當我最終算齣正確答案時，那種成就感是無與倫比的。這本書讓我明白，學習DSP不是死記硬背，而是要理解其背後的思想和方法。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對數字信號處理一直存在一種“高深莫測”的刻闆印象，總覺得它離我的工作和生活太遙遠。直到我開始閱讀《數字信號處理學習指導與習題精解》，這種看法纔被徹底顛覆。這本書最讓我印象深刻的地方在於，它將DSP的理論與實際應用場景緊密結閤。作者在講解每個概念時，都會穿插一些實際的例子，比如音頻處理、圖像壓縮、通信係統等，讓我能夠直觀地感受到DSP在現代科技中的重要性。例如，在講到濾波器設計時，它不是簡單地介紹瞭幾種濾波器類型，而是舉瞭一個音頻降噪的例子，詳細講解瞭如何根據實際需求設計一個閤適的濾波器來去除背景噪音。這種“理論聯係實際”的教學方法，極大地激發瞭我學習DSP的興趣。而且，書後的習題設計也非常貼閤實際，很多題目都要求我分析一個具體的問題，然後運用DSP的知識去解決它。我記得有一個題目是關於如何從一段含有乾擾的語音信號中提取齣清晰的語音，我花瞭很長時間去思考，最終結閤所學的濾波器知識和信號的特徵，找到瞭一種解決方案。這本書讓我認識到，DSP並不是一門純粹的理論學科，它是一門能夠解決實際問題的強大工具。

评分☆☆☆☆☆

我一直對數字信號處理這個領域充滿好奇，但苦於找不到閤適的入門材料。市麵上有很多DSP的書籍，但要麼過於理論化，讓人望而卻步，要麼過於淺顯，無法深入。直到我遇到《數字信號處理學習指導與習題精解》，我纔找到瞭完美的契閤點。這本書的語言風格非常親切，就像一位經驗豐富的工程師在和你交流。作者善於用通俗易懂的語言解釋復雜的概念，並且巧妙地運用類比和圖解，讓抽象的數學原理變得生動形象。例如，在講解離散傅裏葉變換（DFT）時，它沒有一開始就拋齣公式，而是先從一個簡單的周期信號的頻譜分析入手，逐步引導讀者理解DFT的原理和意義。讓我感到驚喜的是，書中對每一類習題都提供瞭詳盡的解題思路和步驟，甚至還分析瞭常見的錯誤解法，這對於我這種喜歡刨根問底的學習者來說，簡直是福音。我尤其喜歡那些需要分析信號特性、選擇閤適算法的習題，這讓我能夠將書本上的知識靈活運用。通過這些習題，我不僅鞏固瞭理論知識，更重要的是培養瞭解決問題的能力。這本書讓我感受到學習DSP的樂趣，也為我深入探索這個領域打下瞭堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

很专业，没的说 配套那本陈后金老师的教材使用

评分☆☆☆☆☆

[BJTJ]，阅读了一下，写得很好，[NRJJ]，[QY]，[SZ]。

评分☆☆☆☆☆

雷电炸在地面产生的黑烟散去，雷诺的身体被紫色的雷电包裹着，浑身闪烁着电弧，就好像是篝火之上的柴火一般，他身上的衣服早就在雷电降身的刹那因为承受不住高压而炸裂了，只有几块黑布遮挡着身上的关键部位。

评分☆☆☆☆☆

哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

评分☆☆☆☆☆

习题挺详细，但附加的真题解析不够详细啊。

评分☆☆☆☆☆

很好，很实用，快递很快今天家里没有牛奶了，我和妈妈晚上便去门口的苏果便利买了一箱牛奶和一点饮料。刚好，苏果便利有一台电脑坏了，于是便开启了另外一台电脑。因为开电脑和调试的时间，队伍越排越长。过了5,6分钟，有一个阿姨突然提出把键盘换了，这样就能刷卡了。我妈妈就在旁边讲了一句：“键盘不能热插拔，必须要重启。”那个阿姨好像没听见，还在坚持已见。我提出：“妈妈，我们不要在这家店卖了吧！又不是在其他地方买不到。”妈妈看了看队伍，同意了。我们把东西一放，就去了另一家百货。我提出要换另一家店不是只因为这队伍太长，还有店员素质之差。你布置了两台电脑，那你随时都要准备好换一台电脑呀，你现在让人的感觉就是你只有一台电脑能用，那一台就好像是摆设，没有一点用。我气愤不过跟妈妈说“我们去网上买吧”这样就来京东了，看到了这本书就顺便买了。

评分☆☆☆☆☆

[ZZ][SM]读书最大的乐趣就是从中找到自己不知道的事情。里面有对社会现象的批判，美丽风景的描写，鲜为人知的秘密与故事，中外风土人情的讲述，对奥秘的探索，还有一个个催人奋发向上，给人鼓励的感人事迹。像《汤姆叔叔的小屋》里那些恶毒的奴隶主得到应有的报应，让人拍手叫好，不由得为那些只因为肤色问题而遭人虐待的奴隶感到高兴；读《海滨夏夜》不由得想去海滨亲自体验一番那不一般特别风情，那使人向往的、使人充满幻想的心情使人快乐！

评分☆☆☆☆☆

一直很喜欢 自己买了一本 送人了一本

评分☆☆☆☆☆

于善待“差生”，宽容“差生”。