數字信號處理教程(第四版)(配光盤) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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程佩青 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 圖像處理
• MATLAB
• 算法
• 教程
• 第四版
• 光盤

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302283133

商品编码：29602212520

包装：平装

出版时间：2013-02-01

基本信息

書名：數字信號處理教程(第四版)(配光盤)

定價：69.00元

作者：程佩青

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-02-01

ISBN：9787302283133

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.599kg

編輯推薦

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近年來，數字信號處理的理論得到快速發展，其應用領域也日益廣泛。作為電子信息類專業重要的專業基礎課程，數字信號處理的學科內容在不斷充實和完善，從而推動教材內容也隨之進行充實和更新。

本書曆經多個版本，受到廣大讀者的認可，被眾多高校采用作為教材。為適應學科發展，結閤教學實踐，且參考一些外教材，作者充實瞭教材內容，完善瞭錶達方式，改進瞭教材的可讀性，更便於自學，充實瞭例題和習題，更加實用。

本書特色：

1. 歸納梳理瞭教材內容，充實和完善瞭基礎理論、基本概念、基本分析和設計方法，突齣學習要點。
2. 分析論述條理清晰、深入淺齣，可讀性強，便於教學，便於自學。
3. 改寫並充實瞭數字濾波器設計各章的相關內容，新加瞭一章介紹幾種特殊應用濾波器。
4. 充實瞭大量的習題和例題，涵蓋麵更廣、實用性更強，有助於讀者理解，也方便讀者選擇。
5. 增加瞭信號處理中廣為應用的MATLAB函數及相關例題的內容，以解決實際問題。
6. 輔助教學光盤既可以用來投影演示，又可以單獨作自學或復習之用，對於提高學習能力，增強學習效果很有助益。

推薦閱讀：

內容提要

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　　《數字信號處理教程（第4版）》係統地討論瞭數字信號處理的基礎理論、基本概念、基本分析方法、算法、設計。全書共10章，包括四部分內容。部分是離散時間信號（序列）與係統的基本概念和時域、頻域（包括z變換域）的分析方法與算法，包括離散傅裏葉變換及其快速算法，模擬信號用數字信號處理的原理方法，這包括、2、3、4章的內容；第二部分為各種IIR及FIR數字濾波器的基本概念、理論、結構與設計方法，這包括第5、6、7、8章；第三部分為多抽樣率數字信號處理的基礎理論，這是第9章的內容；第四部分為數字信號處理實現中的有限字長效應，這是0章的內容。
　　《數字信號處理教程（第4版）》把每章的主要內容所涉及的MATLAB函數和相關例題放在該章的後部分，這樣使讀者既能增強對基本理論的掌握，又能學會用MATLAB來解決實際問題，尤其是稍為復雜的應用問題。
　　本書條理清楚，論述深入淺齣，有較多的例題，便於自學。
　　《數字信號處理教程（第4版）》可作為大學本專科院校通信工程、電子信息工程、信息工程等專業的教材，也可供從事這些專業及相近專業數字信號處理的科學研究工作者和工程技術人員作為參考書。

目錄

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緒論
章 離散時間信號與係統
　1.1 離散時間信號——序列
　　1.1.1 離散時間信號——序列
　　1.1.2 序列的運算
　　1.1.3 序列的捲積和
　　1.1.4 序列的相關性
　　1.1.5 幾種常用典型序列
　　1.1.6 序列的周期性
　　1.1.7 用單位抽樣序列錶示任意序列
　1.2 綫性移不變係統
　　1.2.1 離散時間綫性係統
　　1.2.2 離散時間移不變係統
　　1.2.3 離散時間綫性移不變係統（LSI係統）
　　1.2.4 因果係統
　　1.2.5 穩定係統
　1.3 常係數綫性差分方程——時域離散係統的輸入、輸齣錶示法
　1.4 連續時間信號的抽樣
　　1.4.1 模擬信號的抽樣
　　1.4.2 時域抽樣定理
　　1.4.3 帶通信號的抽樣
　　1.4.4 連續時間信號xn（t）及其理想抽樣信號x（t）以及離散時間抽樣序列x（n）的關係
　　1.4.5 信號的重建（抽樣的恢復）
　　1.4.6 實際抽樣
　　1.4.7 正弦型信號的抽樣
　1.5 本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
　習題
第2章 z變換與離散時間傅裏葉變換（DTFT）
　2.1 序列的z變換
　　2.1.1 z變換的定義
　　2.1.2 z變換的收斂域
　　2.1.3 4種典型序列的z變換的收斂域
　　2.1.4 z反變換一圍綫積分法（留數法），部分分式法及長除法（冪級數法）
　　2.1.5 z變換的性質與定理
　　2.1.6 利用z變換求解差分方程
　2.2 離散時間傅裏葉變換（DTFT）-序列的傅裏葉變換
　　2.2.1 序列傅裏葉變換定義
　　2.2.2 序列傅裏葉變換的收斂性-DTFT的存在條件
　　2.2.3 序列傅裏葉變換的主要性質
　　2.2.4 序列及其傅裏葉變換的一些對稱性質
　　2.2.5 周期性序列的傅裏葉變換
　2.3模擬信號x（t）、理想抽樣信號x（t）、序列x（n）以及它們的拉普拉斯變換z變換、傅裏葉變換的關係，s平麵到z平麵的映射
　2.4 離散綫性移不變（LSI）係統的頻域錶徵
　　2.4.1 LSI係統的描述
　　2.4.2 LSI係統的因果、穩定條件
　　2.4.3 LSI係統的頻率響應H（ejw）的特點
　　2.4.4 頻率響應的幾何確定法
　　2.4.5 無限長單位衝激響應（IIR）係統與有限長單位衝激響應（FIR）係統
　2.5 本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題習題
第3章 離散傅裏葉變換（DFT）
　3.1 傅裏葉變換的四種可能形式
　3.2 周期序列的傅裏葉級數——離散傅裏葉級數（DFS）
　　3.2.1 DFS的定義
　　3.2.2 DFS的性質
　3.3 離散傅裏葉變換（DFT）-有限長序列的離散頻域錶示
　　3.3.1 DFT的定義、DFT與DFS、DTFT及z變換的關係
　　3.3.2 模擬信號時域、頻域都抽樣後，對應的模擬頻率與頻域一個周期中的抽樣點數N及抽樣頻率廠；的關係
　　3.3.3 DFT隱含的周期性
　3.4 DFT的主要性質
　　3.4.1 綫性
　　3.4.2 圓周移位性質
　　3.4.3 圓周共軛對稱性質
　　3.4.4 圓周翻褶序列及其DFT
　　3.4.5 對偶性
　……
第4章 快速傅裏葉變換（FFT）
第5章 數字濾波器的基本結構
第6章 幾種特殊濾波器及簡單一、二階數字濾波器設計
第7章 無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器設計方法
第8章 有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器設計方法
第9章 序列的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎
0章 數字信號處理中的有限字長效應
參考文獻
本書所附“數字信號處理多媒體CAI教程”光盤簡介

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字信號處理教程（第四版）》 內容簡介 本書是一部係統、深入的數字信號處理（DSP）領域經典教程，旨在為讀者構建堅實的理論基礎，並輔以豐富的工程實踐指導。第四版在繼承前幾版精髓的基礎上，緊跟技術發展的步伐，對內容進行瞭全麵的更新與拓展，力求為學習者提供最前沿、最實用的DSP知識。本書以清晰的邏輯結構、詳實的數學推導、以及大量貼近實際應用的實例，引領讀者從入門到精通，掌握數字信號處理的核心概念、方法與技術。 第一部分：數字信號處理基礎 本部分奠定瞭整個教程的基石，從最基本的概念入手，逐步深入。 緒論： 介紹數字信號處理的定義、發展曆程、重要性及其在科學技術和工程領域的廣泛應用，如通信、音頻、圖像、雷達、醫療等。探討模擬信號與數字信號的區彆，以及數字信號處理的核心優勢。 信號與係統： 信號的錶示與分類： 詳細介紹各種信號的類型，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。講解信號的運算，如移位、翻轉、尺度變換等。 係統的定義與分類： 講解係統的基本概念，以及綫性時不變（LTI）係統、因果係統、穩定係統等重要分類。 捲積： 深入闡述瞭LTI係統的核心——捲積的概念。詳細推導離散時間捲積的數學公式，並通過圖示和算例直觀地展示捲積過程。強調捲積在係統響應分析中的關鍵作用。 衝激響應： 講解衝激響應作為LTI係統的“指紋”的重要性，以及如何利用衝激響應描述和分析LTI係統的行為。 離散傅裏葉變換（DFT）： DFT的定義與性質： 詳細推導DFT的數學錶達式，並係統闡述其關鍵性質，如周期性、對稱性、綫性性、時移性、頻率移性、帕塞瓦爾定理等。這些性質是理解和應用DFT的基礎。 DFT的應用： 演示DFT在信號頻譜分析、係統頻率響應計算等方麵的應用。 快速傅裏葉變換（FFT）： 介紹FFT算法的思想，重點講解Cooley-Tukey算法（蝶形算法）的原理，包括按時間抽取和按頻率抽取兩種基本形式。強調FFT算法在降低計算復雜度方麵的巨大優勢，使其在實際應用中成為可能。通過詳細的流程圖和計算示例，幫助讀者理解FFT的實現過程。 Z變換： Z變換的定義與收斂域： 詳細推導Z變換的數學公式，並深入講解收斂域（ROC）的概念及其重要性。通過不同零極點位置的係統，展示ROC的形狀及其與係統穩定性和因果性的關係。 Z變換的性質： 係統闡述Z變換的綫性性、時移性、尺度變換性、捲積性質、微分性質等，並給齣相應的推導。 Z變換與LTI係統的關係： 重點分析Z變換在描述和分析LTI係統頻率響應、係統穩定性判彆等方麵的作用。 逆Z變換： 講解求解逆Z變換的常用方法，包括部分分式展開法、長除法以及留數定理法。 概率與隨機信號處理基礎： 概率論基礎： 迴顧概率論的基本概念，如隨機變量、概率密度函數、纍積分布函數、期望、方差等。 隨機過程： 介紹隨機過程的概念，包括平穩隨機過程（寬平穩、嚴平穩）、遍曆性等。 隨機信號的統計特性： 講解均值、自相關函數、互相關函數、功率譜密度等概念，以及它們如何描述隨機信號的統計特性。 隨機信號通過LTI係統： 分析隨機信號通過LTI係統後輸齣信號的統計特性如何變化。 第二部分：數字濾波器設計 本部分是數字信號處理的核心應用之一，將詳細介紹各種數字濾波器的設計方法。 數字濾波器概述： 介紹數字濾波器的定義、作用、分類（IIR濾波器與FIR濾波器），以及濾波器的性能指標，如通帶、阻帶、過渡帶、衰減、相位響應等。 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： 模擬濾波器的設計基礎： 迴顧巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）、橢圓濾波器等經典模擬濾波器的特性與設計方法。 模擬濾波器嚮數字濾波器的變換： 重點講解雙綫性變換法，介紹其原理、優點和缺點，以及如何利用它將已設計的模擬濾波器原型轉換為數字濾波器。 衝激響應不變法： 講解衝激響應不變法的原理，並分析其在處理某些信號時可能齣現的頻譜混疊問題。 IIR濾波器設計步驟： 總結IIR濾波器設計的整體流程，包括確定技術指標、選擇原型濾波器、進行變換、以及參數調整等。 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： FIR濾波器的優點： 強調FIR濾波器在綫性相位、穩定性方麵的優勢。 窗函數法： 介紹常用的窗函數，如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等，分析不同窗函數的頻譜特性和對濾波器性能的影響。講解如何根據技術指標選擇閤適的窗函數和濾波器階數。 頻率采樣法： 介紹頻率采樣法的基本原理，並討論其在特定應用中的優勢。 最優（Parks-McClellan）算法： 詳細講解Parks-McClellan算法（也稱為Remez交換算法），闡述其迭代優化思想，以及如何設計齣在特定頻率範圍內達到最優逼近的FIR濾波器。 FIR濾波器設計步驟： 總結FIR濾波器設計的整體流程。 第三部分：現代數字信號處理技術 本部分將介紹一些更高級、更具工程應用價值的DSP技術。 多速率信號處理： 抽取與插值： 講解信號的抽取（降采樣）和插值（升采樣）的概念、原理及數學模型。重點分析抽取和插值過程中可能齣現的頻譜混疊和信息損失問題，以及如何通過抗混疊濾波器和補償濾波器來解決。 多速率濾波器組： 介紹多速率濾波器組（filter banks）的基本結構，包括子帶濾波器組和二通道濾波器組。闡述其在信號壓縮（如MP3、JPEG）、信號分離、以及其他信號處理應用中的作用。 自適應信號處理： 自適應濾波器的基本概念： 介紹自適應濾波器的基本工作原理，即濾波器係數根據輸入信號和期望信號的誤差信號進行實時調整，以達到最優性能。 性能準則： 講解最小均方誤差（LMS）準則和最小均方（LMS）算法。詳細推導LMS算法的迭代公式，並分析其收斂性。 LMS算法的變種： 介紹歸一化LMS（NLMS）算法等LMS算法的改進版本，以及它們的適用場景。 應用： 重點介紹自適應濾波器在噪聲消除（如迴聲消除、語音降噪）、均衡（如信道均衡）、係統辨識等方麵的實際應用。 譜估計： 經典譜估計方法： 迴顧周期圖法及其改進方法（Welch法），分析其優缺點。 現代譜估計方法： 介紹基於模型法的譜估計方法，如Yule-Walker法（AR模型）、Burg法（AR模型）等。討論這些方法的原理及其在提高譜估計分辨率和準確性方麵的優勢。 多維譜估計： 簡要介紹多維信號的譜估計概念。 數字信號處理在通信係統中的應用： 調製解調技術： 簡要介紹數字信號處理在ASK, FSK, PSK, QAM等調製解調技術中的應用。 信道編碼與解碼： 介紹糾錯碼的基本原理，以及DSP在實現這些編碼解碼算法中的作用。 均衡技術： 探討DSP在解決多徑效應等引起的碼間串擾問題中的應用。 數字信號處理在圖像和音頻處理中的應用： 圖像處理： 介紹DSP在圖像濾波（銳化、平滑）、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮等方麵的應用。 音頻處理： 介紹DSP在音頻濾波、音效處理、語音識彆、音頻壓縮等方麵的應用。 本書的特點： 理論與實踐緊密結閤： 在講解抽象的數學理論的同時，本書穿插瞭大量的工程實例和應用場景，使讀者能夠深刻理解理論知識的實際意義。 內容循序漸進，邏輯清晰： 從基礎概念到高級技術，層層遞進，確保讀者能夠逐步建立對DSP知識體係的認知。 數學推導嚴謹詳實： 對於核心概念和重要算法，均進行瞭詳細的數學推導，幫助讀者理解其內在原理。 配有豐富的圖錶和算例： 通過直觀的圖示和具體的計算示例，幫助讀者更好地理解抽象的數學模型和算法過程。 第四版內容更新： 引入瞭近年來DSP領域的新發展和熱門技術，如在通信、多媒體等領域的深入應用。 光盤資源支持（可選）： 配套的光盤（如有）通常包含與書中內容相對應的軟件工具、仿真代碼、實驗指導等，極大地增強瞭本書的學習和實踐價值。 本書適閤於電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學等相關專業的高年級本科生、研究生，以及從事相關領域工作的工程師和研究人員。通過對本書的學習，讀者將能夠全麵掌握數字信號處理的理論知識和工程技能，為在現代科技領域中解決復雜問題奠定堅實基礎。

评分☆☆☆☆☆

我給這本書的評價是：結構宏大，但執行精細。它的覆蓋麵之廣，幾乎囊括瞭經典數字信號處理的所有核心模塊，從基礎的序列操作到高級的自適應算法都有所涉及。讓我印象深刻的是其在緒論部分對“為什麼需要數字信號處理”的闡述，這種宏觀的視角能幫助讀者建立正確的學科定位，避免陷入純粹的數學泥潭。在講解FIR/IIR設計時，作者沒有采用單一的、教條式的講解方法，而是靈活地運用瞭頻率采樣法、頻率變換法等多種途徑，讓讀者可以從不同的角度去理解濾波器的設計哲學。對於那些希望深入理解Z變換性質的讀者來說，書中對收斂域（ROC）的討論深入且透徹，遠超一般教材的水平。然而，我個人感覺，在涉及小波變換（Wavelet Transform）的部分，篇幅略顯不足，可能更適閤作為入門介紹，深度上還不夠滿足高級研究者的需求。總而言之，它是一本能讓你從“知道怎麼算”提升到“知道為什麼這麼算”的工具書。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量簡直是教科書的典範，紙張厚實，墨跡清晰，即便是長時間翻閱，眼睛也不會感到明顯的疲勞。光盤的配置也是一個大大的加分項，裏麵包含的例程和仿真代碼對於理解抽象的理論概念起到瞭至關重要的作用。我特彆欣賞作者在組織章節時的邏輯性，從最基礎的離散時間信號與係統開始，循序漸進地引入傅裏葉分析、Z變換，再到濾波器設計和快速傅裏葉變換（FFT），整個知識體係的構建非常紮實。對於初學者而言，這種由淺入深的學習路徑極大地降低瞭入門的門檻。尤其是關於頻譜分析和窗函數選擇的那幾章，講解得深入淺齣，圖示豐富，讓我對實際工程中的信號處理問題有瞭更直觀的認識。不過，如果能增加一些關於現代自適應濾波算法的應用案例，那就更完美瞭，畢竟現在的工程實踐對這些前沿技術的需求越來越高。總體而言，這是一本非常值得信賴的參考書，無論你是學生還是初入職場的工程師，都能從中獲益良多。

评分☆☆☆☆☆

作為一名多年在通信行業摸爬滾打的工程師，我對市麵上形形色色的DSP教材都有所涉獵，但坦率地說，這本教程在理論的深度和廣度上都達到瞭一個很高的水準。它不僅僅停留在公式的推導上，更注重將數學工具與實際的物理意義緊密結閤起來。比如，在講解功率譜密度估計時，作者並沒有簡單地給齣維納-辛欽定理，而是詳細闡述瞭周期圖法和更先進的參數化方法之間的優劣，這對於我們進行實際係統設計時做齣取捨至關重要。書中對綫性捲積和圓周捲積的區分處理得非常到位，這在FFT算法的應用中是常常被混淆的陷阱。我尤其欣賞的是其中關於有限脈衝響應（FIR）和無限脈衝響應（IIR）濾波器設計章節的詳盡對比，不僅給齣瞭經典的設計公式，還穿插瞭Matlab/Python等工具的實現思路，極大地提高瞭工程可操作性。唯一的遺憾是，關於現代采樣理論在非均勻采樣場景下的處理，內容稍微有些簡略，希望後續版本能有所補充。

评分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗非常像一位經驗豐富、耐心細緻的導師在你身邊進行一對一輔導。它的敘事風格非常嚴謹，但又充滿瞭人文關懷。我記得我在學習Chebyshev濾波器設計時，最初被其復雜的幅頻特性所睏擾，但書中的推導過程詳盡到每一步的變量替換和公式簡化都清晰可見，幾乎沒有“跳步”。這種對細節的極緻追求，使得即便是相對枯燥的數學推導環節也變得可以忍受。此外，書中對理論知識在不同應用領域的映射也做得很好，例如，在講解量化噪聲和溢齣效應時，作者會立刻聯係到實際的模數轉換器（ADC）和定點DSP的限製，這對於我們這些需要從浮點理論過渡到硬件實現的研發人員來說，是寶貴的經驗總結。這本書的價值絕不僅僅在於傳授知識，更在於培養一種嚴謹的、麵嚮工程實踐的信號處理思維模式。如果能多加入一些針對特定行業的案例分析，例如醫學影像或雷達信號處理，那將更具針對性。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計堪稱藝術品級彆的教科書典範。每一條重要的定義、每一個關鍵的公式都被用粗體或獨立的方框清晰地標注齣來，這在復習和查找特定知識點時效率極高。作者在選擇示例和習題時也展現瞭高超的品味，習題往往不是簡單的公式套用，而是需要綜閤運用多個章節知識點纔能解決的綜閤性問題，真正考驗瞭讀者的理解深度。特彆是關於FFT算法的復雜度分析和實現細節的描述，既保證瞭理論的嚴密性，又兼顧瞭實際運行效率的考量，讓我明白瞭為什麼在工程中要優先選擇某些特定的算法結構。光盤中的代碼示例注釋詳盡，可讀性強，這比很多隻提供最終答案而不提供推導過程的教材要厚道得多。如果說還有改進空間，或許是在最新的DSP硬件架構（如GPU並行計算在DSP中的應用）方麵能有更前瞻性的探討，但就其作為一本基礎教程而言，其經典地位無可撼動，是信號處理學習者書架上不可或缺的鎮館之寶。