快速傅里叶变换及其C程序

快速傅里叶变换及其C程序 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国科学技术大学出版社
作者:将长锦
出品人:
页数:366
译者:
出版时间:2004-1
价格:19.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787312016912
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • 科技
  • 理工
  • 数字信号处理
  • 快速fourier
  • 就想读个想要的那点内容,就这么难吗?
  • 外国技术
  • Fourier
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  • 算法
  • 数学
  • 科学计算
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  • 图像处理
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具体描述

本书系统地介绍了傅里叶变换的理论和技术,内容包括傅里叶变换(FT)的定义、存在条件及其性质,离散傅里叶变换(DFT)的定义、性质及由离散引起的频谱混叠和渗漏,快速傅里叶变换(FFT)算法的基本原理和复序列基2算法及其实用程序,并以此为基础,给出了实序列DFT、正弦变换、余弦变换、傅里叶级数、谱函数近似、功率谱估计、卷积和相关等的快速算法和实用程序,给出了 2D—DFT的行列算法、二维实序列2D—DFT的行列算法和存储技术、3D—DFT的似行列算法、3D—DFT实序列降维算法和它们的实用程序。这些皆容易推广应用于更高维DFT的快速计算。

本书可作为理工科研究生、本科高年级学生,特别是计算数学和应用软件、数字信号处理专业学生的教材或参考书,也可供相关工程技术人员参考。

《快速傅里叶变换及其C程序》:一场跨越时空的信号解构之旅 想象一下,你正在聆听一段悦耳的音乐,或是在观察一幅精美的图像。在这看似简单的背后,隐藏着一个强大的数学工具——傅里叶变换。它能够将我们熟悉的时域信号,如随时间变化的声波或空间中的像素排列,分解成无数个不同频率的正弦和余弦波的叠加。这就像是将一首复杂的交响乐拆解成各个乐器的独奏,让我们得以窥探其最本质的组成部分。 而《快速傅里叶变换及其C程序》这本书,正是带领读者深入探索这一强大工具的指南。它不仅仅停留在理论的层面,更着力于揭示傅里叶变换的“快速”之处——快速傅里叶变换(FFT)。FFT是一种高效计算离散傅里叶变换(DFT)的算法,它的出现极大地降低了傅里叶变换在实际应用中的计算复杂度,使得原本难以企及的实时信号处理成为可能。 为何要理解傅里叶变换? 在信息爆炸的时代,信号无处不在。从我们每天使用的手机通讯、无线电广播,到医学影像的分析、地震波的监测,再到高清电视的播放、音频压缩技术,傅里叶变换及其FFT算法的身影无处不在。掌握它,就如同掌握了一把解锁海量信息的钥匙。 信号的本质洞察: 传统上,我们通过观察信号随时间或空间的“波形”来理解它。然而,很多时候,信号的真正本质体现在其频率组成上。例如,一段音频的“音色”就与其中包含的各频率成分的比例有关。傅里叶变换能够将我们从“波形”的束缚中解放出来,让我们直接“看到”信号的频率“光谱”。 高效的计算工具: 对于数字信号处理来说,FFT是无可争议的核心算法之一。它的效率提升是指数级的,这意味着在处理大量数据时,计算时间可以从天文数字般的量级缩短到令人满意的水平。这直接影响着计算机图形学、通信系统、图像处理等众多领域的性能。 解决复杂问题的利器: 许多复杂的工程和科学问题,在时域中难以分析和解决,但在频域中却能迎刃而解。例如,在滤波设计中,我们可以直接在频域中移除不需要的频率成分,从而达到滤波的目的。 《快速傅里叶变换及其C程序》将带您走过怎样的学习历程? 这本书将以清晰、严谨而又生动的方式,为您构建对快速傅里叶变换的全面认知。 理论基础的稳固: 首先,您将系统地学习傅里叶变换的数学原理,包括连续傅里叶变换、离散傅里叶变换(DFT)及其性质。理解这些基本概念是掌握FFT算法的基础。这本书将用易于理解的语言解释抽象的数学概念,并辅以直观的图示,帮助您建立坚实的理论根基。 FFT算法的深入剖析: 接下来,您将进入FFT的核心。本书将详细讲解最经典的FFT算法,如Cooley-Tukey算法,并分析其递归和蝶形运算的原理。您将了解到FFT是如何巧妙地利用DFT的对称性和周期性,从而大幅度降低计算量的。 C语言的实践应用: 理论的学习离不开实践。这本书最大的特色在于,它将理论与实践紧密结合。您将学习如何使用C语言来实现各种FFT算法,包括直接实现、基于递归的实现以及蝶形图的实现。通过阅读和理解这些C程序代码,您将亲身感受FFT算法的魅力,并学会如何将其应用于实际问题。 丰富的实例演示: 书中将包含一系列精心设计的实例,涵盖信号处理、图像处理、通信工程等多个领域。例如,您将学习如何使用FFT来分析音频信号的频谱,识别其中的基频和泛音;如何利用FFT实现图像的压缩和去噪;以及如何在通信系统中进行调制和解调。这些实例不仅能够巩固您所学的知识,更能激发您将FFT应用于更多创新领域的灵感。 算法的优化与扩展: 除了经典的FFT算法,本书还将触及一些高级话题,如其他FFT算法的介绍、实信号FFT的优化,以及一些在特定应用场景下更高效的FFT变体。这将帮助您更深入地理解FFT算法的精妙之处,并为处理更复杂的工程问题打下基础。 这本书适合谁? 计算机科学与工程专业的学生: 无论是初学者还是有一定基础的学生,这本书都能为您提供扎实的理论和实践指导,帮助您在信号处理、通信、图像处理等领域打下坚实基础。 嵌入式系统开发者: 在资源受限的嵌入式系统中,高效的算法至关重要。FFT算法的应用可以显著提升嵌入式设备的性能,这本书将为您提供直接可用的C语言代码。 科研人员与工程师: 在科学研究和工程实践中,经常需要处理和分析大量的信号数据。掌握FFT将极大地提高您的工作效率,并帮助您解决更具挑战性的问题。 对信号处理感兴趣的爱好者: 如果您对声音、图像背后的奥秘充满好奇,渴望了解现代科技的底层原理,这本书将是您探索数字信号处理世界的绝佳起点。 《快速傅里叶变换及其C程序》不仅仅是一本书,更是一次深入数字世界、解构信号本质的探索之旅。它将为您打开一扇新的窗户,让您以全新的视角理解我们所处的信息时代。通过对FFT及其C语言实现的掌握,您将拥有将理论转化为实践的强大能力,为未来的学习和工作奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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感觉这本书写的很不专业,很多符号前面都没有交代,而且整体的体系看不到一点连贯性!感觉这书不怎么样,里面程序读起来感觉有明显问题!不推荐阅读此书,现在准备找找这本书《FFT Algorithms, Including》,不知道怎么样

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用户评价

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这本书的排版和细节处理体现了极高的专业水准。在阅读过程中,我发现几乎所有的数学符号和公式都被清晰地标记和编号,这在需要频繁回溯和对比不同章节内容时,极大地节省了时间。图表的清晰度也是一流的,特别是那些用于说明数据流向和旋转因子计算过程的示意图,线条流畅,重点突出,即便是复杂的二维旋转过程也能一目了然。此外,书中参考文献的引用也显得相当严谨和全面,这让我对其中一些更深层次的数学推导有了进一步探索的方向,极大地拓宽了我的学习路径。坦白讲,过去我经常因为书籍设计上的疏忽(比如公式印刷模糊、图注缺失)而中断学习进程,但这本书几乎没有这些困扰。它提供了一个稳定、高质量的学习载体,让我的注意力能够完全集中在傅里叶变换的内在逻辑上,而不是被外部的阅读障碍所干扰。这本书无疑是为那些对知识质量有高要求、追求完美学习体验的读者量身定做的精品。

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这本书的叙事节奏掌控得非常好,不是那种教科书式的平铺直叙,而是带着一种学术探险的韵味。它成功地在理论的深度和读者的接受度之间找到了一个微妙的平衡点。对于我这样的非科班出身的自学者而言,很多前置知识(比如复数运算在傅里叶级数中的作用)都会被巧妙地穿插回顾,确保我们在深入 FFT 之前,基础都是牢固的。我尤其欣赏它在介绍算法历史背景时的那几段文字,提到了快速傅里叶变换是如何从一个纯粹的数学概念,一步步演变为现代通信和图像处理的基石。这种历史的纵深感,让我对所学知识的重要性有了更宏观的认识。它让我明白,我们现在使用的许多便捷技术,都建立在这些早期数学家和工程师的智慧结晶之上。阅读过程体验流畅,没有出现那种“突然跳跃”到下一个难度级别的情况,每一步的过渡都自然而然,仿佛是水到渠成一般,让人读起来欲罢不能,总想看看下一页会揭示什么奥秘。

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说实话,我原本以为这类书籍的实操部分会非常枯燥,充斥着晦涩难懂的伪代码或者过时的编程语言示例。然而,这本书在代码实现这一块的表现超出了我的预期。作者显然非常注重代码的可读性和现代性,所选用的 C 语言实现不仅效率高,而且注释得体,结构清晰。对于我们这些偏爱自力更生、喜欢深入底层原理的工程师来说,能够亲手敲出并调试这些算法,远比直接调用成熟库函数来得更有成就感。更关键的是,书中对算法中的“蝶形运算”和“位序颠倒”等关键步骤的解释,配上图解,简直是点睛之笔。我记得有一段时间,我对递归实现和迭代实现的区别总是感到困惑,这本书通过对比两种方法的底层操作流程,让我彻底明白了它们在计算资源占用上的细微差别。这种对细节的打磨,体现了作者深厚的工程实践经验,而不是纸上谈兵的理论构建者。阅读这本书,我感觉自己不是在学习一个工具,而是在学习一种严谨的、系统化的编程思维。

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这本书的封面设计很有意思,那种深沉的蓝色调,配上简洁的白色字体,给人一种既专业又带点神秘感的印象。我最初接触到傅里叶变换这个概念时,完全是一头雾水,教科书上的公式堆砌让我感到无力和挫败。当时我需要一个能够真正帮我“看见”这些数学概念的工具,而不是仅仅记住它们。这本书的出现,就像是黑暗中的一盏灯。它没有直接把我们扔进那些复杂的矩阵运算里,而是循序渐进地构建起理解的桥梁。特别是它对时域和频域之间关系的阐述,非常直观,通过大量的图示和类比,将原本抽象的信号处理过程具象化了。我特别欣赏作者在讲解 FFT 算法核心思想时所采用的叙事方式,仿佛在带领我们进行一次侦探式的破案,层层剥离问题的本质。这让我不再惧怕这个主题,而是充满了探索的欲望。虽然我还没有完全掌握所有细节,但这本书已经为我打下了坚实的理论基础,这是我之前阅读其他资料时从未有过的体验。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位耐心的导师,引领着我在数字信号处理的海洋中稳步前行。

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作为一名对系统性能优化有需求的开发者,我发现这本书在探讨不同 FFT 算法变体(如 Cooley-Tukey 算法的不同分解方式)时的分析非常到位。它没有止步于介绍“如何实现”,而是深入到了“为什么这样实现更优”。例如,书中对不同缓存结构和内存访问模式如何影响 FFT 性能的讨论,虽然篇幅不长,但足以让我重新审视我以往的优化策略。作者似乎非常懂得,对于硬核读者来说,性能指标和底层效率的讨论才是真正的“干货”。我尝试根据书中的建议,对一个循环中的数据访问顺序进行了微调,虽然只是一个小小的改动,但结合实际运行数据来看,性能提升是立竿见影的。这本书的价值在于,它不仅教会了你如何搭建起快速傅里叶变换这座宏伟的数学建筑,更重要的是,它提供了如何打磨地基、如何优化结构来确保这座建筑能够屹立不倒的实战经验。这种从理论到极致工程实践的转化能力,是市面上很多同类书籍所欠缺的。

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FFT

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