电工电子技术（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:何火娇

出品人:

页数:289

译者:

出版时间:2005-7

价格:24.40元

装帧:

isbn号码:9787109098992

丛书系列:

图书标签:

• 电工电子技术
• 电路分析
• 电子技术
• 电工基础
• 电子元件
• 模拟电路
• 数字电路
• 电力系统
• 电工实训
• 教材

《数字信号处理导论：原理与应用》 图书简介 本书旨在为读者系统、深入地介绍数字信号处理（DSP）的基本理论、核心算法及其在现代工程实践中的广泛应用。全书结构严谨，内容覆盖面广，从最基础的离散时间信号与系统分析出发，逐步深入到Z变换、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT），再到数字滤波器设计、多速率信号处理以及现代谱分析技术。本书特别强调理论与实践的结合，通过大量的工程实例和清晰的数学推导，帮助读者建立扎实的DSP理论基础，并能熟练运用相关技术解决实际问题。 第一部分：数字信号处理基础 第一章：离散时间信号与系统 本章首先定义了连续时间信号与离散时间信号，探讨了信号的采样、量化和编码过程，为理解数字信号处理的起点奠定基础。随后，详细阐述了离散时间系统的基本特性，包括线性、时不变性（LTI）的判断与分析。引入了卷积和（Convolution Sum）作为描述LTI系统时域特性的核心工具，并给出了使用冲激响应函数分析系统行为的方法。本章还深入探讨了信号的频谱分析，引导读者理解离散时间信号的傅里叶变换（DTFT）及其在频率域观察信号特征的重要性。 第二章：Z变换及其应用 Z变换是分析离散时间系统和信号的强大数学工具。本章系统地介绍了双边Z变换和单边Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，解释了ROC如何决定系统的因果性、稳定性。详细推导了Z变换的基本性质，如时移性、微分性质等。重点讲解了利用Z变换求解线性常系数差分方程（LCCDE）的方法，展示了Z域分析在系统求解中的简洁高效。最后，通过实例演示了Z变换在系统分析和稳定性判断中的关键作用。 第二章的拓展与深化：专题讨论 本章后续内容聚焦于周期序列的傅里叶分析，引入了离散傅里叶变换（DFT）的概念。详细解释了DFT与DTFT之间的关系，并分析了DFT的周期性、共轭对称性等关键特性，为后续的快速傅里叶变换打下理论基础。 第二部分：频域分析与变换 第三章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT是连接时域和频域的桥梁。本章首先详细讲解了DFT的计算方法、性质，并讨论了DFT在实际应用中可能遇到的混叠（Aliasing）和泄漏（Leakage）问题，同时介绍了窗函数技术（如汉宁窗、海明窗）用于缓解频谱泄漏。 本书的重点在于快速傅里叶变换（FFT）。本章详尽地介绍了FFT的原理，尤其是蝶形运算（Butterfly Operation）的概念和结构。重点剖析了两种最常见的FFT算法：按时间抽取（Decimation-in-Time, DIT）和按频率抽取（Decimation-in-Frequency, DIF）的FFT算法，并给出了详细的流程图和计算复杂度分析，强调了FFT在大幅降低计算量方面的革命性意义。 第四章：谱分析技术 本章从应用角度探讨了如何利用DFT/FFT对信号进行有效的功率谱密度（PSD）估计。区分了参数化（如AR、MA模型）和非参数化（如周期图法、Welch平均法）的谱估计方法。详细介绍了周期图法及其修正，并深入探讨了Welch法在降低方差、平滑谱估计方面的优势。此外，还引入了更高分辨率的现代谱分析技术，如最小方差无偏功率谱估计（Capon法）。 第三部分：数字滤波器设计 第五章：无限脉冲响应（IIR）数字滤波器设计 IIR滤波器因其在低阶下即可实现陡峭的幅频特性而备受青睐。本章系统介绍了IIR滤波器设计的经典方法：模仿法。详细讲解了如何将连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）通过双线性变换（Bilinear Transformation）转换为数字滤波器，并详细分析了双线性变换引入的频率压缩效应及其校正方法。通过大量的数学推导，展示了如何从原型滤波器转换得到具有特定通带和阻带要求的IIR滤波器的直接形式、级联形式和并联形式的差分方程。 第六章：有限脉冲响应（FIR）数字滤波器设计 FIR滤波器因其固有线性相位特性而在对群延迟要求严格的应用（如通信、高保真音频）中占据主导地位。本章深入讲解了FIR滤波器的设计方法，核心集中在窗函数法和频率采样法。详细分析了不同窗函数（矩形、三角、汉宁、布莱克曼等）的优缺点及其对滤波器过渡带宽和旁瓣衰减的影响。此外，重点介绍了利用Parks-McClellan算法（即最优等波纹设计法）设计最优幅频响应的FIR滤波器的方法，展示了如何精确控制滤波器的最大纹波。 第七章：滤波器结构与量化效应 本章探讨了数字滤波器的实现结构，包括直接型、级联型和并联型结构。分析了这些结构在计算复杂度、硬件实现和数值稳定性方面的差异。特别关注了数字系统中不可避免的量化误差问题，分析了量化噪声在滤波器实现过程中对系统性能的影响，尤其是在低阶截断和舍入误差对IIR滤波器稳定性的潜在影响。 第四部分：高级主题与应用 第八章：多速率信号处理与抽取/插值 多速率技术在数据转换、信道复用和信源编码中至关重要。本章详细介绍了采样率的改变，包括信号的抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）操作。深入分析了抽取和插值的数学原理，强调了在改变采样率过程中必须引入抗混叠滤波器和重建滤波器的必要性。重点阐述了抽取滤波器和插值滤波器在保持信号完整性方面设计的关键技术，并引入了抽取滤波器组和插值滤波器组的概念。 第九章：自适应滤波基础 本章将DSP理论延伸至自适应领域。介绍了自适应滤波器的基本框架，即滤波器系数根据输入的信号特性实时调整。核心内容是最小均方（LMS）算法，详细推导了LMS算法的收敛条件、步长选择对收敛速度和稳态误差的影响。通过具体的应用实例，如回声消除、自适应均衡器和噪声消除，展示了自适应滤波器在动态环境中的强大适应能力。 第十章：数字信号处理的硬件实现与应用前沿 本章概述了DSP芯片（如德州仪器、模拟器件等）的基本架构和程序设计流程。讨论了定点运算和浮点运算在实际系统设计中的权衡。最后，展望了DSP在现代工程中的前沿应用，包括软件定义无线电（SDR）、医学成像（如超声、MRI）中的实时重建算法，以及深度学习在信号分类中的嵌入式实现。 本书特色： 1. 深度与广度兼备： 既有严格的数学推导，确保理论的严密性，也包含大量工程案例，保证实用性。 2. 强调算法细节： 对FFT、IIR/FIR设计算法的步骤讲解细致入微，方便读者自行编程实现。 3. 面向实践： 大量篇幅用于讨论量化效应、滤波器结构的实际选择和谱分析的误差处理，贴近工程实际需求。 本书适合高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的本科高年级学生、研究生，以及从事相关领域研究和开发的工程师作为教材或参考书。掌握本书内容，读者将具备独立分析、设计和实现复杂数字信号处理系统的能力。

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