现代数字信号处理(第二版)

现代数字信号处理(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:华中科技大学出版社
作者:姚天任
出品人:
页数:479
译者:
出版时间:2018-6
价格:79.00元
装帧:平装
isbn号码:9787568037532
丛书系列:
图书标签:
  • 数字信号处理
  • 教材讲义
  • 国产
  • 信息与通信工程
  • 数字信号处理
  • 信号处理
  • 现代数字信号处理
  • DSP
  • 通信工程
  • 电子工程
  • 算法
  • MATLAB
  • 滤波
  • 谱分析
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具体描述

本书第一版是我国高等学校电子信息类规划教材、“九五”电子工业部重点教材,入选教育部向全国推荐的研究生教学用书。相对于第一版,第二版的内容和结构都做了较大改动。第二版全面讨论了现代数字信号处理学科的新进展,包括自适应滤波器、功率谱估计、小波分析以及同态滤波、高阶谱估计和神经网络等的相关理论和方法,其中重点对自适应滤波器、功率谱估计和小波分析的理论、方法和应用进行了深入讨论。本书适合信息与通信工程学科各专业的研究生和科研工作者用作教材或参考书。

好的,这是一本名为《现代数字信号处理(第二版)》的图书简介,内容详实,侧重于数字信号处理领域的关键概念、技术及其在实际工程中的应用。 --- 《现代数字信号处理(第二版)》图书简介 导言:数字时代的信号基石 在信息技术飞速发展的今天,数字信号处理(DSP)已经渗透到我们日常生活的方方面面,从移动通信、音频视频编解码到医疗成像和自动化控制,无不依赖于高效、精确的信号处理技术。本书《现代数字信号处理(第二版)》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的DSP知识体系。作为第二版,我们不仅保留了经典理论的严谨性,更融合了近年来在算法、硬件实现以及新兴应用领域取得的最新进展。 本书的目标读者群体广泛,涵盖了电子工程、计算机科学、通信工程、自动化控制以及相关交叉学科的本科高年级学生、研究生以及从事DSP系统设计与开发的工程师和科研人员。我们假设读者具备一定的线性系统理论和离散时间信号处理基础,但本书也对关键概念进行了详尽的回顾与拓展,确保了知识的连贯性。 核心内容结构与特色 全书内容组织严密,逻辑清晰,层层递进,共分为若干核心部分,系统地覆盖了从基础理论到高级应用的完整路径。 第一部分:基础理论回顾与离散时间系统 本部分为后续高级内容奠定坚实的基础。我们首先回顾了连续时间信号与系统的傅里叶分析,随后重点过渡到离散时间信号的表示方法,如Z变换、序列的卷积和相关性。 离散时间系统分析: 详细阐述了线性时不变(LTI)系统的基本性质,包括因果性、稳定性判据。重点讨论了离散时间系统的脉冲响应和系统函数,这是理解任何滤波器和系统特性的关键。 Z变换的深度应用: 对双边Z变换和单边Z变换的收敛域(ROC)进行了深入分析,并展示了如何利用Z变换求解差分方程,这是设计和分析数字滤波器的数学工具。 第二部分:离散傅里叶变换(DFT)与快速傅里叶变换(FFT) DFT是数字信号处理的核心工具之一,用于将时域信号转换到频域进行分析。本部分详细解析了DFT的原理、性质及其在实际工程中的应用。 DFT的数学推导与性质: 详细解释了DFT与周期序列傅里叶级数、连续傅里叶变换之间的内在联系。讨论了谱泄漏、栅栏效应等实际采样中遇到的问题,并提出了截断和加窗技术来缓解这些问题。 快速算法(FFT): 集中讲解了最具影响力的快速傅里叶变换算法,特别是对蝶形运算结构、数据倒序(Bit Reversal)以及不同FFT算法(如基2-FFT、混合基FFT)的实现细节进行了剖析。书中提供了算法流程图和伪代码,便于读者理解和编程实现。 第三部分:数字滤波器设计 滤波器是DSP系统中最常见且最重要的模块。本书将数字滤波器设计分为IIR(无限脉冲响应)和FIR(有限脉冲响应)两大类,并分别介绍了主流的设计方法。 IIR滤波器设计: 重点介绍了如何从模拟原型滤波器(如巴特沃斯、切比雪夫)出发,通过双线性变换法(Bilinear Transformation)精确地映射到数字域。讨论了映射过程中可能出现的频率预畸变问题及频率预矫正技术。 FIR滤波器设计: 强调了线性相位的重要性,并详细介绍了窗函数法(如矩形窗、汉宁窗、海明窗等)的设计流程、优缺点比较,以及更先进的频率采样法。对于对过渡带要求严格的应用,本书还涵盖了Parks-McClellan算法(等波纹优化设计)的基本思想和操作步骤。 第四部分:有限字长效应与高性能实现 在实际的DSP系统中,所有的运算都是在有限精度的数字系统下完成的,由此产生的量化误差和舍入误差(即有限字长效应)对系统的性能有显著影响。 量化误差分析: 详细分析了乘法器、加法器和信号输入所引入的量化噪声,并推导了信噪比(SNR)的性能指标。 定点数与浮点数表示: 对定点运算的溢出和截断进行了深入分析,并提供了避免或减轻这些效应的编程和硬件设计策略。这部分内容对于嵌入式DSP开发至关重要。 第五部分:多速率信号处理与采样率转换 随着技术发展,系统对信号采样率进行灵活调整的需求日益增加,多速率信号处理应运而生。 抽样与插值: 详细解释了上采样(插值)和下采样(抽取)操作的原理,以及如何利用理想的插值滤波器实现无失真的采样率转换。 抽取-滤波与滤波-抽取结构: 重点介绍了在实际工程中常用的高效采样率转换结构,如多相分解结构(Polyphase Decomposition),并分析了其在降低计算复杂度方面的优势。 第六部分:自适应滤波原理与应用 本部分是本书的亮点之一,聚焦于能够根据环境变化自动调整自身参数的自适应系统。 自适应滤波器的基本结构: 介绍了维纳滤波器的概念,并引出最常用的自适应算法——最小均方(LMS)算法。 LMS算法的收敛性分析: 详细探讨了LMS算法的收敛速度、稳态误差与步长参数之间的权衡关系。书中还提及了更快速收敛的算法如归一化LMS(NLMS)和递归最小二乘(RLS)算法的基本思想。 应用实例: 结合回声消除、噪声消除和信道均衡等典型应用场景,阐述了自适应滤波器的工作机制。 实践与展望 本书的理论阐述始终紧密结合工程实际。在各个章节中,穿插了大量的例题、习题以及基于MATLAB/Python等工具的仿真案例分析,帮助读者将抽象的数学模型转化为可操作的工程设计。第二版特别增加了对现代DSP硬件架构(如DSP芯片、FPGA/GPU加速)对算法实现影响的讨论,强调了算法的实际可操作性。 通过学习本书,读者不仅能够掌握数字信号处理领域的核心理论和经典算法,更重要的是,将培养起分析和解决实际信号处理问题的能力,为未来在高性能计算、实时系统和智能感知等前沿领域的工作奠定坚实的理论和实践基础。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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姚老的讲义比书好,客观说,书看的很郁闷,不过要是听了课,还不错的,感谢姚老板书流 不适合做工具书  

评分

虽然不认识作者,但想也差不多是这么个情况,编书不如教书。 这书编得……着实晦涩难懂。 做为一个初学者,我表示不知道为什么我们的老师要选这本做教材,知识点没有头绪,一个第三章放了400个公式进去,同志们,400个公式在书的一章里头!不嫌臃肿吗……讲的大白话一些,这书...

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姚老的讲义比书好,客观说,书看的很郁闷,不过要是听了课,还不错的,感谢姚老板书流 不适合做工具书  

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虽然不认识作者,但想也差不多是这么个情况,编书不如教书。 这书编得……着实晦涩难懂。 做为一个初学者,我表示不知道为什么我们的老师要选这本做教材,知识点没有头绪,一个第三章放了400个公式进去,同志们,400个公式在书的一章里头!不嫌臃肿吗……讲的大白话一些,这书...

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姚老的讲义比书好,客观说,书看的很郁闷,不过要是听了课,还不错的,感谢姚老板书流 不适合做工具书  

用户评价

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这本《现代数字信号处理(第二版)》实在是太扎实了!我之前涉足数字信号处理领域,更多是基于一些零散的应用笔记和一些更偏向理论但讲解略显晦涩的教材。市面上很多书籍要么过于侧重某个特定方向,要么在基础概念上不够清晰,导致我学习过程中总是感觉“隔靴搔痒”,难以形成一个完整的知识体系。但这本书,当我翻开第一页,就被它那种由浅入深、环环相扣的讲解方式所吸引。作者仿佛知道我作为初学者会遇到的每一个困惑点,提前准备好了清晰易懂的解释和生动的比喻。例如,在介绍离散傅里叶变换(DFT)时,它不仅仅停留在数学公式的推导,而是花了相当大的篇幅去解释DFT的物理意义,它如何将时域信号的“变化”映射到频域的“成分”,并且通过大量的图示,将频谱的直观感受呈现在我眼前。我记得书中关于窗函数的部分,简直是点睛之笔。之前我看其他资料,窗函数的部分总觉得是“黑魔法”,为什么需要它,用什么选择它,用不好会带来什么后果,这些问题都萦绕在我心头。而这本书,从频谱泄漏的根源讲起,一步步分析了不同窗函数(汉宁、海明、布莱克曼等)的特性,并通过对比图,清晰地展示了它们在抑制旁瓣和保留主瓣宽度上的权衡。我甚至可以根据实际应用场景,大概判断出哪种窗函数更适合,这种能力是我以前想都不敢想的。而且,这本书的例子非常丰富,涵盖了从音频信号处理到通信系统的各种实际场景,让抽象的理论变得触手可及。每次看完一个章节,我都会主动去思考书中的例题,尝试自己动手去实现,感觉知识不再是停留在脑海中的概念,而是真正融入了我的技能库。

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我对《现代数字信号处理(第二版)》这本书的整体评价是:**理论深度与实践广度并存,是值得反复研读的经典之作。**我曾尝试过阅读其他几本数字信号处理的教材,但或多或少都存在一些问题。有的过于偏重理论,数学公式推导冗长,缺乏实际应用场景的说明,导致学习过程枯燥乏味,难以坚持;有的则过于偏重应用,虽然有很多代码示例,但对原理的解释不够深入,让人感觉只是“拿来主义”,无法真正理解背后的逻辑。这本书则恰好弥补了这些不足。它在讲解基础概念时,比如离散时间傅里叶变换(DTFT),不仅仅是给出了定义和性质,而是深入分析了DTFT的物理意义,它是如何揭示信号的频率成分的。并且,它巧妙地将DTFT与采样定理联系起来,解释了为什么在实际中我们必须使用离散傅里叶变换(DFT),以及DFT带来的周期性和频谱泄露问题,并由此自然地引出了窗函数的重要性。我对书中关于窗函数的讲解印象特别深刻,它详细分析了不同窗函数(汉宁、海明、布莱克曼等)的特性,包括它们的旁瓣抑制能力和主瓣宽度,以及在实际应用中的权衡。我曾经在进行频谱分析时,常常对频谱泄漏的问题感到困扰,但通过学习这本书,我才真正理解了如何选择合适的窗函数来减小这种影响。此外,书中在滤波器设计部分,对FIR和IIR滤波器的对比分析,以及各种设计方法的讲解,都非常系统和深入。我曾经在实际工程中需要设计一个具有特定频率响应要求的滤波器,这本书提供的理论指导和设计方法,让我事半功倍。

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这本书《现代数字信号处理(第二版)》给我带来的最深刻的感受,是它在理论的严谨性与工程的实用性之间找到了一个绝佳的平衡。我之前阅读过一些数字信号处理的书籍,有些过于偏重数学推导,让人难以理解其在实际工程中的应用;有些则过于偏重工程实现,对背后的理论原理讲解不足,导致用户知其然不知其所以然。这本书则不同,它在讲解每一个概念时,都力求做到既有严谨的数学支撑,又有直观的物理意义阐释。我特别欣赏书中关于傅里叶变换的讲解,它不仅仅是给出了离散时间傅里叶变换(DTFT)和离散傅里叶变换(DFT)的定义和性质,更是深入分析了DFT的频谱泄露现象,以及如何通过窗函数来减小这种泄露,这对我进行实际的频谱分析起到了至关重要的指导作用。我记得在学习滤波器设计时,书中对FIR和IIR滤波器的详细对比分析,以及各种设计方法的讲解,都做得非常系统和深入。它分析了不同滤波器类型在幅频响应、相频响应、阶数、计算量等方面的权衡,让我能够根据具体的应用需求,选择最合适的滤波器。我曾经在设计一个具有特定频率响应要求的滤波器时,就受益于书中提供的理论指导和设计方法。

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这本书《现代数字信号处理(第二版)》给我的感觉,就像是一个经验丰富的老师,循循善诱地引导我一步步走进数字信号处理的世界。我之前接触过的一些教材,要么过于理论化,让人望而生畏,要么过于工程化,缺乏理论深度。这本书在这两者之间找到了一个完美的平衡点。它在讲解每一个概念时,都会先给出直观的解释和物理意义,然后再进行严谨的数学推导。我特别喜欢书中关于傅里叶变换的讲解,它不仅仅是展示了傅里叶级数和傅里叶变换的公式,更是通过对信号在时域和频域的映射关系进行深入的阐释,让我理解了频率分析在信号处理中的重要性。当我看到书中对离散傅里叶变换(DFT)的详细介绍时,我才真正理解了为什么我们需要DFT,以及DFT的周期性、对称性等性质是如何影响频谱的。书中关于窗函数的讲解,更是我学习过程中的一大亮点。我曾经在进行频谱分析时,对频谱泄露问题感到非常困惑,但通过学习这本书,我才明白如何选择合适的窗函数来减小频谱泄露,从而获得更准确的频谱信息。我记得在学习滤波器设计时,书中对FIR和IIR滤波器的对比分析,以及各种设计方法的讲解,都做得非常系统和深入。特别是关于FIR滤波器和IIR滤波器的阶数选择、计算复杂度、相位失真等方面的权衡,都给出了详细的分析。

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《现代数字信号处理(第二版)》这本书,为我打开了数字信号处理领域的一扇新的大门,让我从一个旁观者变成了可以参与其中的实践者。我之前的学习经历,可以用“摸着石头过河”来形容,很多概念都是零散地掌握,缺乏系统性的认识。这本书的出版,填补了我知识体系中的重要空白。它在讲解基础概念时,比如离散时间信号和线性时不变系统(LTI)的特性,都做得非常扎实。我尤其欣赏书中关于卷积的讲解,它不仅仅是给出了卷积的数学公式,更是通过生动的图示和实际例子,让我深刻理解了卷积操作的“滑动叠加”过程,以及它在系统响应和滤波过程中的作用。我曾经在学习如何设计滤波器时,对FIR和IIR滤波器的选择感到困惑,而这本书详细分析了它们的优缺点,特别是关于IIR滤波器在实现同样性能时可以达到更低阶数,但可能存在稳定性问题,而FIR滤波器则总是稳定的,但可能需要更高的阶数。这些分析让我能够根据实际应用需求,做出更明智的选择。书中关于谱分析的章节,也为我解决实际问题提供了有力的理论支持。我记得在学习如何分析周期信号的频谱时,书中对离散傅里叶变换(DFT)的讲解,以及它如何揭示信号的频率成分,让我豁然开朗。

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从一名普通的信号处理爱好者,到能够自信地运用数字信号处理技术解决实际问题,《现代数字信号处理(第二版)》这本书起到了至关重要的作用。我之前的学习经历,可以用“碎片化”来形容,看了一些零散的资料,但总感觉知识点之间缺乏联系,难以构建一个完整的知识体系。这本书的出现,彻底改变了我的学习状态。它从最基础的离散信号的表示和运算开始,逐步引导我进入到更复杂的信号分析和系统设计领域。我特别欣赏书中在讲解傅里叶变换时,从离散时间傅里叶变换(DTFT)到离散傅里叶变换(DFT)的过渡。它清晰地解释了DFT是DTFT在等间隔时间点上的采样,以及这种采样带来的周期性和频谱泄露问题,并引入了窗函数来解决这个问题,这种循序渐进的讲解方式,让我能够一步步理解其背后的原理。书中关于卷积的讲解,也是我学习过程中的一大亮点。我曾经对卷积的理解停留在数学公式层面,但这本书通过大量图示和实例,将卷积操作的“滑动叠加”过程形象地展现在我眼前,让我深刻理解了它在系统响应和滤波过程中的作用。我记得在学习滤波器设计时,书中对几种经典滤波器(巴特沃斯、切比雪夫)的设计方法进行了详细的讲解,并且分析了它们在幅频和相频响应上的特性差异,让我能够根据具体的应用需求,选择最合适的滤波器类型。此外,书中关于谱分析的章节,对我解决实际中的频谱分析问题提供了极大的帮助。

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我对《现代数字信号处理(第二版)》这本书的评价,可以用“鞭辟入里,深入浅出”来概括。作为一个在实际工程中经常与数字信号打交道的人,我深知理论知识的扎实程度对解决实际问题的重要性。很多时候,我们在遇到信号处理难题时,表面上的方法奏效了,但却不知道为什么,也无法应对稍有变化的场景。这本书的出现,就像一盏明灯,照亮了我前行的道路。它在介绍滤波器设计时,不仅仅是罗列各种滤波器类型(巴特沃斯、切比雪夫、椭圆等),更是深入分析了它们在通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度等方面的优缺点,以及它们在实际应用中的适用场景。书中关于数字滤波器的实现方法,比如直接型、规范型等,也讲得非常透彻,并且强调了不同实现方式在计算复杂度、舍入误差等方面的差异。我曾经在设计一个低通滤波器时,纠结于使用FIR还是IIR。看完书中关于两者的详细对比,特别是它们在相位失真、系统阶数、计算量等方面的权衡后,我才做出了最适合我需求的决定。另外,书中在谱分析部分,对周期图、Welch方法、多窗法等经典谱估计算法的讲解,都做得非常到位。它不仅仅给出公式,更重要的是解释了这些方法的原理、假设以及各自的优缺点,特别是对采样定理的深入阐述,让我理解了为什么在采样过程中会出现混叠,以及如何通过选择合适的采样率来避免这种情况。我还特别喜欢书中关于信号的重构和插值部分,这对于处理缺失数据或者改变采样率的场景至关重要。

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翻阅《现代数字信号处理(第二版)》,我感受最深的是它那种“大道至简”的哲学。很多复杂的信号处理概念,在作者的笔下,变得清晰而易于理解。我之前学习信号处理时,常常会纠结于数学符号的转换,以及公式的推导过程,导致我花了大量时间在“做题”上,而不是真正“理解”概念。这本书的优点在于,它非常注重概念的引入和物理意义的阐释,比如在讲解离散傅里叶变换(DFT)时,它并没有一开始就抛出复杂的公式,而是先从傅里叶级数和傅里叶变换的角度,解释了DFT是如何将一个有限长信号的频谱信息提取出来。并且,它通过直观的图形,展示了DFT的周期性和频谱混叠现象,这让我对DFT有了更深刻的认识。我特别喜欢书中关于信号的采样和重建部分,它详细阐述了奈奎斯特采样定理,以及在实际应用中如何避免混叠,并且介绍了插值和抽取技术,这些对于实际信号采集和处理至关重要。我曾经在工作中遇到过需要改变信号采样率的问题,而这本书提供的理论基础和实现思路,让我能够顺利解决。此外,书中在滤波器设计部分,对FIR和IIR滤波器的讲解,都做到了深入浅出。它详细分析了两种滤波器的优缺点,以及在实际应用中的选择考量,特别是关于IIR滤波器设计中可能出现的稳定性问题,也给出了详细的分析和解决方法。我记得在学习自适应滤波时,书中对LMS算法的讲解,不仅有数学推导,更有详细的算法流程图和伪代码,让我能够轻松上手。

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这本书给我带来的最大惊喜,在于它将理论的严谨性与实践的可操作性完美地结合在了一起。我之前接触过一些数字信号处理的书籍,要么是晦涩难懂的数学推导,让我望而却步,要么就是大量的编程示例,但缺乏深厚的理论基础支撑,导致我只能“知其然,而不知其所以然”。《现代数字信号处理(第二版)》恰恰解决了这个问题。它在讲解每一个概念的时候,都会先给出直观的解释和物理意义,然后再进行严谨的数学推导。这种“先感性,后理性”的学习路径,让我更容易理解和接受那些复杂的数学概念。特别是在介绍线性时不变系统(LTI)时,书中对卷积的讲解,不仅仅是公式的罗列,而是通过多个生动的例子,比如一个简单的滤波器对输入信号的响应,让我深刻理解了“输入”和“输出”之间的因果关系以及系统对信号的“记忆”特性。书中关于Z变换的部分,我印象尤为深刻。它不仅仅是介绍了Z变换的定义和性质,更重要的是,它将Z变换与系统稳定性、因果性、频率响应等关键概念紧密联系起来,让我明白Z变换不仅仅是一个数学工具,更是分析和设计离散时间系统的一个强大武器。当我看到书中用Z变换来分析FIR和IIR滤波器的特性时,感觉豁然开朗。而且,这本书的章节安排也非常合理,从最基础的离散时间信号和系统入手,逐步深入到滤波器设计、谱分析、自适应滤波等更高级的主题。我曾经在学习自适应滤波时遇到瓶颈,各种算法的推导和理解都让我头疼不已,但在这本书中,作者通过对最小均方误差(LMS)算法的详细讲解,并配以清晰的图示和伪代码,让我对算法的原理和更新过程有了全新的认识,甚至能够自己尝试去修改和优化算法。

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《现代数字信号处理(第二版)》这本书,在我眼中,是一本兼具深度和广度的经典著作,它不仅能帮助我理解数字信号处理的基本原理,更能指导我在实际工程中灵活运用这些技术。我之前的学习经历,可以用“碎片化”来形容,总感觉知识点之间缺乏联系,难以构建一个完整的知识体系。这本书的出现,则像一座桥梁,将我零散的知识点串联了起来。它在讲解基础概念时,比如离散时间信号和线性时不变系统(LTI)的性质,都做得非常扎实。我尤其欣赏书中关于卷积的讲解,它不仅仅是给出了卷积的数学公式,更是通过生动的图示和实际例子,让我深刻理解了卷积操作的“滑动叠加”过程,以及它在系统响应和滤波过程中的作用。我曾经在学习如何设计滤波器时,对FIR和IIR滤波器的选择感到困惑,而这本书详细分析了它们的优缺点,特别是关于IIR滤波器在实现同样性能时可以达到更低阶数,但可能存在稳定性问题,而FIR滤波器则总是稳定的,但可能需要更高的阶数。这些分析让我能够根据实际应用需求,做出更明智的选择。书中关于谱分析的章节,也为我解决实际问题提供了有力的理论支持。我记得在学习如何分析周期信号的频谱时,书中对离散傅里叶变换(DFT)的讲解,以及它如何揭示信号的频率成分,让我豁然开朗。

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