DSP原理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:353

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出版时间:2009-8

价格:36.00元

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isbn号码:9787810939676

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图书标签:

• 数字信号处理
• DSP
• 信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• 算法
• MATLAB
• 滤波器
• 傅里叶变换
• 实用教程

《数字信号处理（DSP）原理与技术》是一本系统深入探讨数字信号处理理论、算法和实际应用的书籍。全书共分为十章，旨在为读者提供一个全面而扎实的DSP知识体系。 第一章 信号与系统基础 本章首先从信号的分类入手，区分了模拟信号与数字信号，以及连续时间信号与离散时间信号。在此基础上，详细阐述了信号的基本运算，如加法、乘法、移位、翻转等，并介绍了信号的周期性、能量和功率等重要概念。随后，深入讲解了线性时不变（LTI）系统的基本性质，包括线性、时不变、因果性、稳定性等，并引入了卷积的概念，这是理解LTI系统响应的关键。最后，对重要的信号和系统进行了分类介绍，例如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等，以及FIR和IIR系统。 第二章 离散时间信号的傅里叶分析 本章聚焦于离散时间信号的频率域分析。首先回顾了连续时间傅里叶变换，然后引出了离散时间傅里叶变换（DTFT），详细讲解了其性质，如线性、时移、频移、卷积、帕斯瓦尔定理等。通过DTFT，读者可以理解信号的频谱特性。接着，介绍了周期信号的离散傅里叶级数（DFS），以及其与DTFT的关系。最后，重点讲解了离散傅里叶变换（DFT），这是计算机实现信号分析的基础，详述了DFT的性质以及与其相关的采样定理。 第三章 Z变换及其性质 Z变换是分析离散时间系统和信号的重要数学工具。本章详细介绍了Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念以及其重要性质，如线性、时移、乘法、微分、卷积等。通过Z变换，可以方便地将时域的差分方程转化为频域的有理函数，从而简化系统分析。本章还探讨了逆Z变换的求解方法，以及Z变换在系统函数表示、稳定性分析、零极点分析等方面的应用。 第四章 离散时间系统分析 本章深入探讨了离散时间系统的分析方法。首先，介绍了LTI系统的时域分析，包括零输入响应和零状态响应的求解，以及如何利用卷积定理来计算系统的全响应。随后，重点介绍了系统函数（传输函数）的概念，并利用Z变换对系统进行频域分析，如频率响应、幅度响应和相位响应的计算。此外，本章还讨论了系统的因果性、稳定性判据（如 Jury判据、根轨迹法）以及系统函数的分解和实现。 第五章 FIR滤波器设计 本章专注于有限冲激响应（FIR）滤波器的设计。首先，介绍了FIR滤波器的基本结构和特点，以及其具有线性相位的优点。随后，详细阐述了FIR滤波器设计的几种主要方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉明窗、汉宁窗、布莱克曼窗等）和频率采样法。对不同窗函数的特性及其对滤波性能的影响进行了比较分析。最后，介绍了更先进的Park-McClellan算法（最优逼近法），用于设计最优的FIR滤波器。 第六章 IIR滤波器设计 本章主要介绍无限冲激响应（IIR）滤波器的设计。首先，阐述了IIR滤波器的结构和特点，以及其相对于FIR滤波器的优势（如计算量小、阻带衰减大）和劣势（如可能不稳定、相位失真）。接着，详细介绍了IIR滤波器设计的三种经典方法：脉冲不变法、双线性变换法和冲激响应不变法。重点讲解了如何将连续时间模拟滤波器的原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）转换为离散时间数字滤波器。 第七章 采样与重建 本章深入讨论了信号从模拟域到数字域的转换过程，即采样。首先，详细阐述了奈奎斯特-香农采样定理，这是数字信号处理的核心理论之一，解释了无失真采样和重建的条件。随后，分析了采样过程中的频谱混叠现象，并介绍了防止混叠的抗混叠滤波器的作用。接着，讲解了理想低通滤波器在信号重建中的作用，以及实际重建滤波器（如零阶保持、一阶保持）的特性。 第八章 FFT算法 快速傅里叶变换（FFT）算法是DFT的高效计算方法，极大地推动了数字信号处理的应用。本章详细介绍了FFT算法的原理，包括蝶形运算和不同类型的FFT算法，如按时间抽取（Cooley-Tukey）和按频率抽取算法。通过对FFT算法的深入理解，读者可以掌握如何在计算机上高效地计算信号的频谱。 第九章 数字信号处理的实际应用 本章将理论知识应用于实际工程问题。首先，介绍了数字滤波器的应用，如语音信号处理中的降噪、均衡；图像处理中的平滑、锐化；以及通信系统中的带通、低通滤波。随后，探讨了谱分析在故障诊断、振动分析等领域的应用。此外，还介绍了自适应滤波器的原理和应用，如回声消除、噪声消除等。 第十章 数字信号处理的硬件实现 本章关注数字信号处理的硬件实现。首先，介绍了数字信号处理器（DSP）芯片的基本结构和工作原理，包括流水线、指令集等。随后，讲解了定点和浮点DSP芯片的特点及其在不同应用中的选择。此外，还介绍了数字信号处理系统中常用的存储器、A/D和D/A转换器等外围硬件。最后，讨论了DSP算法在硬件上的优化和实现策略。

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这本书的语言风格带着一种老派的沉稳和自信，它不追求花哨的排版或前卫的术语，而是用最扎实、最可靠的方式将知识传递给你。初读时，我曾被其中一些复杂的矩阵运算小小的震慑了一下，但坚持下去后发现，这些都是理解更深层次问题的基石。它不像某些畅销书那样试图用轻松的笔调“简化”一切，而是尊重了信号处理这门学科本身的复杂性，并教会读者如何去驾驭这种复杂性。特别值得称赞的是，书中对随机信号处理部分的论述，处理得非常到位，结合了概率论的知识，为后续学习现代通信和雷达技术打下了坚实的基础。这本书读完后，我不再是零散地知道一些处理技巧，而是形成了一个完整的、相互关联的知识体系。它像一本沉甸甸的工具书，随时可以翻阅，都能找到新的启发。

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如果用一个词来形容这本书的风格，那一定是“严谨与实用并重”。我用了几周时间啃完了这本书，最大的感受是作者对细节的把控达到了偏执的程度。每一个定义、每一个定理的证明都经过了深思熟虑，确保了数学基础的牢固性。但同时，它又不像纯粹的数学著作那样高冷，书中的图示和仿真结果的截图，极大地帮助我具象化了那些抽象的概念。比如，在讲到谱分析时，书中通过不同信噪比下的频谱图对比，直观地展示了频率分辨率和漏谱现象的严重性。我个人认为，这本书的价值在于它提供了一个完整的知识闭环：从基础理论到算法实现，再到实际系统中的应用考量，几乎没有知识盲点。对于希望通过自学达到专业水平的读者来说，这本书无疑是图书馆里最值得借阅的那一本。

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这本书给我最大的震撼是它在深度和广度上的完美平衡。我过去接触过一些侧重理论推导的教材，读完后对公式了如指掌却不知如何应用；也有一些侧重软件操作的指南，学会了调用函数却不理解背后的原理。而这本《DSP原理与技术》成功地架起了这两者之间的桥梁。它在基础理论的讲解上毫不含糊，确保读者理解每个算法的数学本质；同时，它也引入了大量的实际工程案例，比如音频降噪、医疗信号采集等，展示了这些原理是如何在真实世界中发挥作用的。比如，书中对于多相滤波器的介绍，不仅有详尽的结构图解，还有关于硬件资源消耗的讨论，这种深入到实现层面的分析，是很多纯理论书籍所欠缺的。这本书让我对DSP领域的理解从“知道”提升到了“能够设计和优化”的层面，是一笔非常值得的智力投资。

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这本书的结构设计堪称一绝，简直是为那些渴望系统化学习信号处理的工程师和学生量身打造的。它没有那种堆砌公式的枯燥感，而是巧妙地将理论框架搭建起来，然后填充以详实的工程实例。我特别欣赏它在章节安排上的缜密性，每一步的推导都非常严谨，但又不会让人感到吃力。比如，它对离散时间信号和系统的描述，先从时间域入手，再平滑过渡到频率域，这种多视角的解析方法极大地增强了我的理解深度。我记得有一章专门讲了FFT算法的优化，不仅展示了算法原理，还给出了实现时的注意事项，比如如何避免量化误差，这种细节的关注度实在难得。坦白地说，市面上很多教材对“工程实现”的环节往往一笔带过，但这本书在这方面做得非常出色，让人感觉这不仅是理论学习，更是实战准备。

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这本书真是让我大开眼界，它深入浅出地剖析了数字信号处理的各个核心概念。我之前对傅里叶变换、Z变换这些东西总觉得云里雾里，但读完这本书后，那些抽象的数学公式仿佛都活了起来，变得直观易懂。作者在介绍理论的同时，非常注重与实际应用的结合，比如在图像处理和通信系统中的应用案例，这让学习过程充满了乐趣和成就感。尤其是关于滤波器设计的章节，从基础的FIR、IIR滤波器到更高级的自适应滤波，讲解得层层递进，逻辑清晰。我记得书里有一段关于窗函数选择的讨论，分析得非常透彻，让我明白了不同窗函数在实际应用中性能上的权衡。对于初学者来说，这本书的难度可能略有挑战，但只要愿意投入时间，它绝对是迈向精通数字信号处理领域的绝佳敲门砖。它不仅仅是教科书，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地指导你如何思考和解决实际问题。

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