Signals and Systems

Signals and Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice-Hall
作者:Alan V. Oppenheim
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2003-8-21
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780582842724
丛书系列:
图书标签:
  • 课本
  • 通讯
  • 工具书
  • 信号与系统
  • 线性系统
  • 傅里叶变换
  • 拉普拉斯变换
  • Z变换
  • 时域分析
  • 频域分析
  • 控制系统
  • 通信系统
  • 数字信号处理
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

《数字图像处理与计算机视觉》 内容提要: 本书是一部全面、深入探讨数字图像处理和计算机视觉基础理论与前沿技术的专业著作。旨在为读者提供坚实的数学基础和丰富的实践经验,使他们能够理解、分析并解决实际中的图像与视觉问题。全书内容涵盖了从基本的图像获取、表示到复杂的特征提取、目标识别和三维重建等多个核心领域,结构清晰,理论与应用并重。 第一部分:图像表示与基本操作 (Image Representation and Basic Operations) 本部分奠定了数字图像处理的基石。首先,详细介绍了连续图像到离散数字图像的转化过程,包括采样(Sampling)和量化(Quantization)的原理、对图像质量的影响(如混叠现象和量化噪声)。随后,深入剖析了图像的数学模型,包括灰度级、空间分辨率的定义,以及多种数字图像表示方法,如二维矩阵、向量表示法等。 在基本操作层面,本书细致讲解了图像增强技术。这包括空间域增强方法,如点运算(灰度拉伸、阈值处理)、直方图处理(均衡化、规定化)的理论基础和具体实现。同时,系统阐述了滤波技术,区分了线性滤波(均值滤波、高斯滤波)和非线性滤波(中值滤波、双边滤波)的优缺点及其在去噪中的应用。傅里叶变换在图像处理中的核心作用被重点讨论,包括二维离散傅里叶变换 (DFT) 的性质、频谱分析,以及在频域进行滤波(低通、高通、带阻滤波)的原理和优势。 第二部分:图像恢复与形态学 (Image Restoration and Morphology) 图像恢复是提升图像质量的关键环节。本部分聚焦于如何从含有噪声或模糊的图像中重建原始清晰图像。详细分析了噪声模型(如高斯噪声、椒盐噪声)的来源与特性。图像退化模型被建立为卷积形式 $g(x,y) = f(x,y) h(x,y) + n(x,y)$,并据此引出了盲复原和非盲复原问题。对维纳滤波、约束最小二乘滤波等经典恢复算法的数学推导和性能评估进行了深入讲解。 形态学处理作为一种基于集合论的图像处理工具,在本部分占据重要篇幅。详细介绍了膨胀 (Dilation)、腐蚀 (Erosion) 的定义、核心运算子(结构元素 Structuring Element)的作用。基于这些基本操作,系统地推导出开运算 (Opening)、闭运算 (Closing) 及其在去噪、描边、细化和骨架化等应用中的具体流程和效果。此外,还探讨了灰度形态学在处理灰度图像时的扩展应用。 第三部分:图像分割与特征提取 (Image Segmentation and Feature Extraction) 图像分割是将图像划分为具有特定意义的子区域的过程,是计算机视觉任务的基础。本部分首先介绍基于灰度的分割方法,如阈值法(Otsu's法、多峰阈值法)的理论基础和优化策略。接着,深入探讨基于边缘的分割,包括梯度算子(Sobel, Prewitt, Roberts)的原理,以及Canny边缘检测算法的五个核心步骤(降噪、梯度计算、非极大值抑制、双阈值检测、边缘连接)的数学细节。 区域分割技术,特别是区域生长法和分水岭算法 (Watershed Algorithm),被详细解析,重点讨论了分水岭算法中标记和过分割问题的解决方案。 特征提取是理解图像内容的关键。本书重点介绍了经典的局部特征描述子: 1. 纹理特征:灰度共生矩阵 (GLCM) 及其统计特征(对比度、能量、熵)。 2. 形状特征:基于边界描述(傅里叶描述子、形状因子)。 3. 兴趣点/关键点检测:如Harris角点检测器的工作原理,以及尺度空间理论在特征检测中的应用。 第四部分:深度学习在视觉中的应用 (Deep Learning Applications in Vision) 随着人工智能的发展,本部分转向现代计算机视觉的核心技术——卷积神经网络 (CNN)。本书不侧重于纯粹的深度学习理论,而是聚焦于CNN在图像分析中的实际构建与优化。 详细讲解了卷积层、池化层、激活函数的数学作用,并剖析了主流的CNN架构(如LeNet, AlexNet, VGG, ResNet)的设计思想,特别是残差连接在解决深层网络梯度消失问题中的核心贡献。 在应用层面,本书涵盖了图像分类(训练、验证、测试流程,损失函数选择)、目标检测(从两阶段检测器R-CNN系列到一阶段检测器YOLO和SSD的基本框架对比),以及语义分割(FCN, U-Net等架构的编码器-解码器结构)。重点阐述了如何利用预训练模型进行迁移学习 (Transfer Learning),以应对小样本数据集下的视觉任务。 第五部分:几何视觉基础与三维重建 (Geometric Vision and 3D Reconstruction) 本部分将图像处理提升到三维空间分析的层面。首先,系统梳理了相机成像的几何模型,包括针孔相机模型,详细解释了内参矩阵 (Intrinsic Matrix) 和外参矩阵 (Extrinsic Matrix) 的物理意义和标定方法。 深入探讨了立体视觉 (Stereo Vision) 的基础:视差 (Disparity) 的概念,以及双目匹配(如块匹配算法)的优化策略。在更高级的主题中,本书介绍了单目深度估计的基本思路和挑战。 最后,本书引入了运动恢复结构 (SfM) 的核心概念,解释了对极几何 (Epipolar Geometry) 在约束三维点和二维图像点关系中的关键作用,以及多视图立体视觉 (MVS) 的基本流程,为读者理解三维重建的底层数学机制打下坚实的基础。 适用对象: 本书适合于电子工程、计算机科学、自动化、生物医学工程等领域的本科高年级学生、研究生,以及从事图像分析、模式识别、机器人视觉和人工智能研发工作的工程师和研究人员。阅读本书需要具备扎实的微积分、线性代数和概率论基础。

作者简介

目录信息

Preface
Acknowledgements
Forward
1 SIGNALS AND SYSTEMS
1.0 Introduction
1.1 Continuous-Time and Discrete-Time Signals
1.2 Transformations of the Independent Variable
1.3 Exponential and Sinusoidal Signals
1.4 The Unit Impulse and Unit Step Functions
1.5 Continuous-Time and Discrete-Time Systems
1.6 Basic System Properties
1.7 Summary
2 LINEAR TIME-INVARIANT SYSTEMS
2.0 Introduction
2.1 Discrete-Time LTI Systems: The Convolution Sum
2.2 Continuous-Time LTI Systems: The Convolution Integral
2.3 Properties of Linear Time-invariant Systems
2.4 Causal LTI Systems Described by Differential and Difference Equations
2.5 Singularity Functions
2.6 Summary
3 FOURIER SERIES REPRESENTATION OF PERIODIC SIGNALS
3.0 Introduction
3.1 A Historical Perspective
3.2 The Response of LTI Systems to Complex Exponentials
3.3 Fourier Series Representation of Continuous-Time Periodic Signals
3.4 Convergence of the Fourier Series
3.5 Properties of Continuous-Time Fourier Series
3.6 Fourier Series Representation of Discrete-Time Periodic Signals
3.7 Properties of Discrete-Time Fourier Series
3.8 Fourier Series and LTI Systems
3.9 Filtering
3.10 Examples of Continuous-Time Filters Described by Differential Equations
3.11 Examples of Discrete-Time Filters Described by Difference Equations
3.12 Summary
4 THE CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM 2,
4.0 Introduction
4.1 Representation of Aperiodic Signals: The Continuous-Time Fourier Transform
4.2 The Fourier Transform for Periodic Signals
4.3 Properties of the Continuous-Time Fourier Transform
4.4 The Convolution Property
4.5 The Multiplication Property
4.6 Tables of Fourier Properties and of Basic Fourier Transform Pairs
4.7 Systems Characterized by Linear Constant-Coefficient Differential Equations
4.8 Summary
5 THE DISCRETE-TIME FOURIER TRANSFORM
5.0 Introduction
5.1 Representation of Aperiodic Signals: The Discrete-Time Fourier Transform
5.2 The Fourier Transform for Periodic Signals
5.3 Properties of the Discrete-Time Fourier Transform
5.4 The Convolution Property
5.5 The Multiplication Property
5.6 Tables of Fourier Transform Properties and Basic Fourier Transform Pairs
5.7 Duality
5.8 Systems Characterized by Linear Constant-Coefficient Difference Equations
5.9 Summary
6 TIME AND FREQUENCY CHARACTERIZATION OF SIGNALS AND SYSTEMS
6.0 Introduction
6.1 The Magnitude-Phase Representation of the Fourier Transform
6.2 The Magnitude-Phase Representation of the Frequency Response of LTI Systems
6.3 Time-Domain Properties of Ideal Frequency-Selective Filters
6.4 Time-Domain and Frequency-Domain Aspects of Nonideal Filters
6.5 First-Order and Second-Order Continuous-Time Systems
6.6 First-Order and Second-Order Discrete-Time Systems
6.7 Examples of Time- and Frequency-Domain Analysis of Systems
6.8 Summary
7 SAMPLING
7.0 Introduction
7.1 Representation of a Continuous-Time Signal by Its Samples: The Sampling Theorem
7.2 Reconstruction of a Signal from Its Samples Using Interpolation
7.3 The Effect of Undersampling: Aliasing
7.4 Discrete-Time Processing of Continuous-Time Signals
7.5 Sampling of Discrete-Time Signals
7.6 Summary
8 COMMUNICATION SYSTEMS
8.0 Introduction
8.1 Complex Exponential and Sinusoidal Amplitude Modulation
8.2 Demodulation for Sinusoidal AM
8.3 Frequency-Division Multiplexing
8.4 Single-Sideband Sinusoidal Amplitude Modulation
8.5 Amplitude Modulation with a Pulse-Train Carrier
8.6 Pulse-Amplitude Modulation
8.7 Sinusoidal Frequency Modulation
8.8 Discrete-Time Modulation
8.9 Summary
9 THE LAPLACE TRANSFORM
9.0 Introduction
9.1 The Laplace Transform
9.2 The Region of Convergence for Laplace Transforms
9.3 The Inverse Laplace Transform
9.4 Geometric Evaluation of the Fourier Transform from the Pole-Zero Plot
9.5 Properties of the Laplace Transform
9.6 Some Laplace Transform Pairs
9.7 Analysis and Characterization of LTI Systems Using the Laplace Transform
9.8 System Function Algebra and Block Diagram Representations
9.9 The Unilateral Laplace Transform
9.10 Summary
10 THE Z-TRANSFORM
10.0 Introduction
10.1 The z-Transform
10.2 The Region of Convergence for the z-Transform
10.3 The Inverse z-Transform
10.4 Geometric Evaluation of the Fourier Transform from the Pole-Zero Plot
10.5 Properties of the z-Transform
10.6 Some Common z-Transform Pairs
10.7 Analysis and Characterization of LTI Systems Using z-Transforms
10.8 System Function Algebra and Block Diagram Representations
10.9 The Unilateral z-Transform
10.10 Summary
11 LINEAR FEEDBACK SYSTEMS
11.0 Introduction
11.1 Linear Feedback Systems
11.2 Some Applications and Consequences of Feedback
11.3 Root-Locus Analysis of Linear Feedback Systems
11.4 The Nyquist Stability Criterion
11.5 Gain and Phase Margins
11.6 Summary
APPENDIX PARTIAL-FRACTION EXPANSION
BIBLIOGRAPHY
ANSWERS
INDEX
· · · · · · (收起)

读后感

评分

Oppenheim的书的质量是不用怀疑的。翻译的老师也很用心。但是我还是喜欢研读只讲精华的小书,比如rudin爷爷的,stein老师的。 这些详细的书讲了很多分析和举例子。比较适合作为参考之用。  

评分

这本书确实非常好,但是在引入傅里叶变换的时候直接给出了公式,并没有向读者展示这个公式为什么能讲信号从时域导入频域。 我在初学傅里叶变换时找到了这个视频: https://www.bilibili.com/video/av19141078 把信号以角速度ω从x=0+、y=0+的地方开始绕着直角坐标系的原点匀速...  

评分

很好的一本书,学信号处理专业的人必须深入学习的一本书。。。。 主要讲的是信号的傅里叶分析,以及扩展到复数域上的Z与拉普拉斯分析;此外还有部分关于信号采样、调制与解调的内容。  

评分

这是我们大学专业课的前教材 之前每一届都是用这本,到我们这届的时候突然就无良地换成了一本国产的……至于是哪本就不说了,重点是:通过对比,才深深地看到了差距。 的确,这本书相当的厚实,对于一些人来说,他的描述也较为啰嗦了。但是对于一个刚刚接触这门课的学生来说,...  

评分

这是我们大学专业课的前教材 之前每一届都是用这本,到我们这届的时候突然就无良地换成了一本国产的……至于是哪本就不说了,重点是:通过对比,才深深地看到了差距。 的确,这本书相当的厚实,对于一些人来说,他的描述也较为啰嗦了。但是对于一个刚刚接触这门课的学生来说,...  

用户评价

评分

我一直对信号处理这个领域很感兴趣,但苦于没有系统性的入门书籍,直到我遇到了这本《Signals and Systems》。不得不说,这本书的编写质量真的非常高,完全超出了我的预期。作者在阐述基本概念时,总是能够巧妙地结合物理现实,让抽象的数学理论变得触手可及。例如,在讲解卷积定理时,作者不仅给出了严格的数学推导,还非常细致地解释了它在时域和频域之间的等价性,并通过一个实际的系统响应例子,让我深刻理解了卷积操作在描述系统如何处理输入信号时的核心作用。书中对拉普拉斯变换和Z变换的介绍也同样详尽,作者不仅解释了它们如何简化复杂信号的分析,还深入探讨了它们在稳定性分析和系统设计中的应用,这对于我进一步学习控制理论和通信系统打下了坚实的基础。我特别喜欢书中对系统稳定性概念的阐述,作者通过极点的位置与系统响应之间的关系,清晰地展示了如何判断一个系统是稳定、不稳定还是临界稳定,这在很多工程领域都至关重要。此外,书中还引入了状态空间分析法,这种新的视角为理解和设计更复杂的动态系统提供了强大的工具,让我看到了信号与系统领域更广阔的应用前景。

评分

这本《Signals and Systems》的出版,无疑是信号处理领域的一大贡献。作者在书中对概念的梳理和讲解,充满了智慧和洞察力。我尤其欣赏他对“信号的分类”这一主题的处理,从连续时间信号到离散时间信号,从周期信号到非周期信号,作者都进行了细致的划分和描述,并给出了相应的数学表示方法。书中对“线性时不变(LTI)系统”的讲解更是深入人心,作者通过解释LTI系统的叠加性和时不变性,揭示了它们在信号处理和控制理论中的基础地位。我反复研究了书中关于“冲激响应”的章节,作者不仅推导了LTI系统的输出可以由冲激响应与输入信号的卷积来表示,还展示了冲激响应如何完全表征一个LTI系统的行为,这对于我理解系统的动态特性至关重要。此外,书中对“频率响应”的详细阐述,让我能够理解系统如何对不同频率的信号做出响应,这在滤波器设计和系统分析中具有不可替代的作用。

评分

在翻阅《Signals and Systems》这本书时,我最大的感受就是作者的思维非常缜密,逻辑性极强。书中对信号的分类,从连续到离散,从周期到非周期,以及对信号特性的描述,如能量、功率、收敛性等,都进行得非常系统和严谨。我尤其欣赏作者在讲解“卷积”时,不仅提供了数学上的严格定义,还通过图示和直观的解释,让我能够深刻理解卷积在表示系统输出与输入之间关系时的核心作用。书中关于“傅里叶级数”的讲解,让我能够理解如何将复杂的周期信号分解成一系列简单的正弦和余弦分量的叠加,这对于信号的分析和合成至关重要。我反复阅读了书中关于“傅里叶变换”的部分,作者不仅推导了变换的公式,还深入探讨了它的性质,如线性、时移、频移、卷积性质等,并展示了它们在信号处理中的实际应用,例如滤波、调制等。书中对“拉普拉斯变换”和“Z变换”的介绍也非常精彩,它们提供了一种更强大的工具来分析和解决更广泛的系统问题,尤其是在处理非周期信号和离散时间系统时。

评分

我是一名在校学生,正在学习与信号处理相关的课程,而这本《Signals and Systems》简直是我学习过程中的“神助攻”。它的讲解深度和广度都恰到好处,既有对基础概念的清晰阐释,又不乏对高级主题的深入探讨。我特别喜欢书中关于“因果系统”和“稳定性系统”的讨论,作者通过对系统输出与未来输入之间关系的分析,清晰地界定了因果系统的物理意义,以及系统稳定性对于工程实践的重要性。书中对“线性时不变(LTI)系统”的详细介绍,以及其在各种工程应用中的广泛性,让我深刻认识到LTI系统作为信号处理和控制理论基石的地位。我尤其对书中关于“冲激响应”的讲解记忆犹新,作者通过详细的推导,展示了任何LTI系统的响应都可以由其冲激响应和输入信号的卷积来表示,这为我理解系统的行为提供了一个统一的框架。此外,书中对“频率响应”的阐述也极为透彻,作者通过图形化的方式展示了系统对不同频率信号的增益和相移特性,这对于理解滤波器和均衡器的设计至关重要。

评分

坦白说,起初我拿到这本书时,对“信号与系统”这个主题感到一丝畏惧,因为我总觉得这些概念会非常抽象和难以理解。然而,《Signals and Systems》这本书彻底改变了我的看法。作者的写作风格非常平易近人,他善于将复杂的数学推导与直观的物理意义相结合。举个例子,在讲解“系统稳定性”时,作者通过一个简单的弹簧振子模型,生动地展示了系统失控的场景,然后引出稳定性判据,让我瞬间领会了抽象概念的实际含义。书中对“卷积”这个核心概念的讲解尤为精彩,作者花了大量的篇幅,从不同角度(如面积法、翻转平移法)来解释卷积的几何意义和数学过程,并辅以大量的图示,让我反复揣摩,最终豁然开朗。我还对书中关于“傅里叶变换”的讲解印象深刻,作者不仅推导了傅里叶变换的定义和性质,更通过实际信号的频谱分析,让我看到了隐藏在复杂波形背后的频率结构,这就像是给信号开了“天眼”。此外,书中还涉及了线性微分方程的求解,以及如何利用拉普拉斯变换来处理这些方程,这为我后续学习更高级的控制系统和电路分析打下了坚实的基础。

评分

我一直觉得“信号与系统”是一个既基础又深刻的学科,而《Signals and Systems》这本书恰恰满足了我对这两个特质的需求。作者的讲解风格非常独特,他善于从直观的物理现象出发,逐步引入抽象的数学概念。我特别喜欢书中关于“周期信号”的分解,作者通过对傅里叶级数的详细推导,展示了如何将复杂的周期信号表示为一系列正弦和余弦信号的叠加,这让我对信号的内在结构有了更深的理解。书中对“非周期信号”的分析,则进一步引入了傅里叶变换的概念,让我能够理解如何将任何信号的频谱进行分析,从而揭示其频率成分。我反复推敲了书中关于“卷积”的章节,作者不仅从数学上严谨地定义了卷积,还从几何角度和物理意义上进行了解释,这让我能够直观地理解系统如何通过卷积来处理输入信号。此外,书中对“拉普拉斯变换”的讲解,为我提供了分析连续时间系统,特别是瞬态响应和稳态响应的强大工具。

评分

这本书在我书架上已经躺了有一段时间了,最近终于下定决心要好好啃一下。从翻开第一页开始,我就被它严谨的逻辑和清晰的讲解所吸引。作者在介绍信号和系统这两个核心概念时,并没有上来就抛出一堆抽象的定义和公式,而是通过大量生动的例子,从我们日常生活中熟悉的声、光、电等现象入手,循序渐进地引导读者进入这个领域。比如,在解释“系统”这个概念时,作者就用了“调音台”、“滤波器”这些非常直观的例子,让我能够快速理解系统的输入、输出以及它们之间的映射关系。更让我印象深刻的是,书中对“信号”的分类和描述也极具条理,无论是连续时间信号还是离散时间信号,无论是周期信号还是非周期信号,作者都给出了详尽的解释和对应的数学表示,并且通过大量的图示来辅助理解,这对于我这种初学者来说,简直是福音。书中关于傅里叶级数和傅里叶变换的讲解更是令人叫绝,作者不仅详细推导了相关公式,更深入地阐述了它们在信号分析中的重要作用,比如如何通过傅里叶变换来揭示信号的频率成分,以及如何利用它来实现信号的滤波和去噪。我还发现,书中很多概念的引入都带有很强的“为什么”的意味,作者会先提出一个实际问题,然后引出相应的理论工具来解决它,这种“问题导向”的学习方式,让我觉得学习过程非常充实且有意义,而不是被动地接受知识。

评分

在探索《Signals and Systems》的过程中,我最大的感受就是作者的“匠心”。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,循循善诱地引导你深入理解信号与系统的奥秘。书中对各种信号的表示方法,无论是用三角函数、复指数函数还是冲激函数,都进行了非常透彻的讲解,并且详细说明了它们各自的优缺点和适用场景。我尤其欣赏作者在讲解离散时间系统时,对差分方程的深入剖析,以及如何通过Z变换来求解这些方程,这让我能够更有效地分析和设计数字信号处理系统。书中关于脉冲响应和系统特性的讨论也极其精彩,作者不仅解释了脉冲响应如何完全表征一个线性时不变系统的行为,还利用它来推导卷积积分,展示了信号与系统之间深刻的内在联系。在学习过程中,我反复查阅书中关于采样定理的部分,它清晰地阐述了如何从连续信号中提取离散信号而不失真,这对于我理解数字通信和数字音频处理至关重要。这本书的结构非常合理,每一章都在前一章的基础上进行扩展,确保了知识的连贯性和系统性。

评分

当我拿到《Signals and Systems》这本书时,我就被它精心设计的排版和清晰的图示所吸引。作者在编写过程中,显然投入了极大的心血,力求将最复杂的概念以最容易理解的方式呈现出来。我尤其赞赏作者在讲解“傅里叶变换”时,不仅进行了严谨的数学推导,还通过大量的实例,展示了它在频谱分析、滤波、卷积等方面的广泛应用。书中关于“采样和重建”的章节,也让我受益匪浅,作者清晰地阐述了采样定理的原理,以及如何通过插值技术来恢复原始信号,这对于理解数字信号处理的整个流程至关重要。我反复琢磨了书中关于“离散时间系统”的章节,作者不仅介绍了差分方程的表示方法,还深入讲解了Z变换及其性质,并将其应用于系统分析,例如稳定性判断和频率响应计算。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更培养了我们解决问题的能力,让我能够运用所学的理论去分析和设计各种实际的信号处理系统。

评分

这本书《Signals and Systems》在我学习电子工程的过程中扮演了至关重要的角色。它不仅为我打下了坚实的信号分析基础,更让我对系统建模和分析有了深刻的认识。我尤其赞赏作者在讲解“采样定理”时的严谨性,他不仅阐述了采样定理的内容,还深入分析了采样频率、奈奎斯特率以及混叠现象,这对于我理解数字信号处理中的许多关键问题至关重要。书中对“离散时间系统”的讲解也十分详尽,包括差分方程的表示、系统函数的概念以及如何利用Z变换来分析系统的特性。我反复研读了书中关于“系统稳定性”的章节,作者通过对系统极点位置的分析,清晰地揭示了系统稳定性的数学判据,这对于设计可靠的工程系统具有指导意义。此外,书中对“状态空间分析”的介绍,为我提供了一种全新的分析和设计复杂动态系统的方法,让我能够从更宏观的视角来理解系统的行为。

评分

课本啊~~~

评分

黄院长教的耶~!

评分

课本啊~~~

评分

课本啊~~~

评分

黄院长教的耶~!

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有