Zeitdiskrete Signalverarbeitung. Mit 112 Beispielen und 403 Aufgaben. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oldenbourg

作者:Alan V. Oppenheim

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-1-1

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9783486241457

丛书系列:

图书标签:

• 信号处理
• 离散时间信号
• 数字信号处理
• 算法
• 数学
• 工程
• 通信
• 控制系统
• 示例
• 习题

《时域离散信号处理：理论与实践》 本书旨在为学习信号处理的读者提供一个全面而深入的理解，聚焦于时域离散信号的分析、处理和应用。从信号的基本概念出发，逐步深入到离散傅里叶变换、Z变换等核心理论，并详尽阐述各种滤波器的设计与实现。本书强调理论与实践的结合，通过丰富的实例和详实的步骤，帮助读者掌握信号处理的精髓，并能将其应用于实际问题中。 核心内容概述： 信号基础与离散化： 本章将从连续信号的基本性质出发，探讨采样定理，理解连续信号如何被离散化为时域离散信号。重点介绍离散信号的表示、分类（如有限长、无限长、周期、非周期信号）及其基本运算，为后续学习打下坚实的基础。将引入常见的离散信号模型，如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等，并分析它们在不同场景下的行为。 离散时间系统： 详细介绍离散时间系统的基本概念，包括线性时不变（LTI）系统。深入讲解卷积在LTI系统分析中的作用，以及如何通过脉冲响应表征LTI系统。将讨论系统的因果性、稳定性等重要性质，并提供判断这些性质的方法。此外，还会介绍LTI系统的差分方程表示及其求解。 离散傅里叶变换 (DFT) 与快速傅里叶变换 (FFT)： 详细阐述DFT的定义、性质及其在信号分析中的重要作用，包括频谱分析、信号的周期性和非周期性分析。重点讲解DFT的计算效率问题，并深入介绍FFT算法的原理，包括蝶形运算、基-2 FFT的实现流程等，使读者能够高效地计算DFT。将展示DFT/FFT在音频处理、图像分析等领域的应用实例。 Z变换与逆Z变换： 介绍Z变换作为拉普拉斯变换在离散时间系统中的对应，详细阐述Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。讲解Z变换的性质，包括线性性、时移性、卷积性质等。着重讲解如何利用Z变换分析和解决离散时间系统的差分方程，以及系统函数的概念。逆Z变换的计算方法也将被详细介绍，包括部分分式展开法等。 滤波器设计与实现： 这是本书的重点和亮点之一，将深入探讨数字滤波器的基本原理和设计方法。 无限长冲激响应 (IIR) 滤波器： 介绍IIR滤波器的设计思路，包括巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器等经典类型。详细讲解由模拟滤波器原型（如巴特沃斯模拟低通滤波器）通过双线性变换等方法设计数字IIR滤波器的过程。讨论IIR滤波器的结构，如直接型、串联型、并联型等。 有限长冲激响应 (FIR) 滤波器： 介绍FIR滤波器的特性，如线性相位特性，及其在信号处理中的优势。详细讲解FIR滤波器的设计方法，如窗函数法（汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等）和频率采样法。讨论FIR滤波器的结构，如横梁型、移位寄存器型等。 滤波器性能评估： 介绍如何评估滤波器的性能，如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度、相位失真等，并指导读者如何根据实际应用需求选择合适的滤波器类型和设计参数。 信号处理的应用： 本章将展示时域离散信号处理在各个领域的广泛应用，例如： 音频信号处理： 讲解音频信号的采样、量化、编码，以及如何使用数字滤波器进行均衡、降噪、混响等处理。 通信系统： 介绍数字调制解调技术、信道编码解码、均衡器设计等在通信系统中的应用。 图像处理： 探讨图像的采样、量化，以及如何使用滤波器进行边缘检测、模糊、锐化等图像增强操作。 控制系统： 介绍数字控制器设计，如PID控制器在离散时间系统中的实现。 生物医学信号处理： 讲解心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的采集、滤波和分析。 高级主题与展望： 简要介绍一些更高级的主题，如多速率信号处理、谱估计方法（如Yule-Walker、Burg法），以及在机器学习和人工智能领域中信号处理的最新进展，为读者提供进一步学习的方向。 本书的特色： 理论与实践的完美融合： 本书不仅深入浅出地讲解了时域离散信号处理的核心理论，更通过大量的实例，展示了理论知识在实际问题中的应用。 循序渐进的学习路径： 从基础概念出发，逐步深入到复杂的算法和应用，确保读者能够建立清晰的知识体系。 详尽的数学推导与直观的解释： 关键概念和算法都经过严谨的数学推导，同时辅以直观的解释和图示，帮助读者理解其内在逻辑。 强调工程应用： 关注信号处理在实际工程问题中的解决方案，帮助读者将所学知识转化为解决实际问题的能力。 通过学习本书，读者将能够深刻理解时域离散信号处理的理论基础，熟练掌握各种信号处理工具和技术，并具备分析和解决实际工程问题的能力，为在通信、控制、音频、图像等领域的深入研究或职业发展奠定坚实的基础。

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