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页数:701

译者:

出版时间:2011-12

价格:89.00元

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isbn号码:9787302260271

丛书系列:信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列

图书标签:

• 通信系统
• 计算机科学
• EE教材
• 2011
• 通信原理
• 信号与系统
• 无线通信
• 移动通信
• 信息论
• 数字通信
• 模拟通信
• 通信工程
• 无线电通信
• 网络通信

《数字信号处理与应用》：深度解析数字基石与前沿脉动 本书导览： 《数字信号处理与应用》并非关注于传统的调制解调、信道编码或网络架构的“通信系统”本身，而是深入挖掘支撑现代一切信息交换——从无线电波到光纤网络，从音频编码到图像识别——的底层数学与算法框架。本书是一部侧重于信息“加工”而非“传输路径”的权威著作，旨在为工程师、研究人员和高年级本科生提供一套坚实、全面的数字信号处理（DSP）理论体系与实践指导。 我们不再纠缠于如何设计一个最优的OFDM发射机或选择合适的信令协议，而是将注意力集中在如何将连续的物理世界信号转化为可被计算机高效处理的离散序列，以及如何对这些序列进行精确、鲁棒的数学变换与滤波。 --- 第一部分：离散世界的构建——采样、量化与基础变换 本部分是理解数字处理的基石，我们将严谨地探讨从模拟到数字转换过程中的所有关键环节，以及处理离散信号所必需的核心数学工具。 第一章：连续信号的离散化：采样理论的精细化 本章将超越奈奎斯特准则的简单陈述，深入探讨实际应用中欠采样、过采样对信号质量、频谱混叠的影响。我们将分析非均匀采样（如雷达或超声波应用）下的重构算法，并重点介绍抗混叠滤波器的设计准则——如何根据实际滤波器的非理想特性来优化采样率选择。对泊松求和公式的深入探讨，将揭示采样点之间的内在联系，为后续的周期延拓和频谱分析提供坚实的理论支撑。 第二章：量化误差与噪声分析 信息失真的源头之一在于量化。本章详述了均匀量化与非均匀量化（如$mu$-律和A律压缩）的原理，重点在于量化噪声的统计特性建模。我们将推导信噪比（SNR）与量化位数之间的精确关系，并引入Dithering（抖动）技术来平滑量化噪声的非线性效应，这在低比特率音频和生物电信号处理中至关重要。 第三章：离散时间系统理论 数字滤波器和系统的核心在于其时域和频域特性。本章系统阐述线性时不变（LTI）系统的差分方程表示、脉冲响应与卷积。我们不仅会展示如何计算系统的频率响应，更会深入分析诸如相移、群延迟等对信号完整性至关重要的参数。最小相位、线性相位系统的设计约束将被详细讨论，为后续滤波器设计奠定基础。 第四章：离散傅里叶变换（DFT）的深层解析 DFT是DSP的“瑞士军刀”。本书将DFT的推导过程置于傅里叶级数和连续傅里叶变换的背景下进行，以确保读者理解其物理意义而非仅仅是公式的堆砌。重点章节在于快速傅里叶变换（FFT）算法——从Cooley-Tukey分枝到更专业的如Chirp-Z变换的应用场景。此外，我们还将讨论周期性对DFT结果的误导，以及如何利用零填充（Zero Padding）来提高频谱分析的分辨率和可视化质量。 --- 第二部分：核心算法与滤波器设计 本部分聚焦于如何构造高效、稳定、满足特定性能指标的数字滤波器，这是所有信号增强、去除干扰、特征提取的必备技能。 第五章：无限脉冲响应（IIR）滤波器设计 本章采用模拟原型法，详细对比Butterworth、Chebyshev（I型和II型）和椭圆滤波器的特性曲线、通带纹波与过渡带衰减的权衡。我们将用双线性变换法（BLT）详细推导从s域到z域的映射过程，分析BLT引入的频率预畸变（Prewarping）的必要性。设计实例将覆盖音频均衡器和低功耗传感器的应用。 第六章：有限脉冲响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器因其绝对的线性相位特性而在数据采集和雷达信号处理中占据核心地位。本章重点介绍几种主流的窗函数设计方法（如汉宁窗、布莱克曼窗），并详细阐述频率采样法和最优幅值响应设计（Parks-McClellan算法，即Remez交换算法），展示如何精确控制最大通带纹波和最小阻带衰减。 第七章：自适应滤波与系统辨识 本书超越了固定滤波器，进入了动态调整的领域。自适应滤波是本章的核心，我们将详尽分析最小均方误差（LMS）算法的收敛性、步长选择的敏感性，并引入更快速收敛的归一化LMS（NLMS）和递归最小二乘（RLS）算法。应用场景包括回声消除、噪声主动抑制以及通信信道均衡。 --- 第三部分：高级处理技术与实际工程挑战 收尾部分将拓展到更具挑战性的多维信号处理和现代通信系统中的具体应用技术。 第八章：多速率信号处理与抽取/插值 现代系统（如软件定义无线电SDR）需要灵活地改变采样率。本章深入讲解抽取（Downsampling）和插值（Upsampling）的原理，特别是如何使用单速率和多速率滤波器组来高效实现这些操作，从而避免高频镜像频谱的引入。我们还将探讨信号重构理论在视频处理中的应用。 第九章：二维离散信号处理基础 将DSP扩展到图像处理和传感器阵列。本章讲解二维卷积、二维DFT及其快速算法（2D-FFT）。核心内容包括：图像滤波（高斯平滑、拉普拉斯锐化）的矩阵实现，以及二维滤波器的因果性在空间域中的体现。对边缘检测算子（Sobel, Prewitt）的数学推导将作为图像增强的实例。 第十章：谱估计：从周期图到高分辨率方法 如何准确地从有限的噪声数据中估计出信号的频率成分，是无线电接收和医疗诊断的关键。本章对比传统的周期图法（及其固有的方差大问题）与更先进的重叠相加/相减（Welch's method）。更进一步，我们将介绍参数化方法，如自回归（AR）模型，展示如何利用信号的内在机制来实现比基于DFT方法更高的频率分辨率。 附录：Z变换与Z域分析的完整参考 提供Z变换的详细收敛域（ROC）分析，以及常用信号和系统的Z变换对，作为工具书供读者查阅。 --- 本书特色总结： 《数字信号处理与应用》严格遵循“理论深度优先，工程应用紧随其后”的原则。全书所有算法均辅以详细的数学推导和清晰的流程图，确保读者不仅知道“如何做”，更能理解“为何如此”。本书着力于DSP的数学内核，是理解后继的机器学习特征提取、高级通信理论（如信道估计与均衡）以及复杂传感器数据融合的必备知识载体。它专注于信号的内部处理逻辑，而非外部的系统接口或标准定义。

评分☆☆☆☆☆

本书的作者A. Bruce Carlson博士经过多年的探索认为，面向这一特殊学科的书籍不应当试图去“覆盖”技术发展中的方方面面，而是应当努力“揭开”通信科学中最基础、最本质和最核心的内容，从而使得广大学生和工程技术人员易于理解和接受。正因如此，自1968年首版《Communication...

评分☆☆☆☆☆

本书的作者A. Bruce Carlson博士经过多年的探索认为，面向这一特殊学科的书籍不应当试图去“覆盖”技术发展中的方方面面，而是应当努力“揭开”通信科学中最基础、最本质和最核心的内容，从而使得广大学生和工程技术人员易于理解和接受。正因如此，自1968年首版《Communication...

评分☆☆☆☆☆

本书的作者A. Bruce Carlson博士经过多年的探索认为，面向这一特殊学科的书籍不应当试图去“覆盖”技术发展中的方方面面，而是应当努力“揭开”通信科学中最基础、最本质和最核心的内容，从而使得广大学生和工程技术人员易于理解和接受。正因如此，自1968年首版《Communication...

评分☆☆☆☆☆

本书的作者A. Bruce Carlson博士经过多年的探索认为，面向这一特殊学科的书籍不应当试图去“覆盖”技术发展中的方方面面，而是应当努力“揭开”通信科学中最基础、最本质和最核心的内容，从而使得广大学生和工程技术人员易于理解和接受。正因如此，自1968年首版《Communication...

评分☆☆☆☆☆

本书的作者A. Bruce Carlson博士经过多年的探索认为，面向这一特殊学科的书籍不应当试图去“覆盖”技术发展中的方方面面，而是应当努力“揭开”通信科学中最基础、最本质和最核心的内容，从而使得广大学生和工程技术人员易于理解和接受。正因如此，自1968年首版《Communication...

评分☆☆☆☆☆

我最近在探索物联网（IoT）和5G通信的应用，特别是对低功耗广域网（LPWAN）技术和边缘计算在通信系统中的作用很感兴趣。我希望这本书能够提供一个关于现代通信系统如何支持这些新兴应用的视角。例如，在介绍各种无线接入技术时，我希望能看到对LoRa、NB-IoT等LPWAN技术的详细对比，包括它们的覆盖范围、数据速率、功耗以及适用场景。我之前读过一本关于无线通信的书，里面提到了OFDM，但我希望这本书能更侧重于OFDM在5G NR（新空口）中的具体实现，例如其子载波间隔、时域/频域资源调度等。我非常关注边缘计算如何减轻核心网络的压力，希望书中能阐述边缘节点如何进行数据预处理、缓存，以及它们在实时通信中的作用。另外，对于物联网设备如何与云端进行安全可靠的通信，我希望能看到关于TLS/SSL以及DTLS等安全协议在通信系统中的应用介绍。我一直对通信系统中的QoS（服务质量）概念感到好奇，希望书中能详细解释如何通过资源分配、调度策略以及差错控制等手段来保障不同业务（如视频流、实时语音、数据传输）的服务质量。

评分☆☆☆☆☆

最近翻阅了不少关于信息技术领域的书籍，总想找一本能系统梳理通信原理的书，好让那些模糊的概念变得清晰。我之前读过一本叫《信号与系统》的，觉得它在数学模型上讲解得很深入，但对于实际的通信场景应用，总觉得意犹未尽。这本书的章节标题看起来很全面，从最基础的信号传输到复杂的网络架构，似乎都涵盖了。我特别期待它能像我之前读过的《数字信号处理》那样，既有理论的高度，又能联系实际的工程问题。例如，在讲解信道编码时，我希望能看到更多关于纠错码在实际通信系统（比如无线通信或者光纤通信）中的应用案例，而不是仅仅停留在理论公式推导上。还有，对于多址技术，比如FDMA、TDMA、CDMA，书中是否能详细阐述它们各自的优缺点，以及在不同应用场景下的选择依据？这对我理解现代通信系统的复杂性非常有帮助。我之前在阅读一本关于移动通信的书时，对OFDM技术印象深刻，希望这本书也能对OFDM的原理和应用做深入的剖析，甚至能对比它与SSB、DSB等传统调制方式的优势，解释为何OFDM在4G、5G时代如此重要。总而言之，我希望这本书能填补我在理解通信系统整体运作逻辑上的空白，让我在学习过程中能构建起一个完整的知识体系，而不仅仅是碎片化的知识点。

评分☆☆☆☆☆

我最近在深入研究通信系统的性能评估和优化，特别是关于误码率（BER）、信道容量以及系统吞吐量等关键指标。我希望这本书能提供一个清晰的度量框架，让我能够量化和分析通信系统的表现。例如，在讲解瑞利衰落和纳卡衰落等信道模型时，我希望能看到它们对信号传输性能的具体影响，以及如何通过功率控制、分集技术等手段来应对这些衰落。我之前读过一本关于随机过程的书，对高斯白噪声有所了解，但我更希望这本书能深入探讨不同类型的噪声（如脉冲噪声、闪烁噪声）对通信系统的影响，以及相应的抗干扰技术。我非常关注纠错码的性能极限，希望书中能详细解释一些更先进的编码方案，比如Turbo码和LDPC码，以及它们如何接近香农限。另外，我希望能看到关于多天线系统（MIMO）的详细介绍，包括其信道容量提升的原理，以及预编码、解码等技术在MIMO系统中的应用。最后，在系统优化方面，我希望书中能探讨一些先进的功率分配、带宽分配以及调度算法，这些算法如何能最大化系统的吞吐量和效率，同时又满足特定的服务质量要求。

评分☆☆☆☆☆

我最近在工作中遇到了一些关于网络协议栈的问题，特别是涉及到物理层和数据链路层之间的交互。我之前读过一本专门讲TCP/IP协议栈的书，但感觉对物理层和MAC层（媒体访问控制层）的理解还是比较模糊。我希望这本书能提供一个清晰的框架，让我理解数据在通信链路中是如何从比特流上升到数据帧，再到分组，最终形成信息的。例如，在讨论帧同步和比特同步时，我希望能看到详细的解释，以及它们对于正确接收数据的重要性。对于介质访问控制，我希望能了解CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）和CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）的工作原理，以及它们在有线和无线网络中的应用差异。我之前读过一本关于局域网技术的书，对以太网的帧格式有所了解，但希望能更深入地理解差错检测（如CRC校验）的实现机制。此外，在数据链路层，我希望能看到关于流量控制和拥塞控制的讨论，以及它们如何协同工作以确保数据流的顺畅传输。我非常关注如何在不同通信媒介（如铜缆、光纤、无线电波）上实现可靠的数据传输，希望这本书能对此有深入的阐述，特别是关于信号衰减、噪声和干扰对数据传输的影响。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究人工智能在通信领域的应用，接触了一些关于深度学习模型在信道估计、均衡以及信号检测方面的文献。这些文献虽然在算法层面非常吸引人，但常常缺乏对底层通信系统原理的扎实基础。我希望能有一本书，能够清晰地解释那些支撑这些先进算法的通信基础。比如，在讨论信噪比（SNR）对系统性能的影响时，我希望它能深入浅出地解释信噪比的物理意义，以及它如何直接影响到比特错误率（BER）。同样，对于调制解调的原理，我希望能看到对不同调制方案（如BPSK, QPSK, 16QAM）的详细介绍，并解释它们在信息传输效率和抗干扰能力上的权衡。我之前读过一本关于信息论的书，对香农公式印象深刻，但我更希望能看到通信系统如何将信息论的原理付诸实践。例如，书中是否会介绍卷积码、低密度奇偶校验码（LDPC）等纠错码的编码和解码过程，以及它们是如何提升通信系统的鲁棒性的？我非常关注通信系统中反馈机制的设计，比如ARQ（自动重传请求）和HARQ（混合自动重传请求），希望书中能详细阐述这些机制如何优化数据传输的可靠性和效率，特别是在存在时变信道的场景下。

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最近出版的一本书，感觉还不错

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