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數字信號處理原理及實現(第2版)（簡體書）
商品資訊
系列名：高等院校信息與通信工程系列教材
ISBN13：9787302312413
出版社：清華大學出版社(大陸)
作者：王艷芬
出版日：2013/10/01
裝訂／頁數：平裝／323頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：2
商品簡介
作者簡介
名人/編輯推薦
序
目次
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商品簡介
王艷芬編著的《數字信號處理原理及實現(第2版高等院校信息與通信工程系列教材)》系統闡述了數字信號處理的基本原理、算法分析和實現，共包括9章內容，即緒論、離散時間信號與系統的時域分析、離散時間信號與系統的頻域分析、離散傅里葉變換(dft)、快速傅里葉變換(fft)、iir數字濾波器的設計、fir數字濾波器的設計、數字濾波器結構與有限字長效應、多采樣率數字信號處理以及數字信號處理實驗等。
本書概念清楚、理論完整、分析透徹，特別是自始至終運用matlab來闡述基本概念和基本原理，將經典理論與現代技術相結合，使知識點的敘述更加清楚易懂。本書還結合實際給出了matlab上機實驗內容，并配有上機習題，可以作為課程實驗練習和上機考試的復習題。
《數字信號處理原理及實現(第2版高等院校信息與通信工程系列教材)》可作為高等院校信息工程、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生教材，也可作為從事信息處理、通信工程、電子系統設計等領域的科學研究與工程技術人員的參考用書。
作者簡介
王艷芬，中國礦業大學教授，中國礦業大學信電學院信息工程“國家特色專業”建設點負責人，江蘇省精品課程“數字信號處理”負責人，國家精品課程“通信電子電路”第二任負責人，并為研究生講授“現代信號處理”、“通信信號處理”等多門課程。長期從事信號處理、通信與信息系統等方面的教學與科研工作，目前主持江蘇省高等教育教學改革項目、國家特色專業建設項目以及江蘇省重點專業建設項目各1項。近年來獲得國家教學成果二等獎、國家精品課程獎和江蘇省精品課程獎、全國多媒體課件大賽二等獎、全國高校自制教學儀器優秀成果獎、江蘇省優秀教學成果一等獎、江蘇省一類優秀課程獎、江蘇省多媒體教學課件一等獎和二等獎、江蘇省精品教材獎等省部級以上教學獎勵15項。主編《數字信號處理原理及實現》等教材5部，參編《通信電子電路》等教材3部，出版專著1部，發表學術及教學論文50余篇。
名人/編輯推薦
王艷芬編著的《數字信號處理原理及實現(第2版高等院校信息與通信工程系列教材)》系統闡述了數字信號處理的基本原理、算法分析和實現，本書可作為高等院校信息工程、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生教材，也可作為從事信息處理、通信工程、電子系統設計等領域的科學研究與工程技術人員的參考用書。
序
隨著信息技術的飛速發展，數字信號處理理論和技術日益成熟，已成為一門重要的學科，并在各個領域得到廣泛應用。“數字信號處理”基礎知識已成為信息工程、電子科學與技術、電氣自動化以及其他電類專業必須掌握的專業基礎知識和必修內容。
本書共包括8章三部分內容，第一部分包括第1、2、3、4章，是數字信號處理的基礎理論部分。鑒于離散時間信號與離散時間系統是數字信號處理中的兩個最重要的概念，本書用兩章內容分別從時域和頻域兩個方面對離散時間信號與系統進行了較詳細的討論。第1章介紹了離散時間信號與系統的時域分析方法、常系數線性差分方程和模擬信號數字處理方法。第2章對離散時間信號與系統進行了頻域分析，介紹了序列的傅里葉變換（DTFT）和序列的Z變換等頻域分析數學工具，討論了系統函數、頻率響應和零、極點分布等概念，并引出兩類重要的數字濾波器系統。離散傅里葉變換（DFT）是數字信號處理中的核心內容，本書在第3章用較大篇幅討論了DFT的定義、性質和物理意義，在此基礎上引出了重要的頻域采樣理論，并且進一步討論了DFT在實際中的典型應用。快速傅里葉變換（FFT）是DFT的一種快速算法，它在數字信號處理發展史上起到了里程碑的作用，本書第4章重點討論了FFT的典型算法原理包括按時間、頻率抽取的基2FFT和IFFT的高效算法，結合DFT的對稱性討論了實序列的FFT算法，最后介紹了線性調頻Z變換（czT）。數字濾波器是數字信號處理研究的重要內容，本書第二部分包括第5、6、7章，主要學習數字濾波器的基本理論和設計方法，包括無限脈沖響應（IIR）數字濾波器、有限脈沖響應（FIR）數字濾波器及其濾波器的網絡結構等，第5章重點介紹了利用模擬濾波器設計IIR數字濾波器的原理、思路和方法包括脈沖響應不變法和雙線性變換法，第6章則主要討論了FIR濾波器具有線性相位的條件和特性以及常用的設計方法包括窗函數設計法、頻率采樣設計法和等波紋逼近法等，第7章介紹了這兩類濾波器的基本網絡結構和特點。第三部分包括第8章及附錄，是本書的上機實驗內容，包括必須掌握的基礎實驗和擴展掌握的交互式工具應用實驗。
本書以數字信號處理基礎知識、基本理論為主線，同時將學習和應用數字信號處理的極好工具MATLAB引入本書。為了突出基礎知識并使基本概念通俗易懂，本書通過例題求解的方式引入MATLAB這一工具，在每一個重要概念討論之后，都給出了MATLAB實現內容，以幫助讀者較好地掌握MATLAB工具，并結合實際應用更好地掌握“數字信號處理”的知識點。本書列舉了大量的例題和習題，并專門編寫了上機實驗一章，突出了理論和實踐相結合的環節，并配有上機習題，它可以作為課程實驗練習和上機考試的復習習題。
本書主要作為工科信息通信類本科高年級學生之用，著重基本概念、基本原理的闡述及各概念之間的相互聯系，并且針對課程抽象難學的特點，以MATLAB為主線來闡述重要概念和基本原理，并提供了MATLAB演示程序及與實際結合密切的綜合性例題。
本書由王艷芬擔任主編。緒論及第1、2、3、4章由王艷芬編寫，第5章由王剛編寫，第6章由張曉光編寫，第7章由劉衛東編寫，第8章由王艷芬和王剛共同編寫。
限于編者水平，加上時間緊張，書中肯定存在不少問題和錯誤，誠摯希望廣大讀者批評指正。
編者
2007年9月
本書共包括8章三部分內容，第一部分包括第1、2、3、4章，是數字信號處理的基礎理論部分。鑒于離散時間信號與離散時間系統是數字信號處理中的兩個最重要的概念，本書用兩章內容分別從時域和頻域兩個方面對離散時間信號與系統進行了較詳細的討論。第1章介紹了離散時間信號與系統的時域分析方法、常系數線性差分方程和模擬信號數字處理方法。第2章對離散時間信號與系統進行了頻域分析，介紹了序列的傅里葉變換（DTFT）和序列的Z變換等頻域分析數學工具，討論了系統函數、頻率響應和零、極點分布等概念，并引出兩類重要的數字濾波器系統。離散傅里葉變換（DFT）是數字信號處理中的核心內容，本書在第3章用較大篇幅討論了DFT的定義、性質和物理意義，在此基礎上引出了重要的頻域采樣理論，并且進一步討論了DFT在實際中的典型應用。快速傅里葉變換（FFT）是DFT的一種快速算法，它在數字信號處理發展史上起到了里程碑的作用，本書第4章重點討論了FFT的典型算法原理包括按時間、頻率抽取的基2FFT和IFFT的高效算法，結合DFT的對稱性討論了實序列的FFT算法，最后介紹了線性調頻Z變換（czT）。數字濾波器是數字信號處理研究的重要內容，本書第二部分包括第5、6、7章，主要學習數字濾波器的基本理論和設計方法，包括無限脈沖響應（IIR）數字濾波器、有限脈沖響應（FIR）數字濾波器及其濾波器的網絡結構等，第5章重點介紹了利用模擬濾波器設計IIR數字濾波器的原理、思路和方法包括脈沖響應不變法和雙線性變換法，第6章則主要討論了FIR濾波器具有線性相位的條件和特性以及常用的設計方法包括窗函數設計法、頻率采樣設計法和等波紋逼近法等，第7章介紹了這兩類濾波器的基本網絡結構和特點。第三部分包括第8章及附錄，是本書的上機實驗內容，包括必須掌握的基礎實驗和擴展掌握的交互式工具應用實驗。
本書以數字信號處理基礎知識、基本理論為主線，同時將學習和應用數字信號處理的極好工具MATLAB引入本書。為了突出基礎知識并使基本概念通俗易懂，本書通過例題求解的方式引入MATLAB這一工具，在每一個重要概念討論之后，都給出了MATLAB實現內容，以幫助讀者較好地掌握MATLAB工具，并結合實際應用更好地掌握“數字信號處理”的知識點。本書列舉了大量的例題和習題，并專門編寫了上機實驗一章，突出了理論和實踐相結合的環節，并配有上機習題，它可以作為課程實驗練習和上機考試的復習習題。
本書主要作為工科信息通信類本科高年級學生之用，著重基本概念、基本原理的闡述及各概念之間的相互聯系，并且針對課程抽象難學的特點，以MATLAB為主線來闡述重要概念和基本原理，并提供了MATLAB演示程序及與實際結合密切的綜合性例題。
本書由王艷芬擔任主編。緒論及第1、2、3、4章由王艷芬編寫，第5章由王剛編寫，第6章由張曉光編寫，第7章由劉衛東編寫，第8章由王艷芬和王剛共同編寫。
限于編者水平，加上時間緊張，書中肯定存在不少問題和錯誤，誠摯希望廣大讀者批評指正。
編者
2007年9月
目次
緒論
0.1 信號、系統與信號處理
0.2 數字信號處理系統的基本組成
0.3 數字信號處理的特點
0.4 數字信號處理基本學科分支
o.5 數字信號處理系統的實現方法
0.6 數字信號處理的應用領域
第1章 離散時間信號與系統的時域分析
1.1 引言
1.2 離散時間信號
1.2.1 序列的定義
1.2.2 常用基本序列
1.2.3 序列的基本運算
1.2.4 任意序列的單位脈沖序列表示
1.2.5 matlab實現
1.3 離散時間系統
1.3.1 線性系統
1.3.2 時不變系統
1.3.3 線性時不變離散系統
.1.3.4 線性卷積的計算
1.3.5 系統的因果性和穩定性
1.4 離散時間系統的時域描述――差分方程
1.4.1 常系數線性差分方程的一般表達式
1.4.2 差分方程的求解
1.4.3 matlab實現
1.5 模擬信號數字處理方法
1.5.1 采樣的基本概念
1.5.2 理想采樣及其頻譜
1.5.3 時域采樣定理
1.5.4 采樣的恢復
1.5.5 采樣內插公式
1.5.6 matlab實現
本章 小結
習題
第2章 離散時間信號與系統的頻域分析
2.1 序列的傅里葉變換的定義及性質
2.1.1 序列的傅里葉變換的定義
2.1.2 常用序列的傅里葉變換
2.1.3 序列的傅里葉變換的性質
2.1.4 matlab實現
2.2 序列的z變換
2.2.1 z變換的定義及其收斂域
2.2.2 序列特性對z變換收斂域的影響
2.2.3 z反變換
2.2.4 matlab實現
2.2.5 z變換的性質
2.3 系統函數與頻率響應
2.3.1 系統函數的定義
2.3.2 系統函數和差分方程
2.3.3 系統函數的收斂域與系統的因果穩定性
2.3.4 頻率響應
2.3.5 iir和fir系統
2.3.6 matlab實現
本章 小結
習題
第3章 離散傅里葉變換
3.1 引言
3.2 傅里葉變換的幾種形式
3.2.1 連續時間、連續頻率――連續傅里葉變換（ft）
3.2.2 連續時間、離散頻率――傅里葉級數（fs）
3.2.3 離散時間、連續頻率――序列的傅里葉變換（dtft）
3.2.4 離散時間、離散頻率――離散傅里葉變換（dft）
3.3 離散傅里葉級數（dfs）
3.3.1 dfs的定義
3.3.2 dfs的性質
3.4 離散傅里葉變換
3.4.1 dft的定義
3.4.2 dft和z變換、dtft的關系
3.4.3 dft的性質
3.4.4 matlab實現
3.5 頻域采樣理論――抽樣z變換
3.5.1 頻域采樣
3.5.2 頻域恢復――頻域內插公式
3.6 用dft計算線性卷積和線性相關
3.6.1 線性卷積的dft算法
3.6.2 線性相關的dft算法
3.7 用dft進行頻譜分析
3.7.1 利用dft對連續非周期信號進行譜分析
3.7.2 用dft進行譜分析的誤差問題
3.7.3 用dft進行譜分析的參數考慮
3.7.4 matlab實現
本章小結
習題
第4章 快速傅里葉變換
4.1 引言
4.2 直接計算dft的問題及改進的途徑
4.2.1 直接計算dft的運算量問題
4.2.2 改善途徑
4.3 按時間抽取(dit)的基2-fft算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 dit-fft算法與直接計算dft運算量的比較
4.3.3 算法特點
4.4 按頻率抽取(dif)的基2-fft算法
4.4.1 算法原理
4.4.2 算法特點
4.5 1dft的高效算法
4.5.1 利用fft流圖計算ifft
4.5.2 直接調用fft子程序的方法
4.6 實序列的fft算法
4.7 n為復合數的混合基fft算法
4.7.1 算法的基本原理
4.7.2 n為復合數時算法的運算量估計
4.8 線性調頻z變換(czt)
4.8.1 算法基本原理
4.8.2 czt的實現
4.8.3 czt的特點
4.8.4 matlab實現
本章小結
習題
第5章 iir數字濾波器的設計
5.1 引言
5.2 數字濾波器的基本概念
5.2.1 數字濾波原理
5.2.2 數字濾波器的分類
5.2.3 數字濾波器的技術指標
5.2.4 數字濾波器的設計方法
5.3 模擬濾波器的設計
5.3.1 模擬濾波器的技術指標要求
5.3.2 由幅度平方函數來確定傳輸函數
5.3.3 巴特沃思低通濾波器
5.3.4 切比雪夫低通濾波器
5.3.5 模擬濾波器的頻率變換
5.4 脈沖響應不變法設計iir數字濾波器
5.4.1 變換原理
5.4.2 s平面與z平面的映射關系
5.4.3 混疊失真
5.4.4 優缺點
5.4.5 matlab實現
5.5 雙線性變換法設計iir數字濾波器
5.5.1 變換原理
5.5.2 s平面與z平面的映射關系
5.5.3 雙線性變換法中的頻率失真和預畸變
5.5.4 模擬濾波器的數字化方法
5.5.5 matlab實現
5.6 iir數字濾波器的頻率變換及matlab實現
5.7 iir數字濾波器的直接設計法
5.7.1 零、極點累試法
5.7.2 最小均方誤差法
5.8 iir數字濾波器的相位均衡
5.8.1 全通濾波器的群時延特性
5.8.2 iir數字濾波器的群時延均衡
本章小結
習題
第6章 fir數字濾波器的設計
6.1 引言
6.2 線性相位fir數字濾波器的特點
6.2.1 線性相位條件
6.2.2 幅度函數特點
6.2.3 線性相位fir數字濾波器的零點位置
6.3 窗函數法設計fir數字濾波器
6.3.1 設計方法
6.3.2 加窗對fir數字濾波器幅度特性的影響
6.3.3 常用窗函數.
6.3.4 一般設計步驟及matlab實現
6.4 頻率采樣法設計fir數字濾波器
6.4.1 設計方法
6.4.2 線性相位濾波器的約束條件
6.4.3 逼近誤差
6.4.4 過渡帶采樣的最優設計
6.4.5 一般設計步驟及matlab實現
6.5 等波紋逼近法設計fir數字濾波器
6.5.1 等波紋逼近準則.
6.5.2 線性相位fir數字濾波器的設計
6.5.3 matlab實現
6.6 簡單整系數法設計fir數字濾波器
6.6.1 設計方法
6.6.2 簡單整系數fir數字濾波器的優化設計
6.6.3 參數求解及matlab實現
6.7 fir和iir數字濾波器的比較
本章小結
習題
第7章 數字濾波器結構與有限字長效應
7.1 引言
7.2 基本結構單元
7.3 iir濾波器的基本網絡結構
7.3.1 直接型
7.3.2 級聯型
7.3.3 并聯型
7.3.4 全通系統
7.3.5 最小相位系統
7.4 fir濾波器的基本網絡結構
7.4.1 直接型(卷積型)
7.4.2 級聯型
7.4.3 頻率采樣結構
7.4.4 線性相位結構
7.5 數字濾波器的格型結構
7.5.1 全零點(fir)系統的格型結構
7.5.2 全極點(fir)系統的格型結構
7.5.3 極零系統的格型結構
7.6 有限字長效應
7.6.1 輸入信號的量化效應
7.6.2 數字濾波器的系數量化效應
7.6.3 數字濾波器的運算量化效應
本章小結
習題
第8章 多采樣率數字信號處理
8.1 引言
8.2 序列的整數倍抽取和插值
8.2.1 序列的整數倍抽取
8.2.2 序列的整數倍插值
8.3 有理倍數的采樣率轉換
8.4 多采樣轉換濾波器的設計
8.4.1 直接型fir濾波器結構
8.4.2 多相濾波器實現
8.5 多采樣轉換濾波器的matlab實現
本章小結
習題
第9章 數字信號處理實驗
9.1 實驗開發工具matlab基礎
9.1.1 matlab語言
9.1.2 交互式仿真simulink
9.1.3 濾波器分析設計工具fdatool
9.2 實驗(1)：fft頻譜分析及應用
9.3 實驗(2)：iir數字濾波器的設計
9.4 實驗(3)：fir數字濾波器的設計
9.5 實驗(4)：數字濾波器結構及simulink仿真實現
9.6 實驗(5)：立體聲延時音效處理
9.7 上機習題
附錄 傅里葉變換
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