深入浅出数字信号处理
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深入浅出数字信号处理

9.4

作者: 江志红
副标题: 深入浅出数字信号处理
出版年: 2012-1
页数: 329
定价: 42.00元
ISBN: 9787512406766



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内容简介:

《学以致用•深入浅出数字信号处理》从直观、概念化、非数学的角度,充分利用向量这个简单而又直观的工具,辅以大量的实例、图片,深入浅出地探讨了数字信号处理的基本概念及其应用,为读者理解数字信号处理提供了一种全新的思路和方法。全书紧紧围绕频谱分析和数字滤波这两个中心展开论述。全书共分9章。第1章概述了数字信号处理的发展和应用。第2章和第3章主要介绍了信号和线性时不变系统的一些基本概念。第4章介绍了信号与系统的相互作用,包括卷积与相关。第5章和第6章分别介绍了频谱分析的最主要工具DFT及其快速算法FFT。第7-9章主要介绍了数字滤波器的原理、实现与应用等问题。

《学以致用•深入浅出数字信号处理》的主要读者对象是从事数字信号处理相关工作的工程帅,也非常适合作为高寺院校电子、通信、计算机、自动控制等专业“数字信号处理”课程的教材及参考书,《学以致用•深入浅出数字信号处理》还可作为想利用数字信号处理这个强大工具的科研人员的参考用书。

目录:

目录

第1章数字信号处理概述1

1.1数字信号处理是什么1

1.1.1数字信号处理的兴起1

1.1.2主要研究内容3

1.1.3常用术语3

1.2为什么是数字信号处理4

1.2.1数字信号处理的优点4

1.2.2数字信号处理的缺点6

1.3生活中的数字信号处理6

1.3.1移动通信7

1.3.2音乐休闲8

1.3.3健康检查9

1.4触摸数字信号处理大厦的基石10

1.4.1数字信号处理大厦的入口10

1.4.2理解数字信号处理的三把钥匙11

1.5信号处理杂谈:数字信号处理与数字信号处理器13

第2章离散时间信号15

2.1信号的基本概念15

2.1.1什么是信号15

2.1.2信号的分类16

2.2信号的时域描述18

2.2.1信号的时域表示18

2.2.2典型信号19

2.2.3信号的基本运算22

2.2.4一种特殊的信号24

2.3信号的频域描述25

2.3.1离散时间傅里叶变换25

2.3.2典型信号的DTFT26

2.4从模拟信号到数字信号28

2.4.1采样29

2.4.2量化33

2.4.3编码34

2.5信号数字化过程中的参数选择38

2.5.1抗混叠滤波器38

2.5.2采样频率41

2.5.3量化位数42

2.6从数字信号到模拟信号44

2.7信号处理杂谈:香农与奈奎斯特45

2.8本章小结46

第3章线性时不变系统48

3.1系统的基本概念48

3.1.1系统的定义48

3.1.2系统的分类49

3.1.3系统的互联52

3.2LTI系统的时域描述53

3.2.1差分方程53

3.2.2单位冲激响应54

3.2.3两类最常用的LTI系统57

3.3LTI系统的特征信号58

3.3.1复正弦信号58

3.3.2对单位冲激响应的再理解61

3.4LTI系统的分析62

3.4.1Z变换的定义63

3.4.2系统传递函数65

3.4.3零极图67

3.4.4系统频率响应72

3.4.5LTI系统的向量理解77

3.4.6两种特殊LTI系统的分析81

3.5应用实例及其MATLAB实现86

3.6信号与系统的同一性88

3.7信号处理杂谈:人体与线性系统89

3.8本章小结90

第4章信号与系统的相互作用92

4.1卷积的描述92

4.1.1卷积的定义92

4.1.2卷积的深入理解95

4.1.3卷积的边界效应98

4.1.4从卷积的性质看系统互联99

4.1.5卷积的频域描述101

4.2卷积的应用实例及其MATLAB实现102

4.3相关的描述106

4.3.1相关的定义107

4.3.2相关的深入理解108

4.3.3相关的频域描述111

4.3.4从相关的角度看噪声111

4.3.5从相关的角度看最佳接收系统116

4.4相关的应用实例及其MATLAB实现119

4.5卷积与相关的比较 123

4.6信号处理杂谈:牛顿与谱123

4.7本章小结125

第5章离散傅里叶变换127

5.1DFT的定义127

5.2DFT的深入理解131

5.2.1DFT结果频率的理解131

5.2.2DFT结果幅度和相位的理解132

5.3DFT的特性134

5.3.1周期性134

5.3.2循环卷积特性137

5.4常用信号的DFT139

5.4.1单位冲激信号139

5.4.2复正弦信号140

5.4.3脉冲信号141

5.5DFT的卷积理解145

5.6DFT与其他常用变换之间的关系147

5.6.1各种傅里叶分析之间的简要关系147

5.6.2DFT与DTFT149

5.7现实应用中应考虑的问题151

5.7.1泄漏151

5.7.2加窗156

5.7.3分辨率158

5.7.4补零161

5.7.5增益161

5.8应用实例及其MATLAB实现164

5.8.1雷达回波的频谱分析164

5.8.2用DFT计算卷积169

5.9信号处理杂谈:傅里叶的贡献174

5.10本章小结175

第6章快速傅里叶变换177

6.1DFT的困境与机遇177

6.1.1DFT面临的主要问题177

6.1.2DFT高效运算的可能性178

6.2基2 DIT FFT算法179

6.2.1算法原理179

6.2.2算法特点183

6.2.3运算量分析186

6.3其他常用的FFT算法187

6.3.1基2 DIF FFT187

6.3.2基4 FFT189

6.3.3分裂基FFT191

6.3.4算法比较194

6.4现实应用中的考虑198

6.4.1旋转因子的生成198

6.4.2IDFT的快速计算198

6.4.3实信号的FFT199

6.5应用实例及其MATLAB实现202

6.6两类特殊的频率分析算法206

6.6.1Goertzel算法206

6.6.2ChirpZ算法209

6.7信号处理杂谈:高斯的遗憾215

6.8本章小结216

第7章数字滤波器概述218

7.1数字滤波器的基本概念218

7.1.1数字滤波器与信号处理过程219

7.1.2数字滤波器的描述219

7.1.3数字滤波器的分类220

7.2实际数字滤波器的性能参数222

7.2.1频域性能参数222

7.2.2时域性能参数223

7.3数字滤波问题的一般解决方案225

7.3.1滤波器性能参数的确定225

7.3.2滤波器类型的选择226

7.3.3滤波器系数的计算227

7.3.4滤波器的实现结构228

7.3.5有限字长对滤波器的影响230

7.3.6滤波器的软硬件实现230

7.4数字滤波器的评估231

7.5从低通滤波器出发232

7.6信号处理杂谈:数字滤波器的通俗化解释235

7.7本章小结236

第8章有限冲激响应滤波器237

8.1FIR滤波器的主要特征237

8.1.1基本特征237

8.1.2线性相位特性238

8.2FIR滤波器系数的计算方法242

8.2.1窗函数法243

8.2.2频率采样法248

8.2.3最优化方法252

8.3FIR滤波器的实现结构257

8.3.1横向结构257

8.3.2线性相位结构257

8.3.3频率采样结构258

8.3.4快速卷积结构259

8.3.5实现结构的选择260

8.4有限字长的影响260

8.4.1系数的量化误差260

8.4.2运算的舍入误差261

8.5两类特殊的FIR滤波器262

8.5.1滑动平均滤波器262

8.5.2半带滤波器264

8.6应用实例及其MATLAB实现266

8.7信号处理杂谈:最优化方法的发展270

8.8本章小结271

第9章无限冲激响应滤波器273

9.1IIR滤波器的主要特征273

9.2IIR滤波器系数计算方法274

9.2.1基础知识275

9.2.2冲激不变法279

9.2.3双线性变换法286

9.2.4零极点放置法292

9.2.5计算方法的选择293

9.3IIR滤波器的实现结构293

9.3.1直接型293

9.3.2串联型296

9.3.3并联型297

9.4有限字长的影响298

9.4.1系数量化对极点位置的扰动298

9.4.2系数量化导致的频率响应误差299

9.4.3运算舍入误差的影响300

9.5几类特殊的IIR滤波器301

9.5.1谐振器301

9.5.2陷波器303

9.5.3梳状滤波器305

9.6应用实例及其MATLAB实现308

9.7信号处理杂谈:IIR滤波器沉浮录313

9.8本章小结314

附录AMATLAB语言基础316

A.1变量316

A.2数组、向量与矩阵316

A.3部分特殊变量和常数317

A.4部分常用运算符318

A.5程序结构319

A.6部分基本数学函数和作图函数320

附录BMATLAB信号处理工具箱常用函数322

附录C分贝(dB)325

C.1分贝的定义325

C.2分贝的优点326

C.3一些有用的数值326

附录D时域采样与频域延拓328

附录E信号处理常用网络资源330

参考文献331

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