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【假一罚四】数字信号处理付华

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作者付华

出版社电子工业出版社

ISBN9787121342028

出版时间2018-06

装帧平装

开本16开

定价39.9元

货号25298017

上书时间2024-11-22

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品相描述：全新
商品描述
前言
数字信号处理是电子信息工程、测控技术与仪器、电气工程及其自动化等电类专业的专业基础课之一，课程的内容是介绍广泛应用于各领域的数字信号处理的基本理论和方法，以变换域方法为核心，为实现各种数字或离散系统的信号设计、分析、处理提供理论基础和实现算法，也为更深入地学习诸如电力系统谐波分析、数字图像处理、语音信号处理、通信信号处理、振动信号处理、生物信号处理等更专业的知识打下坚实的基础。
本书以工程应用创新型人才培养为目标，注重培养学生分析和解决实际问题的能力。在编写过程中加强了四个方面的内容：
（1）内容编排以离散傅里叶变换（DFT）和数字滤波器设计为两条主线，力求突出数字信号处理的基本原理和基本概念，强调概念和公式中所蕴含的基本思想，弱化不必要的推导过程。
（2）注重理论知识的讲解，以问题驱动或基于具体案例分析，并通过各章MATLAB示例激发读者将理论知识付诸实践，达到知行合一的目的。
（3）适当将希尔伯特变换、小波变换等信号处理的前沿知识引入课程，使读者能在更高的起点对数字信号处理的知识体系有所了解。
（4）教材引入了二维码技术，读者通过扫码可以获得重点知识的补充资源或课外资料，可以以多种方式进行学习。
全书共9章，第1章概述了数字信号处理理论的基本内容。第2～8章是全书的核心，其中第2～5章属于数字信号与系统分析的内容，其核心是离散信号的变换域分析方法。第2章对离散时间信号与离散时间系统从时域角度进行描述和分析，第3章介绍离散时间信号和离散时间系统的复频域分析方法—z变换，第4章是本书的重点内容之一，介绍了信号的频域分析数学工具—傅里叶分析，包括傅里叶级数（FS）、傅里叶变换（FT）、离散傅里叶级数（DFS）、离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）等内容。第5章重点介绍了快速傅里叶变换（FFT）的各种算法。第6～8章的主要内容是数字信号处理与系统综合。第6章介绍了数字滤波器的基本结构，第7章和第8章分别介绍了有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器的设计方法。为了使读者了解目前发展非常迅速、应用越来越广泛的现代信号处理知识，第9章对现代信号处理的几个分支（希尔伯特变换、DCT变换、小波变换等）做了简要介绍。各章的后都附加了相关的MATLAB函数和实现案例。
全书由付华、李楠、高楠等编写，其中付华、王雨虹编写1.1节，卢万杰编写第1.2～1.5节、第2章，高姬编写第3章，李楠编写第4章、第9章，高楠编写第5章、第6章、第7章、第8章，付华、李楠负责全书的统稿工作。此外，孙滨、刘超（男）、刘超（女）、韩冰、宋宇超、李威、张鹤馨、任莹莹、司南楠、陈东、谢鸿、郭玉雯、于田、梁漪、曹坦坦、才志君、徐永文、孟繁东、赵珊影、王治国、谭亮，王丹丹也参与了教材编写过程的相关工作。
本书编写时参阅了许多专家、教授的教材、专著和文献，在此表示诚挚的谢意。
限于作者水平，书中难免有疏漏和需要商榷之处，希望广大读者不吝赐教。

导语摘要
本书系统介绍了数字信号处理的基本理论、方法和应用案例，主要包括离散时间信号与离散时间系统的描述和时域分析、离散时间信号与离散时间系统的频域分析方法和复频域分析方法、有限冲激响应（FIR）与无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计以及MATLAB在数字信号处理中的实现方法。为了使读者更好地领悟数字信号处理的内涵，本书以离散傅里叶变换（DFT）和数字滤波器设计为两条主线，突出概念和公式中所蕴含的基本思想与技巧，着重揭示概念的来源与背景，同时对于若干发展特别迅速、应用越来越广泛的现代信号处理的分支也予以介绍。书中配有丰富的例题和习题，同时采用二维码技术，实现重要知识点的补充和扩展，便于读者自学。

作者简介
付华，辽宁工程大学教授。中国煤炭工业信息与自动化专业委员会委员，辽宁省仪器学科教学指导委员会委员。主持完成国家863项目、国家自然科学基金项目、*博士点基金、博士后基金、辽宁省科技攻关项目、辽宁省重大科技项目、省创新团队项目、优秀人才项目等40余项，主持完辽宁省教改项目、省十一五、十二五教学科研项目多项。

目录
目    录
第1章  绪论（1）
1.1  信号、系统及信号处理（1）
1.1.1  数字信号处理系统的基本组成（2）
1.1.2  数字信号处理系统的优点（3）
1.2  信号的分类（4）
1.2.1  多通道信号与多维信号（4）
1.2.2  连续时间信号与离散时间信号（5）
1.2.3  周期信号与非周期信号（5）
1.2.4  确定性信号与随机信号（6）
1.3  噪声（7）
1.4  数字信号处理理论的发展（8）
1.4.1  经典理论（8）
1.4.2  现代理论（9）
1.5  数字信号处理的应用（9）
本章小结（10）
习题（10）
第2章  离散时间信号与系统（12）
2.1  离散时间信号——序列（12）
2.1.1  典型离散时间信号（13）
2.1.2  序列的运算（15）
2.1.3  序列的周期性（21）
2.2  离散时间系统（22）
2.2.1  系统的线性性质（22）
2.2.2  系统的移不变性（22）
2.2.3  系统的因果性（22）
2.2.4  系统的稳定性（23）
2.3  LSI系统（23）
2.3.1  LSI系统的性质（23）
2.3.2  LSI系统的频率响应（26）
2.3.3  LSI系统的分析（28）
2.4  离散时间系统与线性差分方程（29）
2.4.1  线性常系数差分方程的解（29）
2.4.2  有限和无限冲激响应系统（34）
2.5  确定性信号的相关分析（35）
2.5.1  自相关函数与互相关函数（36）
2.5.2  相关函数的性质（38）
2.5.3  相关函数的应用（38）
本章小结（39）
习题（40）
第3章  z变换（43）
3.1  z变换定义（43）
3.2  z逆变换（47）
3.2.1  围线积分法（47）
3.2.2  幂级数展开法（48）
3.2.3  部分分式展开法（49）
3.3  z变换的性质和定理（50）
3.4  z变换的应用（53）
3.4.1  z变换与拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系（53）
3.4.2  离散系统的系统函数（54）
本章小结（56）
习题（56）
第4章  离散时间信号的频域分析（58）
4.1  引言（58）
4.2  傅里叶变换的四种形式（59）
4.2.1  傅里叶级数（59）
4.2.2  傅里叶变换（62）
4.2.3  离散傅里叶级数（63）
4.2.4  离散时间傅里叶变换（66）
4.3  离散傅里叶变换（68）
4.3.1  DFT的定义（68）
4.3.2  DFT的主要性质（70）
4.3.3  DFT与其他变换的关系（79）
4.3.4  频域采样（81）
4.4  DFT的应用（83）
4.4.1  利用DFT进行信号频谱分析（83）
4.4.2  线性卷积的计算（89）
4.4.3　用DFT实现分段卷积（91）
4.5　MATLAB应用（92）
本章小结（98）
习题（98）
第5章  快速傅里叶变换（100）
5.1  引言（100）
5.2  时间抽取基2FFT算法（101）
5.2.1  算法的推导（101）
5.2.2  算法的讨论（103）
5.3  频率抽取基2FFT算法（105）
5.4  离散傅里叶反变换（IDFT）的快速算法（107）
5.5  其他FFT算法（108）
5.5.1  基4 FFT算法（109）
5.5.2  分裂基FFT算法（112）
5.5.3  线性调频z变换（CZT）（115）
5.6  MATLAB应用（118）
本章小结（119）
习题（119）
第6章  数字滤波器的基本结构（121）
6.1  数字滤波器结构的表示方法（121）
6.2  FIR滤波器的基本结构（123）
6.2.1  直接型结构（123）
6.2.2  级联型结构（124）
6.2.3  频率采样结构（124）
6.2.4  格型结构（126）
6.3  IIR滤波器的基本结构（129）
6.3.1  直接型结构（129）
6.3.2  信号流图和转置结构（130）
6.3.3  级联型结构（130）
6.3.4  并联型结构（131）
6.4  滤波器系数的量化效应（131）
6.4.1  IIR滤波器定点运算舍入误差的统计分析（132）
6.4.2  IIR滤波器定点加法运算的溢出问题（133）
6.4.3  极限环振荡（133）
6.4.4  定点运算的溢出振荡（135）
6.4.5  浮点运算中的有限字长效应（136）
6.5  MATLAB应用（137）
本章小结（142）
习题（142）
第7章  无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计（144）
7.1　小与相位系统（147）
7.2　全通系统（150）
7.3　利用模拟滤波器设计IIR滤波器（153）
7.3.1　用模拟滤波器设计IIR数字滤波器（153）
7.3.2　冲激响应不变法（154）
7.3.3　双线性变换法（157）
7.3.4  通用模拟滤波器的特性（163）
7.4  频率变换法设计IIR滤波器（172）
7.4.1  从s域到z域的频率变换法（173）
7.4.2  数字域频率变换法（176）
7.5  MATLAB应用（179）
本章小结（184）
习题（184）
第8章  有限冲激响应（FIR）数字滤波器的设计（186）
8.1  线性相位滤波器的特点（186）
8.1.1  线性相位条件（186）
8.1.2  线性相位条件对h(n)的要求（187）
8.1.3  线性相位FIR滤波器的频率特性（189）
8.1.4  线性相位FIR滤波器的零点分布（193）
8.2  窗函数设计法（194）
8.2.1  基本窗函数（194）
8.2.2  窗函数设计法的方法与步骤（198）
8.3  频率抽样设计法（203）
8.3.1  设计的基本思想（203）
8.3.2  线性相位约束条件（203）
8.3.3  滤波器的频率响应（204）
8.4  FIR数字滤波器的等波纹优化设计（206）
8.5  IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的比较（212）
8.6  MATLAB应用（212）
本章小结（217）
习题（217）
第9章  现代信号处理基础（219）
9.1  离散余弦变换（DCT）（219）
9.1.1  DCT的定义（219）
9.1.2  DCT的快速算法（220）
9.2  希尔伯特变换（221）
9.2.1  希尔伯特变换的定义（222）
9.2.2  离散时间信号的希尔伯特变换（225）
9.2.3  希尔伯特变换的应用（225）
9.3  多速率采样（226）
9.3.1  整数因子抽取（227）
9.3.2  整数因子内插（229）
9.3.3  按有理数因子I/D的采样率转换（230）
9.4  小波变换（231）
9.4.1  连续小波变换的定义（231）
9.4.2  连续小波变换性质（233）
9.4.3  离散小波变换（234）
9.4.4  小波变换与多分辨分析（235）
9.4.5  小波分析与框架理论（237）
9.4.6  小波的分类（239）
9.5  小波的应用（241）

9.6  MATLAB应用（242）
本章小结（247）
习题（247）
参考文献（248）

内容摘要
本书系统介绍了数字信号处理的基本理论、方法和应用案例，主要包括离散时间信号与离散时间系统的描述和时域分析、离散时间信号与离散时间系统的频域分析方法和复频域分析方法、有限冲激响应（FIR）与无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计以及MATLAB在数字信号处理中的实现方法。为了使读者更好地领悟数字信号处理的内涵，本书以离散傅里叶变换（DFT）和数字滤波器设计为两条主线，突出概念和公式中所蕴含的基本思想与技巧，着重揭示概念的来源与背景，同时对于若干发展特别迅速、应用越来越广泛的现代信号处理的分支也予以介绍。书中配有丰富的例题和习题，同时采用二维码技术，实现重要知识点的补充和扩展，便于读者自学。

主编推荐
付华，辽宁工程大学教授。中国煤炭工业信息与自动化专业委员会委员，辽宁省仪器学科教学指导委员会委员。主持完成国家863项目、国家自然科学基金项目、*博士点基金、博士后基金、辽宁省科技攻关项目、辽宁省重大科技项目、省创新团队项目、优秀人才项目等40余项，主持完辽宁省教改项目、省十一五、十二五教学科研项目多项。

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