信号处理引论

出版者:电子工业出版社

作者:麦克莱伦

页数:495

译者:周利清

出版时间:2005-4

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787121006371

丛书系列:国外电子与通信教材系列

具体描述

本书力求透彻地讲解信号处理的基本原理，其结构是：从简单的连续时间正弦信号到离散时间信号和系统，然后再返回到连续时间信号。本书前八章详细讨论了连续时间正弦信号和它们的复指数表达式；引入频谱和傅里叶级数的概念；研究抽样正弦信号的方法，阐述离散信号和离散系统的特性；由FIR滤波器引出最基本的线性系统概念；导出并阐述了频率响应这一关键概念；然后引出z变换和IIR系统。之后又回到了连续时间信号和系统，引出卷积以及连续时间系统的频率响应，进行关于傅里叶变换的讨论。最后讨论了信号处理在线性滤波、调制和频谱分析等方面的应用。本书非常重视实验，包含许多新的实验课题，如滤波、傅里叶级数以及模拟和数字通信，特别是多媒体方面的课题；还采用了很多新的论证方法，具有可视性；本书纳入了数以百计的课后作业习题和解答；并且包含MATLAB编程和许多新的计算机演示实例。随书附带的光盘记录了本课程的全部内容，包括书中的练习、实验、例题以及课堂上使用的演示程序和动画制作、实验室测试工具和课后作业的解答，这些资料提供了超越公式概念的直观的新方法，能够很好地帮助我们理解信号处理的原理及方法。

本书是作者根据他们近十年的教学和研究工作成果写成的，可以作为许多高校电气和计算机工程专业二年级本科生的教科书，同样适合在科学和技术等领域从事信号处理工作的科技人员阅读。

作者简介

James H.McClellan于1973年在美国赖斯大学获博士学位。1973年到1974年间作为MIT林肯实验的研究人员，之后成为MIT的电气工程和计算机科学教授。McClellan教授是IEEE会士，于1987荣获ASSP技术成就奖，1996年获得信号处理社会奖。他从1987年起在佐治亚理工学院任教，对大学本科教育课程的发展十分重视，是“Number Theory in Digital Signal Processing”、“Computer-Based Exercises for Signal Processing”和“DSP First：A Multimedia Approach”等书的合著者。McClellan教授现在的研究兴趣是数字信号处理的两个领域：传感器阵列处理的算法，以及数字信号处理设计的计算机软件。

目录信息

第1章 引言
1.1 信号的数学表示
1.2 系统的数学表示
1.3 关于系统的思考
1.4 下一步
第2章 正弦信号
2.1 音叉实验
2.2 正弦和余弦函数回顾
2.3 正弦信号
2.3.1 频率与周期的关系
2.3.2 相移和时移
2.4 正弦信号的抽样和重构
2.5 复指数和复振幅矢量
2.5.1 复数的回顾
2.5.2 复指数信号
2.5.3 旋转复振幅描述
2.5.4 逆欧拉公式
2.6 复振幅矢量相加
2.6.1 复数的加法
2.6.2 复振幅加法规则
2.6.3 复振幅加法规则举例
2.6.4 复振幅的MATLAB演示
2.6.5 复振幅加法规则小结
2.7 音叉的物理学
2.7.1 物理学定律的公式
2.7.2 微分方程的一般解
2.7.3 听音调
2.8 时间信号
2.9 小结和要点
2.10 习题
第3章 频谱表示
3.1 正弦信号之和的频谱
3.1.1 符号变化
3.1.2 频谱的图形描绘
3.2 拍音
3.2.1 正弦信号相乘
3.2.2 拍音波形
3.2.3 幅度调制
3.3 周期波形
3.3.1 合成元音
3.3.2 非周期信号的例子
3.4 傅里叶级数
3.4.1 傅里叶级数：分析
3.4.2 傅里叶级数推导
3.5 傅里叶级数的频谱
3.6 周期信号的傅里叶分析
3.6.1 方波
3.6.2 方波的频谱
3.6.3 方波的综合
3.6.4 三角波
3.6.5 三角波的综合
3.6.6 傅里叶综合的收敛性
3.7 时间-频率谱
3.7.1 分级频率
3.7.2 谱图分析
3.8 频率调制：线性调频信号
3.8.1 线性调频或线性扫频
3.8.2 对瞬时频率的进一步考察
3.9 小结和要点
3.10 习题
第4章 抽样和混叠
4.1 抽样
4.1.1 抽样正弦信号
4.1.2 混淆的概念
4.1.3 离散时间信号的频谱
4.1.4 抽样定理
4.1.5 理想的重构
4.2 抽样和重构的频谱观察
4.2.1 由抽样得到的离散时间信号的频谱
4.2.2 过抽样
4.2.3 欠抽样所引起的混叠
4.2.4 欠抽样所引起的折叠
4.2.5 最大重构频率
4.3 频闪灯演示
4.3.1 频谱解释
4.4 离散到连续的转换
4.4.1 用脉冲进行内插
4.4.2 零阶保持内插
4.4.3 线性内插
4.4.4 立方样条内插
4.4.5 过抽样辅助内插
4.4.6 理想的限带内插
4.5 抽样定理
4.6 小结和要点
4.7 习题
第5章 FIR滤波器
5.1 离散时间系统
5.2 运行平均滤波器
5.3 一般的FIR滤波器
5.3.1 FIR滤波的一个图解
5.3.2 单位冲激响应
5.3.3 卷积与FIR滤波器
5.4 FIR滤波器的实现
5.4.1 结构单元
5.4.2 框图
5.5 线性时不变系统
5.5.1 时不变性
5.5.2 线性
5.5.3 FIR情况
5.6 卷积与LTI系统
5.6.1 卷积和的导出
5.6.2 LTI系统的一些性质
5.7 级联的LTI系统
5.8 FIR滤波的例子
5.9 小结和要点
5.10 习题
第6章 FIR滤波器的频率响应
6.1 FIR系统的正弦响应
6.2 叠加与频率响应
6.3 稳态和暂态响应
6.4 频率响应的性质
6.4.1 冲激响应与差分方程的关系
6.4.2 Н()的周期性
6.4.3 共轭对称性
6.5 频率响应的图像表示
6.5.1 延迟系统
6.5.2 一阶差分系统
6.5.3 一个简单的低通滤波器
6.6 级联的LTI系统
6.7 运行平均滤波
6.7.1 描绘频率响应
6.7.2 幅度和相位的级联
6.7.3 实验：平滑一幅图像
6.8 对抽样的连续时间信号滤波
6.8.1 例子：低通平均器
6.8.2 对延迟的解释
6.9 小结和要点
6.10 习题
第7章 z变换
7.1 z变换的定义
7.2 z变换和线性系统
7.2.1 FIR滤波器的z变换
7.3 z变换的性质
7.3.1 z变换的叠加性质
7.3.2 z变换的时延性质
7.3.3 一般的z变换公式
7.4 作为一种运算符的z变换
7.4.1 单位延迟算符
7.4.2 算子符号
7.4.3 框图中的算子符号
7.5 卷积与z变换
7.5.1 级联系统
7.5.2 z多项式的因式分解
7.5.3 反卷积
7.6 z域与 域之间的关系
7.6.1 z平面与单位圆
7.6.2 H(z)的零点和极点
7.6.3 H(z)的零点的意义
7.6.4 无效滤波器
7.6.5 z与 之间的图形关系
7.7 有效滤波器
7.7.1 L点运行-和滤波器
7.7.2 复数带通滤波器
7.7.3 实系数带通滤波器
7.8 实际的带通滤波器设计
7.9 线性相位滤波器的性质
7.9.1 线性相位条件
7.9.2 FIR线性相位系统的零点的位置
7.10 小结和要点
7.11 习题
第8章 IIR滤波器
8.1 一般的IIR差分方程
8.2 时域响应
8.2.1 IIR滤波器的线性和时不变性
8.2.2 一阶IIR系统的冲激响应
8.2.3 对有限长度输入的响应
8.2.4 一阶递归系统的阶跃响应
8.3 IIR滤波器的系统函数
8.3.1 一般的一阶情况
8.3.2 系统函数和框图结构
8.3.3 与冲激响应的关系
8.3.4 方法的小结
8.4 极点和零点
8.4.1 在原点或者无穷远点的极点或零点
8.4.2 极点位置和稳定性
8.5 IIR滤波器的频率响应
8.5.1 用MATLAB来得到频率响应
8.5.2 系统函数的三维图像
8.6 三个域
8.7 z反变换和一些应用
8.7.1 再谈一阶系统的阶跃响应
8.7.2 z反变换的一般过程
8.8 稳态响应和稳定性
8.9 二阶滤波器
8.9.1 二阶滤波器的z变换
8.9.2 二阶IIR系统的结构
8.9.3 极点和零点
8.9.4 二阶IIR系统的冲激响应
8.9.5 复数极点
8.10 二阶IIR滤波器的频率响应
8.10.1 通过MATLAB来得到频率响应
8.10.2 3 dB带宽
8.10.3 系统函数的三维图像
8.11 一个IIR低通滤波器的例子
8.12 小结和要点
8.13 习题
第9章 连续时间信号和LTI系统
9.1 连续时间信号
9.1.1 两边都有无限长度的信号
9.1.2 单边信号
9.1.3 有限长度信号
9.2 单位冲激
9.2.1 冲激的抽样性质
9.2.2 数学严密性
9.2.3 工程实际性
9.2.4 单位阶跃信号的导数
9.3 连续时间系统
9.3.1 一些基本的连续时间系统
9.3.2 连续时间输出
9.3.3 类比离散时间系统
9.4 线性时不变系统
9.4.1 时不变性
9.4.2 线性
9.4.3 卷积积分
9.4.4 卷积的性质
9.5 基本的LTI系统的冲激响应
9.5.1 积分器
9.5.2 微分器
9.5.3 理想的延迟
9.6 冲激的卷积
9.7 计算卷积积分
9.7.1 延迟的单位阶跃输入
9.7.2 离散卷积的计算
9.7.3 方形脉冲输入
9.7.4 很窄的方形脉冲输入
9.7.5 关于卷积例子的讨论
9.8 LTI系统的性质
9.8.1 级联和并联组合
9.8.2 卷积的微分和积分
9.8.3 稳定性和因果性
9.9 用卷积来消除多路径失真
9.10 小结
9.11 习题
第10章 频率响应
10.1 LTI系统的频率响应函数
10.1.1 描绘频率响应的图像
10.1.2 幅度和相位变化
10.2 实正弦信号的响应
10.2.1 余弦输入
10.2.2 H(jw)的对称性
10.2.3 对正弦信号的一般和的响应
10.2.4 周期的输入信号
10.3 理想的滤波器
10.3.1 理想的延迟系统
10.3.2 理想的低通滤波器
10.3.3 理想的高通滤波器
10.3.4 理想的带通滤波器
10.4 理想滤波器的应用
10.5 时域或者频域
10.6 小结和前景
10.7 习题
第11章 连续时间傅里叶变换
11.1 傅里叶变换的定义
11.2 傅里叶变换和频谱
11.2.1 傅里叶级数的极限
11.3 傅里叶变换的存在和收敛性
11.4 傅里叶变换对的例子
11.4.1 右边实指数信号
11.4.2 矩形脉冲信号
11.4.3 限带信号
11.4.4 时间冲激或者频率冲激
11.4.5 正弦信号
11.4.6 周期信号
11.5 傅里叶变换对的性质
11.5.1 标度特性
11.5.2 傅里叶变换对的对称性
11.6 卷积特性
11.6.1 频率响应
11.6.2 卷积的傅里叶变换
11.6.3 运用卷积特性的例子
11.7 基本的LTI系统
11.7.1 时延
11.7.2 微分
11.7.3 微分方程所描述的系统
11.8 相乘特性
11.8.1 一般的信号相乘性质
11.8.2 频移特性
11.9 傅里叶变换性质和傅里叶变换对列表
11.10 傅里叶变换用于多路径分析
11.11 小结
11.12 习题
第12章 滤波、调制和抽样
12.1 线性时不变系统
12.1.1 级联和并联结构
12.1.2 理想的延迟
12.1.3 频选滤波器
12.1.4 在频域中滤波的例子
12.1.5 对LTI滤波器的作用进行补偿
12.2 正弦波振幅调制
12.2.1 双边带振幅调制
12.2.2 具有发射载波的DSBAM系统
12.2.3 频分复用
12.3 抽样和重构
12.3.1 抽样定理与混叠
12.3.2 限带信号的重构
12.3.3 限带内插
12.3.4 理想的C/D转换器和D/C转换器
12.3.5 离散时间傅里叶变换
12.3.6 DTFT的反变换
12.3.7 连续时间信号的离散时间滤波
12.4 小结
12.5 习题
第13章 频谱计算
13.1 有限的傅里叶和
13.2 不同的傅里叶变换
13.2.1 DTFT与CTFT之间的关系
13.2.2 DFT与DTFT之间的关系
13.2.3 DFT与CTFT之间的关系
13.3 时域加窗
13.4 对正弦信号之和的分析
13.4.1 加窗正弦信号的DTFT
13.5 离散傅里叶变换
13.5.1 DFT的反变换
13.5.2 DFT表示的小结
13.5.3 快速傅里叶变换
13.5.4 负频率与DFT
13.5.5 DFT举例
13.6 有限长度信号的频谱分析
13.7 周期信号的频谱分析
13.8 谱图
13.8.1 谱图显示
13.8.2 MATLAB中的谱图
13.8.3 已抽样的周期信号的谱图
13.8.4 谱图的分辨率
13.8.5 音阶的谱图
13.8.6 语音信号的谱图
13.8.7 滤波后的语音信号
13.9 快速傅里叶变换
13.9.1 FFT的推导
13.10 小结和要点
13.11 习题
附录A 复数
附录B MATLAB编程
附录C 实验课题
附录D CD-ROM演示
索引
· · · · · · (收起)

读后感

很通俗易懂嘛 怎么没几个人看呢 书不厚 讲的都是最重要最基础的 光盘里资料也很多 抱歉，你的评论太短了 抱歉，你的评论太短了抱歉，你的评论太短了 抱歉，你的评论太短了 抱歉，你的评论太短了 抱歉，你的评论太短了 抱歉，你的评论太短了抱歉，你的评论太短了 抱歉，你的评论...

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用户评价

这本书的作者显然对教学方法有着深刻的理解，他采用了多层次的讲解策略，使得不同知识背景的读者都能从中获益。对于高等院校的本科生而言，前几章对采样定理和Z变换的阐述，逻辑严密且推导过程详尽无遗，足以支撑其完成后续课程的学习。而对于研究生或专业研究人员，书中关于高阶谱估计方法，比如最大熵谱估计（MEM）和多窗口法（MTM）的介绍，则展现了相当的深度和前沿性。最让我感到惊喜的是，作者在讲解中嵌入了大量的“历史注释”和“学术争议”的讨论。比如，在介绍维纳滤波时，他会简要提及该方法在特定噪声模型下的局限性，并引导读者思考更现代的卡尔曼滤波等方法。这种设置不仅丰富了知识的广度，也培养了读者批判性思考的习惯，让人在学习知识点的同时，也了解了学科发展的脉络和挑战。

这本书的排版简直是一场视觉盛宴，让人爱不释手。从纸张的触感到油墨的质感，每一个细节都透露出匠心。封面设计简洁却充满力量，初次翻阅时，我就被其严谨的逻辑结构和清晰的脉络所吸引。作者在引导读者进入复杂理论的初期，运用了大量生动的比喻和现实世界的例子，使得那些抽象的数学概念仿佛触手可及。比如，在介绍傅里叶分析时，他并没有直接抛出复杂的积分公式，而是从音乐频谱的分解讲起，那种循序渐进的引导方式，极大地降低了初学者的畏难情绪。而且，书中大量的图示清晰无比，几何意义和物理意义的结合得非常巧妙，让人在理解公式背后的原理时，思路豁然开朗。装帧的耐用性也值得称赞，即使是经常翻阅和做笔记，书本的边角依然保持着良好的形态，这对于需要反复研读的工具书来说至关重要。整体而言，这是一本在“阅读体验”上做得非常出色的教材，让学习过程本身也成为一种享受，而非煎熬。

与其他教材相比，这本书在对概念进行定义时的精确性达到了近乎苛刻的程度。很多教材为了简化叙述，往往会在关键定义上模糊处理，导致读者在应用时产生歧义。但在这本书中，无论是对“相关性”的定义，还是对“功率谱密度”的严格数学表述，都力求无懈可击。例如，在讨论随机过程时，作者非常谨慎地区分了窄带信号与宽带信号的特性，并针对性地给出了适用于不同场景下的分析工具。这种对严谨性的坚持，使得这本书成为了一本极佳的“参考手册”。每当我在处理一个具体的信号处理问题，对某个术语或公式的严格定义产生疑问时，翻阅这本书，总能找到最权威、最无二义的解答。这种信赖感，是很多流传不广的教材所无法比拟的，它保证了读者构建的知识体系是坚实而可靠的。

我是一名在职工程师，这次购买这本书的初衷是想系统性地回顾和弥补自己在数字滤波设计方面的知识盲区。坦率地说，市面上很多教材在理论深度上要么过于浅尝辄止，要么则过度沉溺于纯数学推导，实用性不强。然而，这本书的平衡掌握得极其到位。它在深入讲解 IIR 和 FIR 滤波器设计原理时，不仅详细分析了它们的稳定性和收敛性，更重要的是，它提供了大量的 MATLAB 示例代码和仿真结果分析。我特别欣赏作者在讲解窗口函数设计时，对于不同窗口（如汉宁窗、海明窗）在频率分辨率和旁瓣抑制之间的权衡取舍进行了细致的对比，并给出了明确的设计指导方针。这些内容对于我目前工作中遇到的频谱泄漏和噪声抑制问题提供了直接的解决方案思路。这本书与其说是一本理论书，不如说是一本“可操作的知识库”，它架起了理论与工程实践之间那座坚实的桥梁。

从内容组织上来看，这本书的结构是高度模块化和递进式的，这极大地提高了学习的效率。它没有将所有内容一股脑地堆砌在一起，而是匠心独运地将傅里叶变换、小波分析和线性预测这三大核心支柱分阶段、有侧重地展开。尤其令人印象深刻的是，作者在引入小波分析时，并没有直接跳入多分辨率分析的复杂框架，而是先通过对传统傅里叶分析在瞬态信号处理上的不足进行剖析，从而自然而然地引出小波变换的必要性。这种“提出问题——分析不足——引入新工具”的教学逻辑，非常符合人类学习的自然规律。读者在阅读过程中，会清晰地感知到每一种新工具的出现都是为了解决前一个工具无法解决的特定难题，而不是为了炫耀新的数学技巧。这种有目的性的知识呈现方式，让学习的内在驱动力持续高涨。

根据已经有的基础 没用太多时间 主要是从不同的侧面进一步理解信号处理 还在里面看到了Dirichlet函数的来源

根据已经有的基础 没用太多时间 主要是从不同的侧面进一步理解信号处理 还在里面看到了Dirichlet函数的来源

很不错的入门书籍，并给出了很简要的数学基础复习，几乎不需要什么相关知识便能够看懂 当然，感觉有些地方的翻译不是太顺口，不影响理解

根据已经有的基础 没用太多时间 主要是从不同的侧面进一步理解信号处理 还在里面看到了Dirichlet函数的来源

很不错的入门书籍，并给出了很简要的数学基础复习，几乎不需要什么相关知识便能够看懂 当然，感觉有些地方的翻译不是太顺口，不影响理解