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斌 著，杨 口述

图书标签:

• 信号处理
• 信号分析
• 傅里叶变换
• 数字信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• MATLAB
• 滤波
• 系统分析
• 时域分析

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121219009

版次：01

商品编码：11405188

包装：平装

丛书名： 全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2014-03-01

页数：220

正文语种：中文

内容简介

本书主要介绍信号分析与处理的基本原理、方法及应用，并改变对应课程传统的学习和讲授视角，以“信号分析”为主题视角，按照“课程整体的认识―信号的时域分析―信号的频域分析―信号的复频域分析”的线索与顺序组织和整合课程内容和结构，让学生以信号分析与处理为主线学习和理解整个课程内容；并在讨论完信号分析与处理的基本理论之后，再探讨信号在系统分析中的应用，以及信号分析与处理中常用的工具―滤波器；最后讲述随机信号处理和信号分析与处理的仿真实验。整本教材编写自然顺畅，契合学生学习思维的习惯，同时也兼顾内容的完整性和课程的工程性。

作者简介

杨述斌教授，武汉工程大学电气信息学院专职教师，在华中科技大学电子通信专业取得硕士研究生学位，十多年来一直从事信号处理等课程教学；主编《数字信号处理》等教材两部；在教学方面多次获得教学优秀奖、“三育人”先进个人奖，指导的本科生毕业设计和研究生毕业论文获得优秀奖等。

目录

目 录
第1章 绪论 1
1．1 信号及其分类 1
1．1．1 信号的描述 1
1．1．2 信号的分类 1
1．2 信号分析与处理系统简介 3
1．3 信号分析与处理的目的和内容 4
1．4 信号分析与处理的发展和应用 4
第2章 信号的时域分析 7
2．1 信号的描述 7
2．2 信号的运算 8
2．3 信号的分解 12
习题 15
第3章 信号的频域分析 17
3．1 连续信号的频域分析 17
3．1．1 周期信号的傅里叶级数 17
3．1．2 非周期信号的傅里叶变换 23
3．1．3 傅里叶变换的性质 28
3．2 离散信号的频域分析 33
3．2．1 序列傅里叶变换（DTFT） 34
3．2．2 周期序列的离散傅里叶级数（DFS） 38
3．2．3 离散傅里叶变换（DFT） 44
3．3 能量谱与功率谱 52
习题 54
第4章 快速傅里叶变换 57
4．1 FFT的基本思想 57
4．1．1 直接计算DFT的运算量分析 57
4．1．2 改进途径 58
4．2 按时间抽取（DIT）的基-2FFT算法 59
4．2．1 算法原理 59
4．2．2 蝶形、同址、变址运算 63
4．3 按频率抽取（DIF）的基-2FFT算法 68
4．3．1 算法原理 68
4．3．2 按频率抽取法的运算特点 70
4．4 快速傅里叶反变换 71
4．5 快速傅里叶变换FFT的应用 72
4．5．1 利用FFT对信号进行谱分析 72
4．5．2 线性卷积的FFT算法 78
习题 79
第5章 信号的复频域分析 81
5．1 连续信号的复频域分析――拉普拉斯变换 81
5．1．1 拉普拉斯变换 81
5．1．2 拉普拉斯变换的性质 82
5．2 离散信号的复频域分析――Z变换 86
5．2．1 Z变换 86
5．2．2 Z变换的基本性质和定理 87
5．2．3 Z反变换的方法 91
5．3 Z变换、拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 93
习题 94
第6章 抽样理论 96
6．1 时域抽样理论 96
6．1．1 理想抽样 96
6．1．2 信号的重建 99
6．1．3 离散时间信号的抽样 100
6．2 抽样Z变换――频域抽样理论 102
习题 107
第7章 信号处理基础 108
7．1 系统及其性质 108
7．1．1 系统的概念 108
7．1．2 系统的分类及描述 109
7．2 信号的线性系统处理 111
7．2．1 时域分析法 111
7．2．2 频域分析法 115
7．2．3 复频域分析法 116
7．3 有限字长效应及量化误差 119
7．3．1 有限字长效应 120
7．3．2 信号的量化误差 121
7．3．3 A/D变换器中的量化效应 123
习题 124
第8章 滤波器 126
8．1 滤波器概述 126
8．2 模拟滤波器 130
8．2．1 理想低通滤波器的频率响应 130
8．2．2 巴特沃兹低通滤波器 131
8．2．3 切比雪夫滤波器 133
8．3 数字滤波器 134
8．3．1 数字滤波器的基本概念 134
8．3．2 IIR数字滤波器 134
8．3．3 FIR数字滤波器 149
习题 163
第9章 随机信号 165
9．1 随机信号的时域描述 165
9．1．1 随机信号的四种形式 165
9．1．2 时域离散随机信号的统计描述 166
9．1．3 随机序列的数字特征 167
9．2 随机信号的频域分析 168
9．2．1 平稳随机过程的功率谱密度性质 168
9．2．2 白噪声 168
9．3 典型随机信号 169
9．4 随机信号通过线性系统的分析 171
9．4．1 线性系统的基本理论 172
9．4．2 随机过程通过线性系统 172
9．4．3 白噪声通过线性系统 173
习题 176
第10章 MATLAB仿真实验 177
10．1 MATLAB简介 177
10．2 信号的产生及运算与图示 178
10．2．1 信号的产生与图示 178
10．2．2 信号的运算 188
10．3 微分和差分方程的求解 189
10．3．1 微分方程的求解 189
10．3．2 差分方程的求解 191
10．4 连续时间信号的频谱分析 192
10．4．1 直接调用专用函数法 192
10．4．2 傅里叶变换的数值计算实现法 193
10．5 离散时间信号的频谱分析 195
10．5．1 求取离散系统频率响应 195
10．5．2 离散傅里叶变换和反变换 197
10．6 连续时间信号的复频域分析 199
10．6．1 部分分式展开 199
10．6．2 拉普拉斯变换和反变换 199
10．6．3 求系统零、极点及系统特性 200
10．7 离散系统的复频域分析 201
10．7．1 正/反Z变换 201
10．7．2 离散系统的单位阶跃响应函数：dstep 202
10．8 IIR数字滤波器的设计 203
10．9 FIR数字滤波器的设计 206
参考文献 209

前言/序言

《信息时代的声音地图：现代通信的基石》 在当今这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不被海量的数据和信号所包围。从智能手机传递的语音信息，到卫星导航提供的精准定位，再到无线网络编织的数字世界，这一切的背后都离不开一种强大的技术支撑——信息处理。而《信息时代的声音地图：现代通信的基石》正是这样一本深入浅出、洞察全局的著作，它将带领读者踏上一段探索信息如何被捕捉、转化、传输和理解的奇妙旅程。 本书并非一本枯燥的理论堆砌，而是以一种引人入胜的方式，勾勒出信息处理技术在现代社会中的脉络与贡献。它从最基础的信号概念出发，解释了什么是信号，它们如何携带信息，以及我们在日常生活中接触到的各种信号——声波、光波、电磁波等等——是如何被量化和表示的。作者并没有止步于此，而是巧妙地引入了信号的“语言”，即数学模型。我们将在书中看到，傅里叶变换、拉普拉斯变换等看似深奥的数学工具，是如何成为理解和分析复杂信号的“密码本”，帮助我们揭示信号的内在结构和频率特性。 更进一步，本书将重点阐述信息如何在信号的载体上传输。这涉及到复杂的调制与解调技术。读者将了解到，如何将有用的信息“打包”到载波信号中，使其能够跨越遥远的距离，并通过各种信道（如空气、光纤、电缆）稳定地传播。反之，接收端又如何精准地“拆包”，恢复出原始的信息。这就像是为每一种信息量身定制了不同的“快递方式”，确保它们能够安全、高效地送达目的地。本书将深入剖析各种调制方式的原理与优劣，例如模拟调制（AM、FM）和数字调制（ASK、FSK、PSK、QPSK）等，并探讨它们在不同通信场景下的应用。 然而，信号在传输过程中并非一帆风顺，噪声和干扰是不可避免的挑战。本书将花费大量篇幅，揭示这些“不速之客”是如何侵蚀信号的完整性，以及我们又是如何利用各种技术来抵御它们的。从滤波器的设计，到信道编码的纠错机制，再到自适应均衡技术，读者将领略到工程师们的智慧，他们如何巧妙地“净化”信号，还原出清晰、准确的信息。这就像是在嘈杂的环境中，努力辨别出其中一句重要的话语，需要精妙的策略和强大的工具。 本书的价值不仅在于解释了“如何做”，更在于阐释了“为何如此”。作者将信息处理技术置于更广阔的时代背景下，探讨了它如何驱动了现代通信的革命。从最初的电话、电报，到今天的5G、Wi-Fi，再到未来的万物互联，每一步的技术飞跃，都离不开对信号更深刻的理解和更精细的处理。读者将看到，正是因为有了这些核心技术，我们才能够实现即时全球通信，享受高质量的影音娱乐，并依赖精确的导航系统。 此外，《信息时代的声音地图：现代通信的基石》还将触及信息处理在其他领域的广泛应用。例如，在医疗诊断中，超声波、CT扫描等成像技术，其根本原理便是对回波信号进行处理；在音频工程中，数字音频的录制、编辑、压缩，无不涉及复杂的信号处理算法；在遥感技术中，卫星和无人机捕捉到的遥感信号，经过处理后才能描绘出地球的“数字画像”。本书将通过生动的案例，展现信息处理技术的“触角”已经延伸到我们生活的方方面面。 本书的语言风格严谨又不失趣味，既有对技术原理的深入讲解，也有对实际应用的生动描绘。作者善于运用类比和比喻，将抽象的概念变得直观易懂。对于初学者，它提供了一个清晰的学习路径，循序渐进地引导他们进入信息处理的殿堂；对于有一定基础的读者，它则能提供新的视角和更深的理解，帮助他们洞悉技术的本质。 总而言之，《信息时代的声音地图：现代通信的基石》不仅仅是一本技术书籍，更是一幅描绘现代社会运转逻辑的“声音地图”。它揭示了信息如何以我们看不见摸不着的方式，塑造着我们的生活，连接着世界。阅读此书，如同掌握了一把开启信息时代奥秘的钥匙，让我们能够更清晰地理解这个瞬息万变的数字世界，并为未来的技术发展和创新打下坚实的基础。它将激发读者对科学技术的热情，对信息流动的思考，以及对技术改变世界的无限想象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字《信号分析与处理》就足以勾起我的好奇心。我一直认为，我们身处在一个被各种信号包围的世界，从手机通信到医学诊断，信号无处不在，而理解它们是理解这个世界的关键。 我期望这本书能够提供一个系统性的框架，来帮助我理解不同类型信号的生成机制、传播特性以及它们所携带的信息。 我特别希望书中能够详细介绍离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的原理和应用。 这是数字信号处理中最核心的技术之一，对于频谱分析、滤波、调制解调等都有着至关重要的作用。 我希望作者能够用清晰的图示和具体的例子来阐述FFT的计算过程和优势，并展示它在实际工程中的应用，比如音频信号分析、图像处理等。 此外，我还对书中可能涉及到的信号压缩和编码技术很感兴趣。 在信息爆炸的时代，如何高效地存储和传输信号至关重要。 我希望书中能够介绍一些基本的信号压缩原理，比如霍夫曼编码、游程编码等，以及它们在实际应用中的效果。 整体而言，我希望这本书能够让我从一个“信号的观察者”转变为一个“信号的理解者”和“信号的操纵者”，为我在未来的学习和工作中处理和分析各种信号打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

拿到《信号分析与处理》这本书，我的第一感觉是它的厚重感，预示着内容的丰富和深入。我一直以来都对数字通信和信息传输有着强烈的好奇心，而信号分析与处理正是这一切的基石。 我非常希望这本书能够详细介绍各种信号的数学模型，例如正弦信号、指数信号等，以及如何通过这些模型来精确地描述现实世界中的信号。 我对书中关于卷积运算的讲解尤为期待，因为我知道它是理解线性时不变系统行为的关键。 我希望作者能够用清晰易懂的语言，配合详细的图示，来解释卷积的物理意义和计算方法，并展示它在系统响应、信号滤波等方面的广泛应用。 此外，我还对书中可能涉及到的随机信号分析部分抱有很大的兴趣。 随机信号在自然界和工程领域中无处不在，理解它们的统计特性，如均值、方差、自相关函数等，对于设计鲁棒的系统至关重要。 我希望书中能够提供关于随机信号生成模型、功率谱密度等概念的深入探讨，并解释如何利用这些工具来分析和处理实际的随机信号。 总体而言，我希望这本书能够让我对信号的数学描述和分析方法有一个全面的掌握，并为我未来深入研究通信系统、雷达系统等领域打下坚实的技术基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题是《信号分析与处理》，当我看到它的时候，立刻被吸引住了。我一直对声音、图像以及它们背后隐藏的信息非常着迷，而信号分析与处理无疑是理解这些现象的金钥匙。我设想这本书会深入浅出地介绍各种信号的特性，比如它们是如何产生的，又如何在时域和频域中表现出来的。 我特别期待书中关于傅里叶变换、拉普拉斯变换等核心概念的讲解，因为我知道这些工具是分析和理解信号的关键。我希望能看到清晰的数学推导，但更重要的是，这些理论能够与实际应用紧密结合。比如，在音频处理中，如何利用频谱分析来去除噪音，或者在图像处理中，如何通过信号分析来增强图像的细节。我还希望书中能包含一些实际的案例研究，展示这些技术如何在通信、医学成像、地球物理勘探等领域发挥作用。 毕竟，理论的意义在于应用，我渴望从这本书中获得能够解决实际问题的知识和技能，而不仅仅是抽象的公式。 我相信，通过阅读这本书，我能够构建起一个坚实的信号分析理论框架，并逐步掌握一系列实用的信号处理技术，为我未来在相关领域的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《信号分析与处理》这本书在我看来，与其说是一本教材，不如说是一扇通往广阔信号世界的窗口。我一直以来都对语音识别、图像压缩等技术充满向往，而这些都离不开对信号的深刻理解和巧妙处理。 我特别期待书中关于傅里叶变换之外的其他变换方法，比如Z变换，因为它在离散时间信号分析中的重要地位。 我希望书中能够详细介绍Z变换的性质、收敛域的概念，以及它在离散系统分析、滤波设计等方面的应用，最好能有丰富的例子来加以说明。 此外，我还对书中可能涉及到的自适应信号处理技术感到好奇。 随着技术的发展，很多信号源和信道都具有时变性，传统的固定滤波器可能无法满足需求。 我希望书中能够介绍一些自适应滤波器的基本原理，比如LMS算法，并解释它们是如何根据信号的统计特性自动调整滤波器参数，从而实现更好的信号增强或干扰抑制效果。 我认为，掌握这些高级的信号处理技术，将能帮助我应对更加复杂多变的实际问题。 最终，我希望这本书能够拓展我的视野，让我认识到信号分析与处理的无限可能性，并激发我进一步探索相关前沿技术的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，书名《信号分析与处理》也直观地展现了其核心内容。我初步翻阅了一下目录，发现它涵盖了从基础概念到高级应用的广泛主题。令我感到欣慰的是，这本书似乎并没有一上来就堆砌枯燥的数学公式，而是以一种循序渐进的方式引导读者进入信号的世界。 我很期待它在信号的分类、特性描述方面的详细阐述，例如离散信号与连续信号的区别，周期信号与非周期信号的判断，以及它们在实际生活中扮演的角色。 我还对书中关于采样定理的介绍抱有浓厚的兴趣，这是理解数字信号处理的关键一步。如果书中能够通过生动的比喻或图示来解释这个定理，那将极大地降低理解的门槛。 此外，我对书中可能涉及的滤波技术也充满期待，无论是低通、高通还是带通滤波器，它们在去除不需要的信号成分、提取有用信息方面都至关重要。 我希望这本书能够提供清晰的原理讲解和直观的滤波过程展示，让我能够理解不同滤波器的工作机制以及它们在信号去噪、信号增强等场景下的应用。 最终，我希望这本书能够让我对信号的本质有更深的认识，并为我未来在数字信号处理、模式识别等领域的研究打下坚实的基础。