信號處理原理及應(yīng)用

前言

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，信號處理理論和分析方法已應(yīng)用于許多領(lǐng)域和學科中。信號處理方面的課程，如“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”等不僅是無線電、通信、電子工程等專業(yè)的主干課程，也成為相關(guān)工科專業(yè)非常實用的課程?！　?1世紀的高等教學改革要求加強素質(zhì)教育，拓寬專業(yè)基礎(chǔ)，促進不同專業(yè)領(lǐng)域知識的交叉滲透。如何適應(yīng)新的課程體系改革，既注重將信號處理的知識體系貫穿銜接，又做到理論基礎(chǔ)和實踐應(yīng)用并舉，是《信號處理原理及應(yīng)用》編寫的出發(fā)點?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》以離散時間信號與系統(tǒng)的分析與設(shè)計為主線，適當補充連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的相關(guān)知識，在內(nèi)容編排上注意兩者的對稱性和統(tǒng)一性；同時注重補充有關(guān)數(shù)字信號處理系統(tǒng)實現(xiàn)和工程應(yīng)用方面的內(nèi)容，將理論方法和應(yīng)用習題及實驗指導(dǎo)相配合，增強理論和實際的有機結(jié)合。全書共分4部分，第1部分包括第1、2章，介紹信號處理的基本概念及連續(xù)時間信號與系統(tǒng)分析基礎(chǔ)；第2部分包括第3、4章，介紹時域離散信號與系統(tǒng)的時域和頻域分析方法，如離散時間信號和系統(tǒng)的描述方法、線性常系數(shù)差分方程、模擬信號數(shù)字處理方法及信號和系統(tǒng)的各種頻域分析方法（FT、ZT、DFF、FFT）；第3部分包括第5、6章，介紹數(shù)字濾波器的基本概念、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法，重點講述IIR數(shù)字濾波器設(shè)計和FIR，數(shù)字濾波器的基本理論和設(shè)計方法；第4部分包括第7、8、9章，介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)的軟、硬件實現(xiàn)技術(shù)和應(yīng)用方法，包括機械工程信號、語音信號和心電信號處理等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用實例，以及基于MATLAB應(yīng)用軟件設(shè)計的全部實驗內(nèi)容?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》編寫的特色有如下幾點?！　?．系統(tǒng)性與對稱性：在內(nèi)容選取上注重反映信號處理學科理論框架的系統(tǒng)性和對稱性，將連續(xù)時間信號與系統(tǒng)和離散時間信號與系統(tǒng)并行，充分體現(xiàn)兩種信號處理分析過程和手段的異同點和共通性，通過連續(xù)和離散信號與系統(tǒng)分析方法的對比和銜接，幫助讀者加深理解兩種信號和系統(tǒng)分析的基本理論和方法?！　?．理論性與實踐性：結(jié)合學科的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的變革，注重理論聯(lián)系實踐，通過課后習題、應(yīng)用舉例和實驗設(shè)計來體現(xiàn)知識在工程中的應(yīng)用方法，培養(yǎng)學生濃厚的學習興趣和科學的思維方式，實現(xiàn)知識到能力的提升?！　?．靈活性與可剪裁性：在選材上注重各部分章節(jié)的獨立與統(tǒng)一，內(nèi)容銜接的梯度小，從章節(jié)的排列、例題習題選取、章節(jié)呼應(yīng)、實驗設(shè)計幾方面，將知識的系統(tǒng)性和教材的可裁減性統(tǒng)一起來，適合不同專業(yè)不同層次教學與讀者的需要?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》適合電氣工程類及相關(guān)工程技術(shù)專業(yè)的本科生和科研人員在缺少信號與系統(tǒng)先修知識的情況下，學習數(shù)字信號處理的基本概念和分析方法，同時了解信號處理系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)知識?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》的參考學時數(shù)為60學時，如學時不夠，建議只講授前六章，即利用少量學時適當補充連續(xù)信號與系統(tǒng)的基本知識（第2章），再著重學習數(shù)字信號處理的理論方法和體系（第3、4、5、6章），并與連續(xù)信號處理方法有機統(tǒng)一與呼應(yīng)，最后利用少量學時或配合教學實踐環(huán)節(jié)了解和掌握信號處理的實現(xiàn)和應(yīng)用方法（第7、8、9章）?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》由謝平主編。第5、6章由王娜編寫，第8、9章由林洪彬編寫，其余各章由謝平編寫?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》初稿承燕山大學楊鼎才副教授的精心審閱，并提出了許多寶貴意見，作者在此表示衷心的感謝?！　∠抻谒胶凸ぷ髦械氖韬?，書中難免有錯誤與不妥之處，誠懇地歡迎讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《信號處理原理及應(yīng)用》以信號處理的基本原理和應(yīng)用技術(shù)為主線，將“離散時間信號與系統(tǒng)分析”和“連續(xù)時間信號與系統(tǒng)分析”融為一體，注重知識結(jié)構(gòu)的對稱性和統(tǒng)一性，注重理論與實際的有機結(jié)合?！　∪珪饕榻B了以下內(nèi)容：信號的定義和信號處理系統(tǒng)簡介；連續(xù)時間信號和系統(tǒng)分析基礎(chǔ)；離散時間信號和系統(tǒng)的時域和頻域分析方法，包括線性卷積、差分方程及其求解、傅里葉變換、z變換等；數(shù)字濾波器設(shè)計基礎(chǔ)，包括模擬濾波器的基本概念及設(shè)計方法、數(shù)字濾波器的基本概念及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；數(shù)字濾波器設(shè)計，包括IIR數(shù)字濾波器和FR數(shù)字濾波器設(shè)計方法；數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成及軟硬件實現(xiàn)；數(shù)字信號處理的應(yīng)用舉例及基于MATLAB的上機實驗?！　　缎盘柼幚碓砑皯?yīng)用》可作為大學本科測試計量、自動控制、電力電子、計算機等有關(guān)專業(yè)的教材，還可供通信、雷達、聲納、丁業(yè)測試、生物醫(yī)學等領(lǐng)域的科技工作者作為信號處理理論基礎(chǔ)參考書。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 信號1.1.1 信號的定義1.1.2 信號的描述1.1.3 信號的分類1.2 信號處理系統(tǒng)簡介1.2.1 信號處理的目的1.2.2 信號處理系統(tǒng)的分類1.3 《信號處理原理及應(yīng)用》的主要內(nèi)容體系小結(jié)習題第2章 連續(xù)時間信號與系統(tǒng)分析基礎(chǔ)2.1 連續(xù)時間信號的基本知識2.1.1 典型連續(xù)信號2.1.2 連續(xù)信號的運算2.2 連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的時域分析2.2.1 連續(xù)信號的分解2.2.2 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學模型——微分方程2.2.3 連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng)形式2.3 連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析。2.3.1 周期信號的傅里葉級數(shù)分析2.3.2 非周期信號的傅里葉變換2.3.3 傅里葉變換的性質(zhì)2.3.4 連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析方法2.4 連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析2.4.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換2.4.2 拉普拉斯變換的收斂域和基本性質(zhì)2.4.3 連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法小結(jié)習題第3章 離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析3.1 連續(xù)信號離散化與時域采樣定理3.2 離散時間信號與系統(tǒng)的基本知識3.2.1 離散時間信號的常用形式與基本運算3.2.2 離散時間系統(tǒng)的定義與分類3.3 線性時不變系統(tǒng)的卷積關(guān)系3.3.1 單位取樣響應(yīng)與線性卷積的定義及計算3.3.2 線性卷積的性質(zhì)和作用3.4 離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型——差分方程3.4.1 線性常系數(shù)差分方程3.4.2 差分方程的求解小結(jié)習題第4章 離散時間信號與系統(tǒng)的頻域分析4.1 手列的傅里葉變換4.1.1 周期序列的離散傅里葉級數(shù)4.1.2 非周期序列的傅里葉變換4.1.3 序列傅里葉變換的性質(zhì)4.2 序列的Z變換4.2.1 z變換的引出和定義4.2.2 Z變換的收斂域4.2.3 逆z變換及其求法4.2.4 Z變換的性質(zhì)和定理4.2.5 利用Z變換求解差分方程4.2.6 利用z變換分析信號與系統(tǒng)的頻率特性4.3 離散傅里葉變換及其快速算法4.3.1 離散傅里葉變換的引出和定義4.3.2 離散傅里葉變換的性質(zhì)4.3.3 DFT的應(yīng)用4.3.4 離散傅里葉變換的快速算法4.4 各種頻域變換問的關(guān)系4.4.1 不同形式傅里葉變換的對比4.4.2 z變換與拉氏變換的關(guān)系4.4.3 序列的Z變換與傅氏變換的關(guān)系4.4.4 序列的z變換與離散傅里葉變換的關(guān)系4.5 頻域取樣定理小結(jié)習題第5章 濾波器基礎(chǔ)5.1 模擬濾波器的基本概念及設(shè)計方法5.1.1 模擬濾波器的基本概念5.1.2 模擬濾波器的設(shè)計方法5.2 數(shù)字濾波器的基本概念及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)5.2.1 數(shù)字濾波器的信號流圖表示5.2.2 數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)小結(jié)習題第6章 數(shù)字濾波器設(shè)計6.1 數(shù)字濾波器基礎(chǔ)6.2 IIR濾波器的設(shè)計6.2.1 脈沖響應(yīng)不變法6.2.2 雙線性變換法6.2.3 IIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計步驟6.2.4 IIR數(shù)字濾波器的頻率變換6.3 FIR濾波器設(shè)計6.3.1 線性相位。FIR濾波器的條件與特點6.3.2 利用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器小結(jié)習題第7章 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)技術(shù)7.1 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成7.2 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)7.2.1 數(shù)字信號處理的軟件實現(xiàn)7.2.2 數(shù)字信號處理的硬件實現(xiàn)小結(jié)習題第8章 數(shù)字信號處理的應(yīng)用。實例8.1 語音信號的時域和頻域分析8.1.1 語音信號的時域分析方法8.1.2 語音信號的頻域分析方法8.2 醫(yī)學分析診斷中的信號處理8.2.1 智能血壓計的硬件結(jié)構(gòu)8.2.2 心電信號的時域分析8.2.3 心電信號的頻域分析8.3 機械工程測試中的信號處理8.3.1 結(jié)構(gòu)物自振頻率分析8.3.2 結(jié)構(gòu)與設(shè)備的振動監(jiān)視和故障診斷小結(jié)習題第9章 上機實驗9.1 引言9.2 實驗一 離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析9.3 實驗二 離散時間系統(tǒng)的頻域分析9.4 實驗三 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計9.5 實驗四 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計小結(jié)參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　信號處理的基本概念和分析方法已應(yīng)用于許多不同領(lǐng)域和學科中，尤其是數(shù)字計算機的出現(xiàn)和大規(guī)模集成技術(shù)的高度發(fā)展，有力地推動了數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。本章主要介紹信號和信號處理系統(tǒng)的基本概念、描述與分類方式，以使讀者對信號處理和本課程的基本內(nèi)容建立一個輪廓，為后續(xù)章節(jié)的學習奠定基礎(chǔ)?！　?.1　信號　　1.1.1　信號的定義　　當今社會已經(jīng)進入信息時代，人們每天都要接觸各種各樣載有信息的信號形式，如接收廣播、電視信號、使用電話傳送聲音信號等，其目的是為了把不同形式的消息借助一定形式的信號進行表達或傳遞。因此，通常把人們得到的消息、情報或知識稱為信息；而傳輸信息的載體或者說信息的具體表現(xiàn)形式稱作信號。　　由于信息的種類和形式多種多樣，信號的表現(xiàn)形式也千差萬別，如電話鈴聲、防空警笛等聲音信號；交通標志燈、燈塔信號燈等光信號；無線電通訊中的電磁波信號等?？梢?，信息本身不是物質(zhì)，不具有能量，但其傳輸載體——信號卻具有能量，它描述了物理量的變化過程，信號所包含的信息就蘊含在不同物理量的變化之中?！　“葱盘栕兓奈锢硇再|(zhì)，可分為電信號和非電信號。例如，電路中的電壓、電流、電荷、磁通等，稱為電信號；而物體的位移和加速度、環(huán)境的溫度、氣壓等，稱為非電信號，由于電信號處理具有速度快、精度高、轉(zhuǎn)換方便等優(yōu)點，通常利用各種傳感元件和轉(zhuǎn)換裝置將非電信號轉(zhuǎn)換成電信號進行傳輸、處理。　　1.1.2　信號的描述　　為了對不同種類和形式的信號進行分析處理，首先需要對其進行數(shù)學描述。基于信號描述了物理量的變化過程這一直觀概念，信號可用某個物理量的一個或多個自變量的函數(shù)來描述，如果僅有一個自變量，則稱為一維信號；如果有兩個以上自變量，則稱為多維信號。本書主要研究一維信號處理的理論和技術(shù)。

編輯推薦

　　《信號處理原理及應(yīng)用》特點：系統(tǒng)性和對稱性將“離散時問信號與系統(tǒng)”和“連續(xù)時間信號與系統(tǒng)”并“論述，幫助讀者加深理解兩種信號和系統(tǒng)分析的基本理論和方法　　理論性與實踐性：結(jié)合學科的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的變革，通過課后習題、應(yīng)用舉例和實驗設(shè)計來體現(xiàn)知識在工程中的應(yīng)用方法，實現(xiàn)知識到能力的迂移　　靈活性與可剪裁性　在選材上注重各章節(jié)的獨立與統(tǒng)一，內(nèi)容銜接的梯度小，將知識的系統(tǒng)性和教材的可剪裁性統(tǒng)一起來，適合不同專業(yè)不同層次教學與讀者的需要

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    信號處理原理及應(yīng)用 PDF格式下載

---