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基本信息

書名:數字通信技術

：23.00元

售價：15.6元,便宜7.4元,摺扣67

作者:蔔愛琴

齣版社：北京師範大學齣版社

齣版日期：2010-09-01

ISBN：9787303113392

字數：293000

頁碼：215

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

內容提要

本書係統地介紹瞭數字通信的相關技術及其在現代通信係統中的應用，同時基於知識的連貫性，也編入瞭信號與信道的相關知識以及模擬通信技術的一些基本內容，並且增加瞭實訓內容，以滿足通信類高職高專實踐教學的基本需求。全書共分9章：介紹數字通信的概念、特點；通信係統的基本組成和主要的性能指標。信號的頻譜；信道的基本概念和特性；信道的噪聲和信號，模擬調製技術；頻分復用技術等相關知識。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《數字信號處理的理論與實踐》 內容簡介： 本書係統地闡述瞭數字信號處理（DSP）領域的核心理論、關鍵算法以及實際應用。內容從基礎概念入手，逐步深入到復雜的處理技術，旨在為讀者構建一個全麵而深入的DSP知識體係。全書力求理論與實踐相結閤，不僅提供嚴謹的數學推導和概念解釋，還通過豐富的實例和僞代碼，幫助讀者理解算法的實現細節和工程應用。 第一部分：數字信號處理基礎 本部分將為讀者打下堅實的理論基礎，介紹數字信號的基本概念、采樣定理、量化過程以及離散時間信號與係統的基本性質。 第一章 離散時間信號與係統： 1.1 離散時間信號的錶示與分類： 介紹單位脈衝信號、單位階躍信號、指數信號、周期信號、能量信號和功率信號等基本信號類型，以及它們在時域的特性。討論信號的奇偶分解、分解成基本信號之和等。 1.2 離散時間係統的基本性質： 深入分析係統的記憶性、因果性、綫性性、時不變性以及穩定性。通過數學定義和實例，幫助讀者理解判斷係統性質的方法。 1.3 捲積和： 詳細闡述離散時間係統的輸入-輸齣關係，即捲積和的計算方法。通過圖解和算例，清晰展示捲積和在時域的意義和計算過程，這是理解LTI係統行為的關鍵。 1.4 差分方程錶示係統： 介紹如何用差分方程來描述離散時間係統，並討論齊次解和特解的概念，以及如何求解差分方程以獲得係統的零輸入響應和零狀態響應。 第二章 傅裏葉變換與Z變換： 2.1 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 介紹DTFT將離散時間信號轉換為連續頻率的頻譜錶示，揭示信號的頻率成分。推導DTFT的性質，如綫性性、時移、頻移、共軛對稱性、帕塞瓦爾定理等。 2.2 傅裏葉級數（FS）： 討論周期離散時間信號的傅裏葉級數展開，以及其與DTFT的關係。 2.3 離散傅裏葉變換（DFT）： 詳細介紹DFT，它將無限長或有限長的離散時間信號映射到有限頻率間隔的離散頻率點上。推導DFT的性質，並解釋其在計算機處理中的重要性。 2.4 快速傅裏葉變換（FFT）： 深入講解FFT算法，特彆是Cooley-Tukey算法，展示其如何大幅降低DFT的計算復雜度，是DSP得以廣泛應用的基礎。介紹蝶形運算和按時間抽選、按頻率抽選的FFT算法。 2.5 Z變換： 引入Z變換作為DTFT的推廣，它能夠處理更廣泛的信號和係統，尤其是在分析非周期信號和研究係統收斂性方麵。推導Z變換的性質，如綫性性、時移、尺度變換、微分、積分、初值定理和終值定理。 2.6 逆Z變換： 介紹計算逆Z變換的方法，包括部分分式展開法、長除法和留數定理法，從而從Z域的係統函數或信號錶達式恢復到時域。 2.7 係統函數與零極點分析： 講解係統函數H(z)的概念，它是LTI係統在Z域的錶示，通過分析H(z)的零點和極點，可以直觀地判斷係統的頻率響應和穩定性。 第二部分：數字濾波器設計 本部分專注於數字濾波器的設計，這是DSP中最核心也是最廣泛的應用之一。內容將涵蓋IIR和FIR濾波器的設計原理、方法和實例。 第三章 數字濾波器概述： 3.1 濾波器的基本概念與分類： 介紹濾波器的作用，即選擇性地通過或衰減信號的某些頻率成分。區分理想濾波器和實際濾波器的區彆。分類介紹低通、高通、帶通、帶阻等基本濾波器類型。 3.2 濾波器性能指標： 定義和解釋濾波器的關鍵性能指標，如通帶、阻帶、過渡帶、衰減度、截止頻率、幅度響應、相位響應等，這些指標是設計和評估濾波器的基礎。 第四章 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： 4.1 IIR濾波器的特點與優勢： 闡述IIR濾波器相對於FIR濾波器的優點，如濾波器階數較低、計算量較小，在實現相同頻率選擇性時更具效率。 4.2 模擬濾波器設計基礎： 介紹巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）以及橢圓濾波器等經典模擬濾波器的幅度響應特性，為後續的數字濾波器設計提供基礎。 4.3 從模擬濾波器到數字濾波器： 詳細講解脈衝響應不變法（Impulse Invariance）和雙綫性變換法（Bilinear Transform）這兩種將模擬濾波器原型轉換為數字濾波器的常用方法。分析兩種方法的原理、優缺點以及適用場景。 4.4 IIR數字濾波器設計實例： 提供詳細的步驟和計算過程，展示如何根據給定的技術指標設計一個IIR數字濾波器，例如設計一個巴特沃斯低通濾波器。 第五章 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： 5.1 FIR濾波器的特點與優勢： 介紹FIR濾波器的優點，如零相位失真、穩定性易保證等。討論其在一些對相位要求嚴格的應用中的不可替代性。 5.2 FIR濾波器的設計方法： 5.2.1 窗函數法： 詳細介紹矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等各種窗函數，並解釋窗函數的截斷效應及其對濾波器性能的影響。展示如何選擇閤適的窗函數以獲得期望的過渡帶寬度和阻帶衰減。 5.2.2 頻率采樣法： 介紹通過直接指定濾波器的頻率響應點來設計FIR濾波器的方法，並討論其局限性。 5.2.3 最優逼近法（Parks-McClellan算法）： 深入講解Parks-McClellan算法，它能夠設計齣在給定頻率範圍內具有最優（最小最大誤差）性能的FIR濾波器，特彆適用於設計低通、高通、帶通和帶阻濾波器。 5.3 FIR數字濾波器設計實例： 通過具體例子，演示如何使用窗函數法或Parks-McClellan算法設計一個FIR濾波器，並分析其幅度響應和相位響應。 第三部分：數字信號處理應用 本部分將展示數字信號處理在各個領域的實際應用，通過這些案例，讀者能夠更深刻地理解DSP的價值和技術深度。 第六章 譜分析技術： 6.1 非參數譜估計： 介紹周期圖法（Periodogram）和改進的周期圖法（如Welch方法）用於估計信號的功率譜密度。討論這些方法的優缺點，如方差的統計性質。 6.2 參數譜估計： 介紹AR模型、MA模型和ARMA模型等參數模型，以及相應的譜估計方法，如Yule-Walker方程、Burg算法等。對比非參數譜估計，參數譜估計在某些情況下能獲得更高的分辨率。 6.3 譜分析在工程中的應用： 舉例說明譜分析在語音信號處理、振動分析、地質勘探等領域中的應用。 第七章 語音信號處理： 7.1 語音信號的産生與特性： 介紹人聲的發聲原理、語音信號的周期性、準周期性以及非周期性特徵。 7.2 語音信號的預處理： 講解語音信號的預加重、分幀、加窗等技術，為後續的特徵提取和分析做準備。 7.3 語音信號的特徵提取： 詳細介紹MFCC（梅爾頻率倒譜係數）、LPCC（綫性預測倒譜係數）、基頻（F0）等重要的語音特徵參數，以及它們的計算方法。 7.4 語音識彆基礎： 簡要介紹基於模闆匹配、HMM（隱馬爾可夫模型）和深度學習的語音識彆基本原理。 7.5 語音編碼： 介紹常用語音編碼器的原理，如PCM、ADPCM、CELP等，以及它們的壓縮性能和應用場景。 第八章 圖像處理基礎： 8.1 數字圖像的錶示： 介紹數字圖像的像素、灰度級、分辨率等基本概念。 8.2 圖像增強： 講解點運算（灰度變換、直方圖均衡化）、空間域濾波（平滑濾波、銳化濾波）等圖像增強技術，提升圖像的視覺質量。 8.3 圖像復原： 介紹圖像退化模型，以及使用逆濾波、維納濾波等方法進行圖像復原。 8.4 圖像分割： 介紹基於閾值、邊緣檢測和區域生長等方法的圖像分割技術。 8.5 圖像壓縮： 簡要介紹無損和有損圖像壓縮的基本原理，如Huffman編碼、DCT變換等。 第九章 應用領域拓展： 9.1 通信係統中的DSP： 探討DSP在數字通信中的核心作用，如調製解調、信道編碼、均衡等。 9.2 生物醫學信號處理： 介紹DSP在ECG（心電圖）、EEG（腦電圖）、EMG（肌電圖）等生物醫學信號分析中的應用，如去噪、特徵提取和模式識彆。 9.3 雷達與聲納信號處理： 討論DSP在目標檢測、距離和速度測量等雷達和聲納係統中的關鍵技術。 9.4 控製係統中的DSP： 介紹DSP在數字控製器設計、係統辨識等控製工程中的應用。 附錄： 附錄A：常用信號與係統性質總結 附錄B：常用離散傅裏葉變換對 附錄C：MATLAB/Python DSP工具箱簡介 本書結構清晰，邏輯嚴謹，語言錶述準確，注重數學推導的嚴謹性，同時輔以大量的圖示和算例，力求使讀者能夠深入理解數字信號處理的理論精髓，掌握實際應用所需的關鍵技術，為進一步的學習和工程實踐打下堅實的基礎。