《数字信号处理从入门到进阶》一书是一本谁都可以看得懂的数字信号处理教程。和up主一起读书,看看up主(就是作者哦)写一个内容的时候是如何考虑的,为什么选择这个或者那个例题,全书的精彩之处在哪里,又有什么内容还可以有改进的空间。
数字信号处理从入门到进阶每个部分的引言我觉得挺有意思的,会让你有信心继续学习这门课程。
(资料图片)
今天就分享这个内容吧。
第一部分入门理论
知识是有连续性的。可能当你开始想学习数字信号处理,就觉得自己在此之前要懂信号与系统,再之前应该是高等数学、线性代数、概率论,甚至还应该更深入地学习复变函数、随机过程、矩阵论、泛函分析、信息论…想到这些,很多人就想放弃学习数字信号处理了。
真的是这样吗?
事实上也没有这么难,因为即使那些必须的数学摆在那里,每一门课程中真正应用于通信的并没有那么多。
学着学着你就会发现,好像很多知识它就是背景,模糊了的背景,在工程应用中能够用得上的,就是那些已经刻入你DNA里的东西;而且可能更多的是那些年少时怎么都不曾明白的数学知识,在此刻再一次用到,却变得那么显而易见了。
我们通常用到的教材都有非常详细和完美的数学逻辑。因为作者们都是数学家或者至少是数学和通信方面都有相当造诣的教授们,他们受到数学家文化的影响,往往追求将数学之美展现到极致,即尽可能用最简之语言将问题描述清楚。这样的数学之美是很多数学家经过历史的沉淀而凝练出来的,初学者并不一定欣赏得来。
本书的特点可能恰恰是能够在你一天都翻不过去一页那样的教材时,为你找到你遗漏了的某个知识点,或者以并不那么完美的方式将这些知识用你能共鸣的逻辑体现出来,让你恍然大悟,再回到那本书你可以畅快淋漓地一目十行。
入门部分的内容,一共有4章,包括数学基础、离散序列时域分析、离散系统时域分析和离散系统变换域(Z变换和序列傅里叶变换)分析,这些内容包含必要的数学知识、信号与系统离散部分知识,如果是通信工程专业的高年级学生,基本上都已经学过了,可以直接从第二部分进阶开始学习。如果没有这些基础,从头开始学数字信号处理,则可以通过第一部分快速入门,建立起必要的信号分析的知识框架。
第2部分 进阶知识
进阶部分主要讲述离散傅里叶变换DFT、快速傅里叶变换以及四种傅里叶变换的比较。
数字信号处理是一门新兴的学科。其数学理论也是新兴的。为了让其具有数学上的完美性,有很多基于离散理论的定义、定理以及定理的推导、证明,使得数字信号处理的数学理论变得特别高深。但是就像对于证明1+1=2这样的一个数学问题一样,数学工作者可能需要数百年才能证明其正确性;作为工程技术人员,不管证明该结论的数学进程如何,几百年来都心安理得地直接用其结果,这应该就是工程应用的一种极简思想。
真正的数字信号处理理论和应用应该在这个部分,所以将DFT、FFT两部分内容放在进阶部分,它不仅意味着数字信号处理这门学科的进阶,也意味着对数学基础理论作为工程应用桥梁理解的进阶。本章用大量例题并结合常见DFT应用来说明数字信号处理的理论,以达到应用能力进阶的目的。例题一般都是以较少的有限数值的计算为例,推广到无限可能会显得有一定的局限性或不完美,但是希望读者能够从这些规律中总结更高效的计算机算法以完成更多大数值量的精确计算。
最后也为了数学逻辑的严密性,本部分还包含了傅里叶分析的内容。这部分内容没有对其数学理论作深入的分析,只是作为DFT、FFT的理论支撑。
第3部分 滤波器设计与实现
线性时不变系统最重要的应用是滤波。从广义上说,能改变信号中各个频率分量的大小,或者抑制甚至全部滤除某些频率分量的过程称为滤波。完成滤波功能的系统称为滤波器。
无论是连续时间系统还是离散时间系统,它们输出信号的频谱都等于输入信号频谱乘以系统的频率响应,适当选择或设计系统的频率响应 或,就可以实现不同参数的滤波器。本部分包括模拟滤波器基础、IIR数字滤波器、FIR数字滤波器以及滤波器网络结构四部分内容,主要目的是帮助读者了解一些滤波器设计的理论。在面对复杂而日渐更新的工程问题时,如何利用这些理论选择适当的方法是值得工程师们终身不断研究和创新的课题。
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