数字信号处理——使用Python分析与实现
教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材!配套数字化资源的立体化教材

作者:李蓉艳 董怡 何斌

丛书名:普通高等教育电子信息类专业系列教材

定价:79元

印次:1-1

ISBN:9787302714316

出版日期:2026.06.01

印刷日期:2026.06.05

图书责编:盛东亮

图书分类:教材

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本书系统地介绍了数字信号处理的理论、相应的算法及实现方法,拓展了数字信号处理领域的热点技术。全书共分十章,包括离散时间信号和系统、时域离散系统的变换域分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、数字滤波器的基本结构、无限冲激响应数字滤波器的设计、有限冲激响应数字滤波器的设计、多采样率数字信号处理、数字信号处理中的有限字长效应、数字信号处理应用实例分析等。介绍了数字信号处理中常用的Python库文件,并给出了使用的具体实例。书中大部分例题都提供了源代码,读者可以下载配套的电子资源,这些用Python编写的信号处理程序可用于分析求解并绘制图片,可供学生在调试程序的过程中加深对知识的理解,为科学研究和工程应用提供基础支持。同时,为便于读者高效学习数字信号处理的基础知识及其在工程中的典型应用,编者对重难点内容录制了详细的讲解视频。

"李蓉艳:同济大学电子与信息工程学院人工智能与自动化专业教师。长期致力于信号与系统领域的教学与科研工作,主讲“信号与系统”、“数字信号处理”、“系统与控制”等多门核心课程。主持上海市重点课程“系统与控制”及同济大学重点课程“信号处理与智能感知”的建设工作,曾获教育部-华为“智能基座”优秀课程与优秀教师奖、教育部产学合作协同育人项目华为优秀成果奖、上海市科学技术二等奖。在教学过程中,授课逻辑清晰,注重培养学生综合能力,强调理论与实践融合、经典知识与前沿技术并重,教学效果深受好评。董怡:同济大学青年百人特聘研究员,博导。长期从事无人集群系统协同控制研究。入选国家级青年人才计划,获批上海市启明星A类项目、上海市东方英才计划拔尖项目等。在控制和人工智能领域主流期刊上发表高水平论文 80余篇,获得中国控制会议“关肇直奖”和“关肇直提名奖”、上海市人工智能学会青年优秀科技论文奖、第九届全国集群智能与协同控制大会**论文奖等,在Journal of Systems Science and Complexity、Unmanned Systems等多本期刊担任编委工作。何斌:同济大学电子与信息工程学院长聘教授,上海自主智能无人系统科学中心、自主智能无人系统全国重点实验室副主任。现任第八届教育部科技委委员、工信部人形机器人专家组专家、中国指挥与控制学会无人系统分会副主任委员、中国自动化学会建筑机器人分会副主任委员等。长期以来从事机器人主动感知及智能机器人发育方面的基础理论和技术研究,承担科技创新2030-“新一代人工智能”重大项目、国家自然科学基金重点项目、973计划课题等多项研究。曾获得国家自然科学基金杰出青年科学。牵头获国家科技进步二等奖1 项,省部级一、二等奖等4 项。"

前言 数字信号处理是科学技术领域中的一项非常重要的技术和方法,在人工智能技术飞速发展的今天,这一学科与不同专业领域的知识交叉融合,不断发展,成为电子信息类、计算机科学、自动控制、人工智能等专业学生必须掌握的专业基础技术。随着其课程教学内容和教学方法的不断进步与丰富,其教材内容也相应地进行着更新和完善。 本书是编者多年教学和课程建设探索的成果体现,系统总结了数字信号处理的基础知识、基本理论,并引入了教学过程中积累的Python程序语言在数字信号处理领域的基本分析、设计方法及算法实例。书中详细介绍了Python科学计算常用的安装包、函数库和编辑环境。Python语言应用广泛,其提供的丰富库文件能够满足数字信号处理教学中的实验和实践要求,对当前培养 信息类科技人才具有重要意义。 本书内容精练,教学重点包括信号的表示和基本运算、离散傅里叶变换及频谱分析方法、IIR和FIR滤波器的设计原理和方法等。同时,也介绍了信号处理的经典内容,包括Z变换、快速傅里叶变换、信号流图表示、多采样率信号处理和量化效应等。在经典理论基础上,第10章引入常用的特殊滤波器和实例分析,帮助读者培养在信号处理方面的学习兴趣,为从事高级信号处理工作打下基础。书中带*号的内容是选学内容,读者 可以根据实际专业需求决定是否需要掌握。本书大部分例题都与Python程序相结合,通过直观的演示和解释 使一些较难理解的理论知识更易于接受和实现,帮助读者建立清晰的物理概念、打下扎实的数字信号处理基础、掌握数字信号分析和处理的开发和设计工具。 本书根据内容精选课后习题。建议读者在学习过程中,先深刻理...

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绪论

微课视频20分钟

0.1数字信号处理系统的组成

0.2数字信号处理的发展历程和基本理论

0.3数字信号处理的优缺点

0.4数字信号处理的实现和应用

0.5Python语言简介

第1章离散时间信号和系统

微课视频86分钟

1.1离散时间信号

1.1.1离散时间信号的表示

1.1.2常用的典型序列

1.1.3序列的周期性

1.1.4序列的运算

1.2离散时间系统

1.2.1线性移不变的离散时间系统

1.2.2单位样值响应

1.2.3系统的因果性和稳定性

1.2.4离散时间系统的输入、输出表示法——常系数线性差分方程

1.3连续时间信号的采样

1.3.1采样过程的数学描述

1.3.2理想采样信号的频谱

1.3.3实际采样信号的频谱

1.3.4正弦型信号的采样

*1.3.5带通信号采样

习题

第2章离散时间系统的变换域分析

微课视频109分钟

2.1Z变换

2.1.1Z变换的定义及收敛域

2.1.2典型序列的Z变换收敛域

2.1.3Z逆变换

2.1.4Z变换的性质和定理

2.1.5利用Z变换求解差分方程

2.2离散时间傅里叶变换

2.2.1离散时间傅里叶变换的定义

2.2.2离散时间傅里叶变换的性质

2.2.3离散时间傅里叶变换的对称性

2.3采样信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换及Z变换的关系

2.3.1z平面和s平面的... 查看详情

"?知识脉络清晰:帮助读者理解数字信号处理知识网络,内容严谨,体系完整,图例清晰,语言通俗易懂,帮助读者打好基础。 

?实用性强:结合Python语言实例,丰富的例题解释数字信号处理理论,可以快速解决实际问题的实践入门书。

?资源丰富:开源了全部课程Python源代码、课程大纲、课件、习题解答、实例分析,配合微课视频讲解降低学习门槛,攻克数字信号处理难点。

【教学资源】

?微课视频

?教学课件

?教学大纲

?程序代码

?习题解答

说明:上述资源可到清华大学出版社网站本书页面(或“人工智能科学与技术”微信公众号)下载。"


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