和up主一起讀書(1有趣的引言)

《數(shù)字信號處理從入門到進階》一書是一本誰都可以看得懂的數(shù)字信號處理教程。和up主一起讀書,看看up主(就是作者哦)寫一個內(nèi)容的時候是如何考慮的,為什么選擇這個或者那個例題,全書的精彩之處在哪里,又有什么內(nèi)容還可以有改進的空間。
? ?數(shù)字信號處理從入門到進階每個部分的引言我覺得挺有意思的,會讓你有信心繼續(xù)學習這門課程。
今天就分享這個內(nèi)容吧。

第一部分??入門理論
知識是有連續(xù)性的??赡墚斈汩_始想學習數(shù)字信號處理,就覺得自己在此之前要懂信號與系統(tǒng),再之前應該是高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論,甚至還應該更深入地學習復變函數(shù)、隨機過程、矩陣論、泛函分析、信息論…想到這些,很多人就想放棄學習數(shù)字信號處理了。
真的是這樣嗎?
事實上也沒有這么難,因為即使那些必須的數(shù)學擺在那里,每一門課程中真正應用于通信的并沒有那么多。
學著學著你就會發(fā)現(xiàn),好像很多知識它就是背景,模糊了的背景,在工程應用中能夠用得上的,就是那些已經(jīng)刻入你DNA里的東西;而且可能更多的是那些年少時怎么都不曾明白的數(shù)學知識,在此刻再一次用到,卻變得那么顯而易見了。
我們通常用到的教材都有非常詳細和完美的數(shù)學邏輯。因為作者們都是數(shù)學家或者至少是數(shù)學和通信方面都有相當造詣的教授們,他們受到數(shù)學家文化的影響,往往追求將數(shù)學之美展現(xiàn)到極致,即盡可能用最簡之語言將問題描述清楚。這樣的數(shù)學之美是很多數(shù)學家經(jīng)過歷史的沉淀而凝練出來的,初學者并不一定欣賞得來。
本書的特點可能恰恰是能夠在你一天都翻不過去一頁那樣的教材時,為你找到你遺漏了的某個知識點,或者以并不那么完美的方式將這些知識用你能共鳴的邏輯體現(xiàn)出來,讓你恍然大悟,再回到那本書你可以暢快淋漓地一目十行。
入門部分的內(nèi)容,一共有4章,包括數(shù)學基礎(chǔ)、離散序列時域分析、離散系統(tǒng)時域分析和離散系統(tǒng)變換域(Z變換和序列傅里葉變換)分析,這些內(nèi)容包含必要的數(shù)學知識、信號與系統(tǒng)離散部分知識,如果是通信工程專業(yè)的高年級學生,基本上都已經(jīng)學過了,可以直接從第二部分進階開始學習。如果沒有這些基礎(chǔ),從頭開始學數(shù)字信號處理,則可以通過第一部分快速入門,建立起必要的信號分析的知識框架。

第2部分 ??進階知識
進階部分主要講述離散傅里葉變換DFT、快速傅里葉變換以及四種傅里葉變換的比較。
數(shù)字信號處理是一門新興的學科。其數(shù)學理論也是新興的。為了讓其具有數(shù)學上的完美性,有很多基于離散理論的定義、定理以及定理的推導、證明,使得數(shù)字信號處理的數(shù)學理論變得特別高深。但是就像對于證明1+1=2這樣的一個數(shù)學問題一樣,數(shù)學工作者可能需要數(shù)百年才能證明其正確性;作為工程技術(shù)人員,不管證明該結(jié)論的數(shù)學進程如何,幾百年來都心安理得地直接用其結(jié)果,這應該就是工程應用的一種極簡思想。
真正的數(shù)字信號處理理論和應用應該在這個部分,所以將DFT、FFT兩部分內(nèi)容放在進階部分,它不僅意味著數(shù)字信號處理這門學科的進階,也意味著對數(shù)學基礎(chǔ)理論作為工程應用橋梁理解的進階。本章用大量例題并結(jié)合常見DFT應用來說明數(shù)字信號處理的理論,以達到應用能力進階的目的。例題一般都是以較少的有限數(shù)值的計算為例,推廣到無限可能會顯得有一定的局限性或不完美,但是希望讀者能夠從這些規(guī)律中總結(jié)更高效的計算機算法以完成更多大數(shù)值量的精確計算。
最后也為了數(shù)學邏輯的嚴密性,本部分還包含了傅里葉分析的內(nèi)容。這部分內(nèi)容沒有對其數(shù)學理論作深入的分析,只是作為DFT、FFT的理論支撐。

第3部分?濾波器設(shè)計與實現(xiàn)
???????線性時不變系統(tǒng)最重要的應用是濾波。從廣義上說,能改變信號中各個頻率分量的大小,或者抑制甚至全部濾除某些頻率分量的過程稱為濾波。完成濾波功能的系統(tǒng)稱為濾波器。
? ? ?無論是連續(xù)時間系統(tǒng)還是離散時間系統(tǒng),它們輸出信號的頻譜都等于輸入信號頻譜乘以系統(tǒng)的頻率響應,適當選擇或設(shè)計系統(tǒng)的頻率響應?或,就可以實現(xiàn)不同參數(shù)的濾波器。本部分包括模擬濾波器基礎(chǔ)、IIR數(shù)字濾波器、FIR數(shù)字濾波器以及濾波器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)四部分內(nèi)容,主要目的是幫助讀者了解一些濾波器設(shè)計的理論。在面對復雜而日漸更新的工程問題時,如何利用這些理論選擇適當?shù)姆椒ㄊ侵档霉こ處焸兘K身不斷研究和創(chuàng)新的課題。
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