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內容簡介

　　數字信號處理是從20世紀60年代以來，隨著現代信息科學和計算機技術的進步與集成電路技術的發展而迅速發展起來的一門新興學科。數字信號處理在各個方麵得到瞭廣泛應用，其重要性在多個領域中日益體現。數字信號處理是信息工程、電子科學、通信工程等電子信息類專業必須掌握的專業基礎知識和必修內容。因此，數字信號處理這門課程得到瞭高度的重視，幾乎所有的工科院校都開設瞭這門課程，國內外也齣版瞭很多的教材。而本書作為工科類電氣信息各專業本科二、三年級的教材，著重基本原理的闡述，力求使基本概念與工程技術緊密聯係，保持經典性與先進性之間的協調。本書包括五部分內容：第一部分包括前兩章和第9章，內容是離散時間信號與係統的基礎理論；第二部分包括第3、4章，討論的是快速傅裏葉變換算法；第三部分包括第5、6、7章，討論的是IIR及FIR型數字濾波器的設計；第8章構成第四部分，討論有限字長效應，是數字信號處理的誤差分析基礎；第10章是實驗，構成第五部分。本書主要作為大專院校電氣信息類專業的教材，或者作為相近專業選修課教材；也可作為有關科技人員在數字信號處理方麵的參考書。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 數字信號處理的理論
1.2.1 信號
1.2.2 係統
1.2.3 數字信號處理的理論
1.3 數字信號處理的實現
1.4 數字信號處理的應用
1.4.1 數字信號處理係統的突齣優點
1.4.2 數字信號處理的典型應用
本章小結
習題
第2章 離散時間信號與z變換
2.1 采樣
2.1.1 信號的采樣
2.1.2 采樣定理
2.1.3 摺疊頻率與奈奎斯特（Nyquist）頻率
2.1.4 信號的恢復
2.1.5 采樣內插公式
2.2 離散時間信號
2.2.1 序列的錶示法
2.2.2 序列的運算規則及符號錶示
2.2.3 常用的典型序列
2.3 離散時間係統與差分方程
2.3.1 離散時間係統及捲積運算
2.3.2 捲積運算的基本規律
2.3.3 係統的穩定性和因果性
2.3.4 常係數綫性差分方程
2.4 z變換
2.4.1 z變換的定義
2.4.2 z變換的收斂域
2.5 z變換的定理與特性
2.5.1 綫性特性
2.5.2 序列的移位
2.5.3 乘指數序列
2.5.4 X（z）的微分
2.5.5 復數序列的共軛
2.5.6 初值定理
2.5.7終值定理
2.5.8序列的捲積
2.5.9序列乘積的z變換——復捲積定理
2.5.1 0帕塞瓦（Parseval）定理
2.6 拉普拉斯變換，傅裏葉變換及z變換
2.6.1 序列的z變換與拉普拉斯變換的關係
2.6.2 序列的z變換與傅裏葉變換的關係
2.6.3 序列的傅裏葉變換與拉普拉斯變換（雙邊）的關係
2.7係統函數
2.7.1 係統函數的定義
2.7.2 係統函數和差分方程的關係
2.7.3 係統函數的收斂域
2.7.4 係統頻率響應的幾何確定法
2.7.5 無限長單位脈衝響應（IIR）係統與有限長單位脈衝響應（FIR）係統
本章小結
習題
第3章 離散傅裏葉變換（DFT）
3.1 離散傅裏葉級數變換（DFS）
3.1.1 離散傅裏葉級數變換引入
3.1.2 離散傅裏葉級數的主要性質
3.2 離散傅裏葉變換的定義和性質
3.2.1 離散傅裏葉變換的定義
3.2.2 離散傅裏葉變換的性質
3.3 頻域取樣
3.3.1 對X（z）取樣時取樣點數的限製
3.3.2 X（z）的內插公式
3.4 離散傅裏葉變換的應用
3.4.1 用DFT計算綫性捲積
3.4.2 用DFT對信號進行譜分析
本章小結
習題
第4章 快速傅裏葉變換
4.1 引言
4.2 基��2時域抽選（DIT）FFT算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 運算特點
4.2.3 矩陣分解錶示
4.2.4 編程思想
4.2.5 硬件實現
4.3 基��2頻域抽選（DIF）FFT算法
4.4 離散傅裏葉反變換（IDFT）的快速算法
4.5 任意基FFT算法
4.5.1 抽選分解的一般原理
4.5.2 基4DIF FFT算法
4.6 調頻z變換
4.6.1 問題的提齣
4.6.2 算法原理
4.6.3 CZT的實現步驟
4.6.4 CZT運算量的估算
4.6.5 CZT算法的特點
4.7其他的快速計算方法
4.7.1 重疊相加法
4.7.2 重疊保留法
4.7.3 綫性捲積的FFT算法
本章小結
習題
第5章 無限長單位脈衝響應（IIR）濾波器設計
5.1 IIR濾波器設計的特點
5.2 模擬濾波器的設計
5.2.1 由幅度響應函數來確定係統函數
5.2.2 巴特沃思低通逼近
5.2.3 切比雪夫低通逼近
5.3 IIR濾波器設計的特點
5.4 脈衝響應不變法
5.4.1 變換原理
5.4.2 混疊失真
5.4.3 模擬濾波器的數字化方法
5.5 雙綫性變換法
5.5.1 變換原理
5.5.2 逼近的情況
5.5.3 模擬濾波器的數字化方法
5.6 濾波器的頻率變換法
5.6.1 模擬低通濾波器變換成數字低通濾波器
5.6.2 模擬低通濾波器變換成數字高通濾波器
5.6.3 模擬低通濾波器變換成數字帶通濾波器
5.6.4 模擬低通濾波器變換成數字帶阻濾波器
5.7 濾波器的z平麵變換法
5.7.1 數字低通變換成數字低通
5.7.2 數字低通變換成數字高通
5.7.3 數字低通變換成數字帶通
5.7.4 數字低通變換成數字帶阻
本章小結
習題
第6章 有限長單位脈衝響應（FIR）濾波器設計
6.1 綫性相位FIR濾波器的特點
6.1.1 綫性相位特性
6.1.2 幅度響應特性
6.1.3 綫性相位FIR濾波器的零點位置
6.1.4 舉例
6.2 窗口法
6.2.1 窗口法的基本思想
6.2.2 理論分析
6.2.3 幾種常用窗函數
6.2.4 設計方法小結
6.3 頻率采樣法
6.3.1 綫性相位的約束
6.3.2 逼近誤差及其改進措施
6.4 IIR與FIR濾波器的比較
本章小結
習題
第7章 數字濾波器的基本結構
7.1 數字濾波器的錶示方法
7.2 IIR濾波器的結構
7.2.1 直接型結構
7.2.2 基本二階節的級聯結構和並聯結構
7.3 FIR濾波器的結構
7.3.1 橫截型結構
7.3.2 級聯型結構
7.3.3 頻率抽樣型結構
7.3.4 快速捲積型結構
本章小結
習題
第8章 數字信號處理中的誤差與量化效應
8.1 二進製算法與運算誤差
8.1.1 定點製錶示及運算誤差
8.1.2 浮點製錶示及運算誤差
8.1.3 負數錶示法
8.1.4 截尾與捨入産生的誤差
8.2 A�睤轉換的量化效應
8.2.1 A�睤轉換量化噪聲的定義
8.2.2 量化噪聲通過綫性係統
8.3 FFT定點製運算中的有限字長效應
8.3.1 輸齣信噪比
8.3.2 改善信噪比的方法
8.4 FFT浮點製運算中的有限字長效應
8.5 係數量化對數字濾波器的影響
8.5.1 濾波網絡中係數的量化效應
8.5.2 濾波網絡中運算的量化效應
8.6 係數量化對FFT的影響
本章小結
習題
第9章 離散時間係統的狀態空間分析
9.1 引言
9.2 離散時間係統的狀態空間描述
9.3 離散時間係統的狀態空間方程的建立
9.4 狀態空間方程的z域求解
9.5 離散時間係統的狀態空間方程的時間域求解
9.6 離散時間係統的穩定性
9.7離散時間係統的狀態空間分析法
本章小結
習題
第10章 實驗
10.1 MATLAB軟件簡介
10.2 實驗一離散時間信號的産生
10.3 實驗二離散時間LTI係統的時域分析
10.4 實驗三離散時間信號的頻域分析
10.5 實驗四離散時間LTI係統的z域分析
10.6 實驗五FFT算法與應用
10.7 實驗六IIR數字濾波器的設計
10.8 實驗七FIR數字濾波器的設計
附錄 MATLAB主要命令函數錶
參考文獻

前言/序言

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