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內容簡介

　　信號處理原理與應用（高等學校電子信息類專業係列教材）以信號處理的基本原理和應用技術為主綫，將“離散時間信號與係統分析”和“連續時間信號與係統分析”融為一體，注重知識結構的對稱性和統一性，注重理論與實際的有機結閤。
　　全書共8章，所涵蓋的內容包括：緒論；連續時間信號與係統分析基礎；離散時間信號與係統的時域分析；離散時間信號與係統的頻域分析；離散時間信號與係統的Z變換；濾波器基礎；數字濾波器設計；數字信號處理常用方法及應用實例。
　　本書可作為大學本科測試計量、自動控製、電力電子、計算機等相關專業教材，還可供通信、雷達、聲納、工業測試、生物醫學等領域的科技工作者作為信號處理理論基礎參考書。

內頁插圖

目錄

第1章緒論
1.1信號
1.1.1信號的定義
1.1.2信號的描述
1.1.3信號的分類
1.2信號處理係統簡介
1.2.1信號處理的目的
1.2.2信號處理係統的分類
1.2.3數字信號處理係統的組成及實現
1.3本書的主要內容體係
習題
第2章連續時間信號與係統分析基礎
2.1連續時間信號的基本知識
2.1.1典型連續信號
2.1.2連續信號的運算
2.2連續時間信號與係統的時域分析
2.2.1連續信號的分解
2.2.2連續係統的數學模型——微分方程
2.2.3連續係統的響應形式
2.3連續時間信號與係統的頻域分析
2.3.1周期信號的傅裏葉級數分析
2.3.2非周期信號的傅裏葉變換
2.3.3周期信號的傅裏葉變換
2.3.4傅裏葉變換的性質
2.3.5連續係統的頻域分析方法
2.4連續時間信號與係統的復頻域分析
2.4.1從傅裏葉變換到拉普拉斯變換
2.4.2拉普拉斯變換的收斂域和基本性質
2.4.3拉普拉斯逆變換
2.4.4連續係統的復頻域分析方法
小結
習題
第3章離散時間信號與係統的時域分析
3.1時域采樣定理
3.1.1連續信號離散化與時域采樣定理
3.1.2采樣信號到連續信號的恢復與D/A轉換
3.2離散時間信號
3.2.1典型離散時間信號
3.2.2離散時間係統的定義與分類
3.3綫性時不變係統的捲積關係
3.3.1單位采樣響應與綫性捲積的定義及計算
3.3.2綫性捲積的性質和作用
3.4離散時間係統的數學模型——差分方程
3.4.1綫性常係數差分方程
3.4.2差分方程的求解
小結
習題
第4章離散時間信號與係統的頻域分析
4.1序列的傅裏葉變換
4.1.1周期序列的離散傅裏葉級數
4.1.2非周期序列的傅裏葉變換
4.1.3周期序列的傅裏葉變換錶示
4.1.4X(ejω)和X(jΩ)的關係
4.2序列傅裏葉變換的性質
4.3離散係統的頻域模型及響應
4.4離散傅裏葉變換
4.4.1離散傅裏葉變換的引齣和定義
4.4.2離散傅裏葉變換的性質
4.4.3DFT的應用
4.5快速傅裏葉變換
4.5.1直接計算DFT的問題和改善DFT運算效率的基本途徑
4.5.2基2FFT時域抽取法
4.5.3按時間抽取的FFT算法的特點
4.5.4按頻率抽取FFT算法（DIF�睩FT）
4.5.5離散傅裏葉逆變換的快速算法
4.6不同形式傅裏葉變換的對比
4.7頻域取樣定理
小結
習題
第5章離散時間信號與係統的Z變換
5.1序列Z變換及其收斂域
5.1.1序列Z變換
5.1.2序列Z變換的收斂域
5.2Z逆變換及其求法
5.3Z變換的性質和定理
5.4利用Z變換求解差分方程
5.5利用Z變換分析信號與係統的頻率特性
5.5.1傳輸函數與係統函數
5.5.2用係統函數的極點分布分析係統的因果穩定性
5.5.3係統零極點分布分析係統的頻率響應特性
5.6Z變換與拉普拉斯變換、傅裏葉變換及離散傅裏葉變換的關係
5.6.1Z變換與拉普拉斯變換的關係
5.6.2Z變換與傅裏葉變換的關係
5.6.3Z變換與離散傅裏葉變換的關係
小結
習題
第6章濾波器基礎
6.1模擬濾波器的基本概念及設計方法
6.1.1模擬濾波器的基本概念
6.1.2巴特沃斯濾波器設計
6.1.3切比雪夫濾波器設計
6.1.4其他濾波器
6.2模擬濾波器的頻率變換
6.2.1低通到高通的頻率變換
6.2.2低通到帶通的頻率變換
6.2.3低通到帶阻的頻率變換
小結
習題
第7章數字濾波器設計
7.1數字濾波器的概念與分類
7.1.1按脈衝響應特性分類
7.1.2按幅度特性分類
7.1.3按相頻特性分類
7.2數字濾波器的網絡結構
7.2.1無限長脈衝響應基本網絡結構
7.2.2有限長脈衝響應基本網絡結構
7.2.3格型網絡結構
7.3數字濾波器的設計
7.3.1數字濾波器的技術要求
7.3.2IIR數字濾波器的設計
7.3.3FIR數字濾波器的設計
小結
習題
第8章數字信號處理常用方法及應用實例
8.1常用信號處理方法介紹
8.1.1多采樣率信號分析
8.1.2時域統計分析
8.1.3相關分析
8.1.4功率譜密度函數
8.2工程應用實例
8.2.1語音信號的時域分析和頻域分析
8.2.2心電信號的時域分析和頻域分析
8.2.3腦電信號的時域分析和頻域分析
8.2.4機械工程測試中的信號處理
小結
習題
參考文獻

前言/序言

　　隨著科學技術的飛速發展，信號處理理論和分析方法已應用於許多領域和學科。信號處理方麵的課程，如“信號與係統”“數字信號處理”等不僅是無綫電、通信、電子工程等專業的主乾課程，也成為相關工科專業非常實用的課程。
　　本書是在已有教材基礎上的修訂版。針對測控技術和儀器及相關專業培養計劃和課程體係規範化建設需要，同時為體現OBE教學理念和人纔培養需求，本次修訂在保持原教材風格的基礎上，對結構和內容進行瞭優化調整，將基礎與應用、理論與實踐有機結閤，融入課程規範化教學改革成果，注重培養學生主動思考、分析問題、解決問題等綜閤能力。
　　全書以信號處理的基本原理和應用技術為主綫，將“離散時間信號與係統分析”和“連續時間信號與係統分析”融為一體，注重知識結構的對稱性和統一性，強調在講授中引導學生進行知識銜接； 同時補充有關數字信號處理係統實現和工程應用內容，包括機械工程信號處理、語音信號處理和心電信號處理等領域的應用方法和實例，將理論方法、習題解答及項目指導內容閤理地銜接整閤，增強理論與實際的有機結閤。
　　全書共8章，參考教學時數為48學時。第1章緒論，第2章連續時間信號與係統分析基礎（包括連續時間信號與係統的時域分析、頻域分析與復頻域分析），第3章離散時間信號與係統的時域分析，第4章離散時間信號與係統的頻域分析（包括離散傅裏葉變換、快速傅裏葉變換），第5章離散時間信號與係統的Z變換，第6章濾波器基礎（重點講述模擬濾波器的設計方法），第7章數字濾波器設計（包括IIR數字濾波器的設計和FIR數字濾波器的設計），第8章數字信號處理常用方法及應用實例，介紹瞭常用的數字信號時域分析方法和頻域分析方法，並列舉瞭數字信號處理在語音、心電、腦電、機械測試等領域的應用實例。每章均給齣瞭例題的MATLAB程序，並在章後附有思考題和習題。
　　本書具有如下特色：
　　（1） 體現OBE教學理念： 依據專業人纔培養目標，基於CDIO教學模式及項目式教學改革，將基礎與應用、理論與實踐有機結閤，體現瞭OBE教學理念，融入瞭課程規範化教學改革成果，注重綜閤能力的培養。
　　（2） 係統性與對稱性統一： 信號處理在發展過程中形成瞭完整的理論體係和基本方法，構成瞭學科的核心和基礎，因此內容編寫中注重闡明信號處理學科的理論框架，充分體現其係統性，幫助讀者構建完整的知識體係。同時，注重不同信號處理方法在內容編排上的對稱性，如連續和離散信號處理分析過程和手段的相似性和共通性，通過不同信號與係統分析方法相互關係的比較和銜接幫助讀者加深理解。
　　（3） 理論性與實踐性並重： 在論述學科基礎理論知識的同時，很好地把握基礎與應用、理論與實踐、深度與廣度的關係； 將知識進行係統的總結，結閤學科發展和應用領域的變革，通過習題指南、應用案例和項目實踐體現知識在工程中的應用方法，濃縮知識內容，提高課程教學計劃學時的利用率，實現知識到能力的遷移，注重能力的培養。
　　（4） 滿足多層次教學需求： 突齣教學內容和課程體係改革，注重各部分內容的獨立與統一，著力歸納共性規律，融入項目式教學新理念，啓發和引導創新思維，培養綜閤能力和素質。配有電子課件、習題解答、程序實例、實踐題目等教學輔助資料，將知識的係統性與內容的可裁減性統一起來，適閤課堂講授、課程實驗和課程設計各環節靈活教學的需要。
　　本書可作為大學本科測試計量、自動控製、電力電子、計算機等有關專業教材，還可供通信、雷達、聲納、工業測試、生物醫學等領域的科技工作者作為信號處理理論基礎參考書。
　　第1章由謝平編寫，第2章由吳曉光、杜義浩編寫，第3、4章由王娜、劉永紅編寫，第5章由劉永紅編寫，第6章由李繼猛編寫，第7章由林洪彬編寫，第8章由謝平、李繼猛編寫。全書由謝平、林洪彬主編定稿。
　　限於水平和工作的疏忽，書中難免有錯誤與不妥之處，誠懇歡迎讀者批評指正。

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