數字信號處理教程（第五版 MATLAB版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程佩青 著

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302479383

版次：5

商品編碼：12200079

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：675

字數：1061000

正文語種：中文

編輯推薦

　　

本書係統地討論瞭數字信號處理的基礎理論、基本概念、基本分析方法、算法和設計。全書內容圍繞一個基礎（離散時間信號與離散時間係統的時域、頻域分析方法），兩個支柱（離散傅裏葉變換及其快速算法，數字濾波器理論及其設計方法）展開。
　　主要特點：
　　（1）內容充實，討論全麵，深入淺齣，便於理解。
　　（2）條理清晰，重點突齣，敘述流暢，可讀性強。
　　（3）配有大量例題、習題，提高分析、計算能力。
　　（4）包含MATLAB相關內容，以解決實際問題。
　　配套資源：
　　《數字信號處理教程習題分析與解答（第五版）》（覆蓋教程的全部習題，題解全麵細緻，附有簡要分析）
　　輔助教學軟件（包括概念瀏覽、教學演示、輔助設計和測試等子係統，提高學習能力，增強學習效果）
　　配套教學課件（完整的PPT，既可用來投影演示，輔助課堂教學，又可用來自習或復習，梳理知識點）
　　MATLAB程序（提供MATLAB相關例題的程序代碼，方便實驗驗證，加深對知識的理解和應用）
　　
　　

內容簡介

　　本書係統地討論瞭數字信號處理的基礎理論、基本概念、基本分析方法、算法和設計。全書共10章，包括四個部分。第一部分（第1、2章）介紹離散時間信號（序列）與係統的時域、頻域（包括z變換域）的分析方法與算法；第二部分（第3、4章）介紹離散傅裏葉變換及其快速算法，模擬信號用數字信號處理的原理方法；第三部分（第5~8章）介紹IIR及FIR數字濾波器的基本概念、理論、結構與設計方法；第四部分（第9、10章）介紹多抽樣數字信號處理的基礎理論以及數字濾波器實現中的有限字長效應。
　　本書把每章的主要內容所涉及的MATLAB函數相關例題放在該章的最後部分，這樣使讀者既能增強對基本理論的掌握，又能學會用MATLAB解決實際問題，尤其是較為復雜的應用問題。
　　本書可作為大學本專科院校電子信息類、自動化類、電氣類等專業的教材，也可供從事相關專業的科研人員和工程技術人員作為參考。

作者簡介

程佩青，北京信息科技大學原電子技術與通信係主任。1958年畢業於清華大學無綫電係“無綫電技術”專業。1956—1986年在清華大學無綫電係（無綫電電子學係）、電子係工作。1986年到北京信息工程學院（現北京信息科技大學）創建通信工程係（後改名電子技術與通信係）並任係主任。長期從事通信、信號與信息處理的教學和科研工作。講授過無綫電基礎、高頻電子綫路、數字濾波器、數字信號處理、電視接收機原理、數字信號處理（二）（選修）等課程。給清華大學、中國科技大學研究生院、北京廣播學院（現中國傳媒大學）的研究生多次講數字信號處理原理與應用（二）（統計信號處理為主）課程。著有《信息與係統（閤編）》、《數字濾波與快速傅裏葉變換》、《數字信號處理教程（一、二、三版）》（此書被評為校優秀教材）、《數字信號處理分析與解答》、《晶體管電視機原理（閤著）》、《高頻電子綫路》等教材。譯有《多維數字信號處理（閤譯）》等4種著作。參與研發的“SCA-4數據傳輸機”曾獲國防科委奬。閤著：《信息與係統》，國防工業齣版社，1980.12。著：《數字濾波與快速傅裏葉變換》，清華大學齣版社，1990.10。《數字信號處理教程（一、二、三版）》，清華大學齣版社，2000.12起。譯：《數字濾波器引論》，清華大學齣版社，1986.9。閤譯：《多維數字信號處理》，科學齣版社，1991.12。

目錄

緒論
第1章離散時間信號與係統
1.1離散時間信號——序列
1.1.1序列
1.1.2序列的運算
1.1.3序列的捲積和
1.1.4序列的相關性
1.1.5幾種常用的典型序列
1.1.6序列的周期性
1.1.7用單位抽樣序列錶示任意序列
1.2綫性移不變係統
1.2.1離散時間綫性係統
1.2.2離散時間移不變係統
1.2.3離散時間綫性移不變係統
1.2.4因果係統
1.2.5穩定係統
1.3常係數綫性差分方程——時域離散係統的輸入、輸齣錶示法
1.4連續時間信號的抽樣
1.4.1模擬信號的理想抽樣
1.4.2時域抽樣定理
1.4.3模擬信號的實際抽樣
1.4.4帶通信號的抽樣
1.4.5連續時間信號xa(t)及其理想抽樣信號x^a(t)以及離散時間抽樣
序列x(n)的關係
1.4.6時域信號的插值重構
1.4.7正弦型信號的抽樣
1.5本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
習題
第2章z變換與離散時間傅裏葉變換
2.1序列的z變換
2.1.1z變換的定義
2.1.2z變換的收斂域
2.1.34種典型序列的z變換的收斂域
2.1.4z反變換： 圍綫積分法（留數法）、部分分式法及
長除法（冪級數法）
2.1.5z變換的性質與定理
2.1.6利用z變換求解差分方程
2.2s平麵到z平麵的映射關係
2.3離散時間傅裏葉變換（DTFT）——序列的傅裏葉變換
2.3.1序列的傅裏葉變換定義
2.3.2序列傅裏葉變換的收斂性——DTFT的存在條件
2.3.3序列傅裏葉變換的主要性質
2.3.4序列及其傅裏葉變換的一些對稱性質
2.3.5周期性序列的傅裏葉變換
2.3.6xa（t）、x^a（t）、x（n）之間及其拉普拉斯變換、z變換、傅裏葉
變換之間關係
2.4離散綫性移不變係統的頻域錶徵
2.4.1LSI係統的描述
2.4.2LSI係統的因果、穩定條件
2.4.3LSI係統的頻率響應H（ejω）及其特點
2.4.4頻率響應的幾何確定法
2.4.5無限長單位衝激響應（IIR）係統與有限長單位
衝激響應（FIR）係統
2.5本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
習題
第3章離散傅裏葉變換（DFT）
3.1傅裏葉變換的四種可能形式
3.2周期序列的傅裏葉級數——離散傅裏葉級數（DFS）
3.2.1DFS的定義
3.2.2DFS的性質
3.3離散傅裏葉變換——有限長序列的離散頻域錶示
3.3.1DFT的定義，DFT與DFS、DTFT及z變換的關係
3.3.2模擬信號時域、頻域都抽樣後fk與N及fs的關係
3.3.3DFT隱含的周期性
3.4DFT的主要性質
3.4.1綫性
3.4.2序列的圓周移位性質
3.4.3圓周共軛對稱性質
3.4.4圓周翻褶序列及其DFT
3.4.5對偶性
3.4.6DFT運算中的圓周共軛對稱性
3.4.7DFT形式下的帕塞瓦定理
3.4.8圓周捲積和與圓周捲積和定理
3.4.9綫性捲積和與圓周捲積和的關係
3.5頻域抽樣理論
3.5.1頻域抽樣與頻域抽樣定理，由X(k)重構時間序列x(n)
3.5.2由X(k)插值重構X(z)、X(ejω)
3.6DFT的應用
3.6.1利用DFT計算綫性捲積
3.6.2利用DFT計算綫性相關
3.6.3利用DFT對模擬信號的傅裏葉變換（級數）對的逼近
3.6.4用DFT對模擬信號作譜分析
3.6.5用DFT對模擬信號作譜分析時參量的選擇
3.6.6用DFT對模擬信號作譜分析時的幾個問題
3.7有限長序列的X（z）、X（ejω）、X（k）之間的關係
3.8本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
習題
第4章快速傅裏葉變換（FFT）
4.1直接計算DFT的運算量，減少運算量的途徑
4.2按時間抽選（DIT）的基��2 FFT算法（庫利�餐薊�算法）
4.3按頻率抽選（DIF）的基��2 FFT算法（桑德�餐薊�算法）
4.4DIT�睩FT與DIF�睩FT的異同
4.5離散傅裏葉反變換（IDFT）的快速算法IFFT
4.6基��2 FFT流程圖
＊4.7N為復閤數的FFT算法——混閤基（多基多進製）FFT算法
4.8綫性調頻z變換（Chirp�瞶變換或CZT）算法
4.9利用FFT算法計算綫性捲積
4.9.1重疊相加法
4.9.2重疊保留法
4.10利用FFT算法計算綫性相關
4.11本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
4.11.1用FFT計算有限長序列的綫性捲積和綫性相關
4.11.2用FFT計算模擬信號、離散時間信號及它們的頻譜
4.11.3綫性調頻z變換（CZT）算法
4.11.4重疊保留法與重疊相加法
習題
第5章數字濾波器的基本結構
5.1概述
5.2無限長單位衝激響應濾波器的基本結構
5.2.1IIR濾波器的特點
5.2.2直接型結構
5.2.3級聯型結構
5.2.4並聯型結構
5.2.5轉置型結構
5.3有限長單位衝激響應濾波器的基本結構
5.3.1FIR濾波器的特點
5.3.2直接型（橫截型、捲積型）結構
5.3.3級聯型結構
5.3.4頻率抽樣型結構
5.3.5快速捲積結構
5.3.6綫性相位FIR濾波器的結構
*5.4數字濾波器的格型及格型梯形結構
5.4.1全零點係統（FIR係統,又稱滑動平均（MA）係統）的格型結構
5.4.2全極點係統（IIR係統，又稱自迴歸（AR）係統）的格型結構
5.4.3零�布�點係統（IIR係統，又稱自迴歸滑動平均（ARMA）係統）
的格型梯形結構
5.5本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
5.5.1IIR濾波器的各種結構
5.5.2FIR濾波器的各種結構
5.5.3格型及格型梯形濾波器結構
習題
第6章數字濾波器的基本概念及幾種特殊濾波器
6.1數字濾波器的基本概念
6.2全通濾波器
6.3最小相位滯後濾波器
6.3.1最小相位係統、混閤相位係統、最大相位係統及其與全通
係統的關係
6.3.2最小相位係統的性質
6.3.3利用最小相位係統的逆係統補償幅度響應的失真
6.4陷波器
6.5數字諧振器
6.6梳狀濾波器
6.7波形發生器
6.7.1正弦波及餘弦波發生器
6.7.2周期性方波發生器
6.7.3任意周期序列的發生器
習題
第7章無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器設計方法
7.1概述
7.2數字濾波器的實現步驟
7.3數字濾波器的技術指標
7.4IIR數字濾波器的設計方法分類
7.5模擬原型低通濾波器設計
7.5.1引言
7.5.2模擬巴特沃思低通濾波器
7.5.3模擬切貝雪夫低通濾波器
*7.5.4橢圓函數低通濾波器（考爾濾波器）簡介
*7.5.5貝塞爾低通濾波器簡介
7.5.6五類模擬濾波器的比較
7.6模擬頻域頻帶變換
7.6.1從歸一化模擬低通濾波器到模擬低通濾波器的變換
7.6.2從歸一化模擬低通濾波器到模擬高通濾波器的變換
7.6.3從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶通濾波器的變換
7.6.4從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶阻濾波器的變換
7.7間接法的IIR數字濾波器設計方案
7.8模擬濾波器到數字濾波器的映射方法
7.8.1衝激（脈衝）響應不變法
7.8.2階躍響應不變法
7.8.3雙綫性變換法
7.9數字濾波器設計的第一種方案
7.10模擬低通濾波器直接變換成四種通帶數字濾波器
7.10.1模擬低通→數字帶通
7.10.2模擬低通→數字帶阻
7.10.3模擬低通→數字高通
7.11數字濾波器設計的第二種方案
7.12數字頻域頻帶變換
7.12.1數字頻域頻帶變換的基本要求
7.12.2數字低通→數字低通
7.12.3數字低通→數字高通
7.12.4數字低通→數字帶通
7.12.5數字低通→數字帶阻
7.12.6數字低通→數字多通帶
7.13數字濾波器設計的第三種方案
*7.14IIR濾波器的計算機輔助設計法
7.14.1IIR數字濾波器的時域直接設計
7.14.2IIR濾波器的頻域最小均方誤差設計法
7.14.3IIR濾波器的頻域最小p誤差設計法
7.15本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
7.15.1自編程序設計四類（巴特沃思型、切貝雪夫Ⅰ型、切貝雪夫Ⅱ型和
橢圓函數型）模擬濾波器
7.15.2工具箱中提供的模擬濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）
設計的MATLAB函數
7.15.3衝激響應不變法及雙綫性變換法設計IIR數字濾波器
7.15.4用數字頻帶變換法設計數字濾波器的MATLAB實現
7.15.5基於MATLAB直接設計各類數字濾波器
習題
第8章有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器設計方法
8.1概述
8.2綫性相位FIR數字濾波器的特點
8.2.1綫性相位條件
8.2.2綫性相位約束對FIR數字濾波器（DF）的單位衝激
響應h(n)的要求
8.2.3兩類綫性相位約束下，FIR數字濾波器幅度函數H(ω)的特點
8.2.4綫性相位FIR濾波器的零點位置
8.3窗函數設計法
8.3.1窗函數設計法的設計思路
8.3.2理想低通、帶通、帶阻、高通的綫性相位數字濾波器的錶達式
8.3.3窗函數設計法的性能分析
8.3.4各種常用窗函數
8.3.5偶對稱單位衝激響應［h(n)=h(N-1-n)］的
綫性相位FIR DF
的窗函數法設計步驟及舉例
*8.3.6奇對稱單位衝激響應［h(n)=-h(N-1-n)］
綫性相位微分器及
希爾伯特變換器的窗函數法設計
8.3.7窗函數設計法計算中的主要問題
8.4頻率抽樣設計法
8.4.1頻率抽樣設計法的基本思路
8.4.2頻率抽樣的兩種方法
8.4.3頻率抽樣設計法的逼近誤差及改進辦法
8.4.4頻率抽樣設計法的設計步驟及舉例
8.4.5頻率抽樣設計法存在的問題
*8.5設計綫性相位FIR濾波器的最優化方法
8.5.1均方誤差最小準則
8.5.2最大誤差最小化準則——加權切貝雪夫等波紋逼近
8.5.3交錯定理
8.5.4最佳綫性相位FIR濾波器設計算法
8.5.5Parks�睲cClellan算法（Remez交換算法）
8.6本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
8.6.1綫性相位FIR濾波器的MATLAB函數
8.6.2窗函數法設計FIR綫性相位濾波器的MATLAB函數
8.6.3頻率抽樣法設計FIR綫性相位濾波器
8.6.4綫性相位FIR濾波器的等波紋最優設計（Parks�睲cClellan算法）
的MATLAB函數及例題
習題
*第9章序列的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎
9.1概述
9.2用正整數D的抽取——降低抽樣率
9.3用正整數I的插值——提高抽樣率
9.4用正有理數I/D做抽樣率轉換
9.5抽取、插值以及兩者結閤的流圖結構
9.5.1抽取係統的直接型FIR結構
9.5.2插值係統的直接型FIR結構
9.5.3抽取和插值的綫性相位FIR結構
*9.5.4抽取器的多相FIR結構
*9.5.5插值器的多相FIR結構
*9.5.6正有理數I/D抽樣率轉換係統的變係數FIR結構
*9.6變換抽樣率的多級實現
9.7本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
習題
*第10章數字信號處理中的有限字長效應
10.1概述
10.2二進製數的錶示及其對量化的影響
10.2.1二進製的三種算術運算法
10.2.2負數的錶示法——原碼、補碼、反碼
10.2.3量化方式——捨入與截尾
10.3模擬/數字（A/D）變換的量化效應
10.3.1A/D變換的非綫性模型
10.3.2A/D變換對輸入抽樣信號幅度的要求
10.3.3A/D變換的量化非綫性特性
10.3.4A/D變換量化誤差的統計分析
10.3.5量化噪聲的功率譜密度
10.4白噪聲(A/D變換的量化噪聲)通過綫性係統
10.5數字濾波器的係數量化效應
10.5.1係統極點(零點)位置對係數量化的靈敏度
10.5.2係數量化對二階子係統極點位置的影響
10.5.3係數量化效應的統計分析
10.6數字濾波器運算中的有限字長效應
*10.7防止溢齣的幅度加權因子
*10.8IIR濾波器的定點運算中零輸入的極限環振蕩
*10.9FFT算法的有限字長效應
10.9.1定點DFT計算中的有限字長效應的統計分析
10.9.2定點FFT計算中有限字長效應的統計分析
10.9.3係數量化對FFT的影響
10.10本章部分內容涉及的MATLAB函數及例題
習題
參考文獻
本書所附“數字信號處理多媒體CAI教程”軟件簡介

精彩書摘

第5章數字濾波器的基本結構
5.1概述
1. 數字濾波器結構的框圖及流圖錶示法。
一個數字濾波器在時域用常係數綫性差分方程錶示
y(n)=∑Mk=0bkx(n-k)-∑Nk=1aky(n-k)
(5.1.1)
在z域則是用係統函數錶示，即對(5.1.1)式取z變換可得係統函數H（z）為
H(z)=∑Mk=0bkz-k
1+∑Nk=1akz-k(5.1.2)
數字濾波器的功能就是通過一定的運算，如（5.1.1）式所示
，把輸入變換成輸齣，這一運算就是“濾波”作用，廣義而言，也是信號處理。
可以有兩種辦法實現數字濾波： 一種是用軟件編程實現，另一種是用專用硬件或用通用的數字信號處理器實現。
圖5.1基本運算單元的兩種錶示
由（5.1.1）式看齣，一個數字濾波器實現時的基本運算單元為： 加法器、乘法器和延時器。這些基本運算單元可以有兩種錶示方法——方框圖法及信號流圖法，如圖5.1所示。
在本書的各章中都采用信號流圖錶示法，因為它簡單、方便。方框圖錶示法較為直觀，但更為煩瑣。在流圖錶示中，①如果一個節點有兩個或兩個以上輸入，則此節點一定是加法器； ②任一節點的節點值是指此節點輸齣的信號值； ③任一節點隻有一個輸入，有一個或多個輸齣，則此節點是分支節點。隻有輸齣、沒有輸入的節點稱為源節點，隻有輸入、沒有輸齣的節點稱為阱節點。
2. 實現（5.1.1）式或（5.1.2）式可以有很多方法，例如將（5.1.1）式的差分方程變換成各種不同的差分方程組，或等效地將（5.1.2）式的分式變換成各種分式的組閤，每種都有不同的運算方式，但這些運算的基本單元仍為延遲器、加法器、乘法器。因而可以有多種網絡結構，而這些網絡結構都是指運算結構（而非具體的電路結構）。這些結構都對應於同一差分方程，理論上說它們應該有相同的運算結果，即這些不同的網絡結構，在同樣的輸入情況下，應有完全相同的輸齣。
但是，實際上，不同的濾波器網絡結構，有不同的效果，因而，纔會去研究各種不同的網絡結構。從效果來看，主要是以下這幾個因素會影響人們對某種網絡結構的選擇。
（1） 計算復雜性。指乘法次數、加法次數、取指、存儲的次數，兩個數的比較次數。計算復雜性會影響計算速度。
（2） 存儲量。指係統參數、輸入信號、中間計算結果以及輸齣信號的存儲。
（3） 運算誤差。主要是指有限字長效應，由於輸入輸齣信號、係統參數、運算過程都受二進製編碼長度限製，就會帶來各種量化（有限字長）效應産生的誤差。所以要研究不同網絡結構對有限字長效應的敏感程度，研究需要多少位字長纔能達到一定的精度。
（4） 頻率響應調節的方便程度，這主要反映在零點、極點的調節方便程度。
……

前言/序言

第五版前言
本書從第一版到第四版已發行瞭廿二年，受到讀者認可，被許多高校選用，能為各高校師生及廣大讀者做綿薄的貢獻，使作者感到極大的榮幸。從“教程”內容上看，經過幾次增刪、修訂、充實、完善，作者個人認為，第四版教材的選材內容既包拓瞭數字信號處理課程的基本要求部分（1~8章），又含蓋瞭適當擴充部分（第9、10章）； 既有基礎概念、基本理論、基本分析方法的深入論述（主要是前4章），又有實際工程技術應用中的較深入分析與設計實現方案（主要是第5~8章），還有可供某些讀者作為選學的內容（第9、10章）。當然9、10兩章，有條件的院校也可作為必學的內容。
基於這種考慮、這次改版將不對第四版做重大的修改、補充。編寫新版的設想是： 首先，使文字更加通順、流暢、可讀性強，更便於教和學，尤其是自學和閱讀。為此對全書做瞭如下的修改：
（1） 對基礎部分的第2、3兩章，做瞭較多的調整、修改、補充、重組。
（2） 對第6章，刪去瞭用零極點配置設計簡單一、二階濾波器。
（3） 對第7章，做瞭實用性的調整與修改，並添加瞭設計流程框圖。
（4） 對第10章，刪除瞭IIR濾波器運算中有限字長效應的多餘論述部分，刪除瞭IIR濾波器運算中的溢齣振蕩內容。
（5） 其他各章隻作瞭極少的修改或補充。
其次，將發現的錯誤作瞭訂正，對錯誤發現過遲，作者嚮廣大讀者深緻歉意。第三，將一些第四版中一些擴充性的例題改放在習題中，並增加瞭部分習題。作者認為，這樣改動會有利於讀者更好地獨立分析和解題。第四，最重要的是將第四版所附光盤從已停用的Windows XP構架中遷移到Windows 7及以上構架中，並以網絡軟件（二維碼）形式附於書中。新版軟件中，將原光盤上的“概念瀏覽子係統”按第五版教材內容作瞭全部改寫，新內容包括第五版書中的主要內容（概念、公式、設計步驟流程圖、圖、錶等內容）。此外將原光盤的4個子係統擴充為5個子係統，即增加瞭MATLAB子係統，此子係統將教程中每章最後一節用到的數字信號處理相關的MATLAB程序（包括自編程序和用MATLAB方法求解的全部例題）都收入其中，並可對其調用運行。顯然，這樣能幫助讀者更好地掌握用MATLAB編寫數字信號處理相關算法和設計方法。第五，製作瞭配套的教學課件，以輔助課堂教學。
教程第五版（MATLAB版）中，仍包括10章，可概括為四個部分。對這四部分的論述，仍同於第四版，內容概括為一個基礎(第2章)，兩個支柱（一個是第3、4章； 另一個是第5~8章），兩章（第9、10章）供選擇的內容。此處不再贅述。
第五版（MATLAB版）除瞭仍采用條目式方法的論述外，新采用將重要概念、重要描述用黑體字錶述，將重要公式以陰影方式標注的方法。這樣處理，可使重點突齣，脈絡清晰，便於理解，便於應用。
第五版中，增加瞭部分習題，配閤習題，另有《數字信號處理教程習題分析與解答》（第五版）也將齣版。可作為讀者解題時的提示和校對工具。
期望本版教材對有關讀者有較大幫助，並能受到廣大讀者的歡迎。
感謝北京信息科技大學許淑芳老師為本書製作瞭配套的教學課件。
再次感謝書中參考和引用一些文獻中的思路、例題、習題的作者。
本書建議學時為54或64兩種，書中有*號的章、節視各院校情況或選學、或不學。作者一直認為，教學大綱要求的內容，並不是全要講授的，有的要求，應由學生自學來掌握。
作者特彆要感謝本書各版本編寫齣版中先後給予大力支持的清華大學齣版社的李幼哲編審、文怡編輯。
限於作者水平，書中不妥之處，歡迎廣大讀者批評指正。
作者2017年7月
第四版前言
隨著信息、通信、計算機科學與技術的迅速發展，數字信號處理的理論得到快速的發展，其應用領域也日益廣泛，已滲透到人們的日常工作和生活中，從20世紀六七十年代開始，數字信號處理已快速形成一個主要的學科領域，成為各大專院校相關專業的一門重要專業基礎必修課程，其課程的學科內容也在不斷充實和完善，從而推動教材內容也隨之進行修改、充實和更新。
作者所著《數字信號處理教程》已印製三版，受到讀者認可，被許多高等院校采用，為適應學科發展，結閤教學實踐，且參考一些國內外優秀教材，感到對教材內容、錶達方式上有充實完善的必要，對教材的可讀性及便於自學的要求上有改進的必要，對例題和習題則有充實及更加實用的必要，因而決定在原教材基礎上，重新編寫本教材的第四版。這一版教材的主要特點為：
1�� 對基礎理論、基本概念、基本分析和設計方法作瞭較多的充實、補充和完善。例如對於用DFT分析模擬信號頻譜時，其參量的選擇，可能齣現的誤差以及解決的辦法作瞭更為深入的分析與論述； 深入討論瞭圓周捲積與綫性捲積的關係以及用圓周捲積（通過DFT）計算綫性捲積的方法及參量的選擇； 增加瞭利用矩陣法計算圓周捲積及綫性捲積的內容，這種方法既簡單又易於計算機編程； 強調瞭用DFT分析模擬周期信號頻譜時，所取數據長度必須為周期序列的一個周期（而不能取模擬信號的一個周期）或多個周期的道理； 增加瞭一章專門討論由零極點配置設計簡單一、二階濾波器以及一些實用的特殊濾波器、陷波器、梳狀濾波器、諧振器、最小相位係統、全通濾波器以及正弦餘弦波發生器，方波發生器； 對IIR濾波器的設計部分作瞭較多改寫，使得設計方法更加精煉、規範； 對FIR濾波器的窗函數設計法及頻率抽樣設計法作瞭較多的補充，使得設計過程更加清晰易懂； 改寫並完善瞭綫性相位微分器及綫性相位希爾伯特變換器（90°移相器）的分析和設計； 增加瞭帶通信號的抽樣定理的論述； 在多抽樣率信號處理中增加瞭多級抽取中各防混疊濾波器的參數選擇與設計； 在數字信號處理的有限字長效應一章中，分析瞭在量化情況下，級聯IIR濾波器的每個級聯二階節的零點極點配對方法以及各級聯二階節的前後排序原則； 討論瞭綫性相位FIR濾波器在量化情況下綫性相位仍能保持的道理。
2�� 將分析方法與歸納綜閤的方法結閤起來，使讀者在對比中對理論加深理解和掌握，例如對四種傅裏葉變換的列錶歸納； 對模擬信號xa(t)、抽樣信號x^a(t)、抽樣序列x(n)之間的關係作瞭公式的歸納、概念的解積和圖解的說明； 對以上三種信號的頻譜Xa(jΩ)、X^a(jΩ)、X（ejω）之間的關係的對比分析； 對序列的z變換X(z)、離散時間傅裏葉變換X（ejω）以及離散傅裏葉變換X（k）三者的互相轉換關係用公式及圖形形象地加以錶示； 等等。
3�� 增加瞭近一倍的例題，例題涵蓋麵更寬、更有分量，有一些是實用中的問題，這種大量的舉例，可以增加可讀性，有助於讀者消化、理解和掌握書中的基本理論和分析設計方法，可更好地提高學生的分析和解決問題的能力。
4�� 考慮到計算機和信號處理器速度的提高，在FFT一章中，刪掉基��4 FFT及分裂基FFT兩節內容。考慮到FFT雖然已有標準模塊，但為瞭更好地瞭解該模塊的算法，因而將FFT的其他基本算法仍予以保留。
5�筆視�教材內容的變化，對各章習題做瞭較多的改動與擴充（除第10章外），補充瞭適於用MATLAB運算的題目，並使其更加全麵覆蓋教材內容，便於教師、學生及各類讀者對深淺不同的各種習題的選擇。
6�� 分析論述條理清晰，內容充實，邏輯性強，深入淺齣，可讀性強，便於教學，便於自學。
7�痹黽恿誦藕糯�理中廣為應用的MATLAB函數及其相關例題的內容。
本書仍定位於普通高等院校本、專科學生數字信號處理課程的教材，全書共10章，可分為四個部分：
第一部分包括前4章，這是數字信號處理的最基礎內容，第1章離散時間信號與係統的時域分析包含模擬信號的抽樣、抽樣定理； 第2章是離散時間信號與係統的變換域（頻域和復頻域即z變換域）分析； 第3章是離散傅裏葉變換，是頻域也離散化後，在離散時域、離散頻域中對信號與係統的分析，它是用計算機或數字信號處理器研究分析信號與係統的基礎理論，是數字信號處理的核心部分； 第4章是離散傅裏葉變換（DFT）的快速算法（FFT），由於FFT的齣現，使DFT的運算時間縮短瞭一、二個數量級，因而纔使得DFT在實際應用中被廣泛采用。這部分內容中，利用DFT（通過FFT算法）對信號及信號通過係統後頻譜的分析是數字信號處理的一個重要支柱。
第二部分包括第5、6、7、8章這是數字信號處理的另一個重要支柱，即各種數字濾波器的基本設計方法和實現結構，包括介紹幾種模擬原型濾波器的設計方法。第5章是數字濾波器實現時的各種基本結構的分析； 第6章是實際應用中常用的一些簡單特殊濾波器的分析和設計，這是新加的一章； 第7章是無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器的設計方法； 第8章是有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器的設計方法。
第三部分是第9章，討論多抽樣率數字信號處理的基礎理論和基本流圖結構。
第四部分是第10章，討論數字信號處理的有限字長（量化）效應，包括A/D變換的量化效應，係數的量化效應，運算中的量化效應，以及介紹FFT算法的量化效應。
本書的參考學時為54~60學時，授課時，可根據學生的學習基礎以及先修課的學習內容來安排教學內容，作者以為至少應包括前兩部分內容即第1~8章的內容，若在“信號與係統”課中已講授前兩章內容，則對此兩章可作歸納總結式的復習，學時可減少到40~50學時。對大專學生，可精要講授前8章內容，以54學時為宜。
MATLAB作為信號處理的一種標準軟件和開發平颱，已被廣泛用於教學和實踐中，考慮到首先要求讀者對數字信號處理的基本概念、基礎理論、基本分析、設計方法以及算法有較好的理解和掌握，然後纔可能踏實而又靈活地運用計算機工具，包括MATLAB工具來解決實際問題。因而本書采用在每章之後（除第6章外）用一節內容把該章部分內容涉及的MATLAB函數及相關例題放入其中，以期得到較好的學習和應用效果。
配閤本書二、三版而開發的“數字信號處理多媒體CAI教程”（DSP�睲CAI 4.0）輔助教學光盤仍附在這一版書中，由於時間限製，除章號按本版要求加以改動外，對原光盤內容沒有進行改動，請讀者注意。此光盤對於提高學習能力，增強學習效果是有助益的。
由於本版中習題有較大的改動和擴充，故作者原著《數字信號處理教程習題分析與解答（第三版）》已不完全適應新版書的要求，故而，配閤本教程第四版，作者已另行編寫《數字信號處理教程習題分析與解答（第四版）》。
本書編寫過程中參考瞭一些文獻（見書後所列“參考文獻”）的編寫思路，參考或采用瞭其中的一些內容、例題和習題，特此嚮這些文獻的作者緻以衷心的謝意。
由於作者水平所限，書中定有不足和錯誤之處，歡迎廣大讀者批評指正。
作者2012年12月
第三版前言
本書是《數字信號處理教程》的第三版，對第二版做瞭部分的修訂。
這次修訂的著眼點是，對符閤大學本科要求的本學科的基本概念、基礎理論、基本分析方法以及應用基礎方麵的內容給以更多的重視和加強；作為專業基礎課的教材，隻能展示學科的基礎，而不可能包含一個學科；同時，書的篇幅又不能太長，以適閤課程的學時數。因此，修訂應是有增（基礎性的）有減（非基礎的不適於教學的）。在這種思想指導下，第三版與第二版相比，做瞭以下部分的（而不是全麵的）改動：
1�� 離散時間傅裏葉變換和離散傅裏葉變換是數字信號處理的重要基礎理論，本版對它們作瞭較多的論述和補充。在第2章中增加瞭極為有用的“周期性序列的傅裏葉變換”一節，還增加瞭一些對理解相應內容有幫助的重要的例子。為此，第二章改為“z變換與離散時間傅裏葉變換（DTFT）”；在第3章中，也做瞭一些重要的補充，並增加瞭兩個有助益的例子。
2�� 在有限的學時內，有關硬件內容不可能在課程中解決，因而在本版中刪去瞭IIR濾波器設計方法及FIR濾波器設計方法兩章中的硬件實現內容。
3�� 考慮到數字信號處理器有一係列産品手冊、技術指南、應用手冊、專門書籍及其網站可供查詢，因而在本版中將第二版的第九章“數字信號處理器”刪除。
4�� 考慮到多率信號處理在過抽樣的A/D、D/A變換器和數字濾波器實現以及其他應用領域（如子帶編碼，用於數據壓縮的圖像處理等）中的重要性和基礎性，故將第二版3��9節“序列的抽取與插值”的內容加以充實與擴大，全部改寫，單獨成章，即本版的第八章“信號的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎”。本章較深入地分析瞭整數的抽取與插值和有理數改變抽樣率的基本概念、理論和方法以及它們的高效結構，對變換抽樣率的多級實現方法也做瞭介紹。
5�� 對第六章“IIR數字濾波器的設計方法”做瞭不少的整理和改動，以期層次更加清晰，更利於教和學。
6�� 增加瞭少量習題，以利於讀者更深入地消化課程內容。
7�� 解決瞭第二版在使用中發現的問題，改正瞭個彆錯誤。
第三版的定位仍是大學本科生“數字信號處理”課程的教材，對數字信號處理的基礎理論、基本內容和基本分析方法和算法進行瞭充分的論述。全書共有9章。第1章“離散時間信號與係統”，第2章“z變換與離散時間傅裏葉變換（DTFT）”，第3章“離散傅裏葉變換（DFT）”，這3章是數字信號處理最基礎最重要的部分；尤其是第3章，它在時間序列處理算法和離散時間係統分析、設計和實現中起著核心作用，DFT和DTFT的基本性質可使在傅裏葉變換域中分析和設計係統極為方便。第4章“快速傅裏葉變換（FFT）”，它是第3章中DFT的快速算法；由於這些快速算法（基��2、基��4、分裂基、混閤基、Chirp�瞶變換等）的齣現，纔使得用計算機或信號處理器實現信號與係統的傅裏葉分析及係統的實現真正成為現實。第5章“數字濾波器的基本結構”，第6章與第7章分彆是“無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器的設計方法”與“有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器的設計方法”，這3章集中討論數字濾波器的各種結構及各種有用的設計方法，包括頻域的、時域的以及極為有用的濾波器的最優化設計算法。第8章“信號的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎”，在前麵第5點中已經說明瞭。第9章“數字信號處理中的有限字長效應”，這裏隻討論定點實現時的誤差情況，包括A/D變換的量化誤差、係數的量化誤差以及運算中的量化誤差，並討論瞭防止溢齣的幅度加權因子以及零輸入的極限環振蕩和溢齣振蕩問題。
最後兩章，即第八章、第九章是更深一步要求的內容。各章中凡是在小節前加*號的，是供選擇的內容。全書共有155道習題，部分習題有分析及解答［見作者的另一本書《數字信號處理教程習題分析與解答（第三版）》（清華大學齣版社）］。
配閤本書而開發的“數字信號處理多媒體CAI教程”（DSP�睲CAI��2.1)輔助教學光盤附在本書之中，供讀者使用。
期望本書第三版能對讀者有更多的幫助並受到讀者的歡迎。
由於作者的水平所限，書中恐仍有不少不妥甚至錯誤之處，懇切希望廣大讀者批評指正。
作 者2006年6月於北京

評分☆☆☆☆☆

經典的書籍，理論和案例清楚

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書不錯，客服態度很好

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¥67.20數字信號處理教程（第五版 MATLAB版）

評分☆☆☆☆☆

很好。。。。。。。。。。。

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寫的很詳細，需要時參考一下

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屯書學技術，留著慢慢看

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可以不錯的

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¥67.20數字信號處理教程（第五版 MATLAB版）