本書在第1版的基礎上,對部分內容進行了補充修訂。在1~7章增加了一節與本章相關的MATLAB知識及應用程序,并將MATLAB的應用貫穿于整個教材之中,使學生通過現代工具的仿真和計算,熟練掌握課程的基本內容,基本理論和分析解決問題的基本方法。本次修訂還增加了DSP常用芯片知識和實際應用的介紹,使課程的內容更加充實,理論與實際結合得更加緊密。另外,本書從當前學生已初步具備計算機應用基礎的實際出發,緊密聯系實際,精選了豐富的練習題。通過課后習題練習和大量的模擬實驗,幫助學生理解、領會教學內容。
本書概念清楚、系統性強、特色鮮明,可作為通信、電子信息、自動化控制、計算機科學等專業的教材。書中給出的一些例題程序,稍作修改就可以在工程設計中加以應用,對于相關專業的工程技術人員來講是一本很好的參考書。
★作為將MATLAB融為一體的教材,本教材1~8章都有與該章內容配合、基于MATLAB應用的一節,形成了教材結構體系上新的亮點。這種在教材結構上的創新,在實驗課時少、與理論課同步難的情況下,可以充分利用學生自己的計算機和課外時間。在沒有增加學時的情況下,學生利用先進仿真計算工具,既掌握了理論知識,又提高了應用技能。 ★精心選擇每章中基于MATLAB應用一節的仿真實驗內容,使得學生在理論課解決為什么學,做什么用后,在實踐中也能解決怎么用的問題。有些程序給定的并非最簡語句,目的是讓學生不僅能會調用程序,更能夠與所學理論知識對應,為自己編寫程序奠定基礎。 ★引入截短對頻譜分辨率的影響,使學員知道離散傅里葉變換在實際應用中會出現的問題。又如引入由線性卷積計算循環卷積的新方法,既使循環卷積計算簡單,又使線性卷積與循環卷積的區別一目了然。 ★DSP實際應用的內容,是作者數年科研成果的結晶。這樣不僅使課程內容更加充實完整,理論與實際結合得更加緊密,這些具體應用實例還使學員不僅知道做什么,也知道怎么做。
張小虹,教授,1977年后在解放軍通信工程學院一直講授信號系統、數字信號處理等多門多層次信號處理系列課程。專長:信號處理課程教學與教學研究。
第1章 時域離散信號與系統
1.1 概述
1.2 時域離散信號—序列
1.3 時域離散系統
1.5 常系數線性差分方程
1.6 數字化處理方法
1.7 基于MATLAB的離散時域分析
1.8 習題
第2章 Z變換與離散系統的頻域分析
2.1 Z變換
2.2 Z變換收斂區及典型序列Z變換
2.3 Z反變換
2.4 Z變換的性質與定理
2.5 Z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關系
2.6 序列的傅里葉變換及其性質 第1章 時域離散信號與系統
1.1 概述
1.2 時域離散信號—序列
1.3 時域離散系統
1.5 常系數線性差分方程
1.6 數字化處理方法
1.7 基于MATLAB的離散時域分析
1.8 習題
第2章 Z變換與離散系統的頻域分析
2.1 Z變換
2.2 Z變換收斂區及典型序列Z變換
2.3 Z反變換
2.4 Z變換的性質與定理
2.5 Z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關系
2.6 序列的傅里葉變換及其性質
2.7 系統函數與系統特性
2.8 基于MATLAB的離散z(頻)域分析
2.9 習題
第3章 離散傅里葉變換
3.1 周期序列的傅里葉級數
3.2 離散傅里葉變換
3.3 離散傅里葉變換的性質
3.4 頻域采樣與恢復
3.5 用離散傅里葉變換計算線性卷積
3.6 用離散傅里葉變換作頻譜分析
3.7 基于MATLAB的離散傅里葉變換分析
3.8 習題
第4章 離散傅里葉變換的算法
4.1 DFT運算特點
4.2 時間抽取基2 FFT算法
4.3 基2頻率抽取FFT算法
4.4 IDFT的快速計算方法及進一步減少運算量的方法
4.5 N是組合數的FFT算法
4.6 分裂基FFT算法
4.7 線性調頻Z變換算法
4.8 離散余弦變換
4.9 用FFT計算頻譜的MATLAB函數
4.10 習題
第5章 數字濾波器的結構
5.1 離散系統的流圖表示與系統分類
5.2 IIR系統的基本結構
5.3 FIR系統的基本結構
5.4 格型濾波器結構
5.5 基于MATLAB的離散系統的網絡結構
5.6 習題
第6章 無限沖激響應(IIR)數字濾波器的設計
6.1 數字濾波器的基本概念
6.2 模擬濾波器設計方法簡介
6.3 脈沖響應不變法設計數字濾波器
6.4 雙線性變換法
6.5 原型變換法
6.6 IIR DF的頻域最優設計
6.7 IIR DF時域最小平方誤差(逆)設計
6.8 基于MATLAB的IIR數字濾波器設計
6.9 習題
第7章 有限沖激響應(FIR)數字濾波器設計
7.1 線性相位FIR數字濾波器的條件和特點
7.2 FIR數字濾波器的窗函數設計
7.3 FIR濾波器的頻率取樣設計
7.4 FIR濾波器的等波紋設計
7.5 簡單整系數線性相位FIR DF
7.6 采樣率轉換濾波器—多采樣率信號處理
7.7 IIR濾波器與FIR濾波器比較
7.8 基于MATLAB的FIR數字濾波器設計
7.9 習題
第8章 有限字長效應
8.1 二進制表示法對量化的影響
8.2 模擬信號量化的誤差分析
8.3 濾波器系數量化效應
8.4 數字系統運算中的有限字長影響
8.5 DFT與FFT的有限字長影響
8.6 習題
第9章 數字信號處理的DSP實現
9.1 數字信號處理器介紹
9.2 FIR濾波器的實現
9.3 IIR濾波器實現
9.4 FFT算法的DSP實現
9.5 習題