《數字信號處理》全面介紹了數字信號處理與應用的基礎理論和分析方法。書中前3章是數字信號處理的基礎，包括離散時間信號與系統的時域分析、z域分析、離散傅里葉變換三部分內容。第4章是快速傅里葉變換及其應用。第5-7章是數字濾波器的基本結構、設計原理及設計方法。第8章和第9章分別討論了信號的抽取與插值和有限字長效應。第10章介紹了常用的特殊濾波器。為了加深對基本理論的理解和基本方法的掌握，書中安排了一些Matlab實例。全書各章都有精選例題和不同類型的習題。
《數字信號處理》可作為普通高等院校信息類相關專業本科生或研究生教材，也可供相關科研與了程技術人員參考。
《數字信號處理》全面介紹數字信號處理的基本理論和分析方法，重點闡述基本概念，強調工程實踐和應用，論述深入淺出，數學推導嚴謹，邏輯性、系統性強，精選例題和習題，引入Matlab實例，加深理解。
數字信號處理是高等院校電子信息工程、電子信息科學與技術、通信工程、自動化、生物醫學工程、測控技術與儀器、電子科學與技術、計算機科學與技術等專業的一門重要的專業基礎課程。隨著信息時代的發展，數字信號處理理論與技術日益完善，已成為一門重要的學科與技術，其應用領域日益擴大，幾乎遍及各個工程技術領域。
作者根據當前信號與信息處理技術的發展動態和教學需要，結合十幾年教學實踐經驗，對教材內容進行了精心編排，以期能夠更好地為各個高校“數字信號處理”的教學服務。本書系統地討論了數字信號處理的基本理論、基本分析方法、基本算法和基本實現方法。全書共10章。前3章是數字信號處理的基礎，即離散時間信號與系統的時域分析、z域分析、離散傅里葉變換。第4章討論傅里葉變換的快速算法。第5～7章是數字濾波器的結構、理論和設計方法。第8章是數字信號處理的有限字長效應。第9章討論信號的抽取與插值。第10章介紹常用的特殊濾波器。通過本書的學習，可以為讀者進一步學習有關信號與信息處理方面的課程打下良好的理論基礎。
本書以數字信號處理基本知識、基本理論為主線，同時將具有強大計算功能的Matlab軟件引入本書，并給出了典型例題的Matlab程序，有助于讀者對課程基本概念的理解和鞏固。本書論述深人淺出，數學推導嚴謹，邏輯性、系統性強，著重基本概念的清楚明確闡述，對相關專業的工程技術人員來說也是一本有益的自學用書和實用的參考書。
本書的編寫分工如下：郝慧艷編寫第1、2章，桂志國編寫第3章，張權編寫第4、5、7章，陳友興編寫第6、9、10章，樓國紅編寫第8章。全書由桂志國教授統稿。
在本書的編寫過程中，韓焱教授、王明泉教授閱讀了部分初稿并對編寫工作提出了寶貴的建議，李靜怡和李化欣兩位同事參加了書稿的校對工作，在此一并表示感謝。科學出版社編輯的熱情幫助與支持，為本書的順利出版創造了有利條件，在此表示深深的謝意！
由于水平有限，不妥之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
前言
第1章 離散時間信號與系統的時域分析
1.1 離散時間信號——序列
1.1.1 常用序列
1.1.2 序列的基本運算
1.2 序列的卷積和
1.2.1 卷積和的定義及計算
1.2.2 卷積和的性質
1.3 線性移不變系統
1.3.1 線性系統
1.3.2 移不變系統
1.3.3 單位抽樣響應與卷積和
1.3.4 因果系統
1.3.5 穩定系統
1.4 線性常系數差分方程
1.4.1 線性常系數差分方程的描述
1.4.2 線性常系數差分方程的求解
1.5 連續時間信號的抽樣
1.5.1 理想抽樣
1.5.2 實際抽樣
1.5.3 帶通信號的抽樣
1.6 離散線性相關
1.6.1 線性相關的定義
1.6.2 線性相關與線性卷積的關系
1.7 離散時間信號與系統的Matlab實現
1.7.1 離散時間信號
1.7.2 卷積和運算
1.7.3 系統響應的求取
1.7.4 信號相關運算
習題
第2章 離散時間信號與系統的z域分析
2.1 z變換的定義及收斂域
2.1.1 z變換的定義
2.1.2 z變換的收斂域
2.1.3 常用序列的z變換
2.2 z反變換
2.2.1 部分分式展開法
2.2.2 冪級數展開法
2.2.3 圍線積分法（留數法）
2.3 z變換的性質與定理
2.4 z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關系
2.4.1 z變換與拉普拉斯變換的關系
2.4.2 z變換和傅里葉變換的關系
2.5 序列傅里葉變換的定義及性質
2.5.1 非周期序列傅里葉變換的定義
2.5.2 序列傅里葉變換的性質與定理
2.6 利用z變換求解差分方程
2.7 離散時間系統的系統函數和頻率響應
2.7.1 系統函數的定義
2.7.2 系統函數與差分方程的關系
2.7.3 系統的頻率響應
2.7.4 利用H（z）的零極點分析系統
2.7.5 無限長單位抽樣響應系統與有限長單位抽樣響應系統
2.8 離散時間信號與系統z域分析的Matlab實現
2.8.1 求解系統的差分方程
2.8.2 求系統函數的零極點及增益
2.8.3 求解系統函數
2.8.4 z變換的有理分式與部分分式之間的轉換
2.8.5 求系統函數的反變換
2.8.6 繪制系統的零極點圖及計算頻率響應
習題
第3章 離散傅里葉變換
3.1 離散傅里葉級數
3.1.1 周期序列的離散傅里葉級數
3.1.2 DFS的主要性質與定理
3.1.3 周期序列的傅里葉變換表示式
3.2 離散傅里葉變換
3.2.1 傅里葉變換的幾種形式
3.2.2 離散傅里葉變換的定義
3.2.3 DFT與z變換以及DTF丁之間的關系
3.3 離散傅里葉變換的性質及定理
3.4 頻域抽樣理論
3.4.1 由X（k）不失真地恢復x（n）的條件
3.4.2 由X（k）表示X（z）、X（e）
3.5 DFT的應用
3.5.1 用DFT計算線性卷積
3.5.2 DFT對非周期連續時間信號的傅里葉變換的逼近
3.5.3 與DFT應用有關的幾個問題
3.6 DFT的Matlab實現
3.6.1 計算DFS
3.6.2 計算DFT
3.6.3 利用DFT計算DTFT
3.6.4 計算IDFT
3.6.5 利用DFT求有限長序列的線性卷積
習題
第4章 快速傅里葉變換
4.1 DFT的運算量分析
4.1.1 直接計算DFT的運算量
4.1.2 改善DFT運算效率的基本途徑
4.2 時間抽取的基-2FFT算法
4.2.1 算法的基本原理
4.2.2 運算量
4.2.3 算法特點
4.2.4 按時間抽取的其他形式流圖
4.2.5 DIT基-2FFT的軟件編程思想
4.3 頻率抽取的基-2FFT算法
4.3.1 算法的基本原理
4.3.2 按頻率抽取的FFT算法特點
4.3.3 時間抽取法與頻率抽取法的比較
4.4 快速傅里葉反變換..
4.4.1 稍微變動FFT程序和參數實現IFFT
4.4.2 不改FFT的程序直接實現IFFT
4.5 實序列的FFT算法
4.5.1 利用頻譜對稱性求實信號的FFT
4.5.2 離散哈特曼變換
4.6 線性卷積與線性相關的FFT算法
4.6.1 線性卷積的FFT算法
4.6.2 線性相關的FFT算法
4.7 Matlab關于FFT應用的程序設計
4.7.1 采用FFT計算信號的頻譜
4.7.2 用FFT和IFFT計算信號的卷積和相關
習題
第5章 數字濾波器的基本結構
5.1 數字濾波器結構的表示方法
5.2 IIR濾波器的結構
5.2.1 直接Ⅰ型
5.2.2 直接Ⅱ型（典范型、正準型）
5.2.3 級聯型
5.2.4 并聯型
5.3 FIR濾波器的基本結構
5.3.1 直接型（橫截型、卷積型）
5.3.2 級聯型
5.3.3 頻率采樣型結構
5.3.4 快速卷積型
5.4 格型濾波器的基本結構
5.4.1 全零點（FIR）格型濾波器
5.4.2 全極點（IIR）格型濾波器
5.4.3 零極點（IIR）格型濾波器
5.5 Matlab關于濾波器結構的程序設計
5.5.1 IIR濾波器的結構設計
5.5.2 FIR濾波器的結構設計
5.5.3 格型結構設計
習題
第6章 IIR數字濾波器的設計
6.1 濾波器的基本概念
6.1.1 濾波器的分類
6.1.2 濾波器的技術指標
6.1.3 濾波器的設計步驟
6.2 模擬低通濾波器的設計
6.2.1 由幅度平方函數來確定系統函數
6.2.2 巴特沃思模擬低通濾波器的設計
6.2.3 切比雪夫模擬低通濾波器的設計
6.2.4 橢圓模擬低通濾波器的設計
6.2.5 貝塞爾模擬低通濾波器的設計
6.2.6 歸一化原型濾波器設計數據
6.2.7 常用模擬濾波器的比較
6.3 用模擬濾波器設計IIR數字濾波器
6.3.1 抽樣響應不變法
6.3.2 雙線性變換法
6.4 數字高通、帶通和帶阻IIR濾波器的設計
6.4.1 模擬頻帶法
……
第7章 有限長單位抽樣響應數字濾波器的設計
7.1 線性相位FIR數字濾波器的特性
7.2 窗函數設計法
7.3 窗函數設計法舉例
7.4 頻率抽樣設計法
7.5 等波紋最佳逼近設計法
7.6 IIR濾波器和FIR濾波器的比較
7.7 FIR濾波器設計的Matlab實現
習題
第8章 信號的抽取與插值
8.1 信號的整數倍抽取
8.2 信號的整數倍插值
8.3 信號的有理數I／D抽樣率轉換
8.4 多抽樣率FIR系統的網絡結構
8.5 Matlab實現抽取與插值
習題
第9章 數字信號處理的有限字長效應
9.1 二進制的表示及其對量化誤差的影響
9.2 A／D采樣的量化效應
9.3 數字濾波器的系數量化效應
9.4 定點運算濾波器的有限長效應
9.5 定點運算FFT算法的有限長效應
9.6 IIR濾波器的定點運算的零輸入極限環振蕩和死帶效應
9.7 浮點運算濾波器和FFT算法的有限長效應
習題
第10章 常用特殊濾波器
10.1 全通濾波器
10.2 最小相位延時系統
10.3 均值濾波器與平滑濾波器
10.4 特殊零極點二階濾波器
10.5 梳狀濾波器
10.6 建立在零極點相消的簡單整系數濾波器
習題
參考文獻
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