《數字信號處理》系統闡述了數字信號處理的基本原理和算法分析，共包括8章內容，即緒論、離散時間信號與系統的時域分析、離散時間信號與系統的頻域分析、離散傅里葉變換、快速傅里葉變換、無限脈沖響應數字濾波器設計、有限脈沖響應數字濾波器設計、數字信號處理MATLAB實現及綜合應用以及數字信號處理實驗等。每章后面配有思考練習題與習題。
本書概念敘述通俗易懂、理論分析簡明清楚，特別是突出了基于MATLAB的應用實踐環節，不僅介紹了主要章節的MATLAB實現以及在實際中的幾個典型綜合應用，而且還有專門的數字信號處理上機實驗一章，理論和實踐結合緊密。本書主要作為信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣自動化以及其他電類專業本科生（獨立學院、高職類）教材，也可供從事信息處理、通信、電子技術等方面的工程技術人員及有關科研、教學人員參考使用。
隨著信息技術的飛速發展，數字信號處理理論和技術日益成熟，已成為一門重要的學科，并在各個領域得到廣泛應用。“數字信號處理”基礎知識已成為信息工程、電子科學與技術、電氣自動化以及其他電類專業必須掌握的專業基礎知識和必修內容。
本書共8章，包括4部分內容。第1部分包括第1、2章，是數字信號處理的基礎理論部分。鑒于離散時間信號與離散時間系統是數字信號處理中的兩個最重要的概念，本書用兩章內容分別從時域和頻域兩個方面對離散時間信號與系統進行了較詳細的討論。第1章介紹了離散時間信號與系統的時域分析方法、常系數線性差分方程和模擬信號數字處理方法；第2章對離散時間信號與系統進行了頻域分析，介紹了序列的傅里葉變換（DTFT）和序列的z變換等頻域分析數學工具，討論了系統函數、頻率響應和零極點分布等概念，并引出兩類重要的數字濾波器系統。第2部分包括第3、4章離散傅里葉變換（DFT）及其快速傅里葉變換（FFT），它是數字信號處理中的核心內容，是進行數字頻譜分析的重要手段。本書在第3章用較大篇幅討論了DFT的定義、性質和物理意義，在此基礎上引出了重要的頻域采樣理論，并且進一步討論了DFT在實際中的典型應用；快速傅里葉變換（FFT）是DFT的一種快速算法，它在數字信號處理發展史上起到了里程碑的作用，本書第4章重點討論了FFT的典型算法原理，包括按時間、頻率抽取的基-2 FFT和IFFT的高效算法。數字濾波器是數字信號處理研究的重要內容，本書第3部分包括第5、6章，主要學習數字濾波器的基本理論和設計方法，包括無限脈沖響應（IIR）數字濾波器、有限脈沖響應（FIR）數字濾波器及濾波器的網絡結構等。第5章重點介紹了利用模擬濾波器設計IIR.數字濾波器的原理、思路和方法，包括脈沖響應不變法和雙線性不變法，還介紹了IIR數字濾波器的網絡結構；第6章則主要討論了FIR濾波器具有線性相位的條件和特性以及常用的設計方法，包括窗函數設計法、頻率采樣設計法等，還介紹了FIR數字濾波器的基本網絡結構和特點。第4部分包括第7、8章，這兩章是課程學習的重要實踐環節。第7章主要介紹了基于MATLAB的數字信號處理實現以及在實際中的幾個典型綜合應用；第8章是數字信號處理上機實驗，包括必須掌握的基礎實驗和擴展掌握的交互式工具應用實驗，不僅能幫助大家掌握課程的重要概念和基本內容，而且對以后深入學習和應用信號處理知識，解決一些具體問題，都會有很大的幫助。
緒論
0.1 信號、系統與信號處理
0.2 數字信號處理系統的基本組成
0.3 數字信號處理的特點及基本學科分支
0.4 數字信號處理系統的實現方法
0.5 數字信號處理的應用領域
第1章 離散時間信號與系統的時域分析
1.1 模擬信號的數字處理方法
1.1.1 采樣
1.1.2 理想采樣及其頻譜
1.1.3 時域采樣定理
1.1.4 采樣的恢復
1.1.5 采樣內插公式
1.2 離散時間信號
1.2.1 序列
1.2.2 常用基本序列
1.2.3 序列的基本運算
1.2.4 任意序列的單位脈沖序列表示
1.3 離散時間系統
1.3.1 線性系統
1.3.2 時不變系統
1.3.3 線性時不變系統輸入輸出的關系
1.3.4 線性卷積的計算
1.3.5 線性時不變系統的性質
1.3.6 系統的因果性和穩定性
1.4 離散時間系統的時域描——差分方程
1.4.1 常系數線性差分方程的一般表達式
1.4.2 差分方程的求解
思考練習題
習題
第2章 離散時間信號與系統的頻域分析
2.1 序列的傅里葉變換的定義及性質
2.1.1 序列的傅里葉變換的定義
2.1.2 常用序列的傅里葉變換
2.1.3 序列的傅里葉變換的性質
2.2 序列的Z變換
2.2.1 Z變換的定義及其收斂域
2.2.2 序列特性對Z變換收斂域的影響
2.2.3 Z反變換
2.2.4 Z變換的基本性質
2.3 系統函數與頻率響應
2.3.1 系統函數的定義
2.3.2 系統函數和差分方程
2.3.3 系統函數的收斂域與系統的因果穩定性
2.3.4 頻率響應
2.3.5 IIR和FIR系統
思考練習題
習題
第3章 離散傅里葉變換
3.1 傅里葉變換的幾種形式
3.1.1 連續時間、周期信號的傅里葉級數
3.1.2 連續時間、非周期信號的傅里葉變換
3.1.3 離散時間、非周期信號的傅里葉變換
3.1.4 離散時間、周期信號的離散傅里葉級數
3.2 離散傅里葉級數
3.2.1 離散傅里葉級數的推導
3.2.2 離散傅里葉級數的性質
3.3 離散傅里葉變換
3.3.1 從離散傅里葉級數到離散傅里葉變換
3.3.2 DFT和Z變換、DTFT之間的關系
3.3.3 離散傅里葉變換的性質
3.4 頻域采樣理論
3.4.1 頻域采樣
3.4.2 內插恢復
3.5 DFT的應用
3.5.1 用DFT計算線性卷積
3.5.2 用DFT進行頻譜分析
思考練習題
習題
第4章 快速傅里葉變換
4.1 直接計算DFT的問題及改進的途徑
4.1.1 直接計算DFT的運算量問題
4.1.2 改善途徑
4.2 按時間抽取的基-2FFT算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 DIT-FFT算法與直接計算DFT運算量的比較
4.2.3 算法特點
4.3 按頻率抽取的基-2FFT算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 算法特點
4.4 IDFT的高效算法
4.4.1 利用FFT流圖計算IFFT
4.4.2 直接調用FFT子程序的方法
4.5 實序列的FFT算法
思考練習題
習題
第5章 無限脈沖響應數字濾波器的設計
5.1 數字濾波器的基本概念
5.1.1 數字濾波器的分類
5.1.2 技術指標描述
5.1.3 設計方法
5.2 模擬濾波器的設計
5.2.1 模擬濾波器的指標要求及逼近方法
5.2.2 巴特沃思低通濾波器
5.2.3 模擬濾波器的頻率變換
5.3 根據模擬濾波器來設計IIR濾波器
5.3.1 脈沖響應不變法
5.3.2 雙線性變換法
5.3.3 數字濾波器的頻率變換
5.4 IIR濾波器的基本網絡結構
5.4.1 網絡結構的表示方法
5.4.2 直接型
5.4.3 級聯型
5.4.4 并聯型
思考練習題
習題
第6章 有限脈沖響應數字濾波器的設計
6.1 線性相位FIR濾波器特性
6.1.1 線性相位的概念
6.1.2 線性相位條件
6.1.3 幅度函數特性
6.1.4 線性相位FIR濾波器的零點特性
6.2 FIR濾波器的窗函數法設計
6.2.1 設計原理
6.2.2 加窗對濾波器頻率特性的影響
6.2.3 常用窗函數
6.2.4 窗函數法設計線性相位FIR濾波器的一般步驟
6.3 FIR濾波器的頻率采樣法設計
6.3.1 設計方法
6.3.2 設計線性相位FIR濾波器的約束條件
6.3.3 逼近誤差
6.3.4 改善濾波器性能的措施
6.3.5 頻率采樣法設計線性相位FIR濾波器的一般步驟
6.4 FIR濾波器的基本網絡結構
6.4.1 直接型（卷積型）
6.4.2 級聯型
6.4.3 頻率采樣結構
6.4.4 線性相位結構
6.5 FIR濾波器和IIR濾波器的比較
思考練習題
習題
第7章 數字信號處理MATLAB實現及綜合應用
7.1 數字信號處理MATLAB實現
7.1.1 MATLAB簡介
7.1.2 離散時間信號與系統分析應用舉例
7.1.3 離散傅里葉變換應用舉例
7.1.4 IIR濾波器設計常用函數及舉例
7.1.5 FIR濾波器設計常用函數及舉例
7.2 在雙音撥號系統中的應用
7.2.1 電話的雙音撥號系統
7.2.2 Goertzel算法
7.2.3 檢測DTMF信號的DFT參數選擇
7.2.4 DTMF信號檢測的MATLAB仿真
7.3 在wav信號分析方面的應用
7.3.1 wav文件的一次性傅里葉變換
7.3.2 wav文件的分段傅里葉分析
7.4 在自適應濾波器方面的應用
7.4.1 自適應濾波原理
7.4.2 系統辨識與MATLAB仿真
7.4.3 噪聲抵消與MATLAB仿真
設計習題
第8章 數字信號處理實驗
8.1 信號、系統及系統響應實驗
8.2 FFT頻譜分析及應用實驗
8.3 數字濾波器設計實驗
8.3.1 IIR數字濾波器的設計
8.3.2 FIR數字濾波器的設計
8.4 數字濾波器的Simulink仿真實現實驗
8.5 交互式工具應用實驗
8.5.1 濾波器分析設計工具FDATool應用實驗
8.5.2 信號處理工具SPTool應用實驗
上機習題
附錄 本書用到的MATLAB特殊函數
參考文獻
（3）靈活性大。數字系統的性能主要決定于乘法器的各系數，且系數存放于系數存儲器內，只需改變存儲的系數，就可得到不同的系統，比改變模擬系統方便得多。例如，改變圖0-2中的a參數，可以構成數字低通、高通或帶通濾波器。
（4）易于大規模集成。數字部件具有高度規范性，便于大規模集成、大規模生產，對電路參數要求不嚴，故產品成品率高。尤其是對于低頻信號，如地震波分析，需要過濾幾Hz～幾十Hz的信號，用模擬系統處理時，電感器和電容器的數值、體積、重量非常大，且性能亦不能達到要求，而數字信號處理系統在這個頻率處卻非常優越。
（5）時分復用。時分復用就是利用數字信號處理器同時處理幾個通道的信號。由于數字信號的相鄰兩抽樣值之間有一定的空隙時間，因而在同步器的控制下，在此空隙時間中送入其他路的信號；而各路信號則利用同一個數字信號處理器，后者在同步器的控制下，計算完一路信號后，再計算另一路信號，因而處理器運算速度越高，能處理的信道數目也就越多。
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