本書系統(tǒng)介紹了數(shù)字信號處理的基本理論、方法和應(yīng)用案例，主要包括離散時(shí)間信號與離散時(shí)間系統(tǒng)的描述和時(shí)域分析、離散時(shí)間信號與離散時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析方法和復(fù)頻域分析方法、有限沖激響應(yīng)（FIR）與無限沖激響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)以及MATLAB在數(shù)字信號處理中的實(shí)現(xiàn)方法。為了使讀者更好地領(lǐng)悟數(shù)字信號處理的內(nèi)涵，本書以離散傅里葉變換（DFT）和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)為兩條主線，突出概念和公式中所蘊(yùn)含的基本思想與技巧，著重揭示概念的來源與背景，同時(shí)對于若干發(fā)展特別迅速、應(yīng)用越來越廣泛的現(xiàn)代信號處理的分支也予以介紹。書中配有豐富的例題和習(xí)題，同時(shí)采用二維碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重要知識點(diǎn)的補(bǔ)充和擴(kuò)展，便于讀者自學(xué)。
付華，遼寧工程大學(xué)教授。中國煤炭工業(yè)信息與自動(dòng)化專業(yè)委員會委員，遼寧省儀器學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會委員。主持完成國家863項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、教育部博士點(diǎn)基金、博士后基金、遼寧省科技攻關(guān)項(xiàng)目、遼寧省重大科技項(xiàng)目、省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、優(yōu)秀人才項(xiàng)目等40余項(xiàng)，主持完遼寧省教改項(xiàng)目、省十一五、十二五教學(xué)科研項(xiàng)目多項(xiàng)。
目 錄
第1章 緒論 （1）
1.1 信號、系統(tǒng)及信號處理 （1）
1.1.1 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成 （2）
1.1.2 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) （3）
1.2 信號的分類 （4）
1.2.1 多通道信號與多維信號 （4）
1.2.2 連續(xù)時(shí)間信號與離散時(shí)間信號 （5）
1.2.3 周期信號與非周期信號 （5）
1.2.4 確定性信號與隨機(jī)信號 （6）
1.3 噪聲 （7）
1.4 數(shù)字信號處理理論的發(fā)展 （8）
1.4.1 經(jīng)典理論 （8）
1.4.2 現(xiàn)代理論 （9）
1.5 數(shù)字信號處理的應(yīng)用 （9）
本章小結(jié) （10）
習(xí)題 （10）
第2章 離散時(shí)間信號與系統(tǒng) （12）
2.1 離散時(shí)間信號——序列 （12）
2.1.1 典型離散時(shí)間信號 （13）
2.1.2 序列的運(yùn)算 （15）
2.1.3 序列的周期性 （21）
2.2 離散時(shí)間系統(tǒng) （22）
2.2.1 系統(tǒng)的線性性質(zhì) （22）
2.2.2 系統(tǒng)的移不變性 （22）
2.2.3 系統(tǒng)的因果性 （22）
2.2.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 （23）
2.3 LSI系統(tǒng) （23）
2.3.1 LSI系統(tǒng)的性質(zhì) （23）
2.3.2 LSI系統(tǒng)的頻率響應(yīng) （26）
2.3.3 LSI系統(tǒng)的分析 （28）
2.4 離散時(shí)間系統(tǒng)與線性差分方程 （29）
2.4.1 線性常系數(shù)差分方程的解 （29）
2.4.2 有限和無限沖激響應(yīng)系統(tǒng) （34）
2.5 確定性信號的相關(guān)分析 （35）
2.5.1 自相關(guān)函數(shù)與互相關(guān)函數(shù) （36）
2.5.2 相關(guān)函數(shù)的性質(zhì) （38）
2.5.3 相關(guān)函數(shù)的應(yīng)用 （38）
本章小結(jié) （39）
習(xí)題 （40）
第3章 z變換 （43）
3.1 z變換定義 （43）
3.2 z逆變換 （47）
3.2.1 圍線積分法 （47）
3.2.2 冪級數(shù)展開法 （48）
3.2.3 部分分式展開法 （49）
3.3 z變換的性質(zhì)和定理 （50）
3.4 z變換的應(yīng)用 （53）
3.4.1 z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系 （53）
3.4.2 離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù) （54）
本章小結(jié) （56）
習(xí)題 （56）
第4章 離散時(shí)間信號的頻域分析 （58）
4.1 引言 （58）
4.2 傅里葉變換的四種形式 （59）
4.2.1 傅里葉級數(shù) （59）
4.2.2 傅里葉變換 （62）
4.2.3 離散傅里葉級數(shù) （63）
4.2.4 離散時(shí)間傅里葉變換 （66）
4.3 離散傅里葉變換 （68）
4.3.1 DFT的定義 （68）
4.3.2 DFT的主要性質(zhì) （70）
4.3.3 DFT與其他變換的關(guān)系 （79）
4.3.4 頻域采樣 （81）
4.4 DFT的應(yīng)用 （83）
4.4.1 利用DFT進(jìn)行信號頻譜分析 （83）
4.4.2 線性卷積的計(jì)算 （89）
4.4.3 用DFT實(shí)現(xiàn)分段卷積 （91）
4.5 MATLAB應(yīng)用 （92）
本章小結(jié) （98）
習(xí)題 （98）
第5章 快速傅里葉變換 （100）
5.1 引言 （100）
5.2 時(shí)間抽取基2FFT算法 （101）
5.2.1 算法的推導(dǎo) （101）
5.2.2 算法的討論 （103）
5.3 頻率抽取基2FFT算法 （105）
5.4 離散傅里葉反變換（IDFT）的快速算法 （107）
5.5 其他FFT算法 （108）
5.5.1 基4 FFT算法 （109）
5.5.2 分裂基FFT算法 （112）
5.5.3 線性調(diào)頻z變換（CZT） （115）
5.6 MATLAB應(yīng)用 （118）
本章小結(jié) （119）
習(xí)題 （119）
第6章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) （121）
6.1 數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的表示方法 （121）
6.2 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) （123）
6.2.1 直接型結(jié)構(gòu) （123）
6.2.2 級聯(lián)型結(jié)構(gòu) （124）
6.2.3 頻率采樣結(jié)構(gòu) （124）
6.2.4 格型結(jié)構(gòu) （126）
6.3 IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) （129）
6.3.1 直接型結(jié)構(gòu) （129）
6.3.2 信號流圖和轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu) （130）
6.3.3 級聯(lián)型結(jié)構(gòu) （130）
6.3.4 并聯(lián)型結(jié)構(gòu) （131）
6.4 濾波器系數(shù)的量化效應(yīng) （131）
6.4.1 IIR濾波器定點(diǎn)運(yùn)算舍入誤差的統(tǒng)計(jì)分析 （132）
6.4.2 IIR濾波器定點(diǎn)加法運(yùn)算的溢出問題 （133）
6.4.3 極限環(huán)振蕩 （133）
6.4.4 定點(diǎn)運(yùn)算的溢出振蕩 （135）
6.4.5 浮點(diǎn)運(yùn)算中的有限字長效應(yīng) （136）
6.5 MATLAB應(yīng)用 （137）
本章小結(jié) （142）
習(xí)題 （142）
第7章 無限沖激響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) （144）
7.1 最小與最大相位系統(tǒng) （147）
7.2 全通系統(tǒng) （150）
7.3 利用模擬濾波器設(shè)計(jì)IIR濾波器 （153）
7.3.1 用模擬濾波器設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器 （153）
7.3.2 沖激響應(yīng)不變法 （154）
7.3.3 雙線性變換法 （157）
7.3.4 通用模擬濾波器的特性 （163）
7.4 頻率變換法設(shè)計(jì)IIR濾波器 （172）
7.4.1 從s域到z域的頻率變換法 （173）
7.4.2 數(shù)字域頻率變換法 （176）
7.5 MATLAB應(yīng)用 （179）
本章小結(jié) （184）
習(xí)題 （184）
第8章 有限沖激響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) （186）
8.1 線性相位濾波器的特點(diǎn) （186）
8.1.1 線性相位條件 （186）
8.1.2 線性相位條件對h(n)的要求 （187）
8.1.3 線性相位FIR濾波器的頻率特性 （189）
8.1.4 線性相位FIR濾波器的零點(diǎn)分布 （193）
8.2 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法 （194）
8.2.1 基本窗函數(shù) （194）
8.2.2 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法的方法與步驟 （198）
8.3 頻率抽樣設(shè)計(jì)法 （203）
8.3.1 設(shè)計(jì)的基本思想 （203）
8.3.2 線性相位約束條件 （203）
8.3.3 濾波器的頻率響應(yīng) （204）
8.4 FIR數(shù)字濾波器的等波紋優(yōu)化設(shè)計(jì) （206）
8.5 IIR數(shù)字濾波器與FIR數(shù)字濾波器的比較 （212）
8.6 MATLAB應(yīng)用 （212）
本章小結(jié) （217）
習(xí)題 （217）
第9章 現(xiàn)代信號處理基礎(chǔ) （219）
9.1 離散余弦變換（DCT） （219）
9.1.1 DCT的定義 （219）
9.1.2 DCT的快速算法 （220）
9.2 希爾伯特變換 （221）
9.2.1 希爾伯特變換的定義 （222）
9.2.2 離散時(shí)間信號的希爾伯特變換 （225）
9.2.3 希爾伯特變換的應(yīng)用 （225）
9.3 多速率采樣 （226）
9.3.1 整數(shù)因子抽取 （227）
9.3.2 整數(shù)因子內(nèi)插 （229）
9.3.3 按有理數(shù)因子I/D的采樣率轉(zhuǎn)換 （230）
9.4 小波變換 （231）
9.4.1 連續(xù)小波變換的定義 （231）
9.4.2 連續(xù)小波變換性質(zhì) （233）
9.4.3 離散小波變換 （234）
9.4.4 小波變換與多分辨分析 （235）
9.4.5 小波分析與框架理論 （237）
9.4.6 小波的分類 （239）
9.5 小波的應(yīng)用 （241）
9.6 MATLAB應(yīng)用 （242）
本章小結(jié) （247）
習(xí)題 （247）
參考文獻(xiàn) （248）
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