本書系統(tǒng)講述數(shù)字信號處理的基本原理、算法及其實現(xiàn)方法。主要講述時域離散信號與系統(tǒng)的基本概念和時域、頻域的分析方法。重點介紹離散傅里葉變換及其快速算法、數(shù)字濾波的基本概念與理論、數(shù)字濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)方法。介紹模擬信號數(shù)字處理原理與方法、多采樣率數(shù)字信號處理的基本理論和高效實現(xiàn)方法，數(shù)字信號處理的典型應用。 結(jié)合各章的內(nèi)容，介紹相應的MATLAB信號處理工具箱函數(shù)，并給出用MATLAB闡述問題和求解計算問題的程序。各章中安排了豐富的例題、習題和上機題。
本書系統(tǒng)講述數(shù)字信號處理的基本原理、算法及其實現(xiàn)方法，結(jié)合各章的內(nèi)容，介紹相應的MATLAB信號處理工具箱函數(shù)，并給出用MATLAB闡述問題和求解計算問題的程序。各章中安排了豐富的例題、習題和上機題。
高西全，西安電子科技大學通信工程學院教授，主編國家十一五規(guī)劃教材《數(shù)字信號處理——原理、實現(xiàn)及應用》，省精品課程負責人。
緒論 （1）
0．1 數(shù)字信號處理的基本內(nèi)容 （2）
0．2 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法 （3）
0．3 數(shù)字信號處理的主要優(yōu)點 （3）
第1章 時域離散信號和系統(tǒng) （5）
1．1 引言 （5）
1．2 模擬信號、時域離散信號和數(shù)字信號 （5）
1．2．1 時域離散信號和數(shù)字信號 （6）
1．2．2 時域離散信號的表示方法 （6）
1．2．3 常用時域離散信號 （8）
1．3 時域離散系統(tǒng) （11）
1．3．1 線性時不變時域離散系統(tǒng) （11）
1．3．2 線性時不變系統(tǒng)輸出和輸入之間的關(guān)系 （12）
1．3．3 系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 （15）
1．4 時域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法――線性常系數(shù)差分方程 （17）
1．4．1 線性常系數(shù)差分方程 （17）
1．4．2 線性常系數(shù)差分方程的遞推解法 （17）
1．4．3 用MATLAB求解差分方程 （18）
1．4．4 應用舉例――滑動平均濾波器 （19）
習題與上機題 （21）
第2章 時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析 （25）
2．1 引言 （25）
2．2 時域離散信號的傅里葉變換 （25）
2．2．1 時域離散信號的傅里葉變換的定義 （25）
2．2．2 周期信號的離散傅里葉級數(shù) （26）
2．2．3 周期信號的傅里葉變換 （28）
2．2．4 時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì) （31）
2．3 時域離散信號的Z變換 （34）
2．3．1 時域離散信號Z變換的定義及其與傅里葉變換的關(guān)系 （34）
2．3．2 Z變換的收斂域與序列特性之間的關(guān)系 （35）
2．3．3 逆Z變換 （38）
2．3．4 Z變換的性質(zhì)和定理 （41）
2．4 利用Z變換對信號和系統(tǒng)進行分析 （44）
2．4．1 系統(tǒng)的傳輸函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù) （44）
2．4．2 根據(jù)系統(tǒng)函數(shù)的極點分布分析系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 （45）
2．4．3 用Z變換求解系統(tǒng)的輸出響應 （46）
2．4．4 系統(tǒng)穩(wěn)定性的測定及穩(wěn)定時間的計算 （50）
2．4．5 根據(jù)系統(tǒng)的零、極點分布分析系統(tǒng)的頻率特性 （52）
2．5 幾種特殊濾波器 （56）
2．5．1 全通濾波器 （57）
2．5．2 最小相位濾波器 （58）
2．5．3 梳狀濾波器 （59）
2．5．4 正弦波發(fā)生器 （60）
習題與上機題 （61）
第3章 離散傅里葉變換（DFT）及其快速算法（FFT） （68）
3．1 離散傅里葉變換的定義及物理意義 （68）
3．1．1 DFT定義 （68）
3．1．2 DFT與ZT、FT、DFS的關(guān)系 （69）
3．1．3 DFT的矩陣表示 （71）
3．1．4 用MATLAB計算序列的DFT （71）
3．2 DFT的主要性質(zhì) （73）
3．3 頻域采樣 （80）
3．4 DFT的快速算法――快速傅里葉變換（FFT） （83）
3．4．1 直接計算DFT的特點及減少運算量的基本途徑 （83）
3．4．2 基2 FFT算法 （83）
3．5 DFT（FFT）應用舉例 （89）
3．5．1 用DFT（FFT）計算兩個有限長序列的線性卷積 （90）
3．5．2 用DFT計算有限長序列與無限長序列的線性卷積 （91）
3．5．3 用DFT對序列進行譜分析 （94）
習題與上機題 （96）
第4章 模擬信號數(shù)字處理 （99）
4．1 模擬信號數(shù)字處理原理方框圖 （99）
4．2 模擬信號與數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換 （99）
4．2．1 時域采樣定理 （100）
4．2．2 帶通信號的采樣 （104）
4．2．3 A/D變換器 （105）
4．2．4 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號 （106）
4．3 對數(shù)字信號處理部分的設(shè)計考慮 （109）
4．4 線性模擬系統(tǒng)的數(shù)字模擬 （110）
4．5 模擬信號的頻譜分析 （112）
4．5．1 公式推導及參數(shù)選擇 （112）
4．5．2 用DFT（FFT）對模擬信號進行譜分析的誤差 （113）
4．5．3 用DFT（FFT）對周期信號進行譜分析 （116）
習題與上機題 （119）
第5章 信號的相關(guān)函數(shù)和功率譜 （120）
5．1 互相關(guān)函數(shù)和自相關(guān)函數(shù) （120）
5．2 周期信號的相關(guān)性 （122）
5．3 相關(guān)函數(shù)的性質(zhì) （123）
5．3．1 互相關(guān)函數(shù)性質(zhì) （124）
5．3．2 自相關(guān)函數(shù)性質(zhì) （124）
5．4 輸入輸出信號的相關(guān)函數(shù) （125）
5．5 信號的能量譜密度和功率譜密度 （125）
5．5．1 信號的能量譜 （126）
5．5．2 信號的功率譜 （126）
5．6 相關(guān)函數(shù)的應用 （127）
5．6．1 相關(guān)函數(shù)在雷達和主動聲吶系統(tǒng)中的的應用 （127）
5．6．2 使用相關(guān)函數(shù)檢測物理信號隱含的周期性 （128）
5．7 用MATLAB計算相關(guān)函數(shù) （130）
習題與上機題 （131）
第6章 IIR數(shù)字濾波器（IIRDF）設(shè)計 （133）
6．0 數(shù)字濾波器設(shè)計的基本概念 （133）
6．0．1 數(shù)字濾波器及其設(shè)計方法概述 （133）
6．0．2 數(shù)字濾波器的種類 （133）
6．0．3 理想數(shù)字濾波器 （134）
6．1 模擬濾波器設(shè)計 （136）
6．1．1 模擬濾波器設(shè)計指標 （137）
6．1．2 巴特沃思模擬低通濾波器設(shè)計 （138）
6．1．3 切比雪夫（Chebyshev）濾波器設(shè)計 （141）
6．1．4 橢圓濾波器 （144）
6．1．5 貝塞爾（Bessel）濾波器 （145）
6．1．6 用MATLAB設(shè)計模擬濾波器 （145）
6．1．7 五種類型模擬濾波器的比較 （151）
6．1．8 頻率變換與高通、帶通及帶阻濾波器設(shè)計 （152）
6．2 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計 （159）
6．2．1 用脈沖響應不變法設(shè)計IIRDF （160）
6．2．2 用雙線性變換法設(shè)計IIRDF （165）
6．2．3 高通、帶通和帶阻IIRDF （169）
6．2．4 IIRDF的頻率變換 （172）
習題與上機題 （175）
第7章 FIR數(shù)字濾波器（FIRDF）設(shè)計 （179）
7．1 線性相位FIRDF及其特點 （179）
7．2 用窗函數(shù)法設(shè)計FIRDF （184）
7．2．1 用窗函數(shù)法設(shè)計FIRDF的基本方法 （184）
7．2．2 窗函數(shù)法的設(shè)計性能分析 （185）
7．2．3 典型窗函數(shù)介紹 （187）
7．2．4 用窗函數(shù)法設(shè)計FIRDF的步驟及MATLAB設(shè)計函數(shù) （193）
7．3 利用頻率采樣法設(shè)計FIRDF （197）
7．3．1 頻率采樣設(shè)計法的基本概念 （197）
7．3．2 設(shè)計線性相位特性FIRDF時，頻域采樣H (k)的設(shè)置原則 （198）
7．3．3 逼近誤差及改進措施 （198）
7．4 利用等波紋最佳逼近法設(shè)計FIRDF （202）
7．4．1 等波紋最佳逼近法的基本思想 （203）
7．4．2 remez和remezord函數(shù)介紹 （205）
7．4．3 FIR希爾伯特變換器和FIR數(shù)字微分器設(shè)計 （209）
7．5 FIRDF與IIRDF的比較 （213）
習題與上機題 （214）
第8章 時域離散系統(tǒng)的實現(xiàn) （217）
8．1 引言 （217）
8．2 FIR網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （218）
8．2．1 FIR直接型結(jié)構(gòu)和級聯(lián)型結(jié)構(gòu) （218）
8．2．2 線性相位結(jié)構(gòu) （219）
8．2．3 FIR頻率采樣結(jié)構(gòu) （220）
8．2．4 FIR濾波器的遞歸實現(xiàn) （223）
8．2．5 快速卷積法 （224）
8．3 IIR網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （224）
8．3．1 IIR直接型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （224）
8．3．2 IIR級聯(lián)型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （225）
8．3．3 IIR并聯(lián)型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （226）
8．3．4 轉(zhuǎn)置型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （227）
8．4 格型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （227）
8．4．1 全零點格型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （228）
8．4．2 全極點格型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （231）
8．5 用軟件實現(xiàn)各種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) （233）
8．6 數(shù)字信號處理中的量化效應 （235）
8．6．1 量化及量化誤差 （235）
8．6．2 A/D變換器中的量化效應 （236）
8．6．3 系數(shù)量化效應 （237）
8．6．4 運算中的量化效應 （240）
8．7 濾波器設(shè)計與分析工具 （244）
習題與上機題 （249）
第9章 多采樣率數(shù)字信號處理 （253）
9．1 引言 （253）
9．2 整數(shù)因子抽取 （254）
9．3 整數(shù)因子內(nèi)插 （256）
9．4 按有理數(shù)因子I/D的采樣率轉(zhuǎn)換 （258）
9．5 采樣率轉(zhuǎn)換濾波器的高效實現(xiàn)方法 （259）
9．5．1 直接型FIR濾波器結(jié)構(gòu) （259）
9．5．2 多相濾波器結(jié)構(gòu) （261）
9．6 采樣率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的多級實現(xiàn) （264）
9．7 采樣率轉(zhuǎn)換器的MATLAB實現(xiàn) （269）
9．8 采樣率轉(zhuǎn)換在數(shù)字語音系統(tǒng)中的應用 （270）
9．8．1 數(shù)字語音系統(tǒng)中的信號采樣過程及其存在的問題 （270）
9．8．2 數(shù)字語音系統(tǒng)中改進的A/D轉(zhuǎn)換方案 （271）
9．8．3 接收端D/A轉(zhuǎn)換器的改進方案 （272）
習題與上機題 （274）
第10章 數(shù)字信號處理應用舉例 （276）
10．1 引言 （276）
10．2 數(shù)字信號處理在雙音多頻撥號系統(tǒng)中的應用 （276）
10．3 數(shù)字信號處理在音樂信號處理中的應用 （282）
10．3．1 時域處理 （282）
10．3．2 頻域處理 （285）
附錄A MATLAB信號處理工具箱函數(shù)表 （289）
參考文獻 （293）
書單推薦
