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本書系統(tǒng)介紹數(shù)字信號處理*基本的理論、概念和方法。第1章介紹離散時(shí)間信號和離散時(shí)間系統(tǒng)的基本理論；第2章討論DFT的原理及快速算法；第3章介紹FIR和IIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)以及有限字長效應(yīng)；第4章介紹FIR數(shù)字濾波器的主要設(shè)計(jì)方法；第5章介紹IIR數(shù)字濾波器的主要設(shè)計(jì)方法。所有算法和設(shè)計(jì)方法都強(qiáng)調(diào)了MATLAB的應(yīng)用。本書強(qiáng)調(diào)基本概念、基本理論和基本方法，注意突出重點(diǎn)、分散難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，并配有較豐富的例題和習(xí)題，適合作為教材，也便于自學(xué)。本書可作為高等學(xué)校電子信息類、自動(dòng)化類、計(jì)算機(jī)類等理工科專業(yè)的教材，也適合作為這些專業(yè)的科研人員和工程技術(shù)人員的參考書。

第2版前言

本書第1版是《電子信息學(xué)科基礎(chǔ)課程系列教材》之一《數(shù)字信號處理（簡明版）》。在近年來的教學(xué)實(shí)踐過程中，普遍覺得這個(gè)版本強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，內(nèi)容精練，無論是深度還是廣度，都比較適合作為普通高等院校本科生的教材。相對于第1版，修訂后的第2版的內(nèi)容變動(dòng)較少，主要糾正了第1版中的一些錯(cuò)誤，并對部分文字做了修改。

作者

2017年10月

第1版前言

本書適合作為信息與通信工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、電子科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀表、生物醫(yī)學(xué)工程、雷達(dá)、聲納等理工科專業(yè)的本科生教材，也適合作為從事這些專業(yè)的科學(xué)研究和工程技術(shù)工作的人員的參考書。學(xué)習(xí)本書之前，讀者需具有信號與線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識。

信息科學(xué)是研究信息的獲取、傳輸、處理和應(yīng)用的科學(xué)。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化是信息技術(shù)發(fā)展的方向，其中數(shù)字化是網(wǎng)絡(luò)化和智能化的基礎(chǔ)。因此，數(shù)字信號處理成為信息科學(xué)中內(nèi)容異常豐富、發(fā)展非常迅速和應(yīng)用十分廣泛的一門學(xué)科。作為本科生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，數(shù)字信號處理課程應(yīng)當(dāng)把數(shù)字信號處理學(xué)科的基礎(chǔ)理論、基本概念和基本方法作為重點(diǎn)內(nèi)容。這些內(nèi)容主要包括離散時(shí)間信號和離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域和頻域分析方法，離散傅里葉變換及其快速算法，以及數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)等理論，這些正是本書的主要內(nèi)容。學(xué)習(xí)完本書后，讀者就有條件進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)的更高深的研究生課程。

　　考慮到與信號與線性系統(tǒng)課程內(nèi)容的銜接，本書沒有重復(fù)其中有關(guān)連續(xù)時(shí)間信號和系統(tǒng)的理論，只是重點(diǎn)復(fù)習(xí)并深化解釋了離散時(shí)間信號和系統(tǒng)理論中的某些重要概念，如基型信號、數(shù)字頻率、循環(huán)卷積、頻譜混疊、離散時(shí)間系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性等概念。此外，特別強(qiáng)調(diào)了正弦序列和復(fù)指數(shù)序列的離散時(shí)間傅里葉變換在理論和實(shí)際應(yīng)用中的重要作用。

　　作為數(shù)字信號處理兩大支柱之一的DFT，它不僅是重要的理論成果，而且已經(jīng)成為線性濾波、譜分析、相關(guān)分析等應(yīng)用領(lǐng)域的重要工具。本書重點(diǎn)闡述了DFT的物理意義、DFT的幅度和頻率、幾種傅里葉分析方法之間的聯(lián)系等重要概念，對矩形序列的DFT進(jìn)行了詳細(xì)分析，對加窗截?cái)嘣贒FT中引起的頻譜泄漏現(xiàn)象和序列補(bǔ)零對DFT的影響等問題進(jìn)行了詳細(xì)討論。DFT的重要性，不僅由于它能夠成功地對離散時(shí)間信號和系統(tǒng)進(jìn)行頻域描述和分析，而且還由于它具有許多行之有效的快速計(jì)算方法，其中應(yīng)用最為廣泛的一類方法就是FFT。本書對FFT的算法原理及其MATLAB實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

　　作為數(shù)字信號處理另一重要支柱的數(shù)字濾波器，不僅具有重要的理論意義，而且具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，因此本書用了三章篇幅進(jìn)行討論。第3章全面介紹FIR和IIR濾波器的各種結(jié)構(gòu)，詳細(xì)討論濾波器實(shí)現(xiàn)中的有限字長效應(yīng)問題。第4章介紹FIR數(shù)字濾波器的各種實(shí)用設(shè)計(jì)方法。第5章介紹IIR數(shù)字濾波器的主要設(shè)計(jì)方法。

　　本書的主要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)基本概念、基礎(chǔ)理論和基本方法，注意突出重點(diǎn)和分散難點(diǎn)，注意理論與實(shí)際的結(jié)合。本書通過大量例題和習(xí)題介紹了如何利用MATLAB解決實(shí)際應(yīng)用問題。

　　限于作者水平，書中不妥甚至錯(cuò)誤之處在所難免，希望讀者不吝賜教。

作者2011年6月

于華中科技大學(xué)

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