本書系統(tǒng)地介紹了數(shù)字信號處理的基本概念和方法，并從實用性角度把數(shù)字信號處理理論和方法與實際應用技術(shù)相結(jié)合。本書主要內(nèi)容包括：離散信號與系統(tǒng)、z變換、信號的傅里葉表示、線性時不變系統(tǒng)的變換分析、連續(xù)時間信號的采樣、離散傅里葉變換及其計算、FIR以及IIR濾波器設計、多速率信號和隨機信號處理、有限字長效應等章節(jié)。這些章節(jié)安排的內(nèi)容有助于讀者將數(shù)字信號處理理論與實際應用很好地結(jié)合。
Dimitris G. Manolakis：雅典大學電子工程專業(yè)博士，曾任教于美國東北大學、波士頓學院和伍斯特理工學院，現(xiàn)為麻省理工學院林肯實驗室研究員。研究方向為數(shù)字信號處理、自適應濾波、陣列處理、模式識別、遙感、雷達系統(tǒng)。Vinay K. Ingle：美國倫斯勒理工學院電子與計算機工程專業(yè)博士，美國東北大學電子與計算機工程系副教授。研究方向為圖像處理、隨機過程、估計理論、高光譜圖像技術(shù)等。
艾渤，男，北京交通大學軌道交通控制與安全國家重點實驗室特聘教授，博士生導師。國家重點實驗室副主任。研究領域：無線移動通信、電波傳播與無線信道建模、功率放大器線性化技術(shù)、信息物理融合CPS系統(tǒng)。
第1章 引言 1
1.1 信號 1
1.2 系統(tǒng) 6
1.3 模擬、數(shù)字和混合信號處理 9
1.4 數(shù)字信號處理應用 11
1.5 本書的組織方式 12
學習小結(jié) 13
復習題 14
第2章 離散時間信號與系統(tǒng) 15
2.1 離散時間信號 15
2.2 在MATLAB中生成和繪制信號 18
2.3 離散時間系統(tǒng) 20
2.4 線性時不變系統(tǒng)的卷積描述 25
2.5 線性時不變系統(tǒng)的特性 30
2.6 卷積的分析評價 34
2.7 卷積的數(shù)值計算 37
2.8 FIR濾波器的實時實現(xiàn) 39
2.9 FIR空間濾波器 40
2.10 由線性常系數(shù)差分方程描述的系統(tǒng) 42
2.11 連續(xù)時間LTI系統(tǒng) 47
學習小結(jié) 50
復習題 51
習題 52
第3章 z變換 59
3.1 動機 59
3.2 z變換 60
3.3 逆z變換 65
3.4 z變換的性質(zhì) 67
3.5 LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù) 70
3.6 由線性常系數(shù)差分方程表征的LTI系統(tǒng) 72
3.7 極零點位置與時間域行為間的關(guān)系 74
3.8 單邊z變換 77
學習小結(jié) 79
復習題 80
習題 80
第4章 信號的傅里葉表示 87
4.1 正弦信號及其特性 87
4.2 連續(xù)時間信號的傅里葉表示 92
4.3 離散時間信號的傅里葉表示 102
4.4 傅里葉級數(shù)和傅里葉變換小結(jié) 109
4.5 離散時間傅里葉變換的性質(zhì) 111
學習小結(jié) 121
復習題 122
習題 123
第5章 LTI系統(tǒng)的變換分析 129
5.1 LTI系統(tǒng)的正弦響應 129
5.2 頻率域中LTI系統(tǒng)的響應 134
5.3 信號通過LTI系統(tǒng)后的失真 137
5.4 理想和實際濾波器 141
5.5 有理系統(tǒng)函數(shù)的頻率響應 144
5.6 頻率響應對極點和零點的依賴性 148
5.7 通過配置極零點設計簡單濾波器 153
5.8 幅度響應和相位響應之間的關(guān)系 158
5.9 全通系統(tǒng) 160
5.10可逆性和最小相位系統(tǒng) 163
5.11連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的變換分析 166
學習小結(jié) 176
復習題 177
習題 178
第6章 連續(xù)時間信號的采樣 187
6.1 連續(xù)時間信號的理想周期采樣 187
6.2 由樣本重建帶限信號 190
6.3 欠采樣的影響：混疊 192
6.4 連續(xù)時間信號的離散時間處理 199
6.5 實際采樣和重建 202
6.6 帶通信號采樣 209
6.7 圖像采樣與重建 213
學習小結(jié) 217
復習題 218
習題 219
第7章 離散傅里葉變換 226
7.1 傅里葉分析計算 226
7.2 離散傅里葉變換（DFT） 229
7.3 離散時間傅里葉變換的采樣 232
7.4 離散傅里葉變換的性質(zhì) 239
7.5 使用DFT的線性卷積 251
7.6 使用DFT的信號的傅里葉分析 255
學習小結(jié) 268
復習題 269
習題 270
第8章 離散傅里葉變換計算 278
8.1 直接計算離散傅里葉變換 278
8.2 采用矩陣法的FFT思想 279
8.3 時間抽取FFT算法 282
8.4 頻率抽取 FFT算法 289
8.5 歸納和其他FFT算法 291
8.6 實際考慮 293
8.7 特定應用的DFT計算 295
學習小結(jié) 302
復習題 302
習題 303
第9章 離散時間系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 310
9.1 框圖和信號流圖 310
9.2 IIR系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 311
9.3 FIR系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 320
9.4 格型結(jié)構(gòu) 327
9.5 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、仿真和驗證 333
學習小結(jié) 334
復習題 335
習題 336
第10章 FIR濾波器設計 343
10.1 濾波器設計問題 343
10.2 線性相位FIR濾波器 347
10.3 采用窗函數(shù)法設計FIR濾波器 355
10.4 采用頻率采樣法設計FIR濾波器 367
10.5 切比雪夫多項式和極小極大逼近 374
10.6 等紋波最優(yōu)切比雪夫FIR濾波器設計 376
10.7 一些特殊FIR濾波器的設計 386
學習小結(jié) 392
復習題 392
習題 393
第11章 IIR濾波器的設計 401
11.1 IIR濾波器設計簡介 401
11.2 連續(xù)時間低通濾波器的設計 403
11.3 連續(xù)時間濾波器到離散時間IIR濾波器的變換 421
11.4 低通IIR濾波器的設計實例 433
11.5 低通濾波器的頻率變換 436
11.6 基于MATLAB的IIR濾波器設計實例 441
學習小結(jié) 445
復習題 446
習題 447
第12章 多速率信號處理 455
12.1 采樣率轉(zhuǎn)換 455
12.2 多速率系統(tǒng)的實現(xiàn) 469
12.3 多速率系統(tǒng)的濾波器設計 475
12.4 雙通道濾波器組 482
12.5 多通道濾波器組 491
學習小結(jié) 493
復習題 494
習題 495
第13章 隨機信號 502
13.1 概率模型和隨機變量 502
13.2 聯(lián)合分布隨機變量 507
13.3 協(xié)方差、相關(guān)、線性估計 512
13.4 隨機過程 514
13.5 一些有用的隨機過程 522
學習小結(jié) 526
復習題 527
習題 528
第14章 隨機信號處理 534
14.1 均值、方差、協(xié)方差的估計 534
14.2 平穩(wěn)過程的頻譜分析 537
14.3 最佳線性濾波器 553
14.4 線性預測和全極點信號建模 557
14.5 最佳正交變換 565
學習小結(jié) 569
復習題 570
習題 571
第15章 有限字長效應 580
15.1 數(shù)字表示 580
15.2 量化誤差統(tǒng)計分析 584
15.3 過采樣A/D和D/A轉(zhuǎn)換 590
15.4 量化濾波器系數(shù) 596
15.5 有限字長對數(shù)字濾波器的影響 601
15.6 FFT算法中的有限字長效應 610
學習小結(jié) 611
復習題 612
習題 613
參考文獻 622
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