20世紀70年代以來，信息科學與技術(shù)的飛速發(fā)展深刻地影響和改變著人們的生活方式，隨處可見的3G手機、數(shù)字電視、智能計算機、衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域中都有它們的應(yīng)用，而數(shù)字信號處理則是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于數(shù)字信號處理在信息社會中獲得了廣泛應(yīng)用并產(chǎn)生了巨大影響，“數(shù)字信號處理”也就成為高等院校電子信息類專業(yè)本科階段的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)必修課，同時它也是其他相關(guān)學科的重要選修課程。
　　數(shù)字信號處理是將信號以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)，是模擬信號處理的發(fā)展和變革。數(shù)字信號處理的目的是對真實世界的連續(xù)模擬信號進行測量或濾波，因此在進行數(shù)字信號處理之前需要將信號從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，一般通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)；而數(shù)字信號處理的輸出也經(jīng)常要變換到模擬域，這是通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)的。數(shù)字信號處理的算法需要利用計算機或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，如數(shù)字信號處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)等。數(shù)字信號處理技術(shù)及設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾強、設(shè)備尺寸小、造價低、速度快等突出優(yōu)點，這些都是模擬信號處理技術(shù)與設(shè)備所無法比擬的。在數(shù)字信號處理領(lǐng)域，工程師們常常在一些特定域中研究數(shù)字信號，如時域(一維信號)、空間域(多維信號)、頻域、復(fù)頻域等。
　　正因為數(shù)字信號處理的專業(yè)性和重要性，也就使得數(shù)字信號處理教材的編寫顯得非常重要。數(shù)字信號處理課程的基本體系是由A.V.奧本海姆1975年在《數(shù)字信號處理》中建立的，這是本課程的第一本綜合圖書，此書多次再版，后定名為《離散時間信號處理》，是本學科的經(jīng)典教材，在海內(nèi)外廣有影響。近年，Sanjit K.Mitra的《數(shù)字信號處理——基于計算機的方法》一書吸收了數(shù)字信號處理學科的最新發(fā)展，也是頗具代表性的教材。其他國外流行的數(shù)字信號處理教材也多有引進，對國內(nèi)學科的發(fā)展起到了很好的促進作用。
　　近三十年來，為適合我國情況自編的數(shù)字信號處理教材也有許多，雖然它們的知識體系沒有超出國外的經(jīng)典教材，但其教材內(nèi)容和結(jié)構(gòu)更加規(guī)范，更適合我國的本科教學情況。清華大學程佩青的《數(shù)字信號處理教程》和胡廣書的《數(shù)字信號處理——理論、算法與實現(xiàn)》的知識體系最為完備，也有相當理論深度，是國內(nèi)第一批教材，為我國數(shù)字信號處理學科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；西安電子科技大學高西全、丁玉美的《數(shù)字信號處理》和東南大學吳鎮(zhèn)揚的《數(shù)字信號處理》都多次再版修訂，教輔配套，流行很廣。很明顯，這些教材多是針對重點大學重點學科的要求編寫的，對于一般院校和面向工程的應(yīng)用型本科，作為參考書較好，但作為教材有時顯得不太合適，所以，針對應(yīng)用型本科的實際教學要求編寫一本難度適中、兼顧理論深度和應(yīng)用需要的教材就很必要了。
　　本書根據(jù)教育部電子信息類教材編審委員會制定的教學大綱編寫而成，作者都是在教學一線有豐富經(jīng)驗的教師。文稿源于上課的教案以及教學體會，并融入作者多年來在信號處理領(lǐng)域的研究成果，同時參考了國內(nèi)外較新的同類教材和參考文獻。在此對經(jīng)典數(shù)字信號處理教材和相關(guān)參考文獻的作者表示衷心感謝。
　　本書的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排如下：緒論主要介紹了數(shù)字信號處理的基本概念和特點，以及數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成和應(yīng)用領(lǐng)域；第1章和第2章分別從時域和頻域介紹和分析離散時間信號與系統(tǒng)的基本知識，是本書的理論基礎(chǔ)之一；第3章講述了離散傅里葉變換(DFT)，比較了各類離散變換的關(guān)系，介紹了頻域采樣的基本知識以及DFT的應(yīng)用問題；第4章介紹了快速傅里葉變換(FFT)，包括按時間抽選(DIT)的基2 FFT算法和按頻率抽選(DIF)的基2 FFT算法；第5章講述了無限長單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器(IIR DF)的設(shè)計方法，包括脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法，以及各類在模擬域和數(shù)字域的原型變換；第6章講述了有限長單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器(FIR DF)的設(shè)計方法，主要包括窗函數(shù)法和頻率采樣法；第7章介紹了數(shù)字信號處理的實現(xiàn)，包括濾波器的結(jié)構(gòu)問題以及數(shù)字信號處理中的誤差問題；第8章介紹了幾種特殊濾波器，分析了它們的性能特點；第9章結(jié)合前面的理論內(nèi)容，介紹了MATLAB在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用，特別是數(shù)字信號與系統(tǒng)的分析以及數(shù)字濾波器的設(shè)計。本書參考教學時數(shù)為48～64學時，任課教師可根據(jù)具體情況安排選擇使用。
　　本書編寫人員及所負責內(nèi)容為：緒論、第7章和第8章由沈衛(wèi)康編寫，第1章、第2章和第4章由宋紅梅編寫，第3章、第5章和第6章由宋宇飛編寫，第9章由潘子宇和宋宇飛共同編寫，魏峘提供了部分習題和圖片。全書由沈衛(wèi)康、宋宇飛任主編，負責統(tǒng)稿；宋紅梅任副主編。本書的編寫和出版得到了清華大學出版社和南京工程學院通信工程學院等單位的大力支持和幫助，在此表示誠摯的謝意。
　　由于作者的學識有限，書中難免有疏漏和不妥之處，歡迎讀者批評指正，以便本教材可以進一步修訂完善。
　　
　　
　　編 者