20世紀(jì)70年代以來，信息科學(xué)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(jī)、數(shù)字電視、智能計(jì)算機(jī)、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(shí)它也是其他相關(guān)學(xué)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(shí)世界的連續(xù)模擬信號進(jìn)行測量或?yàn)V波，因此在進(jìn)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(shí)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(shí)現(xiàn)的。數(shù)字信號處理的算法需要利用計(jì)算機(jī)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(qiáng)、設(shè)備尺寸小、造價(jià)低、速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，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(shí)域(一維信號)、空間域(多維信號)、頻域、復(fù)頻域等。
　　正因?yàn)閿?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(shí)間信號處理》，是本學(xué)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(jì)算機(jī)的方法》一書吸收了數(shù)字信號處理學(xué)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(jìn)，對國內(nèi)學(xué)科的發(fā)展起到了很好的促進(jìn)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(xué)情況。清華大學(xué)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(shí)現(xiàn)》的知識體系最為完備，也有相當(dāng)理論深度，是國內(nèi)第一批教材，為我國數(shù)字信號處理學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；西安電子科技大學(xué)高西全、丁玉美的《數(shù)字信號處理》和東南大學(xué)吳鎮(zhèn)揚(yáng)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(diǎn)大學(xué)重點(diǎn)學(xué)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(shí)顯得不太合適，所以，針對應(yīng)用型本科的實(shí)際教學(xué)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(xué)大綱編寫而成，作者都是在教學(xué)一線有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師。文稿源于上課的教案以及教學(xué)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(shí)參考了國內(nèi)外較新的同類教材和參考文獻(xiàn)。在此對經(jīng)典數(shù)字信號處理教材和相關(guān)參考文獻(xiàn)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(diǎn)，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(shí)域和頻域介紹和分析離散時(shí)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(shí)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(jì)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(jì)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(shí)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(diǎn)；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(jì)。本書參考教學(xué)時(shí)數(shù)為48～64學(xué)時(shí)，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(fù)責(zé)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(xí)題和圖片。全書由沈衛(wèi)康、宋宇飛任主編，負(fù)責(zé)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(xué)出版社和南京工程學(xué)院通信工程學(xué)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(xué)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(jìn)一步修訂完善。
　　
　　
　　編 者