
本书使用创新的形式系统性地介绍了数字信号处理的概念、用途、理论和实现方法,编写力求理论紧扣实际、论述有据、逻辑连贯,应用内容涉及广泛、形象生动。本书共分10章:第1章介绍数字信号处理的基本概念。第2、3章介绍数字信号处理的时域和频域基础理论。第4、5章介绍实际信号处理的理论,如信号转换、z变换、离散傅里叶变换等,以及提高计算效率的方法。第6~8章介绍数字滤波的原理和数字滤波器的设计。第9、10章介绍实际的数字系统和数字信号处理的实现。本书各章后的习题和附录中的实验内容大多与实际应用紧密相关,书后列出术语索引供读者查找。作者还为书中习题和实验编写了详细的参考解答,方便用书教师授课和学生自学;书中的部分计算机仿真图配有MATLAB源程序,提供扩展和创新的平台,这些内容的电子文件将置于出版社教育服务网内本书页面上,供读者和用书教师下载。
目录
前言
第1章数字信号处理的概念1
11什么叫数字信号处理1
111数字信号的概念1
112数字信号处理的来历5
113数字信号处理系统的结构6
114数字信号处理的特点6
12数字信号处理有什么用8
121信号为什么要处理8
122数字信号处理的应用领域9
123数字信号处理的应用前景25
13怎样用数字信号处理25
131用数字代表事物的特征26
132用数字信号描述事物的变化26
133用数学公式表示信号的关系27
134找出最佳的处理方法28
135用计算机处理数字信号29
136应用数字信号处理的关键29
14练习题30
第2章时域的信号与系统31
21时域的信号31
211语言描述32
212表格描述33
213公式描述33
214波形描述36
22信号之间的关系38
221相关系数38
222相关函数43
223自相关函数44
224互相关函数47
23时域的系统52
231符号描述52
232单位脉冲响应53
233差分方程57
234图形描述59
24信号处理的方法60
241比较两个信号60
242合理运用数学公式61
243数学公式的算法62
25时域分析法的特点64
26练习题65
数字信号处理目录第3章频域的信号与系统68
31频域的信号69
311正弦波的表达方法和特点69
312信号的正弦波成分70
313其他形式的信号成分78
32各类信号的频域分析81
321信号的正弦变换81
322四类信号的正弦变换82
33正弦变换的物理意义85
331序列的正弦变换85
332函数的正弦变换86
333正弦变换的总结88
34傅里叶变换89
341傅里叶变换的体系89
342傅里叶变换与正弦变换的区别90
343数字角频率的低频与高频92
344频谱的对称性96
35频域的系统101
351系统的频率特性101
352频率响应的物理意义102
353不失真系统的条件103
36频域分析法的特点105
37练习题107
第4章数字处理的技巧109
41信号的转换109
411模拟信号变成数字信号109
412数字信号变成模拟信号110
42信号转换遵循的定理111
421模拟信号到数字信号111
422数字信号到模拟信号120
43频谱分析的推广126
431z变换的定义与性质126
432系统的z变换129
433零极点的用途131
434z变换的应用134
44离散傅里叶级数的演绎134
441离散傅里叶变换135
442离散傅里叶变换的性质135
443离散傅里叶变换的关系141
444离散傅里叶变换的意义与用途146
45练习题152
第5章信号处理的效率155
51直接计算离散傅里叶变换的代价155
511直接计算频谱的代价155
512直接计算卷积的代价156
52离散傅里叶变换计算效率的提高157
53时域抽取的快速算法158
531时域抽取法的原理159
532时域抽取法的应用160
533时域抽取法的运算量162
54频域抽取的快速算法163
541频域抽取法的原理163
542频域抽取法的应用165
543频域抽取法的运算量166
544两种快速算法的相似之处166
55离散傅里叶反变换的快速算法167
551仿效快速傅里叶变换167
552取旋转因子的复共轭168
553取频谱的复共轭169
56实数序列的快速傅里叶变换169
561直接运用169
562合二为一170
563一分为二170
57快速傅里叶变换的应用171
571提高信号分析的计算速度171
572提高线性卷积的计算速度173
573提高相关函数的计算速度178
58练习题181
第6章数字滤波的原理183
61数字滤波器的概念183
62数字滤波器的指标185
63数字滤波器的研究方法186
631数字滤波器的表示186
632信号流图与系统函数191
633信号流图的转置193
64数字滤波器的分类194
65数字滤波器的结构196
651无限脉冲响应滤波器的结构196
652有限脉冲响应滤波器的结构201
66数字滤波器的应用204
67练习题207
第7章无限脉冲响应滤波器的设计209
71模拟滤波器的设计209
711模拟滤波器的描述方法209
712巴特沃斯滤波器的设计211
713切比雪夫滤波器的设计214
72间接设计数字滤波器222
721脉冲响应不变法222
722双线性变换法227
73直接设计数字滤波器230
731零极点设计法230
732最小误差设计法234
74低通滤波器的变换237
741模拟频率域的频率变换238
742数字频率域的频率变换242
75无限脉冲响应滤波器的应用244
751数字图形均衡器244
752数字控制器245
753数据通信的时钟恢复246
76练习题248
第8章有限脉冲响应滤波器的设计250
81系统频谱的本质250
811系统频谱的含意251
812系统的延时252
82有限脉冲响应滤波器的频谱256
821有限脉冲响应滤波器的频谱表示法256
822实现线性相位的方法257
823线性相位滤波器的幅度特性259
83在时域设计滤波器260
831截取一段序列261
832截断序列的后果263
84在频域设计滤波器269
841设计单位脉冲响应269
842设计系统函数272
85最优化设计274
851最小化最大误差的原理274
852最小化最大误差的设计方法276
853设计方法的演绎280
86无限和有限脉冲响应滤波器的区别287
861滤波器的性能287
862设计方法的特点288
87练习题289
第9章多采样率的系统291
91多采样率的概念291
92整数倍降低采样率292
921抽取前后的频谱293
922防止抽取的失真298
923抽取的用途302
93整数倍提高采样率304
931内插前后的频谱305
932防止内插的失真306
933内插的用途310
94非整数倍改变采样率314
95练习题316
第10章数字信号处理的实现319
101实现数字信号处理的方法319
102数字信号处理器的速度320
1021处理器的结构321
1022处理器的流水线机制322
1023乘法加法器324
103数字信号处理器的数字表示325
1031定点数325
1032浮点数327
1033数字的动态范围和精度328
104信号处理的误差329
1041模数转换的误差329
1042数字运算的误差330
1043数模转换的误差333
105数字信号处理的应用实例334
1051简单的实例335
1052较复杂的实例336
1053复杂的实例338
106练习题342
附录信号处理的实验344
实验1测量人耳辨别回声的最小时间344
实验2观察一句话的频谱特点344
实验3双音多频的通信344
实验4滤除心电图信号中的电网干扰346
实验5软件无线电的通信347
索引350
参考文献360