本书系统地讨论了数字信号处理的基本理论、基本分析方法及基本实现方法。全书共11章。前3章是离散时间信号与系统的基本理论，包括离散时间信号与系统、Z变换及离散傅里叶变换。第4、5、6章是数字滤波器的结构、理论和设计方法。第7章讨论了各种快速傅里叶变换算法。第8章讨论数字信号处理中的有限字长效应，它是误差分析的基础。第9章讨论数字滤波器的计算机辅助设计，这部分内容和实际应用紧密相关。第10章讨论数字信号处理的实现，包括FFT的硬软件实现以及数字滤波器的硬软件实现。第11章讨论国内用得很多的TMS32010和TMS320C25数字信号处理器。

全书条理清楚，深入浅出，便于自学。本书可供大专院校电子工程、通信工程、信息工程、信号与系统、信号处理和图像处理等专业的本科生作为教材，也可供在通信、雷达、遥感、声纳、生物医学和地震等有关领域从事信号处理的科技工作者参考。

本书是《数字信号处理教程》第二版。和第一版相比，它有以下改进：

1. 在第一章“离散时间信号与系统”中，去掉了实际上不会采用的常系数线性差分方程的时域经典解法。

2. 考虑到学科的发展及实际的需要，在第三章“离散傅里叶变换”中，增加了3.9“序列的抽取与内插”(改变抽样率)一节。

3. 在第三章“离散傅里叶变换”中，增加了3.8“利用DFT计算模拟信号的傅里叶变换（级数）对”一节。

4. 在第四章“快速傅里叶变换”中，把“基4FFT算法”专门作为一节列出，并增加了既有同址运算结构又能节省乘法次数的“分裂基FFT算法”，也作为一节列出。

5. 在第五章“数字滤波器的基本结构”中，增加了在后续课程及实际应用中用得较多的“数字滤波器的格型结构”一节。

6. 由于篇幅所限，加上学时的限制，故将第八章“数字信号处理中的有限字长效应”的内容作了较大的压缩，删掉了浮点运算误差分析部分，压缩了定点运算误差分析部分。

7. 将第一版第九章“数字滤波器的计算机辅助设计”的内容分别并入本书第六章与第七章中。

8. 将第一版第十章“数字信号处理的实现”的内容分别并入第四章、第六章与第七章中。

9. 第九章“数字信号处理器”的内容全部进行了改写，以适应DSP器件的快速发展。

10. 增加了一些必要的例题和习题。

11. 改正了已经发现的第一版中的错误。

12. 最重要的是，我们配合本书开发了“数字信号处理多媒体CAI教程”（DSPMCAI2.0）的辅助教学光盘。它是在Windows95上用Visual Basic开发的，包含4个子系统——概念浏览子系统、教学演示子系统、辅助设计子系统和测验子系统。概念浏览子系统是教材内容的归纳和浓缩。教学演示子系统共有50个多媒体动态演示程序（有语音提示和解说），把教程的重点和难点用动态的图形来演示，形象生动，易于理解。辅助设计子系统有9个设计和计算程序，可对IIR滤波器和FIR滤波器进行实际设计，可对几种FFT算法进行实际的计算并有图形界面。测验子系统有28个测验题，能够帮助读者更深入地掌握课程内容。

本书的定位仍是大学本科“数字信号处理”课程的教材，对信号处理的基础理论和基本算法进行了充分的论述与讨论，除最后一章外，每章后面都有习题。对于一些深入的内容，属于大学生选修课或研究生课程的内容（例如功率谱估计——经典的和参数模型的，自适应滤波，最优滤波——维纳滤波与卡尔曼滤波等内容）都没有放入本教材。

本书共有9章，其中第一章“离散时间信号与系统”、第二章“z变换”的内容和“信号与系统”课的内容有重复；但为了教材内容的关联性，这两章仍保留了下来，使用时可根据各校的情况或选用或舍掉不讲。第八章“数字信号处理中的有限字长效应”与第九章“数字信号处理器”的内容必须紧密结合实验才好讲授，条件不具备时这两章也可不讲。

最后，我要感谢清华大学的应启珩教授，他对书中的内容提出了很多宝贵意见，并提供了很多参考资料。还要感谢中科院声学所李昌立研究员，他对第九章的编写给予了很大的帮助，提供了有关的参考资料并提出了宝贵的意见。

绪论1

第一章离散时间信号与系统8

1.1离散时间信号——序列8

1.2线性移不变系统20

1.3常系数线性差分方程30

1.4连续时间信号的抽样33

习题41

第二章z变换44

2.1引言44

2.2z变换的定义与收敛域44

2.3z反变换49

2.4z变换的基本性质和定理59

2.5序列的z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系69

2.6序列的傅里叶变换71

2.7傅里叶变换的一些对称性质73

2.8离散系统的系统函数，系统的频率响应75

习题83

第三章离散傅里叶变换87

3.1引言87

3.2傅里叶变换的几种可能形式87

3.3周期序列的离散傅里叶级数(DFS)91

3.4离散傅里叶级数的性质93

3.5离散傅里叶变换(DFT)——有限长序列的离散频域表示95

3.6离散傅里叶变换的性质97

3.7抽样z变换——频域抽样理论110

3.8利用DFT计算模拟信号的傅里叶变换(级数)对114

3.9序列的抽取与插值122

习题132

第四章快速傅里叶变换138

4.1引言138

4.2直接计算DFT的问题及改进的途径138

4.3按时间抽选(DIT)的基2 FFT算法(库利图基算法)139

4.4按频率抽选(DIF)的基2 FFT算法(桑德图基算法)151

4.5离散傅里叶反变换(IDFT)的快速计算方法156

4.6N为复合数的FFT算法——混合基算法157

4.7基4 FFT算法163

4.8分裂基FFT算法168

4.9线性调频z变换(Chirpz变换)算法172

4.10线性卷积与线性相关的FFT算法177

4.11数字信号处理的实现184

习题200

第五章数字滤波器的基本结构202

5.1数字滤波器结构的表示方法202

5.2无限长单位冲激响应(IIR)滤波器的基本结构203

5.3有限长单位冲激响应(FIR)滤波器的基本结构209

5.4数字滤波器的格型结构217

习题226

第六章无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器的设计方法228

6.1引言228

6.2最小与最大相位延时系统，最小与最大相位超前系统232

6.3全通系统234

6.4用模拟滤波器设计IIR数字滤波器238

6.5冲激响应不变法239

6.6阶跃响应不变法243

6.7双线性变换法245

*6.8常用模拟低通滤波器特性252

6.9设计IIR滤波器的频率变换法272

6.10先利用模拟域频带变换法，再利用数字化法设计数字各型滤波器273

6.11先将模拟归一化低通原型数字化为数字低通，再利用数字域频带

变换法设计数字各型滤波器292

6.12直接在数字域设计IIR数字滤波器307

6.13设计IIR滤波器的最优化方法315

6.14数字滤波器的实现322

习题330

第七章有限长单位冲激响应(FIR)数字滤波器的设计方法334

7.1引言334

7.2线性相位FIR滤波器的特点334

7.3窗函数设计法344

7.4频率抽样设计法359

7.5设计FIR滤波器的最优化方法368

7.6FIR数字滤波器的硬件实现——位串行方式实现380

7.7IIR与FIR数字滤波器的比较387

习题388

第八章数字信号处理中的有限字长效应392

8.1引言392

8.2二进制数的表示及其对量化的影响392

8.3A/D变换的量化效应403

8.4数字滤波器的系数量化效应408

8.5数字滤波器运算中的有限字长效应418

8.6FFT算法的有限字长效应430

习题438

第九章数字信号处理器441

9.1引言441

9.2数字信号处理器的结构特点459

9.3TMS 320C30数字信号处理器462

9.4TMS 320系列DSP系统的设计与调试478

附录本书所附“数字信号处理多媒体CAI教程”光盘简介483

参考文献484