数字信号处理(DSP)广泛应用于通信、电子、自动控制等方面,并日益显示出其重要性。本书旨在帮助更多的工程师掌握DSP的基本概念和技术。内容包含*基本和*必需的知识,从*本质的层面阐述DSP原理,辅以必要的数学公式,配有简明易懂的解释,并尽可能多地使用图表以辅助说明。
本书适用于软硬件研发工程师,也可供高等院校相关专业师生参考。
近年来,数字信号处理(DSP)发展迅速,已经广泛应用于通信、电子、囱动控制等领域。但是,DSP原理涉及复杂的数学公式和推导过程,以晦涩难懂而著称,让很多年轻工程师望而生畏。
本书专门针对这一现状而撰写,作者将自已30多年研发工作中总结的信号处理方面的宝贵经验和真知灼见都凝聚其中,创造了一种简单易懂的阐述方式,用简明的语言和直观的图表解释DSP技术*基本和*必需的概念和内容,化繁为简,直指问题本质。书中着重描述了信号*小单位的复指数信号,并从多个侧面介���了傅里叶级数、复指数、信号正交性、卷积等重要概念,对信号处理中比较难以理解的相位问题也做了详细叙述。
通过本书,读者能够迅速掌握DSP技术,具备独立完成DSP开发的能力。

第1章 信号处理预备知识
1.1 复数运算
1.1.1 复函数的定义
1.1.2 直角坐标与极坐标
1.1.3 单值函数与多值函数
1.1.4 等比级数求和
1.2 复指数信号与负频率
1.3 sinc函数
1.4 傅里叶级数
1.4.1 周期信号展开为傅里叶级数
1.4.2 函数与展开式的奇偶性
1.4.3 复指数形式的傅里叶级数
1.5 傅里叶变换与反变换
1.5.1 傅里叶变换
1.5.2 傅里叶反变换
1.6 能量信号与功率信号
1.7 线谱与连续谱
1.7.1 线谱
1.7.2 连续谱
1.7.3 线谱与连续谱的关系
小结
习题
第2章 数字信号处理概述
2.1 数字信号处理系统
2.2 原理与实现
2.3 硬件与软件
2.4 数字滤波与频谱分析
2.5 开发周期
2.5.1 把需求表达式变为**语言算法
2.5.2 把高精度程序变为低精度程序
2.5.3 把**语言程序变为低级语言程序
2.5.4 把低级语言程序变为硬件描述代码
2.6 优点与缺点
第3章 采样
3.1 用ADC完成采样
3.2 理想采样
3.2.1 δ函数的筛选特性
3.2.2 采样脉冲函数p(t)
3.2.3 理想采样的谱分析
3.3 采样定理与混叠
3.4 抗混叠
小结
习题
第4章 z变换
4.1 已采样信号的拉普拉斯变换
4.2 从拉普拉斯变换到z变换
4.3 s平面与z平面的映射
4.4 z变换的性质
4.4.1 线性性质
4.4.2 初值定理
4.4.3 终值定理
4.4.4 卷积定理
4.5 延迟操作
4.6 z反变换
4.6.1 长除法
4.6.2 部分分式法
小结
习题
第5章 离散时域系统
5.1 离散时域系统的性质
5.1.1 移不变系统
5.1.2 因果性系统
5.1.3 线性系统
5.2 卷积
5.2.1 单位冲击响应
5.2.2 把输入序列分解为δ序列
5.2.3 把每个δ序列转换成输出序列
5.2.4 用输出序列合成卷积输出
5.2.5 本意的卷积算法
5.2.6 卷积小结
5.3 差分方程与传递函数
5.3.1 差分方程
5.3.2 从差分方程导出传递函数
5.3.3 由系统冲击响应计算传递函数
5.3.4 从传递函数导出差分方程
5.4 频率响应
5.5 零点与极点
5.6 频率响应的零极点图解法
5.7 离散时域系统的稳定性
5.7.1 稳定性时域判据
5.7.2 稳定性频域判据
小结
习题
第6章 离散时域系统实例
6.1 点阻滤波器
6.2 谐振器
6.3 梳状滤波器
6.3.1 频率响应在[0,ωS]区间内的周期性
6.3.2 梳状滤波器的分析
6.4 平均滤波器
6.5 全通滤波器
习题
第7章 数字滤波器
7.1 模拟滤波器设计
7.1.1 常用模拟滤波器
7.1.2 滤波器的频率变换
7.2 数字滤波器的实现
7.2.1 直接形式
7.2.2 串联形式
7.2.3 并联形式
7.3 IIR滤波器设计
7.3.1 单位冲击不变性
7.3.2 双线性变换
7.4 FIR滤波器设计
7.4.1 线性相位
7.4.2 窗函数法
7.5 用MATLAB设计数字滤波器
7.5.1 进入滤波器设计与分析窗口
7.5.2 完成滤波器设计
7.5.3 核对滤波器特性
7.5.4 把滤波器系数存入文件
小结
习题
第8章 插值与抽取
8.1 插值
8.2 抽取
8.3 插值与抽取的结合使用
8.4 再采样
8.5 用DAC从离散时域返回连续时域
小结
习题
第9章 离散傅里叶变换
9.1 复指数形式的傅里叶级数
9.2 离散傅里叶变换
9.3 离散傅里叶反变换
9.4 离散傅里叶变换与反变换小结
9.5 旋转矢量
9.6 整数基频信号分解到DFT频率点
9.7 非整数基频信号分解到DFT频率点
9.8 DFT的性质
9.8.1 线性叠加
9.8.2 时移定理
9.8.3 频移定理
9.8.4 循环卷积
9.8.5 帕塞伐尔定理
9.8.6 对称性
9.9 窗函数的特性
9.9.1 矩形窗
9.9.2 汉宁窗
9.9.3 汉明窗
9.9.4 布莱克曼窗
9.10 窗函数的比较
9.10.1 窗函数引起频谱的循环卷积
9.10.2 循环卷积的计算过程
9.10.3 通过频谱测试比较窗函数的泄漏
9.10.4 窗函数的主要特性
9.10.5 如何选用窗函数
小结
习题
第10章 快速傅里叶变换
10.1 时域抽取FFT算法
10.1.1 把X(k)分解为2个4点DFT
10.1.2 把X(k)分解为4个2点DFT
10.1.3 DFT的分析与综合
10.1.4 用4个2点DFT合成X(k)
10.1.5 用2个4点DFT合成X(k)
10.1.6 第三步是简单的分裂
10.2 频域抽取FFT算法
10.2.1 把一个8点DFT分解为两个4点DFT
10.2.2 把一个4点DFT分解为两个2点DFT
10.2.3 频域抽取8点DFT的综合
10.3 蝶形计算
10.4 位逆转
10.5 超过8点的FFT算法
10.5.1 时域抽取16点FFT算法
10.5.2 频域抽取16点FFT算法
10.6 FFT的计算顺序
小结
习题
练习题参考答案
参考文献
索引
基本符号表