本书系统地论述了数字信号处理的基本理论、基本技术和应用,着重讨论离散时间信号基本的分析和处理方法。全书共九章,**、二、三、四章介绍离散时间信号与系统的基本理论及分析方法,同时密切联系数字信号处理中的一些具体问题展开讨论,包括离散时间信号与系统,序列的傅里叶变换、Z变换、离散傅里叶变换及其快速计算方法,离散傅里叶变换的一些重要应用。第五、六、七章介绍数字滤波器的基本理论、设计方法及滤波器的运算结构。第八章主要介绍了数字信号处理在通信中的应用,以给读者一些启发和思考,期望对专业课的学习和实际的工作有所帮助。第九章介绍了本书的上机实验,并简要介绍了MATLAB编程及实验中常用的函数,以便读者参考。本书条理清楚,叙述深入浅出,并有丰富的例题和大量习题,便于学习和理解。
本书可作为高等学校电气信息类各专业数字信号处理课程的教材,也可作为相关专业的研究生及相关学科领域的科技人员的参考书。

**章 离散时间信号与系统
离散时间信号与系统的基本知识是学习数字信号处理的基础。尽管说只有数字信号才能进行数字处理,但是可以从离散时间信号直接建立起数字信号处理的基本框架,而幅度上的量化只是给处理引进了量化误差。通常可用量化理论对量化误差进行合理的估算,并对结果加以修正。因此在以后的讨论中主要着眼于离散时间信号。本章首先介绍离散时间信号的时域描述,以及线性时不变离散���间系统的时域特性,然后介绍连续时间信号的采样与恢复。
1.1 离散时间信号——序列
信号是传送信息的函数。例如,交通红绿灯是信号,它传递的信息是:红——停止,绿——通行。
根据信号特点的不同,信号可表示成一个或多个独立变量的函数。例如:图像信号就是空间位置(二元变量)的亮度函数。一维变量可以是时间,也可以是其他参量,一般习惯上将其看成时间。信号的幅度和时间可以取连续值也可以取离散值,据此信号可以分为:,
(1)连续时间信号:时间和幅度均取连续值的信号,也称为模拟信号。
(2)离散时间信号:时间上取离散值而幅度是连续变化的信号。
(3)数字信号:时间和幅度均取离散值的信号。
下面来讨论离散时间信号。
……

绪论
**章 离散时间信号与系统
1.1 离散时间信号——序列
1.1.1 几种常用序列
1.1.2 序列的基本运算
1.1.3 序列的周期性
1.1.4 序列的能量
1.2 线性时(移)不变系统
1.2.1 线性系统
1.2.2 时不变系统
1.2.3 线性时不变系统输入输出的关系
1.2.4 系统的因果性和稳定性
1.3 线性时不变系统的输入输出描述法一线性常系数差分方程
1.3.1 线性常系数差分方程
1.3.2 线性常系数差分方程的求解
1.4 连续时间信号的采样
1.4.1 理想采样
1.4.2 实际采样
1.4.3 正弦信号的采样
习题
第二章 离散时间信号与系统的频域分析
2.1 序列的傅里叶变换
2.1.1 序列傅里叶变换的定义
2.1.2 序列傅里叶变换的性质
2.2 z变换
2.2.1 z变换的定义
2.2.2 z变换的收敛域
2.2.3 几种序列z变换的收敛域
2.3 z逆变换
2.3.1 幂级数展开法(长除法)
2.3.2 部分分式法
2.3.3 围线积分法
2.4 z变换的基本性质与定理
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
2.6 离散系统的系统函数与频率响应
2.6.1 系统函数的定义
2.6.2 系统函数的收敛域
2,6.3 系统函数与差分方程的关系
2.6.4 系统的频率响应
2.7 全通系统与*小相位系统
2.7.1 全通系统
2.7.2 *小相位系统
习题
第三章 离散傅里叶变换
3.1 几种傅里叶变换的形式
3.1.1 连续时间非周期信号的傅里叶变换
3.1.2 连续时间周期信号的傅里叶变换
3.1.3 离散时间非周期信号的傅里叶变换——序列的傅里叶变换
3.1.4 离散时间周期信号的傅里叶变换
3.2 周期序列的离散傅里叶级数
3.2.1 离散傅里叶级数的获得
3.2.2 频域采样理论
3.2.3 离散傅里叶级数的性质
3.3 离散傅里叶变换(DFT)——有限长序列的离散频域表示
3.3.1 从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换
3.3.2 有限长序列的DFT与z变换,傅里叶变换的关系
3.3.3 由序列的DFT表达其z变换及傅里叶变换
3.3.4 补零DFT
3.4 离散傅里叶变换的性质
3.4.1 线性
3.4.2 循环移位
3.4.3 循环卷积
3.4.4 对称性
3.4.5 DFT形式下的帕塞瓦尔(Parseval)定理
3.4.6 循环相关
3.5 有限长序列的循环卷积与线性卷积的关系
习题
第四章 离散傅里叶变换的计算与应用
4.1 离散傅里叶变换的**计算思路
4.2 按时间抽取(DIT)的基-2 FFT算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 DIT-FFT算法的运算量
4.2.3 按时间抽取的基-2 FFT算法的运算特点及编程思想
4.2.4 按时间抽取的基-2 FFT算法的其他形式流图
4.3 按频率抽取(DIF)的基-2 FFT算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 DIF-FFT算法特点及与DIT-FFT算法的异同
4.3.3 按频率抽取法与按时间抽取法运算流图的关系
4.4 离散傅里叶逆变换(IDFT)的快速计算方法
4.5 N为复合数的FFT算法
4.6 分裂基FFT算法
4.6.1 按频率抽取的基-4 FFT算法
4.6.2 分裂基FFT算法的原理
4.6.3 分裂基FFT算法的运算量
4.7 线性调频z变换(Chirp-z变换)算法
4.7.1 算法原理
4.7.2 线性调频z变换的实现
4.8 实序列的FFT算法
4.8.1 利用一次N点复序列的FFT计算两个N点实序列的FFT
4.8.2 利用一次N点复序列的FFT计算2N点实序列的FFT
4.9 用DFT的快速算法(FFT)实现线性卷积及线性相关
4.9.1 用DFT(FFT)实现线性卷积
4.9.2 分段卷积
4.9.3 快速相关
4.10 用DFT的快速算法(FFT)对信号进行频谱分析
4.10.1 用DFT(FFT)对连续时间非周期信号进行频谱分析
4.10.2 用DFT(FFT)对连续时间信号进行频谱分析时的几个问题
习题
第五章 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计
5.1 数字滤波器的基本概念
5.1.1 数字滤波原理
5.1.2 数字滤波器的分类
5.1.3 数字滤波器的技术要求
5.1.4 数字滤波器的设计概述
5.2 模拟滤波器的设计
5.2.1 模拟低通滤波器的技术指标及逼近方法
5.2.2 巴特沃思低通滤波器
5.2.3 切比雪夫低通滤波器
5.2.4 模拟滤波器的频率变换——模拟高通、带通及带阻滤波器的设计
5.3 用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
5.3.1 变换原理
5.3.2 混叠失真
5.3.3 用脉冲响应不变法设计数字滤波器
5.3.4 主要特点
5.4 双线性变换法
5.4.1 变换原理
5.4.2 逼近情况
5.4.3 主要优缺点
5.4.4 用双线性变换法设计数字滤波器
5.4.5 设计举例
5.5 设计IIR数字滤波器的频率变换法
5.5.1 用模拟域频率变换法设计各类IIR数字滤波器
5.5.2 用数字域频率变换法设计各类IIR数字滤波器
5.6 IIR数字滤波器的计算机辅助优化设计
5.6.1 频域*小平方误差设计
5.6.2 时域*小平方误差设计
5.7 IIR数字滤波器的相位均衡
5.7.1 全通滤波器的群时延特性
5.7.2 IIR数字滤波器的群时延均衡
习题
第六章 有限长单位脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计
6.1 线性相位FIR数字滤波器的特点
6.1.1 线性相位条件
6.1.2 线性相位特点
6.1.3 幅度函数的特点
6.1.4 零点位置
6.2 用窗函数法设计FIR滤波器
6.2.1 窗函数设计法的基本思想
6.2.2 加窗处理对FIR滤波器幅频特性的影响
6.2.3 几种常用窗函数
6.2.4 窗函数法的设计步骤
6.3 用频率采样法设计FIR滤波器
6.3.1 频率采样设计法的基本思想
6.3.2 线性相位的约束
6.3.3 逼近误差及其改进措施
6.4 FIR数字滤波器的优化设计
6.4.1 数学模型
6.4.2 利用切比雪夫*优一致逼近准则设计线性相位FIR滤波器
6.5 IIR与FIR滤波器的比较
习题
第七章 数字滤波器的结构
7.1 数字滤波器结构的表示方法
7.1.1 用信号流图表示数字滤波器结构
7.1.2 用梅森(Mason)公式求数字网络的系统函数H(z)
7.2 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的基本结构
7.2.1 直接Ⅰ型
7.2.2 直接Ⅱ型(典范型)
7.2.3 级联型
7.2.4 并联型
7.2.5 转置形式
7.3 有限长单位脉冲响应(FIR)数字滤波器的基本结构
7.3.1 横截型(卷积型、直接型)
7.3.2 级联型
7.3.3 线性相位FIR滤波器的结构
7.3.4 频率采样型结构
7.4 梳状滤波器的结构
7.5 数字滤波器的格型结构
7.5.1 全零点(FIR)滤波器的格型结构
7.5.2 全极点(IIR)滤波器的格型结构
7.6 数字滤波器实现中的误差
7.6.1 量化误差
7.6.2 乘积误差的影响
7.6.3 极限环振荡
习题
第八章 数字信号处理在通信中的应用
8.1 数字信号处理在通信信号中的应用
8.1.1 数字振荡器
8.1.2 离散解析信号
8.1.3 双音多频(DTMF)信号产生与检测
8.1.4 正弦信号的线谱分析
8.2 数字信号处理在通信信号传输中的应用
8.2.1 伪随机序列的产生
8.2.2 数字匹配滤波器
8.2.3 离散多音传输
8.2.4 扩频通信的概念
8.2.5 正交频分复用(OFDM)的概念
8.3 自适应滤波概念及应用
8.3.1 自适应滤波的概念
8.3.2 自适应滤波在通信中的应用简介
第九章 上机实验
9.1 关于实验用计算机语言
9.2 实验一 离散时间信号
9.3 实验二 用FFT进行谱分析
9.4 实验三 用DFlT(FFT)实现快速卷积
9.5 实验四 用双线性变换法设计IlR数字滤波器
9.6 实验五 用窗函数法设计FIR数字滤波器
参考文献

本教材既重视基本理论,也重视基本技术和应用,内容主要围绕信号的频谱分析及数字滤波两个重要的方面展开,突出信号分析、系统分析的地位,强调处理系统的设计与应用。为了让学生能加深对基本概念、基本技术和基本方法的理解,编者根据多年从事数字信号处理的教学和研究心得,对教材的**和难点部分进行了深入浅出的分析,并配有丰富的例题和大量的习题,便于学生学习和练习。本书增加了数字信号处理在信息通信中钓应用,并结合实验内容使学生增强对数字信号处理理论及技术的实际认识,力求使学生通过本教材的学习能用数字处理的方法对实际信号进行分析和处理。