本书是2004年出版的《测试信号处理技术》的第2版。全书基本内容仍为信号分析与处理的理论基础知识,主要包括:连续和离散时间信号的频谱分析,模拟和数字滤波器的设计原理和方法,同时介绍了随机信号分析、现代信号处理技术的基本概念和基本分析方法。本书以连续时间信号的分析处理为基础,以数字信号处理为**,不要求以“信号与系统”为先修课程。
本书共分8章,包括:概论,信号分析和处理基础,离散时间序列及其z变换,离散时间信号分析,数字滤波基础,数字滤波器,随机信号分析基础,现代信号处理技术.。
本书是“十一五”**级规划教材,可作为测控技术与仪器、信息工程、探测制导与控制、自动化、精密仪器、电器工程和机电工程等大学本科专业的教科书,也可作为相关专业工程硕士的教材以及从事相关专业的工程技术人员学习信号分析与处理技术的参考书。

第1章 概论
1.1 信息、消息和信号
爱因斯坦的质能转换公式E=mc2,表示了宇宙间存在物质和能量及其相互转换的关系,但宇宙中除了物质和能量以外,还存在信息。有一种理论表明:宇宙是二次大爆炸的产物,爆炸产生了物质、能量,同时也产生了信息,因此,信息存在的历史与物质、能量一样久远,差不多有150亿年。但历史上相当长的时间中,人们对信息的认识远不如对物质与能量的认识。现在,人们已将物质、能量和信息称为客观世界的三要素,世界由物质组成,能量是一切物质运动的动力,信息是人类了解自然及人类社会的依据。人类正逐渐进入信息社会,获取、传输、交换和利用信息成为人类基本的社会活动。什么是“信息”,如何获取并进行信息的传输、交换和利用,就成为人们必须研究和特别重视的重大课题。
1.信息、消息和信号
在信息技术领域,信息(information)、消息(message)和信号(signal)是密切相关,但是却不同的三个重要概念。
信息,中文的译名有时也用“讯息”或“资讯”。人们对于信息的了解比对物质和能量晚了许多。信息到底是什么?有人做过初步统计,目前国内外已有超过100种信息的定义,如果用关键词information definition在Google中进行搜索,会有远超过100种信息定义的查询结果。但这从一个角度也反映出,到目前为止,还没有一个统一的为人们普遍认同的定义。因此有人干脆认为:信息至今没有定义。
……

第1章 概论
1.1 信息、消息和信号
1.2 信号分析和信号处理
1.3 基本的连续信号
1.4 连续时间信号的运算
思考与练习题
第2章 信号分析和处理基础
2.1 系统分析与信号
2.1.1 连续时间系统的线性非移变特性
2.1.2 连续信号的时域分解
2.1.3 卷积法求系统零状态响应与卷积的性质
2.2 周期信号的频谱分析——傅里叶级数
2.2.1 正交函数
2.2.2 三角函数形式的傅里叶级数
2.2.3 指数形式的傅里叶级数
2.2.4 信号的重构和吉伯斯现象
2.2.5 周期信号的功率谱
2.3 非周期信号频谱分析——傅里叶变换
2.3.1 傅里叶变换
2.3.2 典型非周期信号的频谱
2.3.3 傅里叶变换的性质
2.4 周期信号的傅里叶变换
2.4.1 复指数及正弦、余弦信号的傅里叶变换
2.4.2 一般周期信号的傅里叶变换
2.4.3 周期信号与单周期脉冲信号频谱间的关系
2.5 能量谱
2.6 抽样信号的傅里叶变换
2.6.1 时域抽样
2.6.2 频域抽样
2.6.3 抽样定理
2.7 拉普拉斯变换
2.7.1 拉普拉斯变换的定义
2.7.2 常用信号的拉普拉斯变换与拉普拉斯变换的性质
思考与练习题
第3章 离散时间序列及其z变换
3.1 离散时间信号——序列
3.1.1 序列
3.1.2 基本序列
3.1.3 序列的运算
3.2 序列的z变换
3.2.1 z变换的定义
3.2.2 z变换的收敛域
3.2.3 典型离散时间信号(序列)的z变换
3.3 z变换的性质
3.4 z反变换
3.4.1 围线积分法
3.4.2 幂级数展开法
3.4.3 部分分式展开法
思考与练习题
第4章 离散时间信号分析
4.1 序列的傅里叶变换
4.2 信号的傅里叶变换、拉普拉斯变换与z变换的关系
4.3 离散傅里叶级数(DFS)
4.3.1 傅里叶变换在时域和频域中的对偶规律
4.3.2 离散傅里叶级数DFS
4.4 离散傅里叶变换(DFT)
4.4.1 离散傅里叶变换DFT定义式
4.4.2 离散傅里叶变换DFT与序列傅里叶变换的关系
4.5 离散傅里叶变换的性质
4.6 快速傅里叶变换(FFT)
4.6.1 DFT直接运算的问题和改进思路
4.6.2 基2按时间抽取的FFT算法(时析型)
4.7 IDFT的快速算法(IFFT)
4.8 FFT的软件实现
4.9 离散傅里叶变换的应用
4.9.1 用FFT实现快速卷积
4.9.2 连续时间信号的数字谱分析
4.9.3 FFT在动态测试数据处理中的应用
4.9.4 FFT在时变信号三维谱图分析中的应用
4.10 二维与分数傅里叶变换
4.10.1 二维傅里叶变换
4.10.2 分数(阶)傅里叶变换
思考与练习题
第5章 数字滤波基础
5.1 线性非移变离散系统时域分析
5.1.1 线性非移变离散系统
5.1.2 离散系统的数学模型——差分方程的建立
5.1.3 离散系统时域分析
5.2 离散系统的z域分析
5.2.1 差分方程的z变换解法
5.2.2 离散系统的系统函数
5.2.3 离散系统的频率响应
5.3 逆卷积
5.3.1 时域逆卷积
5.3.2 基于同态系统的逆卷积
5.3.3 信号的倒谱分析
5.4 模拟滤波器的基本概念及其设计方法
5.4.1 基本概念
5.4.2 信号通过线性系统无失真传输的条件
5.4.3 滤波器的理想特性与实际特性
5.4.4 模拟滤波器的一般设计方法
5.5 模拟滤波器的设计
5.5.1 巴特沃思滤波器
5.5.2 切比雪夫滤波器
5.5.3 频率变换
思考与练习题
第6章 数字滤波器
6.1 数字滤波器的基本原理
6.2 IIR数字滤波器设计
6.2.1 冲激响应不变法
6.2.2 双线性变换法
6.2.3 其他类型(高通、带通、带阻)IIR数字滤波器设计
6.2.4 IIR滤波器优化设计
6.3 FIR数字滤波器设计
6.3.1 F1R数字滤波器的基本特征
6.3.2 窗口法设计FIR数字滤波器
6.3.3 频率抽样法
6.3.4 等波纹滤波器设计
6.4 滤波器设计和分析工具FDATool
6.5 数字滤波器的实现
6.5.1 软件实现与硬件实现
6.5.2 数字滤波器的结构
6.5.3 有限字长对数字滤波器实现的影响
6.5.4 数字滤波器类型选择原则
思考与练习题
第7章 随机信号分析基础
7.1 随机信号及其在时域的数字特征
7.1.1 随机信号
7.1.2 连续随机信号的数字特征
7.1.3 各态历经连续随机信号的数字特征及其估计
7.1.4 离散随机信号的数字特征
7.1.5 各态历经离散随机信号的数字特征的估计
7.2 随机信号的频域描述
7.2.1 连续时间随机信号的功率谱分析
7.2.2 随机序列的功率谱分析
7.2.3 功率谱估计
7.3 平稳随机信号通过线性系统的响应分析
7.3.1 连续平稳随机信号通过线性非时变连续系统
7.3.2 平稳随机序列通过线性离散系统
7.3.3 相干检测
7.3.4 相关辨识
7.4 确定性信号的相关分析与检测
7.4.1 确定性信号的相关函数
7.4.2 信号的相关检测技术
7.4.3 相关检测在硅谐振式微传感器动力学特性检测中的应用
思考与练习题
第8章 现代信号处理技术
8.1 几种重要的信号变换技术
8.1.1 短时傅里叶变换及时一频域分析
8.1.2 小波变换基础及小波分析
8.1.3 分形理论简介
8.1.4 分形概述
8.1.5 分形在信号分析及处理中的应用
8.1.6 沃尔什变换
8.1.7 希尔伯特变换
8.1.8 主成分分析法
8.2 现代滤波技术简介
8.2.1 维纳滤波
8.2.2 卡尔曼滤波
8.2.3 自适应滤波
8.2.4 粒子滤波器
思考与练习题
附录 4.9.4小节中的参考源程序
练习题参考答案
参考文献