《信号处理原理及应用》以信号处理的基本原理和应用技术为主线,将“离散时间信号与系统分析”和“连续时间信号与系统分析”融为一体,注重知识结构的对称性和统一性,注重理论与实际的有机结合。
全书主要介绍了以下内容:信号的定义和信号处理系统简介;连续时间信号和系统分析基础;离散时间信号和系统的时域和频域分析方法,包括线性卷积、差分方程及其求解、傅里叶变换、z变换等;数字滤波器设计基础,包括模拟滤波器的基本概念及设计方法、数字滤波器的基本概念及网络结构;数字滤波器设计,包括IIR数字滤波器和FR数字滤波器设计方法;数字信号处理系统的组成及软硬件实现;数字信号处理的应用举例及基于MATLAB的上机实验。
《信号处理原理及应用》可作为大学本科测试计量、自动控制、电力电子、计算机等有关专业的教材,还可供通信、雷达、声纳、丁业测试、生物医学等领域的科技工作者作为信号处理理论基础参考书。

随着科学技术的发展,信号处理理论和分析方法已应用于许多领域和学科中。信号处理方面的课程,如“信号与系统”、“数字信号处理”等不仅是无线电、通信、电子工程等专业的主干课程,也成为相关工科专业非常实用的课程。
21世纪的高等教学改革要求加强素质教育,拓宽专业基础,促进不同专业领域知识��交叉渗透。如何适应新的课程体系改革,既注重将信号处理的知识体系贯穿衔接,又做到理论基础和实践应用并举,是《信号处理原理及应用》编写的出发点。
《信号处理原理及应用》以离散时间信号与系统的分析与设计为主线,适当补充连续时间信号与系统的相关知识,在内容编排上注意两者的对称性和统一性;同时注重补充有关数字信号处理系统实现和工程应用方面的内容,将理论方法和应用习题及实验指导相配合,增强理论和实际的有机结合。全书共分4部分,第1部分包括第1、2章,介绍信号处理的基本概念及连续时间信号与系统分析基础;第2部分包括第3、4章,介绍时域离散信号与系统的时域和频域分析方法,如离散时间信号和系统的描述方法、线性常系数差分方程、模拟信号数字处理方法及信号和系统的各种频域分析方法(FT、ZT、DFF、FFT);第3部分包括第5、6章,介绍数字滤波器的基本概念、网络结构及设计方法,**讲述IIR数字滤波器设计和FIR,数字滤波器的基本理论和设计方法;第4部分包括第7、8、9章,介绍数字信号处理系统的软、硬件实现技术和应用方法,包括机械工程信号、语音信号和心电信号处理等相关领域的应用实例,以及基于MATLAB应用软件设计的全部实验内容。
《信号处理原理及应用》编写的特色有如下几点。
1.系统性与对称性:在内容选取上注重反映信号处理学科理论框架的系统性和对称性,将连续时间信号与系统和离散时间信号与系统并行,充分体现两种信号处理分析过程和手段的异同点和共通性,通过连续和离散信号与系统分析方法的对比和衔接,帮助读者加深理解两种信号和系统分析的基本理论和方法。
2.理论性与实践性:结合学科的发展和应用领域的变革,注重理论联系实践,通过课后习题、应用举例和实验设计来体现知识在工程中的应用方法,培养学生浓厚的学习兴趣和科学的思维方式,实现知识到能力的提升。
3.灵活性与可剪裁性:在选材上注重各部分章节的独立与统一,内容衔接的梯度小,从章节的排列、例题习题选取、章节呼应、实验设计几方面,将知识的系统性和教材的可裁减性统一起来,适合不同专业不同层次教学与读者的需要。
《信号处理原理及应用》适合电气工程类及相关工程技术专业的本科生和科研人员在缺少信号与系统先修知识的情况下,学习数字信号处理的基本概念和分析方法,同时了解信号处理系统设计和应用技术的相关知识。
《信号处理原理及应用》的参考学时数为60学时,如学时不够,建议只讲授前六章,即利用少量学时适当补充连续信号与系统的基本知识(第2章),再着重学习数字信号处理的理论方法和体系(第3、4、5、6章),并与连续信号处理方法有机统一与呼应,*后利用少量学时或配合教学实践环节了解和掌握信号处理的实现和应用方法(第7、8、9章)。
《信号处理原理及应用》由谢平主编。第5、6章由王娜编写,第8、9章由林洪彬编写,其余各章由谢平编写。
《信号处理原理及应用》初稿承燕山大学杨鼎才副教授的精心审阅,并提出了许多宝贵意见,作者在此表示衷心的感谢。
限于水平和工作中的疏忽,书中难免有错误与不妥之处,诚恳地欢迎读者批评指正。

第1章 绪论
1.1 信号
1.1.1信号的定义
1.1.2信号的描述
1.1.3信号的分类
1.2 信号处理系统简介
1.2.1信号处理的目的
1.2.2信号处理系统的分类
1.3 《信号处理原理及应用》的主要内容体系
小结
习题

第2章 连续时间信号与系统分析基础
2.1 连续时间信号的基本知识
2.1.1典型连续信号
2.1.2连续信号的运算
2.2 连续时间信号与系统的时域分析
2.2.1连续信号的分解
2.2.2连续系统的数学模型——微分方程
2.2.3连续系统的响应形式
2.3 连续时间信号与系统的频域分析。
2.3.1周期信号的傅里叶级数分析
2.3.2非周期信号的傅里叶变换
2.3.3傅里叶变换的性质
2.3.4连续系统的频域分析方法
2.4 连续时间信号与系统的复频域分析
2.4.1从傅里叶变换到拉普拉斯变换
2.4.2拉普拉斯变换的收敛域和基本性质
2.4.3连续系统的复频域分析方法
小结
习题

第3章 离散时间信号与系统的时域分析
3.1 连续信号离散化与时域采样定理
3.2 离散时间信号与系统的基本知识
3.2.1离散时间信号的常用形式与基本运算
3.2.2离散时间系统的定义与分类
3.3 线性时不变系统的卷积关系
3.3.1单位取样响应与线性卷积的定义及计算
3.3.2线性卷积的性质和作用
3.4 离散时间系统的数学模型——差分方程
3.4.1线性常系数差分方程
3.4.2差分方程的求解
小结
习题

第4章 离散时间信号与系统的频域分析
4.1 手列的傅里叶变换
4.1.1周期序列的离散傅里叶级数
4。1.2非周期序列的傅里叶变换
4.1.3序列傅里叶变换的性质
4.2 序列的Z变换
4.2.1z变换的引出和定义
4.2.2Z变换的收敛域
4.2.3逆z变换及其求法
4.2.4Z变换的性质和定理
4.2.5利用Z变换求解差分方程
4.2.6利用z变换分析信号与系统的频率特性
4.3 离散傅里叶变换及其快速算法
4.3.1离散傅里叶变换的引出和定义
4.3.2离散傅里叶变换的性质
4.3.3DFT的应用
4.3.4离散傅里叶变换的快速算法
4.4 各种频域变换问的关系
4.4.1不同形式傅里叶变换的对比
4.4.2z变换与拉氏变换的关系
4.4.3序列的Z变换与傅氏变换的关系
4.4.4序列的z变换与离散傅里叶变换的关系
4.5 频域取样定理
小结
习题

第5章 滤波器基础
5.1 模拟滤波器的基本概念及设计方法
5.1.1模拟滤波器的基本概念
5.1.2模拟滤波器的设计方法
5.2 数字滤波器的基本概念及网络结构
5.2.1数字滤波器的信号流图表示
5.2.2数字滤波器的基本网络结构
小结
习题

第6章 数字滤波器设计
6.1 数字滤波器基础
6.2 IIR滤波器的设计
6.2.1脉冲响应不变法
6.2.2双线性变换法
6.2.3IIR数字低通滤波器的设计步骤
6.2.4IIR数字滤波器的频率变换
6.3 FIR滤波器设计
6.3.1线性相位。FIR滤波器的条件与特点
6.3.2利用窗函数法设计FIR滤波器
小结
习题

第7章 数字信号处理的实现技术
7.1 数字信号处理系统的组成
7.2 数字信号处理系统的实现
7.2.1数字信号处理的软件实现
7.2.2数字信号处理的硬件实现
小结
习题

第8章 数字信号处理的应用。实例
8.1 语音信号的时域和频域分析
8.1.1语音信号的时域分析方法
8.1.2语音信号的频域分析方法
8.2 医学分析诊断中的信号处理
8.2.1智能血压计的硬件结构
8.2.,2心电信号的时域分析
8.2.3心电信号的频域分析
8.3 机械工程测试中的信号处理
8.3.1结构物自振频率分析
8.3.2结构与设备的振动监视和故障诊断
小结
习题

第9章 上机实验
9.1 引言
9.2 实验离散时间信号与系统的时域分析
9.3 实验二离散时间系统的频域分析
9.4 实验三。IIR数字滤波器的设计
9.5 实验四FIR数字滤波器的设计
小结
参考文献
……

系统性和对称性将“离散时问信号与系统”和“连续时间信号与系统”并“论述,帮助读者加深理解两种信号和系统分析的基本理论和方法
理论性与实践性:结合学科的发展和应用领域的变革,通过课后习题、应用举例和实验设计来体现知识在工程中的应用方法,实现知识到能力的迂移
灵活性与可剪裁性 在选材上注重各章节的独立与统一,内容衔接的梯度小,将知识的系统性和教材的可剪裁性统一起来,适合不同专业不同层次教学与读者的需要