离散时间信号处理(原书第3版精编版)/国外电子与电气工程技术丛书

艾伦V.奥本海姆、罗纳德W.谢弗著的《离散时间 信号处理》是我国数字信号处理相关课程使用的最经 典的教材之一，为了更好地适应国内数字信号处理相 关课程开设的具体情况，本书对英文原书《离散时间 信号处理（第3版）》进行缩编。英文原书第3版是美 国麻省理工学院Alan V．Oppenheim教授等经过十年 的教学实践，对2009年出版的《离散时间信号处理（ 第2版）》进行的修订，第3版注重揭示一个学科的基 础知识、基本理论、基本方法，内容更加丰富，将滤 波器参数设计法、倒谱分析又重新引入到教材中。同 时增加了信号的参数模型方法和谱分析，以及新的量 化噪声仿真的例子和基于样条推导内插滤波器的讨论 。特别是例题和习题的设计十分丰富。增加了130多 道精选的例题和习题，习题总数达到700多道，分为 基础题、深入题和提高题，可提升学生和工程师们解 决问题的能力。

艾伦V.奥本海姆（Alan V.Oppenheim），美国麻省理工学院（MIT）电气与计算机科学系教授，MIT电子学研究实验室（RLE）首席研究员，美国国家工程院院士，IEEE会士，研究领域为通用领域的信号处理及应用。曾因出色的科研和教学工作多次获奖，包括lEEE教育勋章、IEEE成立百年杰出贡献奖、IEEE在声学、语音和信号处理领域的社会与技术成就奖等。另著有《Signals and Systems，Second Edition》、《Discrete—Time SignalProcessing，Third Edition》。

出版者的话 译者序 前言 配套网站 致谢 第1章 绪论 第2章 离散时间信号与系统 2.0 引言 2.1 离散时间信号 2.2 离散时间系统 2.2.1 无记忆系统 2.2.2 线性系统 2.2.3 时不变系统 2.2.4 因果性 2.2.5 稳定性 2.3 线性时不变系统 2.4 线性时不变系统的性质 2.5 线性常系数差分方程 2.6 离散时间信号与系统的频域表示 2.6.1 线性时不变系统的特征函数 2.6.2 突然加上复指数输入 2.7 用傅里叶变换表示序列 2.8 傅里叶变换的对称性质 2.9 傅里叶变换定理 2.9.1 傅里叶变换的线性特点 2.9.2 时移和频移定理 2.9.3 时间翻折定理 2.9.4 频域微分定理 2.9.5 帕斯瓦尔定理 2.9.6 卷积定理 2.9.7 调制或加窗定理 2.10 离散时间随机信号 2.11 离散希尔伯特变换 2.11.1 因果序列傅里叶变换实部和虚部的充分性 2.11.2 复序列的希尔伯特变换关系 2.11.3 带通信号的表示 2.12 小结 习题 第3章 连续时间信号的采样 3.0 引言 3.1 周期采样 3.2 采样的频域表示 3.3 由样本重构带限信号 3.4 连续时间信号的离散时间处理 3.4.1 连续时间信号的离散时间LTI处理 3.4.2 冲激响应不变 3.5 离散时间信号的连续时间处理 3.6 利用离散时间处理改变采样率 3.6.1 采样率按整数因子减小 3.6.2 采样率按整数因子增加 3.6.3 简单而实用的内插滤波器 3.6.4 采样率按非整数因子变化 3.7 模拟信号的数字处理 3.7.1 消除混叠的预滤波 3.7.2 模拟到数字转换 3.7.3 量化误差分析 3.7.4 D/A转换 3.8 小结 习题 第4章 z变换 4.0 引言 4.1 z变换 4.2 z变换收敛域的性质 4.3 反z变换 4.3.1 观察法 4.3.2 部分分式展开法 4.3.3 幂级数展开法 4.4 z变换性质 4.4.1 线性 4.4.2 时移 4.4.3 用指数序列相乘 4.4.4 X(z）的微分 4.4.5 复数序列的共轭 4.4.6 时间翻折 4.4.7 序列卷积 4.4.8 z变换性质总结 4.5 z变换与LTI系统 4.6 小结 习题 第5章 线性时不变系统的变换域分析 5.0 引言 5.1 LTI系统的频率响应 5.1.1 频率响应的相位延迟和群延迟 5.1.2 群延迟和衰减影响的说明 5.2 用线性常系数差分方程描述系统 5.2.1 稳定性和因果性 5.2.2 逆系统 5.2.3 有理分式系统函数的冲激响应 5.3 有理分式系统函数的频率响应 5.3.1 一阶系统的频率响应 5.3.2 多个零极点情况举例 5.4 幅度与相位的关系 5.5 全通系统 5.6 最小相位系统 5.6.1 最小相位系统和全通系统的分解 5.6.2 非最小相位系统的频率补偿 5.6.3 最小相位系统的性质 5.7 具有广义线性相位特性的线性系统 5.7.1 线性相位系统 5.7.2 广义的线性相位 5.7.3 因果的广义线性相位系统 5.7.4 FIR线性系统与最小相位系统的关系 5.8 信号的全极点模型 5.8.1 最小平方近似 5.8.2 最小平方反模型 5.8.3 全极点模型的线性预测结构 5.9 全极点谱分析 5.10 小结 习题 第6章 离散时间系统的结构 6.0 引言 6.1 线性常系数差分方程的方框图表示 6.2 线性常系数差分方程的信号流图表示 6.3 ⅡR系统的基本结构 6.3.1 直接型 6.3.2 级联型结构 6.3.3 并联型结构 6.3.4 ⅡR系统中的反馈 6.4 转置形式 6.5 FIR系统的基本网络结构 6.5.1 直接型 6.5.2 级联型 6.5.3 线性相位FIR系统的结构 6.6 有限精度数值效应概述 6.6.1 数的表示 6.6.2 实现系统中的量化 6.7 系数量化效应 6.7.1 ⅡR系统中的系数量化效应 6.7.2 一个椭圆滤波器系数量化的例子 6.7.3 量化的二阶节的极点 6.7.4 FIR系统中的系数量化效应 6.7.5 一个最佳FIR滤波器的量化举例 6.7.6 线性相位的保持 6.8 数字滤波器中的舍入噪声效应 6.8.1 直接型ⅡR结构的分析 6.8.2 ⅡR系统定点实现中的幅度加权 6.8.3 一个级联ⅡR结构的分析举例 6.8.4 直接型FIR系统的分析 6.8.5 离散时间系统的浮点实现 6.9 ⅡR数字滤波器在定点实现中的零输入极限环 6.9.1 由舍入和截尾引起的极限环 6.9.2 由溢出而引起的极限环 6.9.3 消除极限环 6.10 小结 习题 第7章 滤波器设计方法 7.0 引言 7.1 滤波器指标 7.2 用连续时间滤波器来设计离散时间ⅡR滤波器 7.2.1 用冲激响应不变法设计滤波器 7.2.2 双线性变换法 7.3 离散时间巴特沃兹、切比雪夫和椭圆型滤波器 7.4 低通ⅡR滤波器的频率变换 7.5 利用窗函数法设计FIR滤波器 7.5.1 常用窗的特性 7.5.2 加入广义线性相位 7.5.3 Kaiser窗滤波器设计法 7.6 利用Kaiser窗函数法设计FIR滤波器举例 7.6.1 低通滤波器 7.6.2 高通滤波器 7.6.3 离散时间微分器 7.7 ⅡR和FIR离散时间滤波器的总结 7.8 小结 习题 第8章 离散傅里叶变换 8.0 引言 8.1 周期序列的表示：离散傅里叶级数 8.2 离散傅里叶级数的性质 8.2.1 线性 8.2.2 序列的移位 8.2.3 对偶性 8.2.4 对称性 8.2.5 周期卷积 8.2.6 周期序列DFS表示的性质汇总 8.3 周期信号的傅里叶变换 8.4 对傅里叶变换采样 8.5 有限长序列的傅里叶表示：离散傅里叶变换 8.6 离散傅里叶变换的性质 8.6.1 线性 8.6.2 序列的循环移位 8.6.3 对偶性 8.6.4 对称性 8.6.5 循环卷积 8.6.6 离散傅里叶变换的性质汇总 8.7 用离散傅里叶变换实现线性卷积 8.7.1 两个有限长序列的线性卷积 8.7.2 循环卷积作为带有混叠的线性卷积 8.7.3 用DFT实现线性时不变系统 8.8 离散余弦变换 8.8.1 DCT的定义 8.8.2 DCT-1和DCT-2的定义 8.8.3 DFT与DCT-1的关系 8.8.4 DFT和DCT-2的关系 8.8.5 DCT-2的能量压缩性质 8.8.6 DCT的应用 8.9 小结 习题 第9章 离散傅里叶变换的计算 9.0 引言 9.1 直接计算离散傅里叶变换 9.1.1 由定义式直接计算 9.1.2 Goertzel算法 9.1.3 同时利用对称性和周期性 9.2 按时间抽取的FFT算法 9.2.1 FFT的推广与编程实现 9.2.2 同址计算 9.2.3 其他形式 9.3 按频率抽取的FFT算法 9.3.1 同址计算 9.3.2 其他形式 9.4 实际考虑 9.4.1 标号 9.4.2 系数 9.5 更一般的FFT算法 9.5.1 N为复合数的算法 9.5.2 优化的FFT算法 9.6 小结 习题 第10章 利用DFT进行信号的傅里叶分析 10.0 引言 10.1 用DFT进行信号傅里叶分析 10.2 正弦信号的DFT分析 10.2.1 加窗的影响 10.2.2 窗函数的性质 10.2.3 谱采样的影响 10.3 依时傅里叶变换 10.3.1 X［n,λ）的可逆性 10.3.2 X［n,λ）的滤波器组解释 10.3.3 窗的影响 10.3.4 时间采样和频率采样 10.3.5 重叠相加重构法 10.3.6 基于依时傅里叶变换的信号处理 10.3.7 依时傅里叶变换的滤波器组间串扰 10.4 小结 习题 附录 连续时间滤波器 术语表 参考文献