数字信号处理(第2版)

本次修订增加了多采样率信号处理基础等内容，并删除了部分章节，对之前不太完善的内容进行了修订和完善。本教材编有大量的MATLAB例程，并有配套实验指导教材、课堂教学课件、源程序、实验教材、知识点讲授视频。

根据"数字信号处理”课程教学要求，通过对多次再版教学讲义内容的整合修订，本书主要介绍数字信号处理的基本概念、理论及方法，适度引入现代信号处理概念。全书内容包括：离散时间信号和系统的时域描述、离散时间信号和系统的频域分析、离散傅里叶变换及其快速算法、无限脉冲响应数字滤波器设计、有限脉冲响应数字滤波器设计、系统网络结构、多采样率信号处理基础及MATLAB中的滤波器设计工具等。参考课时为60学时。为便于读者学习，各章均附有主要知识点、实现程序、思考题、练习题和讲授视频二维码，并提供相应的课堂教学课件。

苏令华，男，1979年生，山东枣庄人，博士，副教授，研究方向为现代信号处理。先后主持中国博士后科学基金面上项目1项，陕西省自然科学研究计划项目1项，军队科研项目2项。参与国家自然科学基金、陕西省基金等项目6项。陕西省"三秦学者”创新团队成员。先后获省部级科技进步一等奖1项，三等奖2项。获大学教学优秀奖1次。

绪论（1）
第1章离散时间信号和离散时间系统（6）
1.1离散时间信号（6）
1.1.1序列的表示（6）
1.1.2序列的基本运算（7）
1.1.3常用典型序列（8）
1.1.4序列的周期性（11）
1.1.5序列的对称性（14）
1.2离散时间系统（18）
1.2.1系统的单位脉冲响应（19）
1.2.2线性时不变系统（20）
1.2.3线性卷积运算（22）
1.2.4线性时不变系统的因果性与稳定性（28）
1.2.5线性时不变系统的差分方程（30）
1.3时域连续信号的采样及恢复（33）
1.3.1信号采样（33）
1.3.2信号恢复（37）
1.3.3*A/D转换与D/A转换（38）
1.4MATLAB实现举例（40）
思考题（44）
习题（44）
第2章时域离散信号和系统的频域分析（48）
2.1序列的傅里叶变换（48）
2.1.1序列傅里叶变换的定义（48）
2.1.2序列的傅里叶反变换（51）
2.1.3*序列傅里叶变换的存在条件（52）
2.1.4序列傅里叶变换的性质（53）
2.1.5序列截断对频谱的影响（59）
2.2序列的Z变换（61）
2.2.1Z变换的定义及收敛域（61）
2.2.2Z反变换（67）
2.2.3Z变换的基本性质（70）
2.2.4Z变换与拉普拉斯变换和DTFT的关系（73）
2.3系统的频域描述（75）
2.3.1系统的频率响应（75）
2.3.2系统函数（77）
2.3.3利用系统函数的零极点分析系统特性（79）
2.4几种特殊系统（83）
2.4.1梳状滤波器（83）
2.4.2线性相位系统（85）
2.4.3全通系统（88）
2.4.4逆系统（91）
2.4.5最小相位系统（92）
*2.5序列的短时傅里叶变换（95）
2.5.1STFT的定义（95）
2.5.2STFT的分辨率（97）
2.5.3短时傅里叶变换应用举例（99）
2.6MATLAB实现举例（102）
思考题（103）
习题（104）
第3章离散傅里叶变换及其快速算法（107）
3.1傅里叶变换的几种形式（107）
3.2离散傅里叶变换（111）
3.2.1离散傅里叶变换的定义（111）
3.2.2离散傅里叶变换的隐含周期性（114）
3.2.3离散傅里叶变换的基本性质（115）
3.3频域采样理论（120）
3.3.1频域采样（120）
3.3.2频域采样定理（122）
3.3.3频域恢复（123）
3.4离散傅里叶变换应用举例（125）
3.4.1计算序列线性卷积（125）
3.4.2信号频谱分析（131）
3.4.3实现正交频分复用（135）
3.5快速傅里叶变换（137）
3.5.1减少DFT运算量的途径（137）
3.5.2时间抽取基2-FFT算法（138）
3.5.3频率抽取基2-FFT算法（145）
3.5.4快速傅里叶反变换（IFFT）（148）
3.5.5任意基数的FFT算法简介（149）
3.5.6实序列的FFT（152）
3.6MATLAB实现举例（154）
思考题（159）
习题（159）
第4章无限脉冲响应数字滤波器设计（163）
4.1滤波器基础（163）
4.1.1滤波器基本概念（163）
4.1.2滤波器指标（166）
4.1.3数字滤波器常用设计方法（169）
4.2*模拟滤波器设计（170）
4.2.1滤波器平方幅度函数到传递函数的转换（171）
4.2.2Butterworth型模拟低通滤波器设计（172）
4.2.3Chebyshev型模拟低通滤波器设计（175）
4.2.4Cauer型模拟低通滤波器设计（180）
4.2.5模拟高通、带通、带阻滤波器设计（182）
4.3基于冲激响应不变法的IIR数字滤波器设计（190）
4.3.1冲激响应不变法原理（191）
4.3.2变换前后频率特性分析（192）
4.3.3设计步骤（194）
4.4基于双线性变换法的IIR数字滤波器设计（196）
4.4.1双线性变换法原理（197）
4.4.2C值的确定（198）
4.4.3设计步骤（200）
4.5MATLAB实现举例（204）
思考题（219）
习题（219）
第5章有限脉冲响应数字滤波器设计（222）
5.1线性相位FIR数字滤波器的条件及特点（222）
5.1.1波形无失真条件（222）
5.1.2FIR滤波器的线性相位条件及特点（223）
5.1.3线性相位FIR滤波器的零点分布（229）
5.2窗函数法FIR数字滤波器设计（230）
5.2.1设计原理（231）
5.2.2改进措施及常用窗函数（234）
5.2.3设计步骤（239）
5.2.4设计举例（242）
5.3频率采样法FIR数字滤波器设计（248）
5.3.1设计原理（248）
5.3.2误差分析及改进措施（251）
5.3.3设计步骤（254）
5.3.4设计举例（255）
5.4*FIR数字滤波器应用实例（259）
5.4.1滑动平均提取股市行情走势（259）
5.4.2一阶高通滤波实现语音信号预加重（261）
5.4.3梳状滤波器滤除谐波干扰（262）
5.5IIR与FIR数字滤波器的比较（263）
5.6其他MATLAB实现程序（264）
思考题（267）
习题（268）
第6章系统网络结构（270）
6.1系统的信号流图表示（270）
6.2无限脉冲响应系统的基本结构（272）
6.2.1直接Ⅰ型（273）
6.2.2直接Ⅱ型（273）
6.2.3级联型（275）
6.2.4并联型（277）
6.3有限脉冲响应系统的基本结构（281）
6.3.1直接型（281）
6.3.2级联型（281）
6.3.3频率采样结构（282）
6.3.4线性相位结构（285）
6.4数字滤波器的格型结构（286）
6.4.1全零点FIR格型结构（286）
6.4.2IIR系统的全极点格型结构（289）
6.4.3IIR系统的零极点格型结构（291）
6.5MATLAB实现举例（293）
思考题（294）
习题（295）
第7章*多采样频率数字信号处理基础（296）
7.1信号的抽取（296）
7.2信号的插值（300）
7.3抽取与插值相结合的采样频率转换（302）
7.4采样频率转换滤波器的实现（303）
7.4.1直接型FIR滤波器实现（304）
7.4.2整数倍抽取和插值的线性相位FIR滤波器实现（306）
7.4.3多相滤波器实现（307）
7.5MATLAB实现举例（312）
思考题（313）
习题（314）
附录AMATLAB中的滤波器设计工具（316）
A.1FDATool界面及窗口命令（316）
A.2滤波器设计步骤（317）
A.3SPTool界面及信号滤波（318）
参考文献（321）