数字信号处理

本书系统阐述数字信号处理的基本概念、基本理论、基本分析方法和实现方法。全书共有7章： 靠前章和第2章讨论离散时间信号与系统的基本理论，包括离散时间信号和离散时间系统、z变换和离散时间傅里叶变换、离散时间系统的系统函数和频率响应；  第3章讲述离散傅里叶级数、离散傅里叶变换的基本概念及利用离散傅里叶变换对连续信号进行频谱分析的方法； 第4章讲述快速傅里叶变换的原理及其应用； 第5章和第6章讨论IIR数字滤波器及FIR数字滤波器的基本原理和实现方法； 第7章讨论多速率信号处理的基本理论及方法。各章均安排有大量的实例及用MATLAB求解问题的实例，以帮助读者更好地理解所讲内容。
本书可作为高等院校电子信息工程、通信工程、生物医学工程、电气工程、信息工程、电子科学与技术、自动化等专业的本科生教材，也可作为相关专业技术人员的参考书。

第1章离散时间信号与系统分析
1.1离散时间信号
1.1.1常用序列
1.1.2序列的基本运算
1.2离散时间系统
1.2.1系统分类
1.2.2离散LTI系统的响应及特性
1.3离散时间系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程
1.4与本章相关的MATLAB函数
习题
第2章z变换与离散时间傅里叶变换
2.1z变换
2.1.1z变换的定义
2.1.2z变换的收敛域
2.1.3逆z变换
2.1.4z变换的主要性质
2.2离散时间傅里叶变换——序列的傅里叶变换
2.2.1序列的傅里叶变换的定义
2.2.2DTFT存在的条件
2.2.3序列傅里叶变换的性质
2.2.4对连续时间信号的采样与重建
2.3系统函数与频率响应
2.3.1系统函数与频率响应的定义
2.3.2离散LTI系统频率响应H(ejω)的特点
2.3.3用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.3.4用系统函数的零极点分布分析系统的频率特性
2.4全通系统与最小相位延时系统
2.4.1全通系统
2.4.2最小相位延时系统
2.5与本章相关的MATLAB函数
习题
第3章离散傅里叶变换
3.1傅里叶变换的几种可能形式
3.1.1四种信号的傅里叶变换
3.1.2四种傅里叶变换的特点总结
3.2周期序列的离散傅里叶级数(DFS)
3.2.1周期序列的离散傅里叶级数(DFS)的正变换与反变换
3.2.2离散傅里叶级数（DFS）的基本性质
3.2.3周期序列的傅里叶变换
3.3有限长序列的离散傅里叶变换(DFT)
3.3.1有限长序列的离散傅里叶变换(DFT)的定义
3.3.2离散傅里叶变换的性质
3.3.3DFT和z变换的关系
3.4频域抽样理论
3.5DFT的应用
3.5.1用DFT计算线性卷积的原理
3.5.2计算线性卷积的两种方法
3.5.3用DFT计算线性相关
3.5.4用DFT对连续信号进行谱分析
3.6与本章相关的MATLAB函数
习题
第4章快速傅里叶变换
4.1直接计算DFT的问题及减少运算量的途径
4.1.1基2时间抽取FFT算法原理
4.1.2减少基2时间抽取FFT运算量的途径
4.2按时间抽取的基2FFT算法
4.2.1按时间抽取的基2FFT算法原理
4.2.2按时间抽取的基2FFT的运算量
4.2.3按时间抽取的基2FFT算法的结构特点
4.3按频率抽取的基2FFT算法
4.3.1按频率抽取的基2FFT算法原理
4.3.2按频率抽取的基2FFT算法的结构特点
4.4实序列的DFT计算
4.4.1利用N点复序列的FFT算法同时计算两个N点实序列DFT
4.4.2利用N点复序列的FFT算法计算2N点序列DFT
4.5IDFT的快速计算方法
4.6基4按时间抽取FFT算法
4.7混合基FFT算法
4.8线性调频z变换(Chirpz变换)算法
4.8.1问题的提出
4.8.2算法的基本原理
4.8.3Chirpz变换的实现步骤
4.8.4Chirpz变换算法计算量的估计
习题
第5章IIR数字滤波器的设计
5.1离散信号的滤波
5.1.1信号的滤波过程
5.1.2滤波器的技术指标
5.1.3数字滤波器的设计步骤
5.2模拟低通滤波器的设计
5.2.1巴特沃思模拟低通滤波器
5.2.2切贝雪夫模拟低通滤波器
5.2.3椭圆模拟低通滤波器
5.3模拟域频率变换
5.3.1原型低通到低通的变换
5.3.2原型低通到高通的变换
5.3.3原型低通到带通的变换
5.3.4原型低通到带阻的变换
5.4脉冲响应不变法
5.4.1脉冲响应不变法的基本原理
5.4.2脉冲响应不变法设计数字滤波器的方法
5.5双线性变换法
5.5.1基本原理
5.5.2设计方法
5.6IIR滤波器的基本结构
5.6.1直接型结构
5.6.2级联型结构
5.6.3并联型结构
5.7与本章相关的MATLAB函数
习题
第6章FIR数字滤波器的设计
6.1线性相位FIR数字滤波器的特性
6.1.1线性相位条件
6.1.2线性相位系统的频域特性
6.1.3线性相位系统的零点分布
6.2利用窗函数法设计线性相位FIR滤波器
6.2.1利用最小积分平方误差理论设计FIR滤波器的思想
6.2.2理想低通、高通、带通、带阻线性相位FIR数字滤波器的
频率响应及单位脉冲响应
6.2.3窗函数法设计FIR滤波器的性能分析
6.2.4常用窗函数
6.2.5线性相位FIR滤波器的设计步骤
6.2.6用窗函数法设计线性相位FIR滤波器存在的问题
6.3利用频率取样法设计线性相位FIR滤波器
6.3.1用频率取样法设计线性相位FIR滤波器的方法
6.3.2频率取样法的逼近误差及改进方法
6.3.3频率取样法的设计步骤
6.3.4频率取样法存在的问题
6.4等波纹线性相位FIR滤波器的设计
6.4.1四种线性相位FIR滤波器幅度函数的统一表示
6.4.2交替定理
6.4.3ParksMcClellan算法
6.5FIR滤波器的基本结构
6.5.1直接型结构
6.5.2级联型结构
6.5.3频率取样型结构
6.5.4快速卷积型结构
6.6与本章相关的MATLAB函数
习题
第7章多速率信号处理
7.1信号的整数倍抽取
7.1.1信号整数倍抽取的时域分析
7.1.2信号整数倍抽取的频域分析
7.1.3抽取滤波器
7.2信号的整数倍插值
7.2.1信号插值的时域分析
7.2.2信号插值的频域分析
7.2.3插值滤波器
7.3有理数(L/M)倍抽样率采样器
7.3.1有理数倍抽样率系统的结构
7.3.2设计既能消除镜像频谱分量，
又能克服频谱混叠效应的滤波器h(n)
7.3.3有理数倍抽样率系统的时域分析
7.3.4有理数倍抽样率系统的z域及频域分析
7.4基本单元的连接
7.5采样率转换滤波器的高效实现方法
7.5.1直接型FIR滤波器结构
7.5.2多相分解
7.5.3抽取及插值滤波器的多相结构
7.6与本章相关的MATLAB函数
习题
参考文献