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目次
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李輝主編的《數字信號處理及MATLAB實現》介紹了數字信號處理的基本理論和算法、分析方法和設計方法，結合MATLAB軟件給出了全書重點內容的仿真例子，最后以TI公司的TMS320C54x定點DSP為例，討論了數字信號處理系統的設計，并且給出了可用于實際教學的實驗內容。全書共8章，前4章討論離散時間信號和系統的基本理論和算法；第5、6章討論數字濾波器的設計方法；第7章講述有限字長效應；第8章討論TMS320C54x系列數字信號處理器與實驗。 《數字信號處理及MATLAB實現》適合通信工程、電子信息工程、電子信息科學與技術、自動化、電氣工程、計算機技術與應用等相關專業本科生作為教材使用，也可作為從事信息與信號處理研究工作的讀者的參考書。
目次
第1章 離散時間信號與系統
1.1 離散時間信號
1.1.1 離散時間信號——序列
1.1.2 常用序列
1.1.3 序列的基本運算
1.1.4 序列的周期性
1.2 離散時間系統
1.2.1 離散時間系統的定義
1.2.2 離散時間系統的性質
1.3 線性移不變系統
1.3.1 線性移不變系統的定義
1.3.2 線性移不變系統的性質
1.4 常系數線性差分方程
1.5 連續時間信號的采樣
1.5.1 抽樣定理
1.5.2 信號的重建
1.6 MATLAB實例
1.7 習題
第2章 Z變換
2.1 Z變換的定義與收斂域
2.1.1 Z變換的定義
2.1.2 Z變換的收斂域
2.2 Z反變換
2.3 Z變換的定理與性質
2.4 序列Z變換與連續信號的拉普拉斯變換、傅里葉變換的關係
2.5 序列傅里葉變換及些對稱性質
2.5.1 序列傅里葉變換
2.5.2 序列傅里葉變換的些對稱性質
2.6 離散系統的系統函數和系統的頻率響應
2.6.1 系統函數的定義
2.6.2 系統函數和差分方程的關係
2.6.3 離散系統的穩定性和因果性
2.6.4 系統的頻率響應及其幾何確定法
2.6.5 無限長單位沖激響應系統與有限長單位沖激響應系統
2.7 MATLAB實例
2.8 習題
第3章 離散傅里葉變換
3.1 幾種傅里葉變換的關係
3.1.1 4種不同形式的傅里葉變換對
3.1.2 4種傅里葉變換的關係
3.2 周期序列的離散傅里葉級數
3.3 離散傅里葉級數的性質
3.3.1 線性
3.3.2 時域移位
3.3.3 頻域移位
3.3.4 周期卷積和
3.4 有限長序列的離散傅里葉變換
3.5 離散傅里葉變換的基本性質
3.5.1 線性性質
3.5.2 序列的圓周(循環)移位性質
3.5.3 圓周卷積和性質
3.5.4 巴塞瓦爾定理
3.5.5 共軛對稱性
3.5.6 圓周相關定理
3.6 離散傅里葉變換的應用
3.6.1 用DFT計算線性卷積
3.6.2 用DFT來逼近連續時間信號的傅里葉變換
3.6.3 DFT在譜分析中的常見問題及參數選擇
3.7 MATLAB實例
3.8 習題
第4章 快速傅里葉變換
4.1 直接計算DFT的問題及改進的途徑
4.2 按時間抽選的基-2FFT算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 運算量分析
4.2.3 按時間抽選的FFT算法的特點
4.3 按頻率抽選的基-2FFT算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 按頻率抽選法與按時間抽選法的異同
4.4 按時域抽選的基-4FFT算法
4.5 離散傅里葉反變換的快速計算方法
4.6 FFT的應用
4.6.1 線性卷積的快速計算
4.6.2 線性相關的快速計算
4.7 數字信號處理的實現
4.8 MATLAB實例
4.9習題
第5章 IIR數字濾波器設計
5.1 數字濾波器的基本概念
5.1.1 數字濾波器的分類
5.1.2 濾波器的技術要求
5.1.3 相位延時和超前系統
5.2 模擬濾波器設計
5.2.1 模擬低通濾波器特性
5.2.2 巴特沃斯低通逼近
5.2.3 歸一化原型濾波器設計
5.2.4 模擬高通、帶通、帶阻濾波器設計
5.3 沖激響應不變法
5.3.1 變換原理
5.3.2 混疊失真
5.3.3 模擬濾波器的數字化方法
5.3.4 優缺點
5.4 雙線性變換法
5.4.1 變換原理
5.4.2 變換常數的選擇
5.4.3 逼近情況
5.4.4 優缺點
5.4.5 模擬濾波器數字化方法
5.4.6 表格法完成雙線性變換設計
5.5 IIR數字濾波器的直接設計法
5.6 IIR濾波器的基本結構
5.6.1 典范型結構
5.6.2 級聯型結構
5.6.3 并聯型結構
5.7 MATLAB實例
5.8 習題
第6章 FIR數字濾波器設計方法
6.1 FIR數字濾波器特性
6.1.1 線性相位條件
6.1.2 線性相位FIR濾波器的幅度特性
6.2 窗函數設計法
6.2.1 窗函數法設計FIR濾波器
6.2.2 常用窗函數
6.2.3 窗函數法的設計步驟與主要問題
6.2.4 FIR濾波器設計舉例
6.3 FIR濾波器的基本結構
6.3.1 橫截型結構
6.3.2 級聯型結構
6.3.3 快速卷積型結構
6.3.4 線性相位FIR濾波器的結構
6.4 IIR與FIR數字濾波器的比較
6.5 MATLAB實例
6.5.1 FDATool
6.5.2 SPTool
6.6 習題
第7章 數字信號處理中的有限字長效應
7.1 有限字長效應引起的誤差
7.2 數的表示方法
7.2.1 三種算術運算法
7.2.2 負數的表示方法
7.3 數值量化效應
7.4 數字濾波器的系數量化效應
7.4.1 系數量化對濾波器極點位置的影響
7.4.2 頻率響應偏差的統計分析
7.5 數字濾波器運算中的有限字長效應
7.5.1 IIR濾波器定點運算舍入誤差的統計分析
7.5.2 IIR濾波器定點加法運算的溢出問題
7.5.3 零輸入極限環振蕩和溢出振蕩
7.6 FFT算法的有限字長效應
7.6.1 蝶形運算的統計模型
7.6.2 防止溢出和FFT輸出的信噪比
7.7 習題
第8章 TMS320C54x系列數字信號處理器與實驗
8.1 TMS320C54x系列數字信號處理器
8.1.1 TMS320系列數字信號處理器簡介
8.1.2 數字信號處理器的結構特點
8.1.3 TMS320C54x數字信號處理器結構
8.2 CCS軟件
8.2.1 CCS軟件簡介
8.2.2 CCS應用實例
8.3 數字信號處理器實驗
8.3.1 FIR數字濾波器設計實驗
8.3.2 IIR數字濾波器設計實驗
8.3.3 自適應濾波器設計實驗
8.3.4 正弦信號發生器設計實驗
8.4 習題
參考文獻
1.1 離散時間信號
1.1.1 離散時間信號——序列
1.1.2 常用序列
1.1.3 序列的基本運算
1.1.4 序列的周期性
1.2 離散時間系統
1.2.1 離散時間系統的定義
1.2.2 離散時間系統的性質
1.3 線性移不變系統
1.3.1 線性移不變系統的定義
1.3.2 線性移不變系統的性質
1.4 常系數線性差分方程
1.5 連續時間信號的采樣
1.5.1 抽樣定理
1.5.2 信號的重建
1.6 MATLAB實例
1.7 習題
第2章 Z變換
2.1 Z變換的定義與收斂域
2.1.1 Z變換的定義
2.1.2 Z變換的收斂域
2.2 Z反變換
2.3 Z變換的定理與性質
2.4 序列Z變換與連續信號的拉普拉斯變換、傅里葉變換的關係
2.5 序列傅里葉變換及些對稱性質
2.5.1 序列傅里葉變換
2.5.2 序列傅里葉變換的些對稱性質
2.6 離散系統的系統函數和系統的頻率響應
2.6.1 系統函數的定義
2.6.2 系統函數和差分方程的關係
2.6.3 離散系統的穩定性和因果性
2.6.4 系統的頻率響應及其幾何確定法
2.6.5 無限長單位沖激響應系統與有限長單位沖激響應系統
2.7 MATLAB實例
2.8 習題
第3章 離散傅里葉變換
3.1 幾種傅里葉變換的關係
3.1.1 4種不同形式的傅里葉變換對
3.1.2 4種傅里葉變換的關係
3.2 周期序列的離散傅里葉級數
3.3 離散傅里葉級數的性質
3.3.1 線性
3.3.2 時域移位
3.3.3 頻域移位
3.3.4 周期卷積和
3.4 有限長序列的離散傅里葉變換
3.5 離散傅里葉變換的基本性質
3.5.1 線性性質
3.5.2 序列的圓周(循環)移位性質
3.5.3 圓周卷積和性質
3.5.4 巴塞瓦爾定理
3.5.5 共軛對稱性
3.5.6 圓周相關定理
3.6 離散傅里葉變換的應用
3.6.1 用DFT計算線性卷積
3.6.2 用DFT來逼近連續時間信號的傅里葉變換
3.6.3 DFT在譜分析中的常見問題及參數選擇
3.7 MATLAB實例
3.8 習題
第4章 快速傅里葉變換
4.1 直接計算DFT的問題及改進的途徑
4.2 按時間抽選的基-2FFT算法
4.2.1 算法原理
4.2.2 運算量分析
4.2.3 按時間抽選的FFT算法的特點
4.3 按頻率抽選的基-2FFT算法
4.3.1 算法原理
4.3.2 按頻率抽選法與按時間抽選法的異同
4.4 按時域抽選的基-4FFT算法
4.5 離散傅里葉反變換的快速計算方法
4.6 FFT的應用
4.6.1 線性卷積的快速計算
4.6.2 線性相關的快速計算
4.7 數字信號處理的實現
4.8 MATLAB實例
4.9習題
第5章 IIR數字濾波器設計
5.1 數字濾波器的基本概念
5.1.1 數字濾波器的分類
5.1.2 濾波器的技術要求
5.1.3 相位延時和超前系統
5.2 模擬濾波器設計
5.2.1 模擬低通濾波器特性
5.2.2 巴特沃斯低通逼近
5.2.3 歸一化原型濾波器設計
5.2.4 模擬高通、帶通、帶阻濾波器設計
5.3 沖激響應不變法
5.3.1 變換原理
5.3.2 混疊失真
5.3.3 模擬濾波器的數字化方法
5.3.4 優缺點
5.4 雙線性變換法
5.4.1 變換原理
5.4.2 變換常數的選擇
5.4.3 逼近情況
5.4.4 優缺點
5.4.5 模擬濾波器數字化方法
5.4.6 表格法完成雙線性變換設計
5.5 IIR數字濾波器的直接設計法
5.6 IIR濾波器的基本結構
5.6.1 典范型結構
5.6.2 級聯型結構
5.6.3 并聯型結構
5.7 MATLAB實例
5.8 習題
第6章 FIR數字濾波器設計方法
6.1 FIR數字濾波器特性
6.1.1 線性相位條件
6.1.2 線性相位FIR濾波器的幅度特性
6.2 窗函數設計法
6.2.1 窗函數法設計FIR濾波器
6.2.2 常用窗函數
6.2.3 窗函數法的設計步驟與主要問題
6.2.4 FIR濾波器設計舉例
6.3 FIR濾波器的基本結構
6.3.1 橫截型結構
6.3.2 級聯型結構
6.3.3 快速卷積型結構
6.3.4 線性相位FIR濾波器的結構
6.4 IIR與FIR數字濾波器的比較
6.5 MATLAB實例
6.5.1 FDATool
6.5.2 SPTool
6.6 習題
第7章 數字信號處理中的有限字長效應
7.1 有限字長效應引起的誤差
7.2 數的表示方法
7.2.1 三種算術運算法
7.2.2 負數的表示方法
7.3 數值量化效應
7.4 數字濾波器的系數量化效應
7.4.1 系數量化對濾波器極點位置的影響
7.4.2 頻率響應偏差的統計分析
7.5 數字濾波器運算中的有限字長效應
7.5.1 IIR濾波器定點運算舍入誤差的統計分析
7.5.2 IIR濾波器定點加法運算的溢出問題
7.5.3 零輸入極限環振蕩和溢出振蕩
7.6 FFT算法的有限字長效應
7.6.1 蝶形運算的統計模型
7.6.2 防止溢出和FFT輸出的信噪比
7.7 習題
第8章 TMS320C54x系列數字信號處理器與實驗
8.1 TMS320C54x系列數字信號處理器
8.1.1 TMS320系列數字信號處理器簡介
8.1.2 數字信號處理器的結構特點
8.1.3 TMS320C54x數字信號處理器結構
8.2 CCS軟件
8.2.1 CCS軟件簡介
8.2.2 CCS應用實例
8.3 數字信號處理器實驗
8.3.1 FIR數字濾波器設計實驗
8.3.2 IIR數字濾波器設計實驗
8.3.3 自適應濾波器設計實驗
8.3.4 正弦信號發生器設計實驗
8.4 習題
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