數字信號處理（簡體書）

《數字信號處理》立足于工程應用型本科的教學實踐，系統地講授了數字信號處理的基本概念、基本原理、重要算法和實現應用。在講授的過程中，先對離散時間信號和系統進行了時域和頻域的分析，強調了DTFT、ZT、DFT等基本變換和性質，然後分析了FFT算法及其應用，另外還重點講授了IIR DF和FIR DF兩種數字濾波器的設計原理、設計方法，并分析了數字系統的結構與誤差問題，最後對其他特殊濾波器、多采樣技術做了介紹。作為獨立章節，《數字信號處理》介紹了MATLAB及其在數字信號處理中的應用，并給出了豐富的典型程序。另外，每章均針對各知識點安排了豐富的例題和習題供讀者參考。《數字信號處理》可以作為電子信息類本科專業教材和其他相近專業的教學參考，也可以作為相關領域工程技術人員的參考書。

《數字信號處理》是高等學校應用型特色規劃教材之一。

緒論第1章 時域離散信號與系統1.1 引言1.2 時域離散信號——序列1.2.1 序列的表示方法1.2.2 常用的典型序列1.2.3 序列的運算1.3 時域離散系統1.3.1 線性系統1.3.2 時不變系統1.3.3 線性時不變系統及其輸入與輸出之間的關系1.3.4 系統的因果性和穩定性1.4 時域離散系統的輸入與輸出描述——線性常系數差分方程1.4.1 線性常系數差分方程1.4.2 線性常系數差分方程的求解1.5 模擬信號的數字處理方法1.5.1 采樣定理及A／D轉換器1.5.2 從離散信號恢復出連續時間信號本章 小結習題第2章 時域離散信號與系統的頻域分析2.1 序列的傅里葉變換的定義和性質2.1.1 序列的傅里葉變換的定義2.1.2 序列的傅里葉變換的性質2.2 周期序列的離散傅里葉級數及傅里葉變換2.2.1 周期序列的離散傅里葉級數2.2.2 周期序列的傅里葉變換表示式2.3 離散信號的傅里葉變換與模擬信號的傅里葉變換2.4 序列的三變換2.4.1 Z變換的定義及收斂域2.4.2 逆Z變換2.4.3 Z變換的性質和定理2.5 利用Z變換分析信號和系統的頻域特性2.5.1 傳輸函數和系統函數2.5.2 用系統函數的極點分布分析系統的因果性和穩定性2.5.3 利用系統的零、極點分布分析系統的頻率特性本章 小結習題第3章 離散傅里葉變換3.1 離散傅里葉變換的基本問題3.1.1 DFT和IDFT的定義3.1.2 DFT與其他變換的關系3.1.3 DFT和IDFT的矩陣表示3.2 離散傅里葉變換的性質3.2.1 DFT的基本性質3.2.2 復共軛序列與共軛對稱性3.3 頻域采樣與插值恢復3.3.1 頻域采樣及其影響3.3.2 頻域插值與信號恢復3.4 DFT基本應用及影響3.4.1 DFT基本應用第8章 其他類型的數字系統第9章 數字信號處理的MATLAB實現參考文獻

（1）抗混疊濾波器：模擬信號在采樣之前，一般要經過抗混疊濾波器，因為A／D采樣是有上限的，如果采樣前不濾除高頻干擾，采樣後就會出現混疊失真，影響系統的穩定。（2）A／D采樣部分：在時域實現了連續信號的離散化，“采樣後信號的頻譜是原連續信號頻譜以采樣頻率為周期的周期延拓，通過抗混疊濾波器去除高頻干擾後，采樣結果不會出現失真。另外，此過程也實現了信號的數字化，采樣結果一般采用二進制碼。（31數字信號處理：對A／D采樣後的數字信號，按照要求進行處理，可以包括濾波、運算、參數估計等。（4）D／A轉換部分：將數字信號處理的結果轉換成模擬電壓（或電流），這些電壓或電流y（f）在離散的時間點上的幅度應該等于序列，y（n）中相應數碼所代表的大小，最後通過一定的濾波器，濾去這些臺階形模擬信號中不需要的高頻分量，就得到平滑模擬信號輸出。A／D采樣和平滑濾波常常是在一個芯片集成的。圖0.1只是數字信號處理系統的一般框圖，如果輸入信號為數字信號，則抗混疊濾波器和A／D采樣就不需要了；如果數字信號處理的輸出直接與下一個數字系統相連，則D／A轉換部分就不需要了。3.數字信號處理的實現數字信號處理的研究對象是數字信號或序列，其輸入，輸出都是數字的。數字信號處理方式，不同于模擬信號處理使用電容、電感等，而是將處理變成數字序列的加工和運算。所以數字信號處理的基本功能部件為加法器、乘法器、邏輯控制器、存儲單元、存儲器、寄存器等。數字信號處理的具體實現方式如下。（1）軟件實現。在通用計算機上編寫程序實現各種復雜的處理算法，實時性不高，適合于理論計算和仿真，特別是使用MATLAB軟件進行仿真十分方便。（2）硬件實現。采用加法器、乘法器和延時器構成的專用數字信號處理網絡，或集成電路實現某種專用的信號處理功能，實時性高，專業性強。（3）軟硬件結合實現。依靠通用單片機或數字信號處理DSP的硬件資源，配置相應的信號處理算法軟件，實現工程實際中的各種信號處理功能，實時性高，開發方便，應用廣泛。