數(shù)字信號(hào)處理

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地論述了數(shù)字信號(hào)處理的基本理論、基本技術(shù)和應(yīng)用，著重討論離散時(shí)間信號(hào)基本的分析和處理方法。全書共九章，第一、二、三、四章介紹離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的基本理論及分析方法，同時(shí)密切聯(lián)系數(shù)字信號(hào)處理中的一些具體問(wèn)題展開討論，包括離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)，序列的傅里葉變換、Z變換、離散傅里葉變換及其快速計(jì)算方法，離散傅里葉變換的一些重要應(yīng)用。第五、六、七章介紹數(shù)字濾波器的基本理論、設(shè)計(jì)方法及濾波器的運(yùn)算結(jié)構(gòu)。第八章主要介紹了數(shù)字信號(hào)處理在通信中的應(yīng)用，以給讀者一些啟發(fā)和思考，期望對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)際的工作有所幫助。第九章介紹了本書的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，并簡(jiǎn)要介紹了MATLAB編程及實(shí)驗(yàn)中常用的函數(shù)，以便讀者參考。本書條理清楚，敘述深入淺出，并有豐富的例題和大量習(xí)題，便于學(xué)習(xí)和理解。    本書可作為高等學(xué)校電氣信息類各專業(yè)數(shù)字信號(hào)處理課程的教材，也可作為相關(guān)專業(yè)的研究生及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的科技人員的參考書。

書籍目錄

緒論第一章  離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)  1.1  離散時(shí)間信號(hào)——序列    1.1.1  幾種常用序列    1.1.2  序列的基本運(yùn)算    1.1.3  序列的周期性    1.1.4  序列的能量  1.2  線性時(shí)（移）不變系統(tǒng)    1.2.1  線性系統(tǒng)    1.2.2  時(shí)不變系統(tǒng)    1.2.3  線性時(shí)不變系統(tǒng)輸入輸出的關(guān)系    1.2.4  系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性  1.3  線性時(shí)不變系統(tǒng)的輸入輸出描述法一線性常系數(shù)差分方程    1.3.1  線性常系數(shù)差分方程    1.3.2  線性常系數(shù)差分方程的求解  1.4  連續(xù)時(shí)間信號(hào)的采樣    1.4.1  理想采樣    1.4.2  實(shí)際采樣    1.4.3  正弦信號(hào)的采樣  習(xí)題第二章  離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析  2.1  序列的傅里葉變換    2.1.1  序列傅里葉變換的定義    2.1.2  序列傅里葉變換的性質(zhì)  2.2  z變換    2.2.1  z變換的定義    2.2.2  z變換的收斂域    2.2.3  幾種序列z變換的收斂域  2.3  z逆變換    2.3.1  冪級(jí)數(shù)展開法（長(zhǎng)除法）    2.3.2  部分分式法    2.3.3  圍線積分法  2.4  z變換的基本性質(zhì)與定理  2.5  序列的z變換與連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系  2.6  離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)與頻率響應(yīng)    2.6.1  系統(tǒng)函數(shù)的定義    2.6.2  系統(tǒng)函數(shù)的收斂域    2,6.3  系統(tǒng)函數(shù)與差分方程的關(guān)系    2.6.4  系統(tǒng)的頻率響應(yīng)  2.7  全通系統(tǒng)與最小相位系統(tǒng)    2.7.1  全通系統(tǒng)    2.7.2  最小相位系統(tǒng)  習(xí)題第三章  離散傅里葉變換  3.1  幾種傅里葉變換的形式    3.1.1  連續(xù)時(shí)間非周期信號(hào)的傅里葉變換    3.1.2  連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉變換    3.1.3  離散時(shí)間非周期信號(hào)的傅里葉變換——序列的傅里葉變換    3.1.4  離散時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉變換  3.2  周期序列的離散傅里葉級(jí)數(shù)    3.2.1  離散傅里葉級(jí)數(shù)的獲得    3.2.2  頻域采樣理論    3.2.3  離散傅里葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)  3.3  離散傅里葉變換（DFT）——有限長(zhǎng)序列的離散頻域表示    3.3.1  從離散傅里葉級(jí)數(shù)到離散傅里葉變換    3.3.2  有限長(zhǎng)序列的DFT與z變換，傅里葉變換的關(guān)系      3.3.3  由序列的DFT表達(dá)其z變換及傅里葉變換    3.3.4  補(bǔ)零DFT  3.4  離散傅里葉變換的性質(zhì)    3.4.1  線性    3.4.2  循環(huán)移位    3.4.3  循環(huán)卷積    3.4.4  對(duì)稱性    3.4.5  DFT形式下的帕塞瓦爾（Parseval）定理    3.4.6  循環(huán)相關(guān)  3.5  有限長(zhǎng)序列的循環(huán)卷積與線性卷積的關(guān)系  習(xí)題第四章  離散傅里葉變換的計(jì)算與應(yīng)用  4.1  離散傅里葉變換的高效計(jì)算思路  4.2  按時(shí)間抽取（DIT）的基-2 FFT算法    4.2.1  算法原理    4.2.2  DIT-FFT算法的運(yùn)算量      4.2.3  按時(shí)間抽取的基-2 FFT算法的運(yùn)算特點(diǎn)及編程思想    4.2.4  按時(shí)間抽取的基-2 FFT算法的其他形式流圖  4.3  按頻率抽?。―IF）的基-2 FFT算法    4.3.1  算法原理    4.3.2  DIF-FFT算法特點(diǎn)及與DIT-FFT算法的異同    4.3.3  按頻率抽取法與按時(shí)間抽取法運(yùn)算流圖的關(guān)系  4.4  離散傅里葉逆變換（IDFT）的快速計(jì)算方法  4.5  N為復(fù)合數(shù)的FFT算法  4.6  分裂基FFT算法    4.6.1  按頻率抽取的基-4 FFT算法    4.6.2  分裂基FFT算法的原理    4.6.3  分裂基FFT算法的運(yùn)算量  4.7  線性調(diào)頻z變換（Chirp-z變換）算法    4.7.1  算法原理    4.7.2  線性調(diào)頻z變換的實(shí)現(xiàn)  4.8  實(shí)序列的FFT算法    4.8.1  利用一次N點(diǎn)復(fù)序列的FFT計(jì)算兩個(gè)N點(diǎn)實(shí)序列的FFT    4.8.2  利用一次N點(diǎn)復(fù)序列的FFT計(jì)算2N點(diǎn)實(shí)序列的FFT  4.9  用DFT的快速算法（FFT）實(shí)現(xiàn)線性卷積及線性相關(guān)    4.9.1  用DFT（FFT）實(shí)現(xiàn)線性卷積    4.9.2  分段卷積    4.9.3  快速相關(guān)  4.10  用DFT的快速算法（FFT）對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析    4.10.1  用DFT（FFT）對(duì)連續(xù)時(shí)間非周期信號(hào)進(jìn)行頻譜分析    4.10.2  用DFT（FFT）對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行頻譜分析時(shí)的幾個(gè)問(wèn)題  習(xí)題第五章  無(wú)限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)  5.1  數(shù)字濾波器的基本概念    5.1.1  數(shù)字濾波原理    5.1.2  數(shù)字濾波器的分類    5.1.3  數(shù)字濾波器的技術(shù)要求    5.1.4  數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)概述  5.2  模擬濾波器的設(shè)計(jì)    5.2.1  模擬低通濾波器的技術(shù)指標(biāo)及逼近方法    5.2.2  巴特沃思低通濾波器    5.2.3  切比雪夫低通濾波器    5.2.4  模擬濾波器的頻率變換——模擬高通、帶通及帶阻濾波器的設(shè)計(jì)  5.3  用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字低通濾波器    5.3.1  變換原理    5.3.2  混疊失真    5.3.3  用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器    5.3.4  主要特點(diǎn)  5.4  雙線性變換法    5.4.1  變換原理    5.4.2  逼近情況    5.4.3  主要優(yōu)缺點(diǎn)    5.4.4  用雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器    5.4.5  設(shè)計(jì)舉例  5.5  設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的頻率變換法    5.5.1  用模擬域頻率變換法設(shè)計(jì)各類IIR數(shù)字濾波器    5.5.2  用數(shù)字域頻率變換法設(shè)計(jì)各類IIR數(shù)字濾波器  5.6  IIR數(shù)字濾波器的計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)    5.6.1  頻域最小平方誤差設(shè)計(jì)    5.6.2  時(shí)域最小平方誤差設(shè)計(jì)  5.7  IIR數(shù)字濾波器的相位均衡    5.7.1  全通濾波器的群時(shí)延特性    5.7.2  IIR數(shù)字濾波器的群時(shí)延均衡  習(xí)題第六章  有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)  6.1  線性相位FIR數(shù)字濾波器的特點(diǎn)    6.1.1  線性相位條件    6.1.2  線性相位特點(diǎn)    6.1.3  幅度函數(shù)的特點(diǎn)    6.1.4  零點(diǎn)位置  6.2  用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器    6.2.1  窗函數(shù)設(shè)計(jì)法的基本思想    6.2.2  加窗處理對(duì)FIR濾波器幅頻特性的影響    6.2.3  幾種常用窗函數(shù)    6.2.4  窗函數(shù)法的設(shè)計(jì)步驟  6.3  用頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器    6.3.1  頻率采樣設(shè)計(jì)法的基本思想    6.3.2  線性相位的約束    6.3.3  逼近誤差及其改進(jìn)措施  6.4  FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)    6.4.1  數(shù)學(xué)模型    6.4.2  利用切比雪夫最優(yōu)一致逼近準(zhǔn)則設(shè)計(jì)線性相位FIR濾波器  6.5  IIR與FIR濾波器的比較  習(xí)題第七章  數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)  7.1  數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的表示方法    7.1.1  用信號(hào)流圖表示數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)    7.1.2  用梅森（Mason）公式求數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)函數(shù)H（z）  7.2  無(wú)限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)    7.2.1  直接Ⅰ型    7.2.2  直接Ⅱ型（典范型）    7.2.3  級(jí)聯(lián)型    7.2.4  并聯(lián)型    7.2.5  轉(zhuǎn)置形式  7.3  有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)    7.3.1  橫截型（卷積型、直接型）    7.3.2  級(jí)聯(lián)型    7.3.3  線性相位FIR濾波器的結(jié)構(gòu)    7.3.4  頻率采樣型結(jié)構(gòu)  7.4  梳狀濾波器的結(jié)構(gòu)  7.5  數(shù)字濾波器的格型結(jié)構(gòu)    7.5.1  全零點(diǎn)（FIR）濾波器的格型結(jié)構(gòu)    7.5.2  全極點(diǎn)（IIR）濾波器的格型結(jié)構(gòu)  7.6  數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)中的誤差    7.6.1  量化誤差    7.6.2  乘積誤差的影響    7.6.3  極限環(huán)振蕩  習(xí)題第八章  數(shù)字信號(hào)處理在通信中的應(yīng)用  8.1  數(shù)字信號(hào)處理在通信信號(hào)中的應(yīng)用    8.1.1  數(shù)字振蕩器    8.1.2  離散解析信號(hào)    8.1.3  雙音多頻（DTMF）信號(hào)產(chǎn)生與檢測(cè)    8.1.4  正弦信號(hào)的線譜分析  8.2  數(shù)字信號(hào)處理在通信信號(hào)傳輸中的應(yīng)用    8.2.1  偽隨機(jī)序列的產(chǎn)生    8.2.2  數(shù)字匹配濾波器    8.2.3  離散多音傳輸    8.2.4  擴(kuò)頻通信的概念    8.2.5  正交頻分復(fù)用（OFDM）的概念  8.3  自適應(yīng)濾波概念及應(yīng)用    8.3.1  自適應(yīng)濾波的概念    8.3.2  自適應(yīng)濾波在通信中的應(yīng)用簡(jiǎn)介第九章  上機(jī)實(shí)驗(yàn)  9.1  關(guān)于實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言  9.2  實(shí)驗(yàn)一  離散時(shí)間信號(hào)  9.3  實(shí)驗(yàn)二  用FFT進(jìn)行譜分析  9.4  實(shí)驗(yàn)三  用DFlT（FFT）實(shí)現(xiàn)快速卷積  9.5  實(shí)驗(yàn)四  用雙線性變換法設(shè)計(jì)IlR數(shù)字濾波器  9.6  實(shí)驗(yàn)五  用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器參考文獻(xiàn)

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