信號處理導(dǎo)論

前言

　　清華大學(xué)出版社與PrenticeHall出版公司合作推出的“大學(xué)計(jì)算機(jī)教育叢書（影印版）”和“ATM與BISDN技術(shù)叢書（影印版）”受到了廣大讀者的歡迎。很多讀者通過電話、信函、電子郵件對我們的工作以積極評價(jià)，并提出了不少極好的建議，令我們感動(dòng)和鼓舞。我們除了繼續(xù)努力完善上述兩套叢書以外，還將努力拓寬影印圖書的專業(yè)范圍，以更好地滿足讀者的需要?！　‰娮庸こ淌切畔⒖茖W(xué)的基礎(chǔ)，高等學(xué)校新的教學(xué)要求指出，計(jì)算機(jī)專業(yè)和電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)相互學(xué)習(xí)滲透到彼此的專業(yè)領(lǐng)域，拓寬知識面，以適應(yīng)信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代。培養(yǎng)通曉相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域知識的人才，成為面向新世紀(jì)的理工科教育的迫切要求。為此，我們挑選了與信息科學(xué)、電子學(xué)有關(guān)的國外優(yōu)秀著作，組成電子工程系列叢書（影印版），奉獻(xiàn)給國內(nèi)讀者。我們希望這套新的叢書能為國內(nèi)的大專院校師生和科研單位的工作人員提供新的知識和營養(yǎng)，也衷心期待著讀者對我們一如既往的支持。

內(nèi)容概要

　　《信號處理導(dǎo)論(影印版)》以清晰、直觀的文體全面介紹了數(shù)字信號處理（DSP）的基本原理和算法，并通過大量實(shí)例展示了信號處理理論的應(yīng)用；如：數(shù)字信號發(fā)生器（包括波表發(fā)生器）、數(shù)字音響效果處理器、降噪和信號增強(qiáng)、隨機(jī)噪聲發(fā)生器等?！缎盘柼幚韺?dǎo)論(影印版)》實(shí)用性極強(qiáng)，全書沒有繁瑣的公式推導(dǎo)，但提供了100個(gè)C語言函數(shù)和MATLAB函數(shù)，以及編程中的考慮，使讀者能方便地進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)和算法仿填 ，同時(shí)還介紹了DSP硬件實(shí)現(xiàn)的方法。全書有350個(gè)習(xí)題，其中75個(gè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)。此外，還有幾個(gè)一般的DSP文獻(xiàn)少有介紹和內(nèi)容如：環(huán)形緩沖器，參量均衡器設(shè)計(jì)、音響效果處理、Savitzky-Golay平滑濾波器和噪聲整形等?！缎盘柼幚韺?dǎo)論(影印版)》適用于不同層次的讀者如：大學(xué)生、研究生、工程技術(shù)人員以及DSP愛好者。

書籍目錄

Preface xiii1 Sampling and Reconstruction 11.1 Introduction， 11.2 Review of Analog Signals， 11.3 Sampling Theorem， 41.3.1 Sampling Theoreml 61.3.2 Antialiasing Prefilters， 71.3.3 Hardware Limits， 81.4 Sampling of Sinusoids， 91.4.1 Analog Reconstruction and Aliasing， 101.4.2 Rotational Motion， 271.4.3 DSP Frequency Units， 301.5 Spectra of Sampled Signals， 301.5.1 Discrete-Time Fourier Transform， 311.5.2 Spectrum Replication， 331.5.3 Practical Antiallasing Prefilters， 381.6 Analog Reconstructors， 431.6.1 Ideal Reconstructors， 441.6.2 Staircase Reconstructors， 461.6.3 Anti-Image Postfilters， 471.7 Basic Components of DSP Systems， 541.8 Problems， 572 Quantization 632.1 Quantization Process， 632.2 Oversampling and Noise Shaping， 672.3 D/A Converters， 732.4 A/D Converters， 772.5 Analog and Digital Dither， 862.6 Problems， 933 Discrete-Time Systems 983.1 Input/Output Rules， 993.2 Linear/ty and Time Invariance， 1033.3 Impulse Response， 1063.4 FIR and IIR Filters， 1083.5 Causality and Stability， 1153.6 Problems， 1204 FIR Filtering and Convolution 1244.1 Block Processing Methods， 1254.1.1 Convolution， 1254.1.2 Direct Form， 1264.1.3 Convolution Table， 1294.1.4 LTIForm， 1304.1.5 Matrix Form， 1324.1.6 Flip-and-Slide Form， 1344.1.7 Transient and Steady-State Behavior， 1354.1.8 Convolution of Infinite Sequences， 1374.1.9 Programming Considerations， 1424.1.10 Overlap-Add Block Convolution Method， 1464.2 Sample Processing Methods， 1494.2.1 Pure Delays， 1504.2.2 FIR Filtering in Direct Form， 1554.2.3 Programming Considerations， 1634.2.4 Hardware Realizations and Circular Buffers， 1654.3 Problems， 1815 Z-Transforms 1865.1 Basic Properties， 1865.2 Region of Convergence， 1895.3 Causality and Stability， 1965.4 Frequency Spectrum， 2005.5 Inverse z-Transforms， 2055.6 Problems， 2146 Transfer Functions 2176.1 Equivalent Descriptions of Digital Filters， 2176.2 Transfer Functions， 2176.3 Sinusoidal Response， 2326.3.1 Steady-State Response， 2326.3.2 Transient Response， 2356.4 Pole/Zero Designs， 2466.4.1 First-Order Filters， 2466.4.2 Parametric Resonators and Equalizers， 2486.4.3 Notch and Comb Filters， 2536.5 Deconvolution， Inverse Filters， and Stability， 2586.6 Problems， 2637 Digital Filter Realizations 2697.1 Direct Form， 2697.2 Canonical Form， 2757.3 Cascade Form， 2817.4 Cascade to Canonical， 2887.5 Hardware Realizations and Circular Buffers， 2977.6 Quantization Effects in Digital Filters， 3107.7 Problems， 3118 Signal Processing Applications 3218.1 Digital Waveform Generators， 3218.1.1 Sinusoidal Generators， 3218.1.2 Periodic Waveform Generators， 3268.1.3 Wavetable Generators， 3358.2 Digital Audio Effects， 3558.2.1 Delays， Echoes， and Comb Filters， 3558.2.2 Flanging， Chorusing， and Phasing， 3608.2.3 Digital Reverberation， 3678.2.4 MultRap Delays， 3798.2.5 Compressors， Limiters， Expanders， and Gates， 3848.3 Noise Reduction and Signal Enhancement， 3888.3.1 Noise Reduction Filters， 3888.3.2 Notch and Comb Filters， 4048.3.3 Line and Frame Combs for Digital TV， 4168.3.4 Signal Averaging， 4298.3.5 Savitzky-Golay Smoothing Filters， 4348.4 Problems， 4629 DFT/FFTAlgorithms 4729.1 Frequency Resolution and Windowing， 4729.2 DTFT Computation， 4839.2.1 DTFT at a Single Frequency， 4839.2.2 DTFT over Frequency Range， 4869.2.3 DFT， 4889.2.4 Zero Padding， 4909.3 Physical versus Computational Resolution， 4919.4 Matrix Form of DFT， 4959.5 Modulo-N Reduction， 4979.6 Inverse DFT， 5059.7 Sampling of Periodic Signals and the DFT， 5089.8 FFT， 5139.9 Fast Convolution， 5249.9.1 Circular Convolution， 5249.9.2 Overlap-Add and Overlap-Save Methods， 5309.10 Problems， 53310 FIR Digital Filter Design 54110.1 Window Method， 54110.1.1 Ideal Filters， 54110.1.2 Rectangular Window， 54410.1.3 Hamming Window， 54910.2 Kaiser Window， 55110.2.1 Kaiser Window for Filter Design， 55110.2.2 Kaiser Window for Spectral Analysis， 56510.3 Frequency Sampling Method， 56710.4 Other FIR Design Methods， 56810.5 Problems， 56911 IIR Digital Filter Design 57311.1 Bilinear Transformation， 57311.2 First-Order Lowpass and Highpass Filters， 57611.3 Second-Order Peaking and Notching Filters， 58311.4 Parametric Equalizer Filters， 59211.5 Comb Filters， 60111.6 Higher-Order Filters， 60411.6.1 AnalogLowpassButterworthFilters， 60511.6.2 Digital Lowpass Filters， 61111.6.3 Digital Highpass Filters， 61411.6.4 Digital Bandpass Filters， 61811.6.5 Digital Bandstop Filters， 62311.6.6 Chebyshev Filter Design， 62611.7 Problems， 64012 Interpolation， Decimation， and Oversampling 64412.1 interpolation and Oversampling， 64412.2 interpolation Filter Design， 65012.2.1 Direct Form， 65012.2.2 Polyphase Form， 65212.2.3 Frequency Domain Characteristics， 65712.2.4 Kaiser Window Designs， 66012.2.5 Multistage Designs， 66112.3 Linear and Hold interpolators， 66912.4 Design Examples， 67412.4.1 4-foldinterpolators， 67412.4.2 Multistage 4-fold Interpolators， 67812.4.3 DAC Equalization， 68312.4.4 Postfilter Design and Equalization， 68712.4.5 Multistage Equalization， 69112.5 Decimation and Oversampling， 69912.6 Sampling Rate Converters， 70412.7 Noise Shaping Quantizers， 71212.8 Problems， 72013 Appendices 728A Random Signals， 728A.1 Autocorrelation Functions and Power Spectra， 728A.2 Filtering of Random Signals， 732B Random Number Generators， 734B.1 Uniform and Gaussian Generators， 734B.2 Low-Frequency Noise Generators， 740B.3 1/f Noise Generators， 745B.4 Problems， 749C Complex Arithmetic in C， 752D MATLAB Functions， 755References 773Index 790

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