數(shù)字信號處理基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書是通信、電子信息專業(yè)《數(shù)字信號處理》課程的基本教材。全書以數(shù)字信號處理基礎(chǔ)知識、基本理論為主線，同時引入具有強(qiáng)大計(jì)算功能的MATLAB軟件，通過經(jīng)典理論與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，將數(shù)字信號處理的知識點(diǎn)敘述得更加通俗易懂。
從當(dāng)前學(xué)生已初步具備計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的實(shí)際出發(fā)，本書緊密聯(lián)系實(shí)際，精選了習(xí)題。通過習(xí)題和模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更有效地理解、領(lǐng)會教學(xué)內(nèi)容。
本書概念清楚，系統(tǒng)性強(qiáng)，特色鮮明。可作為電子、自動化控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的教材。同時，書中給出的一些例題程序，稍作修改就可以在工程設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，對于相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員也是一本很好的參考價值。

書籍目錄

第1章  時域離散信號與系統(tǒng)
  1.1  概述
  1.2  時域離散信號——序列
    1.2.1  序列的描述
    1.2.2  常用典型序列
    1.2.3  序列的運(yùn)算
  1.3  離散時間系統(tǒng)
    1.3.1  線性離散系統(tǒng)及其響應(yīng)
    1.3.2  非時(移)變離散系統(tǒng)及其響應(yīng)
    1.3.3  線性非時變離散系統(tǒng)及其響應(yīng)
    1.3.4  系統(tǒng)穩(wěn)定性
    1.3.5  系統(tǒng)因果性
    1.3.6  因果穩(wěn)定系統(tǒng)
  1.4  卷積
    1.4.1  圖解法
    1.4.2  表格陣法
    1.4.3  相乘對位相加法
    1.4.4  卷積的性質(zhì)
  1.5  常系數(shù)線性差分方程
    1.5.1  線性非移變離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
    1.5.2  遞推法
    1.5.3  經(jīng)典法
  1.6  數(shù)字化處理方法
    1.6.1  時域采樣
    1.6.2  原信號的恢復(fù)(插值)
    1.6.3  數(shù)字化處理方法
  習(xí)題
第2章  z變換與離散系統(tǒng)的頻域分析
  2.1  z變換
  2.2  z變換收斂域及典型序列z變換
    2.2.1  z變換的收斂域
    2.2.2  典型序列的z變換
  2.3  逆z變換
    2.3.1  冪級數(shù)法
    2.3.2  部分分式法
  2.4  z變換的性質(zhì)與定理
  2.5  z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系
  2.6  序列的傅里葉變換及其性質(zhì)
    2.6.1  序列的傅里葉變換
    2.6.2  序列傅里葉變換的性質(zhì)
    2.6.3  序列傅里葉變換的對稱性
  2.7  離散系統(tǒng)的頻域分析
    2.7.1  系統(tǒng)函數(shù)
    2.7.2  系統(tǒng)函數(shù)與差分方程
    2.7.3  系統(tǒng)的因果穩(wěn)定性
    2.7.4  H(z)的零、極點(diǎn)與系統(tǒng)頻響
  習(xí)題
第3章  離散傅里葉變換
  3.1  周期序列的傅里葉級數(shù)
    3.1.1  離散傅里葉級數(shù)
    3.1.2  離散傅里葉級數(shù)的性質(zhì)
  3.2  離散傅里葉變換
    3.2.1  離散傅里葉變換定義
    3.2.2  DFT與z變換、DTFT的關(guān)系
  3.3  DFT的性質(zhì)
  3.4  頻域采樣與恢復(fù)
    3.4.1  頻域采樣
    3.4.2  頻域恢復(fù)(頻域插值)
  3.5  用DFT計(jì)算線性卷積
    3.5.1  用循環(huán)卷積計(jì)算線性卷積的條件
    3.5.2  用循環(huán)卷積計(jì)算線性卷積的方法
  3.6  用DFT作頻譜分析
    3.6.1  對連續(xù)信號進(jìn)行頻譜分析
    3.6.2  頻譜分析中的幾個問題
    3.6.3  DFT參數(shù)選擇
  習(xí)題
第4章  離散傅里葉變換的快速算法
  4.1  DFT運(yùn)算特點(diǎn)
  4.2  時間抽取基2 FFT算法
    4.2.1  基2時選FFT運(yùn)算
    4.2.2  基2時選FFT的運(yùn)算規(guī)律
  4.3  基2頻率抽取FFT算法
    4.3.1  基2頻選FFT運(yùn)算
    4.3.2  基2頻選FFT的運(yùn)算規(guī)律
  4.4  IFFT及減少運(yùn)算量的方法
    4.4.1  IDFT的快速計(jì)算方法
    4.4.2  減少運(yùn)算量的方法
  4.5  N為組合數(shù)的FFT算法
    4.5.1  N為任意組合數(shù)的FFT算法
    4.5.2  N=pM的FFT算法
  4.6  離散余弦變換
    4.6.1  離散余弦變換的定義
    4.6.2  用DFT處理DCT
    4.6.3  快速余弦變換
  習(xí)題
第5章  數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)
  5.1  離散系統(tǒng)的流圖表示與系統(tǒng)分類
    5.1.1  用信號流圖表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    5.1.2  系統(tǒng)分類
  5.2  IIR系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
    5.2.1  IIR系統(tǒng)的直接形式
    5.2.2  IIR系統(tǒng)的級聯(lián)形式
    5.2.3  IIR系統(tǒng)的并聯(lián)形式
    5.2.4  全通系統(tǒng)
    5.2.5  最小相位系統(tǒng)
  5.3  FIR系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
    5.3.1  FIR系統(tǒng)的直接形式
    5.3.2  FIR系統(tǒng)的級聯(lián)形式
    5.3.3  線性相位FIR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式
    5.3.4  FIR系統(tǒng)的頻率取樣結(jié)構(gòu)
  習(xí)題
第6章  IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
  6.1  數(shù)字濾波器的基本概念
    6.1.1  選頻數(shù)字濾波器
    6.1.2  數(shù)字濾波器的技術(shù)要求
    6.1.3  IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法
  6.2  模擬濾波器設(shè)計(jì)方法簡介
    6.2.1  模擬濾波器的模平方函數(shù)
    6.2.2  模擬濾波器的技術(shù)要求
    6.2.3  模擬濾波器的逼近方法
    6.2.4  巴特沃思濾波器
    6.2.5  切比雪夫?yàn)V波器
  6.3  脈沖響應(yīng)不變法
  6.4  雙線性變換法
  6.5  原型變換法
    6.5.1  z平面變換法——數(shù)字域的頻率變換
    6.5.2  s平面變換法——模擬域的頻率變換
    6.5.3  模擬原型直接變換法的一般設(shè)計(jì)方法
    習(xí)題
第7章  FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
  7.1  線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點(diǎn)
    7.1.1  FIR系統(tǒng)的線性相位條件與線性相位特性
    7.1.2  幅度特性
    7.1.3  零點(diǎn)特性
  7.2  FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)
    7.2.1  FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)基本方法
    7.2.2  矩形窗
    7.2.3  其他窗
  7.3  頻率取樣法
    7.3.1  基本原理
    7.3.2  設(shè)計(jì)方法
    7.3.3  過渡帶采樣的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
  7.4  簡單整系數(shù)線性相位FIR DF
    7.4.1  設(shè)計(jì)原理
    7.4.2  簡單整系數(shù)FIR DF的設(shè)計(jì)
  習(xí)題
第8章  MATLAB上機(jī)實(shí)驗(yàn)
  8.1  離散系統(tǒng)特性實(shí)驗(yàn)
  8.2  離散系統(tǒng)頻率特性實(shí)驗(yàn)
  8.3  IIR濾波器設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)
  8.4  FIR濾波器設(shè)計(jì)與分析實(shí)驗(yàn)
附錄  習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)

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