數(shù)字信號(hào)處理

前言

　　隨著現(xiàn)代信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字信號(hào)處理作為一門理論與技術(shù)應(yīng)用密切結(jié)合的學(xué)科得到了飛速的發(fā)展和各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)知識(shí)是信息工程、電子科學(xué)、通信工程等電子信息類專業(yè)必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和必修內(nèi)容。為了滿足教學(xué)中對(duì)數(shù)字信號(hào)處理教材的需求，同時(shí)結(jié)合學(xué)科發(fā)展帶來(lái)的新技術(shù)與新應(yīng)用，在參考國(guó)內(nèi)外同類優(yōu)秀教材的基礎(chǔ)上編寫了這本教材用書?！　≡诰帉懕緯倪^(guò)程中，有一個(gè)清晰的指導(dǎo)思想和明確的用書定位，那就是用作大學(xué)本科生教材。基于這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，本書力求具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：　?。?）根據(jù)教學(xué)大綱的要求，在內(nèi)容的組織安排上重點(diǎn)放在必須講授的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)不失課程內(nèi)容的完整性?！　。?）強(qiáng)調(diào)基本概念和基本理論，突出各章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容。在對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的敘述中，理論推導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)，闡述簡(jiǎn)單明白易懂，既體現(xiàn)本課程理論性強(qiáng)的特點(diǎn)又感覺(jué)淺顯易學(xué)?！　。?）注意理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。數(shù)字信號(hào)處理是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。在編寫時(shí)充分注意到這一特點(diǎn)。在論述理論知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)講述在實(shí)踐應(yīng)用中的實(shí)際考慮情況，并給出適當(dāng)?shù)睦}。這不僅利于對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)增加了對(duì)知識(shí)運(yùn)用的實(shí)感。全書內(nèi)容共分5章。第1章概述了信號(hào)、系統(tǒng)、信號(hào)處理的基本概念，數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展歷史和特點(diǎn)，數(shù)字信號(hào)處理的主要內(nèi)容與關(guān)聯(lián)關(guān)系以及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的典型應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地闡述了數(shù)字信號(hào)處理的基本概念、基本原理、分析方法以及處理技術(shù)。全書共分5章，內(nèi)容包括離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、時(shí)域分析、頻域分析以及z域分析；離散傅里葉變換及其快速算法，快速傅里葉變換的應(yīng)用；信號(hào)的相關(guān)以及頻譜分析；數(shù)字濾波器的基本概念、設(shè)計(jì)方法以及實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。結(jié)合各章的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，配有例題和習(xí)題。    本書著重基礎(chǔ)知識(shí)和理解深度，對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的敘述嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)潔明了，強(qiáng)調(diào)理論與技術(shù)應(yīng)用的結(jié)合。本書可作為普通高等院校信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器、生物醫(yī)學(xué)工程、自動(dòng)化、通信與信息處理等電子信息類專業(yè)本科生的教材，也可供從事數(shù)字信號(hào)及信息處理方面工作的教師和科技工作者參考。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1　數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展歷史  1.2　信號(hào)處理的基本概念和數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)    1.2.1　信號(hào)和信號(hào)處理的基本概念    1.2.2　數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)  1.3　數(shù)字信號(hào)處理的基本內(nèi)容    1.3.1　系統(tǒng)的基本組成    1.3.2　基本內(nèi)容  1.4　數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用第2章　離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)  2.1　離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域分析    2.1.1　離散時(shí)問(wèn)信號(hào)——序列    2.1.2　常用的典型序列    2.1.3　序列的周期性    2.1.4　序列的基本運(yùn)算    2.1.5　任意序列的表示  2.2　線性移不變離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析    2.2.1　線性移不變系統(tǒng)的定義    2.2.2　單位取樣響應(yīng)    2.2.3　線性移不變系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系描述——序列線性卷積    2.2.4　線性卷積的性質(zhì)和計(jì)算方法    2.2.5　系統(tǒng)的穩(wěn)定性及因果性    2.2.6　常系數(shù)線性差分方程  2.3　離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析    2.3.1　序列的傅里葉變換——頻譜　  2.3.2　DTFT的性質(zhì)　  2.3.3　系統(tǒng)的頻域分析——頻率響應(yīng)特性　2.4　離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的z域分析　  2.4.1　z變換的定義及其收斂域  　2.4.2　z變換的基本性質(zhì)及定理　  2.4.3　逆z變換及其計(jì)算方法　  2.4.4　差分方程的z域求解　  2.4.5　系統(tǒng)函數(shù)　  2.4.6　零、極點(diǎn)分析與系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性　2.5　連續(xù)時(shí)間信號(hào)的數(shù)字處理　  2.5.1　取樣定理　  2.5.2　連續(xù)時(shí)間信號(hào)頻譜與序列頻譜的關(guān)系　　2.5.3　連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)  習(xí)題第3章　離散傅里葉變換及其快速算法　3.1　周期序列的傅里葉分析——離散傅里葉級(jí)數(shù)(DFS)    3.1.1  連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉分析——傅里葉級(jí)數(shù) 　 3.1.2　離散傅里葉級(jí)數(shù)及其性質(zhì)  3.2  有限長(zhǎng)序列的離散頻域分析——離散傅里葉變換(DFT)    3.2.1　離散傅里葉變換的導(dǎo)出及其定義    3.2.2　離散傅里葉變換的性質(zhì)    3.2.3　離散傅里葉變換與序列頻譜、序列z變換的關(guān)系    3.2.4　四種形式的傅里葉變換  3.3  離散傅里葉變換的快速算法——快速傅里葉變換(FFT) 　 3.3.1　直接計(jì)算DFT的問(wèn)題　  3.3.2　FFT的算法依據(jù)　  3.3.3　基-2時(shí)域抽取FFT算法　  3.3.4　基-2頻域抽取FFT算法　  3.3.5　IDFT及實(shí)序列DFT的快速計(jì)算　  3.3.6　其他的FFT算法  3.4　快速傅里葉變換的應(yīng)用  　3.4.1　計(jì)算線性卷積    3.4.2　計(jì)算線性相關(guān)  習(xí)題第4章　相關(guān)與譜分析第5章　數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展歷史　　數(shù)字信號(hào)處理是自20世紀(jì)60年代以來(lái)迅速發(fā)展的一門學(xué)科，它的發(fā)源最早可以追溯到17世紀(jì)。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了有限差分方法、數(shù)值積分方法和數(shù)字內(nèi)插方法，用以解決與連續(xù)變量和函數(shù)相關(guān)的物理問(wèn)題。大約在20世紀(jì)50年代，隨著大型數(shù)字計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，數(shù)字信號(hào)處理才開(kāi)始真正興起。最初的應(yīng)用主要是對(duì)模擬信號(hào)處理方法的仿真。直到20世紀(jì)60年代，數(shù)字信號(hào)處理的理論才基本形成。1965年，庫(kù)利（J.W.Cooley）和圖基（J.W.Tukey）提出了快速傅里葉變換（FFT），用于實(shí)現(xiàn)離散傅里葉變換（DFT）的快速計(jì)算；20世紀(jì)70年代，大規(guī)模集成電路（LSI）以及芯片技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步為數(shù)字信號(hào)處理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了硬件基礎(chǔ)，極大地推動(dòng)了數(shù)字信號(hào)處理理論的實(shí)際應(yīng)用。從那時(shí)起，數(shù)字信號(hào)處理的理論和應(yīng)用研究有了巨大的突破和長(zhǎng)足的發(fā)展?！　?.2　信號(hào)處理的基本概念和數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)　　1.2.1　信號(hào)和信號(hào)處理的基本概念　　（1）信號(hào)的概念　　信號(hào)廣泛存在于自然界和我們的日常生活中，比如我們聽(tīng)到的聲音、看到的圖片、感受到的溫度和壓力等。信號(hào)究竟怎么定義呢?所謂信號(hào)就是含有信息的載體。它可以是傳載信號(hào)的函數(shù)，也可以是攜帶信息的任何物理量。信號(hào)可以是客觀存在的，也可以是人為有目的產(chǎn)生的。根據(jù)載體的不同，信號(hào)可以是電的、磁的、光的、聲的、機(jī)械的、熱的等等。但在各種信號(hào)中，電信號(hào)是最便于傳輸、處理和重現(xiàn)的，因此也是應(yīng)用最廣泛的。許多非電信號(hào)如溫度、壓力都可通過(guò)適當(dāng)?shù)膫鞲衅髯儞Q成電信號(hào)，所以對(duì)電信號(hào)的研究具有普遍的意義。從數(shù)學(xué)上，信號(hào)都可以表示為獨(dú)立自變量的函數(shù)。

圖書封面

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