信號處理原理

內(nèi)容概要

本書根據(jù)高等院校培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)人才的教學(xué)需要編寫，講述信號處理，重點(diǎn)是數(shù)字信號處理的概念、原理、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。全書共分九9章，第1章講述模擬信號的離散化及重構(gòu)過程；第2至第6章討論數(shù)字信號處理的原理及實(shí)現(xiàn)，包括離散時(shí)間信號與系統(tǒng)的概念與性質(zhì)、離散時(shí)間系統(tǒng)的各種表征方式（差分方程、系統(tǒng)函數(shù)、頻率響應(yīng)）及其之間的關(guān)系、離散傅里葉變換（DFT）、快速傅里葉變換（FFT），數(shù)字濾波器的常用實(shí)現(xiàn)形式等內(nèi)容；第7章討論信號處理的幾個(gè)應(yīng)用：數(shù)字波形產(chǎn)生器、音響效果產(chǎn)生器、信號增強(qiáng)及降噪；第8章和第9章主要討論無限長脈沖響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器及有限長脈沖響應(yīng)FIR的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)。在附錄中給出基于MATLAB的信號處理的簡介及常用函數(shù)，便于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行信號的分析及信號處理算法的仿真。    本書可以作為高等院?！靶盘柼幚碓怼闭n程的教材，適用于電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制等不同專業(yè)，也可供從事信息處理專業(yè)技術(shù)人員自學(xué)與參考。

書籍目錄

緒論第1章 模擬信號的離散化和重構(gòu)  1.1 模擬信號  1.2 采樣定理  1.3 正弦信號的采樣  1.4 模擬信號的重構(gòu)    1.4.1 模擬信號的理想重構(gòu)    1.4.2 階梯重構(gòu)器  1.5 模擬信號的量化    1.5.1 量化過程    1.5.2 D/A轉(zhuǎn)換器    1.5.3 A/D轉(zhuǎn)換器  小結(jié)  習(xí)題第2章 離散時(shí)間信號和離散時(shí)間系統(tǒng)  2.1 離散時(shí)間信號    2.1.1 常用的典型序列    2.1.2 序列的運(yùn)算  2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)    2.2.1 無記憶系統(tǒng)    2.2.2 線性系統(tǒng)    2.2.3 時(shí)不變系統(tǒng)    2.2.4 線性時(shí)不變系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)    2.2.5 系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性  2.3 離散時(shí)間系統(tǒng)的輸入輸出描述法——線性常系數(shù)差分方程    2.3.1 線性常系數(shù)差分方程    2.3.2 線性常系數(shù)差分方程的求解  小結(jié)  習(xí)題第3章 z變換  3.1 z變換    3.1.1 z變換的定義    3.1.2 z變換的收斂域  3.2 逆z變換    3.2.1 用留數(shù)定理求逆z變換    3.2.2 部分分式展開法    3.2.3 冪級數(shù)展開法(長除法)  3.3 z變換的性質(zhì)和定理  3.4 用z變換求差分方程的解  3.5 系統(tǒng)函數(shù)    3.5.1 系統(tǒng)函數(shù)    3.5.2 系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)分布與單位脈沖響應(yīng)的關(guān)系    3.5.3 用z變換分析系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性  3.6 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)    3.6.1 頻率響應(yīng)    3.6.2 利用系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布分析系統(tǒng)的頻率特性    3.6.3 全通系統(tǒng)    3.6.4 最小相位系統(tǒng)  小結(jié)  習(xí)題第4章 離散傅里葉變換  4.1 序列傅里葉變換的定義及性質(zhì)    4.1.1 序列傅里葉變換的定義    4.1.2 序列傅里葉變換的性質(zhì)  4.2 周期序列的離散傅里葉級數(shù)    4.2.1 周期序列的離散傅里葉級數(shù)    4.2.2 DFS與z變換及DTFF的關(guān)系    4.2.3 z域中的采樣與重構(gòu)   4.3 傅里葉變換的幾種可能形式    4.3.1 非周期連續(xù)時(shí)間信號傅里葉變換(FT)     4.3.2 周期連續(xù)時(shí)間信號傅里葉級數(shù)(Fs)    4.3.3 非周期序列離散時(shí)間傅里葉變換(DTFr)     4.3.4 周期序列傅里葉級數(shù)  4.4 離散傅里葉變換(DFT)    4.4.1 DFT的定義    4.4.2 DFT導(dǎo)出的圖形解釋    4.4.3 離散傅里葉變換的基本性質(zhì)  4.5 用DFT計(jì)算線性卷積    4.6 用DFT對信號進(jìn)行頻譜分析    4.6.1 利用DFT分析非周期連續(xù)信號的頻譜    4.6.2 利用DYT對序列進(jìn)行頻譜分析  小結(jié)  習(xí)題第5章 快速傅里葉變換  5.1 概述  5.2 基2按時(shí)間抽取FFT    5.2.1 算法的推導(dǎo)    5.2.2 算法的討論    5.2.3 DIT—FFT算法與直接計(jì)算DFT運(yùn)算量的比較    5.2.4 按時(shí)間抽取的FFT算法的其他形式流圖  5.3 基2按頻率抽取FFT  5.4 IDFT的高效算法  5.5 進(jìn)一步減少運(yùn)算量的措施    5.5.1 多類蝶形單元運(yùn)算    5.5.2 旋轉(zhuǎn)因子的生成    5.5.3 實(shí)序列FFT算法  5.6 N為復(fù)合數(shù)的FFF算法——混合基算法    5.6.1 復(fù)合數(shù)N=N1·N2的FFT算法    5.6.2 基4FFT算法  5.7 分裂基FFT算法    5.7.1 分裂基FFT算法原理    5.7.2 分裂基FFT算法的運(yùn)算量  5.8 線性調(diào)頻z變換算法    5.8.1 算法的基本原理    5.8.2 CZT的實(shí)現(xiàn)步驟    5.8.3 運(yùn)算量的估算  小結(jié)  習(xí)題第6章 數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)  6.1 差分方程與數(shù)字濾波器  6.2 無限長脈沖響應(yīng)系統(tǒng)(IIR)的信號流圖與結(jié)構(gòu)    6.2.1 IIR系統(tǒng)的直接實(shí)現(xiàn)    6.2.2 IIR系統(tǒng)的級聯(lián)實(shí)現(xiàn)    6.2.3 IIR系統(tǒng)的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)  6.3 有限長脈沖響應(yīng)系統(tǒng)(FIR)的信號流圖與結(jié)構(gòu)    6.3.1 FIR系統(tǒng)的直接實(shí)現(xiàn)    6.3.2 FIR系統(tǒng)的級聯(lián)實(shí)現(xiàn)    6.3.3 線性相位結(jié)構(gòu)    6.3.4 FIR系統(tǒng)的遞歸實(shí)現(xiàn)及梳狀濾波器    6.3.5 FIR系統(tǒng)的頻率采樣實(shí)現(xiàn)  小結(jié)  習(xí)題第7章 信號處理應(yīng)用  7.1 數(shù)字波形發(fā)生器    7.1.1 正弦信號發(fā)生器    7.1.2 周期信號發(fā)生器  7.2 數(shù)字音響效果發(fā)生器  7.3 噪聲抑制與信號增強(qiáng)  小結(jié)第8章 無限長脈沖響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì)  8.1 濾波器的基本概念    8.1.1 濾波器原理    8.1.2 濾波器的基本分類    8.1.3 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)要求和基本方法概述  8.2 模擬低通濾波器設(shè)計(jì)    8.2.1 模擬低通濾波器設(shè)計(jì)概述    8.2.2 巴特沃思模擬低通濾波器設(shè)計(jì)法    8.2.3 切比雪夫模擬低通濾波器設(shè)計(jì)法  8.3 模擬濾波器的頻率變換    8.3.1 低通到高通的頻率變換——模擬高通濾波器設(shè)計(jì)    8.3.2 低通到帶通的頻率變換——模擬帶通濾波器設(shè)計(jì)    8.3.3 低通到帶阻的頻率變換——模擬帶阻濾波器設(shè)計(jì)  8.4 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)    8.4.1 脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器    8.4.2 雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器    8.4.3 數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器  小結(jié)  習(xí)題第9章 有限長脈沖響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì)  9.1 線性相位FIR濾波器的特點(diǎn)    9.1.1 FIR濾波器的線性相位條件    9.1.2 線性相位FIR濾波器幅頻特性Hg(w)的特點(diǎn)    9.1.3 線性相位FIR濾波器零點(diǎn)分布特點(diǎn)  9.2 采用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器    9.2.1 FIR濾波器設(shè)計(jì)的窗函數(shù)法    9.2.2 用矩形窗函數(shù)逼近理想低通濾波器時(shí)的吉布斯現(xiàn)象    9.2.3 常用窗函數(shù)    9.2.4 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器  9.3 利用頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器  9.4 切比雪夫逼近法設(shè)計(jì)FIR濾波器    9.4.1 切比雪夫最佳一致逼近準(zhǔn)則    9.4.2 利用切比雪夫最佳一致逼近準(zhǔn)則設(shè)計(jì)FIR濾波器    9.4.3 線性相位FIR濾波器四種形式的統(tǒng)一表示  小結(jié)  習(xí)題附錄A MATLAB在信號處理中的應(yīng)用  A.1 MATLAB簡介  A.2 MATLAB數(shù)組、矩陣的輸入與運(yùn)算    A.2.1 MATLAB數(shù)組、矩陣的輸入    A.2.2 MATLAB數(shù)組、矩陣的運(yùn)算  A.3 MATLAB圖形顯示  A.4 信號處理中常用的函數(shù)參考文獻(xiàn)

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