數(shù)字信號處理

前言

　　“數(shù)字信號處理”課程是電子信息類本科各專業(yè)學生必修的一門核心基礎課，通過本課程的學習，使學生掌握數(shù)字信號處理的基礎理論和基本方法，培養(yǎng)學生的科學思維方法和創(chuàng)新精神，為學生學習有關專業(yè)課程奠定必要的基礎?！　”緯呛戏使I(yè)大學出版社規(guī)劃的電子信息類教材之一。本教材的主要讀者對象為電子信息類專業(yè)的本科生，但也可供相關專業(yè)的科技人員參考?！　”緯卜?章，第1章首先介紹數(shù)字信號處理的基本概念，使學生了解數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成及廣泛的應用前景；第2～3章介紹離散時間信號與系統(tǒng)及Z變換，分別討論了常系數(shù)線性差分方程、連續(xù)時間信號的抽樣、z變換的基本性質(zhì)和定理、用單邊z變換解線性差分方程、三種變換之間的關系、系統(tǒng)的頻率響應的分析方法；在第4～5章中分別討論了離散傅里葉變換的原理、快速傅里葉變換的原理及其典型應用，其中第4章按照周期序列、卷積、周期序列的傅里葉級數(shù)（DFS）、周期序列的傅里葉變換、離散傅里葉變換（DFT）及其應用的思路展開討論；第5章對方法FFT算法的引入、時域抽取基2FFT算法、頻域抽取基2FFT算法、高效率計算FFT的方法的探討、離散傅里葉反變換的FFT算法等內(nèi)容展開討論；第6章介紹了數(shù)字濾波器的分類與結(jié)構(gòu)表示方法、IIR和FIR濾波器的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；第7章介紹了IIR數(shù)字濾波器的設計方法，包括沖激響應不變法和雙線性變換法，另外可以通過頻率變換法和在數(shù)字域直接設計的方法設計IIR數(shù)字濾波器；第8章介紹了線性相位FIR數(shù)字濾波器的特點和窗函數(shù)設計法，利用頻率采樣法設計FIR濾波器和優(yōu)化設計方法，F(xiàn)IR濾波器設計通過MATLAB軟件實現(xiàn)。各章末尾均附有對本章主要內(nèi)容的小結(jié)。附錄給出了書中使用的部分MATLAB命令名稱，以便讀者查用。　　本書由朱軍、李陽、楊會成、周巧喜合作編寫，其中第2、3章由周巧喜編寫，第4、5章由李陽編寫，第1章、第6章和第7章由朱軍編寫，第8章由楊會成編寫，最后由朱軍負責全書的統(tǒng)稿工作。本書融入了編寫者長期從事“數(shù)字信號處理”課程教學的經(jīng)驗和體會?！　≡诒緯木帉戇^程中，得到了許多同志的大力支持與幫助。合肥工業(yè)大學出版社和陸向軍編輯為本書的出版給予了大力支持和幫助，作者在此一并表示衷心的感謝?！　∮捎诰帉懻咚接邢蓿瑫须y免存在一些缺點和錯誤，敬請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字信號處理》按離散時間信號與系統(tǒng)及Z變換、離散傅里葉變換及其快速變換、數(shù)字濾波器設計三部分組織內(nèi)容。全書共8章，包括緒論、離散時間信號與系統(tǒng)、Z變換的基本性質(zhì)和定理、離散傅里葉變換、快速傅里葉變換算法、數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)表示方法及其實現(xiàn)、IIR數(shù)字濾波器的設計方法及其實現(xiàn)、FIR數(shù)字濾波器的設計方法及其實現(xiàn)?！　　稊?shù)字信號處理》在選材與敘述上力求簡明扼要，以盡可能少的篇幅系統(tǒng)地介紹了數(shù)字信號處理的基本概念、理論、算法和實現(xiàn)。書中通過軟件實現(xiàn)的濾波器設計實例可以幫助學生更加直觀地掌握課程內(nèi)容，并為今后在工程上的應用打下堅實的基礎。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 信號的分類與信號處理1.2 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成和特點1.3 數(shù)字信號處理學科的發(fā)展與內(nèi)容1.4 數(shù)字信號處理的應用和發(fā)展方向1.5 本書內(nèi)容安排第2章 離散時間信號與系統(tǒng)2.1 離散時間信號2.2 離散時間系統(tǒng)2.3 常系數(shù)線性差分方程2.4 連續(xù)時間信號的抽樣本章小結(jié)習題第3章 離散時間信號和系統(tǒng)的頻域分析3.1 Z變換的定義及收斂域3.2 Z反變換3.3 Z變換的基本性質(zhì)和定理3.4 用單邊Z變換解線性差分方程3.5 序列的Z變換與連續(xù)信號的拉普拉斯變換、傅里葉變換的關系3.6 序列傅里葉變換的定義3.7 序列傅里葉變換的性質(zhì)3.8 離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)，系統(tǒng)的頻率響應本章小結(jié)習題第4章 離散傅里葉變換（DFT）4.1 周期序列4.2 周期序列的傅里葉級數(shù)和傅里葉變換4.3 離散傅里葉變換的定義4.4 離散傅里葉變換的基本性質(zhì)4.5 頻率域采樣4.6 DFT的應用本章小結(jié)習題第5章 快速傅里葉變換（FFT）5.1 快速傅里葉變換方法的引入5.2 時域抽取基2FFT算法5.3 頻域抽取基2FFT算法5.4 高效率計算DFT的方法的探討5.5 離散傅里葉逆變換的FFT算法5.6 線性調(diào)頻Z變換算法5.7 典型FFT算法的MATLAB實現(xiàn)本章小結(jié)習題第6章 數(shù)字濾波器概述6.1 數(shù)字濾波器的分類與結(jié)構(gòu)表示方法6.2 無限長單位沖激響應（IIR）濾波器的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)6.3 有限長單位沖激響應（FIR）濾波器的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)本章小結(jié)習題第7章 無限長單位沖激響應（IIR）數(shù)字濾波器的設計7.1 數(shù)字濾波器設計概述7.2 模擬濾波器的設計7.3 基于模擬濾波器設計IIR數(shù)字濾波器7.4 沖激響應不變法7.5 雙線性變換法7.6 設計IlR濾波器的頻率變換法7.7 IIR數(shù)字濾波器的直接設計法本章小結(jié)習題第8章 有限長單位沖激響應（FIR）數(shù)字濾波器的設計8.1 線性相位FIR數(shù)字濾波器的特點8.2 窗函數(shù)設計法8.3 利用頻率采樣法設計FIR濾波器8.4 FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設計8.5 FIR濾波器設計的MATLAB實現(xiàn)本章小結(jié)習題附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒 論　　信息化的基礎是數(shù)字化，數(shù)字化的核心技術之一是數(shù)字信號處理（Digital signal Processing，簡稱DSP）。DSP技術已成為人們?nèi)找骊P注的并得到迅速發(fā)展的前沿技術。DSP可以代表數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor），也可以代表數(shù)字信號處理技術，后者是理論上的技術，要通過前者變成實際產(chǎn)品。DSP技術正在極大地改變著我們的生活和體驗，DSP的核心是算法與實現(xiàn)，越來越多的人正在認識和使用它。掌握DSP技術，必須從信號處理的基本概念、基本算法及其實現(xiàn)人手，在此基礎上進一步了解DSP的應用以及發(fā)展趨勢，真正發(fā)揮出DSP的作用?！　?.1　信號的分類與信號處理　　信號是信息的物理表現(xiàn)形式，或者說是傳遞信息的函數(shù)，而信息則是信號的具體內(nèi)容。例如：電視里播放的電視節(jié)目是視頻信號，它傳遞給觀眾各方面的信息——科技、娛樂、新聞和氣象信息等等；普通電話里傳輸?shù)氖钦Z音信號，它使通信雙方通過語言交流了解彼此的情況。根據(jù)載體的不同，信號可以是熱、聲、光、電、磁、機械的各種信號?！　】梢詮牟煌慕嵌葘π盘栠M行分類：　　1.根據(jù)信號是幾個變量的函數(shù)，可以分為一維信號、二維信號、M維信號等。如果信號是一個變量的函數(shù)，例如時間變量的函數(shù)，則稱為一維信號；如果信號是兩個變量的函數(shù)，例如是空間坐標x，y變量的函數(shù)，則稱為二維信號；M維信號是M維變量的函數(shù)。　　2.根據(jù)信號是否具有周期性，可以分為周期信號和非周期信號。例如，正弦信號為周期信號，非正弦信號為非周期信號?！　?.根據(jù)信號的取值，可以分為確定信號和隨機信號。如果信號在任意時刻的取值能夠精確確定，則稱為確定信號；如果信號在任意時刻的取值是隨機的，不能夠精確確定，則稱為隨機信號。

編輯推薦

　　《數(shù)字信號處理》可以作為電子信息工程、通信工程、計算機應用、微電子、自動化、儀器工程等專業(yè)本科生和研究生的教材，也可以作為工程技術人員的自學參考書。

圖書封面

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