“数字信号处理”是国内外高等院校电子信息类各专业及相关专业本科生必修的一门专业基础课,也是许多专业硕士研究生入学考试的必考科目之一。随着科技的进步与社会的发展,数字信号处理的理论与方法实现持续的创新与突破, 相关技术也正日益在通信、音频处理、图像处理、生物医学工程、雷达、声呐等众多领域得到广泛应用。本教材编写旨在满足高等院校对数字信号处理课程教学的需求,特别是理工科学生学习数字信号处理理论与方法的需求。本教材力求在详尽论述数字信号处理基础理论的同时,反映该学科的最新进展,并通过丰富的例题、 Matlab程序和习题,帮助读者掌握数字信号处理相关理论知识,并提高解决实际问题的能力。全书共分为10章,包括绪论,离散时间信号与离散时间系统,离散时间信号与系统的频域分析,z变换,离散傅里叶变换,快速傅里叶变换,数字滤波器的结构,无限冲激响应 数字滤波器设计,有限冲激响应数字滤波器设计,数字信号处理中的有限字长效应。

第1章 绪 论 ……………………………………………………………… 1 

1.1 什么是数字信号处理………………………………………………… 1 

1.2 为什么要学习数字信号处理………………………………………… 6 

1.3 数字信号处理的起源与发展进程 …………………………………… 7 

1.4 本章小结……………………………………………………………… 9 

第2章 离散时间信号与离散时间系统 ………………………………… 10 

2.1 离散时间信号 ………………………………………………………… 10 

2.2 离散时间系统 ………………………………………………………… 21 

2.3 离散时间系统的差分方程 …………………………………………… 32 

2.4 本章小结 ……………………………………………………………… 35 

第3章 离散时间信号与系统的频域分析 ………………………………… 37 

3.1 连续时间信号的傅里叶分析 ………………………………………… 37 

3.2 信号的采样 …………………………………………………………… 44 

3.3 离散时间信号的傅里叶分析 ………………………………………… 51 

3.4 离散时间系统的频域分析 …………………………………………… 61 

3.5 本章小结 ……………………………………………………………… 66 

第4章 z 变换 ………………………………………………………………… 69 

4.1 拉普拉斯变换回顾 …………………………………………………… 70 

4.2 z 变换的概念 ………………………………………………………… 75 

4.3 z 变换的性质与常用z 变换对 ……………………………………… 84 

4.4 离散时间 LTI系统的复频域分析 …………………………………… 91 

4.5 单边z变换 …………………………………………………………… 96 

4.6 本章小结 ……………………………………………………………… 98 

第5章 离散傅里叶变换 …………………………………………………… 102 

5.1 离散傅里叶变换的概念……………………………………………… 103 

5.2 离散傅里叶变换的性质……………………………………………… 108 

5.3 频域采样……………………………………………………………… 115 

5.4 DFT 理论与应用中若干问题 ………………………………………… 117 

5.5 DFT 的应用 …………………………………………………………… 126 

5.6 本章小结……………………………………………………………… 131 

第6章 快速傅里叶变换 …………………………………………………… 133 

6.1 快速傅里叶变换的概念与概况 ……………………………………… 134 

6.2 DFT 直接计算的问题及改进思路 ………………………………… 136 

6.3 时间抽取基2FFT 算法 ……………………………………………… 137

6.4 频率抽取基2FFT 算法 ……………………………………………… 147

6.5 利用 FFT 计算长序列的线性卷积 ………………………………… 149 

6.6 线性调频z变换 …………………………………………………… 155 

6.7 本章小结……………………………………………………………… 160 

第7章 数字滤波器的结构 ………………………………………………… 162 

7.1 数字滤波器的概念与分类………………………………………… 163 

7.2 数字滤波器的表示方法……………………………………………… 166 

7.3 无限冲激响应(IIR)数字滤波器的基本结构……………………… 169 

7.4 有限冲激响应(FIR)数字滤波器的 基本结构……………………… 175 

7.5 数字滤波器的格型结构简介 ………………………………………… 183 

7.6 本章小结……………………………………………………………… 187

第8章 无限冲激响应数字滤波器设计 ……………………………… 189 

8.1 数字滤波器设计基本问题…………………………………………… 190 

8.2 模拟原型滤波器设计简介…………………………………………… 193 

8.3 冲激响应不变法设计IIR数字滤波器………………………………… 196 

8.4 双线性变换法设计IIR数字滤波器 ………………………………… 201 

8.5 数字高通、带通及带阻滤波器的 设计思路……………………… 207 

8.6 IIR数字滤波器设计的直接法简介 ………………………………… 208 

8.7 IIR数字滤波器设计的 Matlab 程序实现与应用……………………… 210 

8.8 本章小结……………………………………………………………… 216 

第9章 有限冲激响应数字滤波器设计 …………………………………… 218 

9.1 FIR数字滤波器的特点……………………………………………… 219 

9.2 理想线性相位 FIR数字滤波器的特性…………………………… 220 

9.3 FIR数字滤波器设计的窗函数法 ………………………………… 222 

9.4 FIR数字滤波器设计的频率采样法 ………………………………… 236 

9.5 IIR数字滤波器与 FIR 数字滤波器 的比较………………………… 240 

9.6 几种常用的简单数字滤波器与数字 滤波的应用…………………… 241 

9.7 本章小结……………………………………………………………… 248 

第10章 数字信号处理中的有限字长效应 …………………………… 250 

10.1 数字信号处理中有限字长效应 概述 ………………………………… 251 

10.2 A/D转换的量化效应 ………………………………………………… 252 

10.3 A/D转换的量化误差通过线性时不变系统分析 …………………… 254 

10.4 数字滤波器系数的有限字长效应 ……………………………… 256 

10.5 数字滤波器运算中有限字长效应 ……………………………… 256 

10.6 离散傅里叶变换的有限字长效应 ……………………………… 262 

10.7 本章小结 …………………………………………………………… 263 

参考文献 …………………………………………………………………… 265