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绪论1

第一章 离散信号与系统分析基础6

第一节 离散信号与取样定理6

一、离散信号6

二、连续时间信号的取样及取样定理9

第二节 离散时间系统与差分方程14

一、线性非时变离散系统14

二、离散卷积14

三、离散时间系统的差分方程和状态方程16

四、离散时间系统的稳定性和因果性18

五、离散时间系统的时域分析19

第三节 Z变换20

一、Z变换20

二、逆Z变换25

三、z变换的主要性质29

四、序列的傅里叶变换——z变换的特例32

五、序列的z变换与其它变换的关系34

第四节 离散时间系统的z域分析36

一、差分方程的z变换解法36

二、Z域系统函数37

三、离散时间系统的频率特性38

习题41

第二章 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换44

第一节 离散傅里叶级数(DFS)44

一、四种形式的傅里叶变换44

二、离散傅里叶级数(DFS)46

一、从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换50

第二节 离散傅里叶变换(DFT)50

二、离散傅里叶变换的性质51

三、用循环卷积求线性卷积54

四、离散傅里叶变换与z变换的关系58

五、频域取样58

六、离散傅里叶变换应用中的一些问题61

第三节 快速傅里叶变换(FFT)63

一、FFT的由来与发展63

二、FFT算法依据63

三、基2时域抽取FFT算法65

四、基2频域抽取FFT算法73

五、其它基时域抽取FFT算法75

六、实序列的FFT特殊算法77

七、IDFT的快速算法——IFFT79

习题80

第三章 数字滤波器的设计84

第一节 概述84

一、数字滤波器及其分类84

二、数字滤波器的设计85

三、数字滤波器的实现85

第二节 IIR数字滤波器的设计85

一、分段常数频率选择IIR数字滤波器的技术要求85

二、IIR数字滤波器的间接设计法87

三、模拟滤波器设计简介95

四、数字滤波器的频率变换107

五、IIR数字滤波器的计算机辅助优化设计113

二、线性相位FIR数字滤波器的特性121

第三节 FIR数字滤波器的设计121

一、FIR数字滤波器的特点121

三、线性相位FIR数字滤波器的设计127

四、线性相位FIR数字滤波器的计算机辅助优化设计145

五、简单整系数线性相位FIR数字滤波器152

习题160

第四章 相关与谱分析164

第一节 用DFT对确定信号进行谱分析164

一、DFT作为连续时间信号的近似谱分析164

二、DFT作为离散时间序列的近似谱分析167

三、频率分辨率的提高171

第二节 确定性离散信号的相关函数及能量谱、功率谱174

一、相关函数的定义与性质174

二、相关与卷积的关系176

三、序列的能量谱与功率谱177

四、自相关序列的快速算法179

第三节 随机信号的相关函数及谱估计180

一、离散随机序列180

二、平稳随机序列和各态历遍性随机序列183

三、平稳随机信号的功率谱184

四、平稳随机序列通过线性非时变离散时间系统185

第四节 功率谱估计187

一、估计质量的基本概念188

二、经典功率谱估计189

三、现代谱估计简介193

习题196

一、IIR数字滤波器的结构198

第一节 数字滤波器的结构198

第五章 数字处理系统的结构与实现198

二、FIR数字滤波器的结构204

第二节 有限字长效应208

一、从例题看有限字长效应208

二、量化及量化误差209

三、滤波器输入信号量化效应212

四、滤波器系数量化效应214

五、定点运算中有限字长对数字滤波器的影响219

第三节 数字处理系统的实现228

一、输入/输出描述法数字滤波器的实现228

二、块处理结构IIR数字滤波器的硬件实现234

三、FFT算法的实现234

习题239

附录：数字信号处理基本实验(附参考程序)242

实验一 用FFT对确定连续信号进行谱分析242

实验二 用双线性变换法设计IIR数字滤波器243

实验三 用频率取样法设计FIR数字滤波器244

实验四 IIR数字滤波器三种结构形式的软件实现246

实验五 利用单片机实现FIR数字滤波器247

参考程序(c语言)251

一、确知信号的FFT谱分析程序251

二、双线性变换法设计IIR数字滤波器程序258

三、频率取样法设计FIR数字滤波器程序268

四、IIR数字滤波器三种结构形式程序实现273

习题答案283

参考文献288