《数字信号处理》

目录1

第一章　导论和数学基础1

§1-0　引言1

§1-1　离散信号与系统3

1-1-1　序列——时域离散信号3

1-1-2　线性移不变离散系统5

1-1-3　时域表示——差分方程7

1-1-4　频域表示——频率响应10

1-1-5　取样和内插16

1-2-1　z正变换19

§1-2　z变换19

1．z变换的定义20

2．常用序列的z变换21

3．z变换的收敛区域与序列的关系22

1-2-2　z反变换27

1．围线积分与极点留数法28

2．幂级数展开法30

3．部分分式展开法31

1-2-3　z变换的性质31

1．线性特性31

2．移序特性32

4．z变换的微分特性33

3．收敛区域移动特性33

6．序列卷积特性34

5．初值特性34

7．序列乘积特性36

1-2-4　z域表示——系统函数37

§1-3　离散傅里叶变换39

1-3-1　离散周期序列和离散傅里叶级数41

1．离散傅里叶级数41

2．D.F.S.与z变换的关系44

3．D.F.S.的主要性质45

1．离散傅里叶变换48

1-3-2　有限长度序列和离散傅里叶变换48

2．D.F.T.的主要性质49

3．用D.F.T.计算序列的线性卷积57

复习思考题59

习题60

参考文献63

第二章　数字滤波器64

§2-0　引言64

§2-1　无限冲激响应数字滤波器66

2-1-1　从模拟滤波器设计数字滤波器的方法66

1．微商-差商变换法67

2．冲激响应不变变换法71

3．双线性变换法76

4．匹配z变换法81

2-1-2　常用模拟滤波器的特性81

1．巴特沃兹滤波器82

2．切比雪夫滤波器84

3．椭圆滤波器89

2-1-3　几种常用I.I.R.数学滤波器的设计90

1．巴特沃兹数字滤波器90

2．切比雪夫数字滤波器100

2-1-4　低通至其它型类的变换104

§2-2　有限冲激响应数字滤波器109

2-2-1　窗口设计法112

1．矩形窗口117

2．其它形状窗口120

3．可调整窗口124

2-2-2　频率取样设计法134

§2-3　数字滤波器的计算机辅助设计134

2-3-1 I.I.R.数字滤波器的计算机辅助设计135

1．最小均方差设计法137

2．最小p方差设计法137

3．最小方差逆设计法139

2-3-2　F.I.R.数字滤波器的计算机辅助设计140

1．解非线性方程组法142

2．反复试验法144

§2-4　数字滤波器的实现146

2-4-1　滤波器的流图表示与结构形式146

1．I.I.R.数字滤波器146

2．F.I.R.数字滤波器148

2-4-2　数的表示及其运算对量化的影响151

1．数的表示及其运算151

2．数的量化误差154

2-4-3　模拟信号取样中的量化噪声158

1．舍入法159

2．补码截尾法160

3．原码截尾法160

2-4-4　实例162

复习思考题166

习题167

参考文献170

第三章　数字谱分析172

§3-0　引言172

3-1-1　库利-图基算法173

§3-1　快速傅里叶变换173

3-1-2　桑德-图基算法181

3-1-3　任意基数的F.F.T.算法181

3-1-4　快速傅里叶变换的实现185

1．基数2的F.F.T.的实现185

2．基数大于2的F.F.T.的实现187

3．W.F.T.A.法191

§3-2　确定性信号序列的谱分析194

3-2-1　滑动滤波器型谱分析器195

3-2-2 F.F.T.型谱分析器200

3-2-3　Chirp滤波型谱分析器202

3-2-4　CZT谱分析器203

3-2-5　分段快速卷积法209

1．重叠相加法209

2．重叠储存法211

§3-3　离散随机信号214

3-3-1　随机信号及其分类214

3-3-2　平均216

3-3-3　概率函数217

3-3-4　相关函数和协方差219

3-3-5　功率谱密度221

3-3-6　线性系统对随机信号的响应224

§3-4　随机信号序列的谱分析228

3-4-1　快速相关法231

3-4-2　周期图法241

复习思考题247

习题249

参考文献251

§4-1　二维离散信号和系统253

4-1-1　二维离散信号253

§4-0　引言253

第四章　二维数字信号处理253

4-1-2　二维离散系统254

4-1-3　二维差分方程257

4-1-4　频域分析258

4-1-5　二维信号的取样260

§4-2　二维z变换261

4-2-1　二维z变换的定义261

4-2-2　二维z变换的性质263

§4-3　二维离散傅里叶变换264

4-3-1　二维离散傅里叶变换的定义265

4-3-2　二维离散傅里叶变换的性质267

4-4-1　二维无限冲激响应滤波器268

§4-4　二维数字滤波器268

4-4-2　二维有限冲激响应滤波器278

§4-5　同态信号处理290

4-5-1　广义迭加原理290

4-5-2　乘法同态系统292

4-5-3　卷积同态系统294

4-5-4　复倒谱的性质298

§4-6　应用举例302

4-6-1　数字图像处理302

4-6-2　话音信号处理308

复习思考题312

习题313

参考文献316

第五章　数字处理仪器与测量方法317

§5-0 引言317

§5-1　F.F.T.信号分析系统317

5-1-1　仪器的性能指标318

5-1-2　仪器的工作原理320

1．奇型离散傅里叶变换320

2．相关函数323

3．卷积325

5．其它328

4．功率谱328

5-1-3　仪器的硬件结构329

1．总体结构330

2．运算器330

3．变址器333

4．控制器335

5．存储器和接口338

5-1-4　F.F.T.信号分析仪的发展动向339

§5-2　直接计算法数字式频率综合器340

5-2-1　工作原理341

5-2-2　实际考虑与实例347

§5-3　伪随机序列发生器352

5-3-1　m序列的产生方法353

5-3-2　m序列的随机特性357

5-3-3　m序列在有关领域中的应用362

§5-4　频率稳定度的频域自动测量364

5-4-1　工作原理365

5-4-2　测量系统372

5-4-3　测量方法的改进374

复习思考题378

参考文献378

名词索引381