《数字信号处理原理与实现》求取 ⇩

第1章绪论1

1.1数字信号处理的定义和特点1

1.1.1数字信号处理的定义1

1.1.2数字信号处理的特点1

1.2数字信号处理系统的基本组成与实现方法2

1.2.1数字信号处理系统的基本组成2

1.2.2数字信号处理的实现方法2

1.3数字信号处理的应用领域3

1.4数字信号处理的发展趋势4

第2章时域离散时间信号与系统5

2.1连续时间信号的采样5

2.1.1信号的采样5

2.1.2采样定理6

2.1.3信号的恢复7

2.2离散时间信号序列9

2.2.1序列及其表示9

2.2.2常用的典型序列9

2.2.3序列的运算12

2.2.4用单位采样序列表示任意序列17

2.3线性非移变系统17

2.3.1线性系统18

2.3.2非移变系统18

2.3.3单位采样响应与卷积和18

2.3.4线性非移变系统的性质19

2.3.5稳定系统20

2.3.6因果系统20

2.4线性常系数差分方程21

2.4.1线性常系数差分方程21

2.4.2线性常系数差分方程的求解22

2.4.3用差分方程表示滤波器系统22

2.5离散时间信号与系统时域分析综合举例及MATLAB实现23

习题29

第3章离散时间信号与系统的频域分析32

3.1序列的傅里叶变换32

3.1.1序列的傅里叶变换的定义32

3.1.2傅里叶变换的性质33

3.2序列的Z变换38

3.2.1 Z变换的定义及收敛域39

3.2.2几种序列的Z变换及其收敛域39

3.3Z反变换44

3.3.1留数法44

3.3.2部分分式展开法46

3.3.3幂级数法（长除法）47

3.4 Z变换的基本性质和定理48

3.4.1线性48

3.4.2序列的移位48

3.4.3乘以指数序列（Z域尺度变换）48

3.4.4序列的线性加权49

3.4.5序列的共轭序列49

3.4.6序列的反褶49

3.4.7初值定理49

3.4.8终值定理49

3.4.9卷积定理50

3.4.10复卷积定理51

3.4.11帕塞瓦尔定理51

3.5Z变换、傅里叶变换、拉普拉斯变换的关系52

3.5.1 x（n）的Z变换与序列的傅里叶变换之间的关系52

3.5.2 x（n）的Z变换与x a（t）的拉普拉斯变换之间的关系53

3.5.3序列的Z变换与模拟信号的傅里叶变换之间的关系54

3.6离散时间系统的系统函数与系统频率响应55

3.6.1系统函数55

3.6.2利用系统函数的极点分布确定系统的因果性与稳定性55

3.6.3系统频率响应函数56

3.6.4系统频率响应的几何确定法57

3.6.5最小相位系统及全通系统60

3.7离散时间信号与系统频域分析综合举例及MATLAB实现60

习题64

第4章离散傅里叶变换67

4.1傅里叶变换的几种形式67

4.1.1连续非周期时间信号的傅里叶变换67

4.1.2连续周期时间信号的傅里叶变换68

4.1.3离散非周期时间信号的傅里叶变换68

4.1.4离散周期信号的傅里叶变换69

4.2离散傅里叶级数（DFS）69

4.2.1离散傅里叶级数的导出69

4.2.2离散傅里叶级数的性质71

4.3离散傅里叶变换（DFT）73

4.3.1离散傅里叶变换（DFT）的导出73

4.3.2离散傅里叶变换的物理意义及隐含的周期性75

4.4离散傅里叶变换的基本性质76

4.4.1线性77

4.4.2序列的圆周移位定理77

4.4.3延长序列的离散傅里叶变换78

4.4.4复共轭序列的DFT78

4.4.5DFT的对称性78

4.4.6圆周卷积81

4.4.7帕塞瓦尔定理84

4.4.8圆周相关定理84

4.5频率采样定理86

4.6离散傅里叶变换综合举例与MATLAB实现88

习题91

第5章快速傅里叶变换93

5.1直接计算DFT的问题及改进的基本途径93

5.1.1直接计算DFT的运算量93

5.1.2改进措施93

5.2按时间抽取的基2 FFT算法（DIT-FFT）94

5.2.1算法原理94

5.2.2DIT-FFT的运算量98

5.2.3 DIT-FFT算法的特点99

5.3按频率抽取的基2 FFT算法（DIF-FFT）101

5.3.1算法原理101

5.3.2DIF-FFT的运算量103

5.3.3按频率抽取的FFT的特点104

5.3.4 DIT-FFT与DIF-FFT的区别与联系104

5.4离散傅里叶反变换的快速算法（IFFT）105

5.5N为复合数的FFT算法106

5.5.1整数的多基多进制表示106

5.5.2 N为复合数的快速离散傅里叶变换107

5.6基4 FFT算法108

5.6.1算法原理108

5.6.2运算步骤和结构流图110

5.6.3运算量112

5.7分裂基FFT算法112

5.7.1运算原理和结构流图112

5.7.2运算量114

5.8线性调频Z变换算法115

5.8.1算法的基本原理115

5.8.2线性调频Z变换的实现步骤117

5.8.3运算量的估算118

5.9实序列的FFT算法119

5.9.1用N点FFT计算两个N点实序列的DFT119

5.9.2用N点FFT计算一个2N点实序列的DFT120

5.10快速傅里叶变换的编程思想及实现120

5.10.1FFT算法的编程思想120

5.10.2 DIT- FFT实现的C语言代码121

5.11快速傅里叶变换的应用122

5.11.1快速卷积运算122

5.11.2使用DFT对连续时间信号进行谱分析126

5.12快速傅里叶变换综合举例与MATLAB实现128

习题135

第6章数字滤波器的基本网络结构137

6.1数字滤波器结构的表示方法137

6.2无限长冲激响应滤波器的基本网络结构138

6.2.1直接Ⅰ型139

6.2.2直接Ⅱ型139

6.2.3级联型140

6.2.4并联型141

6.2.5转置定理142

6.3有限长冲激响应（FIR）滤波器的基本网络结构143

6.3.1直接型143

6.3.2级联型143

6.3.3快速卷积型144

6.3.4线性相位FIR滤波器的结构144

6.3.5频率采样型结构146

6.4数字滤波器的格型结构149

6.4.1全零点系统（FIR系统）的格型结构149

6.4.2全极点系统（IIR系统）的格型结构151

6.4.3零-极点系统（IIR系统）的格型结构153

6.5数字信号处理中的有限字长效应155

6.5.1量化误差155

6.5.2量化误差的统计方法155

6.5.3乘积的舍入误差157

6.6数字滤波器网络结构综合举例与MATLAB实现159

习题165

第7章无限长冲激响应滤波器的设计方法167

7.1一般数字滤波器的设计方法概述167

7.1.1数字滤波器的分类167

7.1.2数字滤波器的技术要求168

7.1.3数字滤波器的设计方法概述169

7.2模拟滤波器的设计方法简介170

7.2.1由幅度平方函数确定系统函数170

7.2.2巴特沃斯滤波器171

7.2.3切比雪夫滤波器173

7.3用冲激响应不变法设计IIR数字低通滤波器178

7.3.1变换原理178

7.3.2混叠失真179

7.3.3模拟滤波器的数字化方法180

7.3.4优缺点分析181

7.4用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器181

7.4.1变换原理181

7.4.2变换常数的选择182

7.4.3逼近情况分析183

7.4.4优缺点分析183

7.4.5滤波器的数字化方法184

7.5IIR数字滤波器的模拟频率变换设计方法185

7.5.1模拟滤波器变换成数字带通滤波器185

7.5.2模拟低通滤波器变换成数字带阻滤波器188

7.5.3模拟低通滤波器变换成数字高通滤波器190

7.6 IIR数字滤波器的数字频率变换设计方法192

7.7 IIR数字滤波器设计综合举例与MATLAB实现194

习题199

第8章有限长冲激响应滤波器的设计方法202

8.1线性相位FIR滤波器的特点202

8.1.1线性相位条件202

8.1.2线性相位FIR滤波器的频率响应特点204

8.1.3幅度函数的特点206

8.1.4零点位置209

8.2利用窗函数法设计FIR滤波器210

8.2.1设计原理210

8.2.2加窗处理产生的影响212

8.2.3各种窗函数214

8.2.4窗函数法的设计步骤218

8.2.5窗函数法计算中的主要问题219

8.3利用频率采样法设计FIR滤波器220

8.3.1设计原理220

8.3.2用频率采样法设计线性相位滤波器的条件220

8.3.3逼近误差及其改进措施221

8.4IIR与FIR数字滤波器的比较222

8.5 FIR数字滤波器设计综合举例与MATLAB实现223

习题232

第9章多采样率数字信号处理234

9.1信号的整数倍抽取234

9.1.1信号整数倍抽取的时域描述234

9.1.2信号整数倍抽取的频域解释235

9.1.3抗混叠滤波器236

9.2信号的整数倍插值237

9.2.1信号整数倍内插的时域描述237

9.2.2信号整数倍内插的频域解释239

9.3按有理因子I/D的采样率转换240

9.4采样频率转换滤波器的实现241

9.4.1直接型FIR滤波器结构241

9.4.2多相滤波器的FIR结构244

9.4.3变换采样率的多级实现245

9.5多采样率数字信号处理综合举例与MATLAB实现247

习题250

第10章数字信号处理的工程应用252

10.1设计巴特沃斯滤波器去除噪声对地震波的干扰252

10.1.1MATLAB的主要函数介绍252

10.1.2地震波信号处理253

10.1.3代码254

10.2自适应滤波器用于信道均衡256

10.2.1基本原理256

10.2.2系统仿真256

10.3数字变声器259

10.3.1变声原理259

10.3.2实现方法259

10.4面向脑机接口的运动意图识别263

10.4.1运动意图识别原理263

10.4.2实现方法264

10.5肌电控制人机交互的运动意图识别267

10.5.1目的及原理267

10.5.2实现方法268

汉英名词对照表272

参考文献277