第1章 時域離散信號與系統(tǒng) 1
1.1 信號和信號處理 1
1.1.1 信號的分類與表示 1
1.1.2 典型的信號處理運算 3
1.2 時域離散信號 6
1.2.1 時域離散信號的表示方法 6
1.2.2 典型的時域離散信號 8
1.2.3 周期序列 10
1.2.4 序列的時域運算 11
1.2.5 任意序列的單位脈沖序列表示 16
1.3 時域離散系統(tǒng) 17
1.3.1 線性時不變離散系統(tǒng) 17
1.3.2 線性時不變系統(tǒng)輸出與輸入的關系 20
1.3.3 系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 23
1.4 常系數(shù)線性差分方程 27
1.4.1 N階線性時不變系統(tǒng)的差分方程描述 27
1.4.2 常系數(shù)線性差分方程的遞推解法 27
1.4.3 用MATLAB求解差分方程 28
1.5 模擬信號數(shù)字化處理方法 29
1.5.1 時域采樣定理 30
1.5.2 時域采樣恢復 33
小結(jié) 35
思考題 36
習題 36
第2章 時域離散信號與系統(tǒng)的頻域分析 39
2.1 時域離散信號的傅里葉變換 39
2.1.1 時域離散信號的傅里葉變換的定義 39
2.1.2 序列傅里葉變換的性質(zhì) 40
2.1.3 周期序列的離散傅里葉級數(shù) 46
2.1.4 周期序列的傅里葉變換表示 48
2.2 時域離散信號的z變換 51
2.2.1 z變換的定義 51
2.2.2 z變換的收斂域 51
2.2.3 序列z變換與其傅里葉變換之間的關系 55
2.2.4 z逆變換 56
2.2.5 z變換的性質(zhì) 61
2.3 時域離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)與頻率特性 67
2.3.1 系統(tǒng)的傳輸函數(shù)與系統(tǒng)函數(shù) 67
2.3.2 利用系統(tǒng)函數(shù)分析系統(tǒng)的因果穩(wěn)定性 68
2.3.3 用z變換計算系統(tǒng)的輸出響應 70
2.3.4 用系統(tǒng)函數(shù)的零、極點分布分析系統(tǒng)的頻率特性 75
2.4 理想采樣序列頻譜與連續(xù)信號頻譜的關系 79
小結(jié) 81
思考題 82
習題 83
第3章 離散傅里葉變換 89
3.1 離散傅里葉變換的定義 89
3.1.1 DFT定義 89
3.1.2 DFT與FT、ZT、離散傅里葉級數(shù)的關系 90
3.2 離散傅里葉變換的性質(zhì) 93
3.3 頻域采樣 100
3.4 快速傅里葉變換 102
3.4.1 直接計算DFT的問題及改進的途徑 102
3.4.2 DIT基2 FFT算法 103
3.4.3 DIF基2 FFT算法 110
3.4.4 離散傅里葉逆變換的快速計算方法 110
3.5 離散傅里葉變換的應用舉例 111
3.5.1 用DFT計算線性卷積 111
3.5.2 用DFT對信號進行譜分析 114
小結(jié) 119
思考題 119
習題 120
第4章 時域離散系統(tǒng)的算法結(jié)構(gòu) 126
4.1 時域離散系統(tǒng)的實現(xiàn) 126
4.1.1 系統(tǒng)分類 126
4.1.2 算法結(jié)構(gòu)的信號流圖表示 127
4.2 IIR系統(tǒng)的基本算法結(jié)構(gòu) 127
4.2.1 直接型 128
4.2.2 轉(zhuǎn)置型 129
4.2.3 級聯(lián)型 129
4.2.4 并聯(lián)型 130
4.3 FIR系統(tǒng)的基本算法結(jié)構(gòu) 132
4.3.1 直接型 132
4.3.2 級聯(lián)型 132
4.3.3 線性相位型 133
4.3.4 頻率采樣型 134
4.3.5 快速卷積型 139
4.4 格形網(wǎng)絡 140
4.4.1 全零點（FIR）型 140
4.4.2 全極點（IIR）型 142
4.4.3 零極點（IIR）型 143
4.5 時域離散系統(tǒng)算法結(jié)構(gòu)的計算復雜度 145
小結(jié) 145
思考題 145
習題 145
第5章　IIR數(shù)字濾波器的設計 148
5.1　數(shù)字濾波器的基本概念 148
5.1.1　數(shù)字濾波器的分類 148
5.1.2　數(shù)字濾波器的技術指標 149
5.1.3　數(shù)字濾波器設計方法概述 150
5.2　模擬濾波器設計 151
5.2.1　模擬濾波器技術指標 151
5.2.2　巴特沃思低通濾波器設計 153
5.2.3　切比雪夫濾波器設計 159
5.2.4　橢圓濾波器設計 166
5.2.5　貝塞爾濾波器設計 169
5.2.6　常用模擬濾波器的比較 169
5.2.7　模擬濾波器的頻率變換 170
5.3　IIR數(shù)字濾波器設計方法 176
5.3.1　脈沖響應不變法 177
5.3.2　雙線性變換法 182
5.3.3　低通、高通、帶通及帶阻IIR數(shù)字濾波器的設計 189
5.3.4　IIR數(shù)字濾波器的頻率變換 196
小結(jié) 198
思考題 199
習題 199
第6章 FIR數(shù)字濾波器的設計 203
6.1 線性相位FIR數(shù)字濾波器的特點 203
6.1.1 FIR數(shù)字濾波器的線性相位條件 203
6.1.2 線性相位FIR數(shù)字濾波器的幅度特性 205
6.1.3 線性相位FIR數(shù)字濾波器的零點分布特點 209
6.2 窗函數(shù)法設計FIR數(shù)字濾波器 210
6.2.1 FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)法 210
6.2.2 常用的窗函數(shù) 213
6.2.3 用窗函數(shù)法設計FIR數(shù)字濾波器的MATLAB函數(shù) 217
6.3 頻率采樣法設計FIR數(shù)字濾波器 223
6.3.1 頻率采樣法設計FIR數(shù)字濾波器的基本原理 223
6.3.2 頻率采樣法設計線性相位濾波器的條件 224
6.3.3 逼近誤差及其改進措施 225
6.4 等波紋最佳逼近法 230
6.4.1 等波紋最佳逼近基本原理 231
6.4.2 remez和remezord函數(shù)及應用 234
6.4.3 FIR數(shù)字微分器設計 236
6.4.4 FIR希爾伯特變換器設計 237
6.5 IIR和FIR數(shù)字濾波器的比較 238
6.6 特殊濾波器 239
6.6.1 全通濾波器 239
6.6.2 數(shù)字諧振器 240
6.6.3 數(shù)字陷波器 242
6.6.4 最小相位濾波器 244
6.6.5 梳狀濾波器 245
6.6.6 正弦波發(fā)生器 246
小結(jié) 247
思考題 247
習題 248
第7章 多采樣率數(shù)字信號處理 253
7.1 多采樣率數(shù)字信號處理的工程需求 253
7.2 按整數(shù)因子抽取 253
7.3 按整數(shù)因子內(nèi)插 256
7.4 按有理數(shù)因子的采樣率轉(zhuǎn)換 258
7.5 多采樣率轉(zhuǎn)換濾波器的設計 258
7.5.1 直接型FIR濾波器結(jié)構(gòu) 259
7.5.2 多相濾波器結(jié)構(gòu) 261
7.5.3 多級實現(xiàn)結(jié)構(gòu) 263
7.5.4 用MATLAB設計采樣率轉(zhuǎn)換濾波器 267
小結(jié) 268
思考題 268
習題 268
第8章 數(shù)字信號處理的實現(xiàn) 270
8.1 數(shù)字信號處理的軟件實現(xiàn) 270
8.2 數(shù)字信號處理中的有限字長效應 272
8.2.1 數(shù)值表示法對量化的影響 273
8.2.2 濾波器系數(shù)量化誤差 275
8.2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的量化誤差 276
8.2.4 運算產(chǎn)生的誤差 277
8.3 數(shù)字信號處理的應用舉例 279
8.3.1 在音頻信號處理中的應用 279
8.3.2 在圖像處理中的應用 287
8.3.3 在蜂窩通信中的應用 290
小結(jié) 292
思考題 292
習題 292
參考文獻 294