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目录 1

绪言 1

第一章 时空域信号、变换与系统 3

§1.1 时、空域信号 3

§1.1.1 概述 3

§1.1.2 时域、空域信号分类 3

§1.1.3 信号处理中常用的函数 4

§1.2 系统的基本性质 9

§1.2.1 概述 9

§1.2.2 系统的普遍模型 10

§1.2.3 系统的类型和性质 12

§1.2.4 系统脉冲响应 14

§1.2.5 系统的本征函数 15

§1.2.6 线性时、空不变系统的输入与输出的普遍关系 16

§1.3.1 卷积的定义及存在条件 17

§1.3 卷积与相关 17

§1.3.2 卷积性质 18

§1.3.3 相关 21

§1.4 傅里叶变换 23

§1.4.1 傅里叶变换性质 24

§1.4.2 汉克尔（Hankel）变换 34

§1.5 信号抽样及复原 37

§1.5.1 抽样定理 37

§1.5.2 坐标点值和斜率抽样 39

§1.5.3 交叉抽样 42

§1.5.4 实际抽样函数 43

§1.5.5 二维抽样 44

§1.6 离散傅里叶变换及图像变换表达式 45

§1.6.1 离散傅里叶变换（DFT） 45

§1.6.2 快速傅里叶变换（FFT） 47

§1.6.3 图像变换的一般表达式 49

§1.7.1 拉普拉斯变换 51

§1.7 Z变换 51

§1.7.2 Z变换 55

§1.7.3 Z反变换 59

§1.7.4 Z变换的基本性质 63

§1.7.5 离散时间系统与z域分析 66

习题1 68

第二章 数字滤波器 74

§2.1 概述 74

§2.2 数字滤波器（DF）的基本网络结构 75

§2.2.1 无限脉冲响应（IIR）及有限脉冲响应（FIR）数字滤波器 75

§2.2.2 DF的基本网络结构 76

§2.3 IIR数字滤波器的设计 79

§2.3.1 模拟滤波器设计简介 80

§2.3.2 从模拟滤波器到数字滤波器的变换方法 82

§2.4 IIR DF频率间接设计举例 86

§2.5.1 线性相位 89

§2.5 FIR数字滤波器的特性 89

§2.5.2 线性相位FIR滤波器的基本性质 90

§2.6 FIR数字滤波器的设计 93

§2.6.1 傅里叶级数法（窗口法） 93

§2.6.2 窗口加权法 96

§2.7 IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的比较 100

习题2 101

§3.1.1 光电探测器原理 103

§3.1 光电探测器 103

第三章 光电信号转换 103

§3.1.2 光电探测器的特性参数 106

§3.1.3 光电子发射器件 109

§3.1.4 PIN光电二极管 114

§3.2 电荷耦合成像器件 116

§3.2.1 电荷耦合器件的基本原理 117

§3.2.2 电荷耦合器件基本结构 120

§3.2.3 电荷耦合成像器件（CCID） 128

§3.2.4 电荷耦合器件的性能 132

§3.3.1 电光调制 144

§3.3 空间光调制器（SLM） 144

§3.3.2 声光调制 149

§3.3.3 磁光调制 151

§3.3.4 液晶光阀（LCLV） 151

§3.4 光盘和光全息存储器 160

§3.4.1 追记型光盘（DRAW） 160

§3.4.2 可擦式光盘 162

§3.4.3 光全息存储器 164

习题3 168

第四章 光学信息处理系统 170

§4.1 光波衍射 170

§4.1.1 瑞利—索末菲衍射 170

§4.1.2 二次位相函数 171

§4.1.3 菲涅耳衍射区域 172

§4.1.4 夫琅和费衍射 173

§4.1.5 透镜对衍射的影响 175

§4.2.1 光学成像系统的基本模型 181

§4.2 相干光学成像系统 181

§4.2.2 相干成像系统特性 183

§4.2.3 典型的相干成像装置 189

§4.3 非相干光成像系统 191

§4.3.1 非相干光成像系统的分析模型 191

§4.3.2 非相干光成像系统传递函数 194

§4.3.3 实际光学系统的传递函数 199

§4.4 光学滤波系统及其应用 203

§4.4.1 光学滤波系统的基本原理 203

§4.4.2 光学滤波函数对像的重大影响 205

§4.4.3 光学滤波系统的应用 208

§4.5 光学相关运算和图像识别系统 211

§4.5.1 光学相关运算 211

§4.5.2 图像识别 213

§4.6 光学数学运算系统 214

§4.6.1 加减运算 214

§4.6.2 乘除运算 216

§4.6.3 微积分运算 217

§4.6.4 多通道运算 218

§4.6.5 傅里叶变换运算——频谱分析系统 219

§4.6.6 混合运算处理系统 220

§4.7 非相干光处理系统 220

§4.7.1 非相干光学处理的基本方法 221

§4.7.2 非相干光学处理的主要应用 222

§4.8 光学控制系统理论基础 223

§4.8.1 光学线性空间不变系统理论 223

§4.8.2 光学控制系统理论 227

§4.8.3 光学控制系统实例 229

习题4 232

第五章 小波分析基础 235

§5.1 引言 235

§5.2 小波变换（WT） 236

§5.2.1 小波变换的定义 236

§5.2.2 频域中的小波变换 237

§5.2.3 小波函数的存在条件 238

§5.2.4 离散的小波变换 238

§5.2.5 小波变换的基本性质 238

§5.2.6 小波函数 239

§5.3 小波分解与重构 241

§5.3.1 Hilbert空间 241

§5.3.2 多分辨分析及其表示 243

§5.3.3 Mallat算法 245

§5.4 小波变换在信号处理中的应用 247

§5.4.1 小波分析用于信号滤波 248

§5.4.2 基于小波变换的图像压缩 248

§5.5 光学小波变换及其应用 252

§5.5.1 一维信号的光学小波变换系统 253

§5.5.2 二维信号的光学小波变换系统 255

§5.5.3 光学小波变换的应用 258

§5.5.4 光学小波变换的特性讨论 259

参考文献 261