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第1章 信号和信号处理 1

1.1 信号的特征与分类 1

1.2 典型的信号处理运算 2

1.3 典型信号举例 8

1.4 典型的信号处理应用 14

1.5 为什么要进行数字信号处理 24

第2章 时域中的离散时间信号 27

2.1 时域表示 27

2.2 序列的运算 30

2.3 有限长序列的运算 36

2.4 典型序列与序列表示 41

2.5 抽样过程 48

2.6 信号的相关 50

2.7 随机信号 54

2.8 小结 55

2.9 习题 55

2.10 MATLAB练习 59

第3章 频域中的离散时间信号 61

3.1 连续时间傅里叶变换 61

3.2 离散时间傅里叶变换 64

3.3 离散时间傅里叶变换定理 72

3.4 离散时间序列的能量密度谱 76

3.5 带限离散时间信号 77

3.6 用MATLAB计算DTFT 78

3.7 展开相位函数 78

3.8 连续时间信号的数字处理 79

3.9 带通信号的抽样 90

3.10 抽样和保持运算的效果 91

3.11 小结 92

3.12 习题 92

3.13 MATLAB练习 99

第4章 离散时间系统 100

4.1 离散时间系统举例 100

4.2 离散时间系统的分类 104

4.3 冲激和阶跃响应 107

4.4 LTI离散时间系统的时域特性 107

4.5 简单互连方案 113

4.6 有限维LTI离散时间系统 114

4.7 LTI离散时间系统的分类 121

4.8 LTI离散时间系统的频域表示 122

4.9 相位延迟和群延迟 130

4.10 小结 133

4.11 习题 133

4.12 MATLAB练习 139

第5章 有限长离散变换 140

5.1 正交变换 140

5.2 离散傅里叶变换 141

5.3 DTFT与DFT及其逆之间的关系 145

5.4 圆周卷积 149

5.5 有限长序列的分类 152

5.6 DF T对称关系 156

5.7 离散傅里叶变换定理 158

5.8 傅里叶域滤波 162

5.9 计算实序列的DFF 163

5.10 用DFT实现线性卷积 165

5.11 短时傅里叶变换 173

5.12 离散余弦变换 176

5.13 Haar变换 181

5.14 能量压缩性质 184

5.15 小结 185

5.16 习题 186

5.17 MATLAB练习 195

第6章 z变换 197

6.1 定义 197

6.2 有理z变换 200

6.3 有理z变换的收敛域 201

6.4 逆z变换 204

6.5 z变换定理 210

6.6 有限长序列卷积的计算 217

6.7 传输函数 218

6.8 小结 227

6.9 习题 227

6.10 MATLAB练习 236

第7章 变换域中的LTI离散时间系统 237

7.1 基于幅度特征的传输函数分类 237

7.2 基于相位描述的传输函数分类 243

7.3 线性相位FIR传输函数的类型 248

7.4 简单数字滤波器 256

7.5 互补传输函数 269

7.6 逆系统 273

7.7 系统识别 276

7.8 数字二端口网络 279

7.9 代数稳定性测试 280

7.10 小结 284

7.11 习题 284

7.12 MATLAB练习 295

第8章 数字滤波器结构 297

8.1 框图表示 297

8.2 等效结构 299

8.3 基本FIR数字滤波器结构 300

8.4 基本IIR数字滤波器结构 304

8.5 用MATLAB实现基本结构 308

8.6 全通滤波器 310

8.7 参数可调谐低通HR数字滤波器对 317

8.8 IIR抽头级联格型结构 319

8.9 FIR级联格型结构 322

8.10 IIR传输函数的并联全通实现 327

8.11 可调谐数字滤波器 331

8.12 数字滤波器结构的计算复杂度 336

8.13 小结 336

8.14 习题 337

8.15 MATLAB练习 345

第9章 IIR数字滤波器设计 347

9.1 预备知识 347

9.2 IIR滤波器设计的双线性变换法 350

9.3 设计低通IIR数字滤波器 354

9.4 高通、带通和带阻IIR数字滤波器设计 355

9.5 IIR滤波器的谱变换 358

9.6 用MATLAB设计IIR数字滤波器 363

9.7 IIR数字滤波器的计算机辅助设计 365

9.8 小结 368

9.9 习题 368

9.10 MATLAB练习 372

第10章 FIR数字滤波器设计 374

10.1 预备知识 374

10.2 基于加窗傅里叶级数的FIR滤波器设计 377

10.3 等波纹线性相位FIR滤波器的计算机辅助设计 388

10.4 设计最小相位FIR滤波器 394

10.5 用MATLAB设计数字滤波器 395

10.6 计算高效的FIR数字滤波器的设计 406

10.7 小结 416

10.8 习题 416

10.9 MATLAB练习 422

第11章 DSP算法实现 425

11.1 基本问题 425

11.2 用MATLAB进行结构仿真和验证 433

11.3 计算离散傅里叶变换 438

11.4 基于序号映射的快速DFT算法 449

11.5 用MATLAB计算DFT和IDFT 455

11.6 滑动离散傅里叶变换 456

11.7 在窄频带上计算DFT 457

11.8 数字表示 460

11.9 溢出的处理 463

11.10 小结 464

11.11 习题 464

11.12 MATLAB练习 470

第12章 有限字长效应的分析 472

12.1 量化过程和误差 472

12.2 定点数的量化 473

12.3 浮点数的量化 475

12.4 系数量化效应的分析 475

12.5 A/D转换噪声分析 483

12.6 算术舍入误差分析 490

12.7 动态范围缩放 492

12.8 低阶IIR滤波器的信噪比 500

12.9 低灵敏度数字滤波器 503

12.10 用误差反馈减少乘积舍入误差 507

12.11 IIR数字滤波器中的极限环 510

12.12 FFT算法中的舍入误差 514

12.13 小结 516

12.14 习题 517

12.15 MATLAB练习 521

第13章 多抽样率数字信号处理基础 523

13.1 基本抽样率转换器件 523

13.2 用于抽样率变换的多抽样率结构 531

13.3 抽取器和内插器的多级设计 537

13.4 多相分解 539

13.5 任意率抽样率转换器 545

13.6 奈奎斯特滤波器 553

13.7 CIC抽取器和内插器 560

13.8 小结 562

13.9 习题 563

13.10 MATLAB练习 568

第14章 多抽样率滤波器组和小波 570

14.1 数字滤波器组 570

14.2 双通道正交镜像滤波器组 574

14.3 完全重构的双通道FIR滤波器组 582

14.4 L通道QMF组 588

14.5 多层滤波器组 595

14.6 离散小波变换 597

14.7 小结 603

14.8 习题 604

14.9 MATLAB练习 610

附录A模拟低通滤波器设计 611

附录B设计模拟高通、带通和带阻滤波器 627

附录C离散时间随机信号 632

参考文献 641

索引 652