数字信号处理 原理与实现PDF电子书下载

绪论 1

第一章 时域离散信号和系统基础 4

1-1时域离散信号——系列 4

1-1-1序列的定义 4

1-1-2典型序列 4

1-1-3序列的基本运算 6

1-1-4序列的一般表示方法 8

1-1-5共轭对称和共轭反对称序列 9

1-2时域离散系统 9

1-2-1系统的定义 9

1-2-2线性系统 9

1-2-3移不变系统 10

1-2-4线性时不变系统的输入、输出关系 10

1-2-5因果系统 10

1-2-6稳定系统 11

1-3序列的卷积和相关 13

1-3-1序列的卷积 13

1-3-2序列的相关 15

1-4 Z变换 17

1-4-1 Z变换的定义 17

1-4-2 Z变换的收敛区域（ROC） 17

1-4-3逆Z变换及其计算方法 20

1-4-4 Z变换的性质和定理 24

1-5序列傅里叶变换 28

1-5-1序列傅里叶变换的定义 28

1-5-2序列傅里叶变换的特性 29

1-5-3序列相乘和相卷的频谱 30

1-6时域离散系统分析 32

1-6-1时域离散系统的差分方程描述 32

1-6-2系统函数 35

1-6-3 Z平面零极图和系统频响 36

1-7模拟信号的数字处理 38

1-7-1采样定理和模数变换 38

1-7-2信号恢复和数模变换 41

第二章 离散傅里叶变换 45

2-1周期序列的傅里叶表示——离散傅里叶级数 45

2-1-1周期序列 45

2-1-2离散傅里叶级数（DFS） 46

2-1-3离散傅里叶级数的特性 47

2-2有限时宽序列的傅里叶表示——离散傅里叶变换（DFT） 49

2-3序列傅里叶变换、离散傅里叶变换与Z变换的关系 51

2-3-1序列傅里叶变换与Z变换 51

2-3-2离散傅里叶变换与Z变换 51

2-4频域采样 53

2-5离散傅里叶变换的性质 56

2-5-1线性 56

2-5-2圆周移位 56

2-5-3共轭对称性 57

2-5-4圆周卷积 60

2-5-5帕斯维尔定理（DFT形式） 67

2-6离散傅里叶变换的应用 69

2-6-1用DFT计算线性卷积 69

2-6-2用DFT对信号进行谱分析 69

2-7离散傅里叶变换应用中必须注意的若干问题 71

2-7-1避免频域和时域混迭 71

2-7-2减少截断效应的影响 72

2-7-3克服栅栏效应 73

2-7-4信号长度的选择 74

2-8傅里叶变换小结 74

第三章 快速傅里叶变换 77

3-1引言 77

3-2 DFT的计算特点及减少运算量的基本途径 77

3-3基2时域抽选（DIT） FFT算法 79

3-3-1算法原理 79

3-3-2运算特点 82

3-3-3矩阵分解表示 84

3-3-4编程思想 85

3-3-5硬件实现 88

3-4基2频域抽选（DIF） FFT算法 89

3-5离散傅里叶反变换（IDFT）的快速算法 91

3-6任意基FF T算法 93

3-6-1抽选分解的一般原理 93

3-6-2基4DIF-FFT算法 95

3-7分裂基FFT算法 97

3-8实信号的FFT特殊算法 101

3-8-1利用N点FFT同时运算两个N点实序列 101

3-8-2用一个N点FFT运算一个2N点的实序列 101

第四章 数字滤波器基础 103

4-1引言 103

4-2 IIR和FIR数字滤波器 103

4-3传递函数和频响估计 104

4-4一阶和二阶数字滤波器 106

4-4-1一阶数字滤波器 106

4-4-2二阶数字滤波器 106

4-5数字滤波器的稳态响应 108

4-6数字滤波器的信号流图表示 109

4-7 IIR数字滤波器的基本网络结构 112

4-7-1直接型 112

4-7-2级联型 114

4-7-3并联型 117

4-8 FIR数字滤波器的基本网络结构 119

4-8-1直接型 119

4-8-2级联型 119

4-8-3线性相位型 120

4-8-4频率采样结构 120

第五章 IIR数字滤波器设计 124

5-1数字滤波器的基本设计思想和步骤 124

5-2通过模拟滤波器设计IIR数字滤波器 127

5-2-1冲激响应不变法 128

5-2-2双线性变换法 132

5-2-3模拟滤波器概述 137

5-2-4低通数字滤波器设计 137

5-3 IIR数字滤波器的频率变换法设计 140

5-3-1先进行模拟域频率变换，再数字化的设计方法 140

5-3-2先由原型滤波器转换到数字原型，再在数字域进行频率变换的设计方法 140

5-3-3原型滤波器直接转换成所需类型的数字滤波器 141

5-4 IIR数字滤波器的直接设计法 143

5-5 Z平面零极点位置累试法 143

5-6 IIR数字滤波器的最优化设计方法 146

5-6-1 IIR数字滤波器的最优化设计原理 146

5-6-2程序框图及说明 150

5-7 IIR数字滤波器的相位均衡 152

5-7-1相位均衡器的系统函数 152

5-7-2相位均衡器的群延迟特性 154

第六章 FIR数字滤波器设计 157

6-1 FIR数字滤波器的特性 157

6-1-1线性相位条件 158

6-1-2线性相位FIR数字滤波器的幅度特性 160

6-2 FIR数字滤波器的窗函数设计法 164

6-2-1窗函数设计法的基本思想 164

6-2-2常用的窗函数 167

6-2-3用窗函数法设计FIR滤波器 171

6-3 FIR数字滤波器的频率采样设计法 173

6-4 FIR数字滤波器的最优化设计 178

6-4-1基本原理和数学模型的建立 179

6-4-2求解方法 181

6-4-3设计步骤 185

6-4-4程序框图及有关说明 185

第七章 多速率数字信号处理 187

7-1引言 187

7-2抽选处理 187

7-2-1抽选原理 187

7-2-2抗混迭滤波器 188

7-2-3多级抽选 189

7-2-4抽选器的设计 191

7-2-5抽选器的实现 194

7-3内插处理 195

7-3-1内插原理 195

7-3-2内插器的实现 196

7-4采样率的非整数倍变换 196

7-5多速率处理的应用举例 196

7-5-1多采样率数据采集系统 196

7-5-2窄带滤波器 198

7-5-3频率放大 198

第八章 数字信号处理的工程实现 200

8-1引言 200

8-2单片信号处理器概述 200

8-3 DSP的结构特点 202

8-4 ADSP系列DSP 204

8-4-1总述 204

8-4-2 ADSP-2101 DSP 205

8-5 TMS320系列DSP 211

8-5-1总述 211

8-5-2 TMS320C5X系列DSP 212

8-5-3 TM S320系列的系统组成 231

8-6 ADSP和TMS两种DSP的比较 235

8-7 DSP的开发 236

8-7-1软件开发环境 237

8-7-2专用开发系统 237

8-7-3 DSP的开发过程 238

8-8 DSP应用举例 238

8-8-1多媒体应用 238

8-8-2调制解调器 239

习题 241