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第1章 引言 1

第2章 离散时间信号与系统 6

2.1 离散时间信号——序列 6

2.1.1 离散时间信号的表示及典型序列 6

2.1.2 周期序列 7

2.1.3 序列的运算及参数特征 9

2.1.4 序列的产生 12

2.2 离散时间信号的傅里叶变换（DTFT） 13

2.2.1 序列DTFT的定义 13

2.2.2 DTFT的特点与性质 14

2.2.3 DTFT定理 16

2.3 离散时间信号的z变换 18

2.3.1 z变换定义及其收敛域 18

2.3.2 逆z变换 20

2.3.3 z变换的性质 20

2.3.4 z变换与DTFT的关系 23

2.4 离散时间系统 24

2.4.1 线性时不变（LTI）离散系统 25

2.4.2 LTI离散系统的单位脉冲响应 27

2.4.3 LTI离散系统的线性常系数差分方程 27

2.4.4 LTI离散系统的系统函数与频响特性 28

2.4.5 LTI离散系统的因果性与稳定性 31

2.5 离散时间系统处理连续时间信号 33

2.5.1 连续时间信号的数字化处理 33

2.5.2 连续时间信号的采样及采样定理 34

2.5.3 由采样序列重构带限信号 36

2.6 用MATLAB分析和实现离散时间信号和系统 37

本章关键知识点概要 41

综合习题 44

第3章 离散傅里叶变换 47

3.1 周期序列的离散傅里叶级数 47

3.1.1 4种形式的傅里叶变换 47

3.1.2 离散傅里叶级数 49

3.1.3 DFS的性质 51

3.2 有限长序列的DFT 54

3.2.1 DFT的定义 54

3.2.2 DFT和DTFT的关系 55

3.2.3 频域采样 56

3.2.4 频域插值 57

3.3 DFT的性质 59

3.3.1 线性 59

3.3.2 循环移位 59

3.3.3 对偶性 61

3.3.4 圆周共轭对称性 61

3.3.5 循环卷积 62

3.3.6 帕斯瓦尔定理 64

3.4 用DFT实现线性卷积 65

3.4.1 两个有限长序列的线性卷积 65

3.4.2 循环卷积和线性卷积的关系 66

3.4.3 用DFT计算线性时不变系统的响应 67

3.5 连续信号的DFT分析 68

3.5.1 非周期连续时间信号的频谱分析 68

3.5.2 利用DFT对连续信号谱分析时应注意的几个问题 69

3.6 用MATLAB计算离散信号的DFT 72

本章关键知识点概要 76

综合习题 78

第4章 快速傅里叶变换 81

4.1 DFT的运算量分析 81

4.2 按时间抽取的基2-FFT算法 82

4.2.1 算法原理 82

4.2.2 DIT-FFT算法特点 85

4.2.3 按时间抽取FFT算法的其他形式流图 86

4.3 按频率抽取的基2-FFT算法 87

4.3.1 算法原理 87

4.3.2 DIF-FFT算法特点 89

4.3.3 按频率抽取的FFT算法的其他形式流图 90

4.4 线性调频z变换算法 91

4.4.1 算法原理 91

4.4.2 线性调频z变换的快速算法 92

4.5 FFT算法的应用 93

4.5.1 用FFT计算IDFT 93

4.5.2 实序列的DFT计算 93

4.5.3 用FFT实现线性卷积 94

4.6 FFT的MATLAB实现 97

本章关键知识点概要 101

综合习题 104

第5章 IIR数字滤波器设计 105

5.1 数字滤波器设计的基本概念 105

5.1.1 数字滤波器及其设计方法概述 105

5.1.2 理想数字滤波器 106

5.1.3 全通系统与最小相位系统 107

5.2 模拟滤波器的基本概念与设计方法 110

5.2.1 模拟滤波器的物理可实现性 110

5.2.2 模拟低通滤波器的设计方法 110

5.2.3 贝塞尔（Bessel）滤波器 116

5.3 IIR数字滤波器设计 117

5.3.1 脉冲响应不变法 118

5.3.2 双线性变换法 121

5.4 数字滤波器的频率变换 123

5.4.1 模拟域的频率变换 124

5.4.2 数字域的频率变换 125

5.4.3 高通、带通和带阻数字滤波器设计 127

5.5 用MATLAB函数设计IIR数字滤波器 128

本章关键知识点概要 131

综合习题 133

第6章 FIR数字滤波器设计 135

6.1 线性相位FIR数字滤波器的特性 135

6.1.1 线性相位特性 135

6.1.2 线性相位FIR滤波器的幅度函数 136

6.1.3 线性相位FIR滤波器的零点特性 140

6.2 窗函数设计法（时间窗口法） 141

6.2.1 窗函数设计法的基本原理 141

6.2.2 几种常用的窗函数 144

6.3 频率采样设计法 148

6.3.1 频率采样法设计原理 148

6.3.2 频率采样法的设计步骤 149

6.4 FIR数字滤波器的等波纹设计 152

6.4.1 等波纹最佳一致设计的基本思想 152

6.4.2 remez函数与remezord函数 154

6.5 FIR滤波器与IIR滤波器的比较 155

6.6 用MATLAB函数设计FIR数字滤波器 156

本章关键知识点概要 159

综合习题 160

第7章 数字信号处理系统的实现 162

7.1 数字滤波器结构 162

7.1.1 数字滤波器的结构框图和信号流图 162

7.1.2 HR数字滤波器结构 163

7.1.3 FIR数字滤波器结构 167

7.2 数的表示与量化误差 173

7.2.1 二进制数的表示 173

7.2.2 定点制的量化误差 174

7.3 输入信号的量化误差 176

7.3.1 A/D转换的量化效应 176

7.3.2 量化误差统计模型及信噪比 177

7.3.3 量化误差通过线性系统 179

7.4 数字滤波器的系数量化效应 180

7.4.1 系数量化对零、极点位置的影响 181

7.4.2 系数量化效应的统计分析 182

7.5 数字滤波器的运算量化效应 184

7.5.1 IIR数字滤波器的乘法运算量化效应 185

7.5.2 FIR数字滤波器的运算量化效应 190

7.5.3 IIR数字滤波器的极限环振荡效应 191

7.6 FFT实现中的量化误差分析 194

7.6.1 定点FFT计算中量化效应分析 194

7.6.2 定点FFT计算中输入序列的动态范围 195

7.7 用MATLAB分析数字信号处理系统与量化效应 197

本章关键知识点概要 200

综合习题 202

习题参考答案 203

参考文献 211