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绪论 1

0.1信号及其分类 2

0.1.1信号的概念 2

0.1.2信号的分类 2

0.2系统的描述与分类 6

0.2.1系统的框图描述 6

0.2.2系统的性质与分类 7

0.3信号分析与处理的学科概述 11

本章小结 13

习题 14

第1章 连续信号的分析 16

1.1连续信号的时域分析 17

1.1.1连续信号的时域描述 17

1.1.2连续时间信号的基本运算 23

1.1.3信号的分解 29

1.2连续信号的频域分析 30

1.2.1周期信号的傅里叶级数 30

1.2.2非周期信号的傅里叶变换 36

1.3连续信号的复频域分析 50

1.3.1拉普拉斯变换的定义与收敛域 50

1.3.2典型信号的单边拉普拉斯变换 53

1.3.3拉普拉斯变换的性质 54

1.3.4拉普拉斯反变换 60

1.4连续信号的相关分析 64

1.5基于MATLAB语言的连续信号分析 65

1.5.1 MATLAB在信号的时域分析中的应用 65

1.5.2 MATLAB在信号的频域分析中的应用 68

1.5.3 MATLAB在信号的s域分析中的应用 70

本章小结 71

习题 73

第2章 连续时间系统的分析 77

2.1连续时间系统的时域分析 78

2.1.1连续时间系统的数学模型 78

2.1.2连续时间系统的框图 79

2.1.3连续时间系统的时域分析 80

2.2连续时间系统的频域分析 81

2.2.1电路的频域模型 81

2.2.2基本信号ejωt激励下的零状态响应 83

2.2.3一般信号f（t）激励下的零状态响应yzs（t） 84

2.2.4信号的无失真传输 85

2.2.5理想低通滤波器 87

2.2.6抽样信号与抽样定理 91

2.3连续时间系统的复频域分析 94

2.3.1复频域分析的基础 94

2.3.2微分方程的复频域求解 96

2.3.3电路的复频域模型 97

2.3.4复频域的系统函数H（s） 100

2.4基于MATLAB语言的连续系统分析 106

2.4.1 MATLAB在连续时间系统的时域分析中的应用 106

2.4.2 MATLAB在连续时间系统的频域分析中的应用 107

2.4.3 MATLAB在连续时间系统的s域分析中的应用 110

本章小结 112

习题 113

第3章 离散信号的时域和Z域分析 117

3.1离散信号的时域分析 118

3.1.1基本离散序列 118

3.1.2离散时间信号的基本运算 121

3.2离散信号的z域分析 126

3.2.1 z变换的定义及收敛域 126

3.2.2典型信号的z变换 129

3.2.3 z变换的性质 130

3.2.4逆z变换 134

3.2.5 z变换与拉普拉斯变换之间的关系 136

3.3基于MATLAB语言的离散信号分析 136

本章小结 139

习题 139

第4章 离散系统的时域和Z域分析 141

4.1离散时间系统及其数学模型 142

4.1.1离散时间系统的性质 142

4.1.2离散时间系统的描述 142

4.2离散时间系统的时域分析 144

4.2.1递推法 144

4.2.2卷积法 145

4.2.3系统的因果性和稳定性 146

4.3离散时间系统的z域分析 146

4.3.1系统对基本信号z”的零状态响应 146

4.3.2任意信号f （n）作用下的零状态响应 147

4.3.3差分方程的z域分析解法 147

4.3.4离散时间系统的稳定性和因果性 149

4.3.5离散时间系统的频率响应特性 149

4.4基于MATLAB语言的离散系统分析 152

本章小结 156

习题 157

第5章 离散时间信号的频域分析 159

5.1离散时间傅里叶变换（DTFT） 160

5.1.1离散时间傅里叶变换的定义 160

5.1.2离散时间傅里叶变换的性质 161

5.1.3 DTFT的对称性 163

5.1.4 ZT与DTFT的关系 166

5.2离散周期序列的傅里叶分析 167

5.3离散傅里叶变换 168

5.3.1离散傅里叶变换的定义 169

5.3.2 DFT与其他变换的关系 170

5.3.3离散傅里叶变换的基本性质 173

5.3.4用DFT计算线性卷积 181

5.4基于MATLAB语言的离散时间信号频域分析 186

5.4.1计算离散时间系统的DTFT 186

5.4.2离散时间傅里叶变换DTFT的性质 187

5.4.3 MATLAB在DFT中的应用 189

本章小结 191

习题 192

第6章 快速傅里叶变换 195

6.1直接计算DFT的问题及分解方法 196

6.1.1直接计算DFT的特点 196

6.1.2 DFT的分解方法 196

6.2时域抽取法基-2FFT算法 197

6.2.1基本原理 197

6.2.2 FFT的信号流图 198

6.2.3 DIT-FFT算法与直接计算 DFT运算量（计算复杂度）的比较 200

6.2.4 DIT-FFT的运算规律 201

6.3频域抽取法基-2FFT算法 202

6.4 IDTFT的高效算法——IFFT 205

6.5 FFT算法的应用 206

6.5.1实序列的FFT算法 206

6.5.2 FFT算法在相关运算中的应用 208

6.6基于MATLAB语言的快速傅里叶变换 209

本章小结 213

习题 214

第7章 滤波器的设计与应用 215

7.1概述 216

7.1.1理想滤波器及其分类 216

7.1.2滤波器的技术要求 217

7.2模拟滤波器的设计 218

7.2.1模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法 219

7.2.2巴特沃斯低通逼近（Butter-worth Approximation） 220

7.2.3高通、带通IIR数字滤波器设计 224

7.3 IIR数字滤波器设计 228

7.3.1冲激响应不变法 229

7.3.2双线性变换法 232

7.4 FIR数字滤波器设计 238

7.4.1线性相位FIR数字滤波器的条件和特点 238

7.4.2利用窗函数法设计FIR滤波器 242

7.5数字滤波器的基本结构 249

7.5.1数字滤波器结构的表示方法 250

7.5.2无限长脉冲响应IIR基本网络结构 251

7.5.3有限长脉冲响应FIR系统基本网络结构 254

7.6基于MATLAB语言的滤波器的设计 257

7.6.1应用MATLAB设计IIR数字滤波器 257

7.6.2应用MATLAB设计FIR数字滤波器 261

本章小结 263

习题 264

第8章 数字信号处理的实现和应用 267

8.1数字信号处理的实现 268

8.1.1数字信号处理系统的构成 268

8.1.2基于DSP芯片的数字信号处理的实现 269

8.1.3基于FPGA的数字信号处理的实现 272

8.2数字信号处理的应用 275

8.2.1使用基本模块的FIR滤波器设计 275

8.2.2使用Megacore函数的FIR滤波器设计 282

本章小结 288

习题 289

附录MATLAB基础知识 290

参考文献 311