数字信号处理的原理与实现PDF电子书下载

绪论 1

1 离散时间信号与系统 4

1．1离散时间信号 4

1．2采样 5

1．3离散时间系统 8

1．3．1线性系统 9

1．3．2时不变系统 9

1．3．3线性时不变系统 9

1．3．4系统的稳定性与因果性 10

1．3．5系统的差分方程描述 11

1．4离散时间信号的傅氏变换（DTFT）与z变换 12

1．4．1离散时间信号的傅氏变换（DTFT） 12

1．4．2 z变换 13

1．4．3逆z变换 15

1．4．4 z变换的性质 15

1．4．6 Parseval定理 16

1．4．5 z变换与DTFT的关系 16

1．5系统函数 17

习题 20

实验一 熟悉MATLAB环境 23

附录 MATLAB简介 24

2 离散变换及其快速算法 29

2．1离散傅里叶变换（DFT） 29

2．1．1离散傅里叶级数（DFS） 29

2．1．2离散傅里叶变换（DFT） 32

2．2快速傅里叶变换（FFT） 40

2．2．1按时间抽取的FFT 41

2．2．2按频率抽取的FFT 45

2．2．3 N为组合数的FFT 48

2．2．4 Chirp-z变换 52

2．3．1用FFT计算IDFT 54

2．3关于FFT应用中的几个问题 54

2．3．2实数序列的FFT 55

2．3．3用FFT计算相关函数 56

2．3．4线性卷积的FFT算法 57

2．3．5利用FFT计算连续信号的频谱 60

2．3．6用FFT计算二维离散傅里叶变换 61

*2．4离散余弦变换（DCT） 62

2．4．1离散余弦变换的定义 62

2．4．2快速余弦变换（FCT） 64

习题 66

实验二 快速变换及其应用 70

3 无限长单位脉冲响应（IIR）滤波器的设计方法 73

3．1根据模拟滤波器来设计IIR滤波器 73

3．1．1脉冲响应不变法 74

3．1．2双线性变换法 77

*3．2常用模拟低通滤波器特性 78

3．2．1巴特沃兹（Butterworth）滤波器 79

3．2．2切比雪夫（Chebyshev）滤波器 80

3．2．3椭圆滤波器 82

3．3从模拟滤波器低通原型到各种数字滤波器的频率变换 83

3．3．1低通变换 83

3．3．2高通变换 85

3．3．3带通变换 86

3．3．4带阻变换 88

3．4从低通数字滤波器到各种数字滤波器的频率变换 89

3．4．1数字低通——数字低通 90

3．4．2数字低通——数字高通 90

3．4．3数字低通——数字带通 91

3．4．4数字低通——数字带阻 91

习题 92

实验三 IIR数字滤波器的设计 94

4 有限长单位脉冲响应（FIR）滤波器的设计方法 96

4．1线性相位FIR滤波器的特点 96

4．1．1线性相位的条件 96

4．1．2幅度特性 97

4．1．3零点特性 100

4．2窗口设计法 103

4．3频率采样设计法 111

4．4 FIR滤波器的最优化设计 115

4．4．1非线性最优法 115

4．4．2插值解法 117

4．4．3雷米兹（Remez）交替算法 117

4．5 IIR与FIR数字滤波器的比较 119

习题 119

实验四 FIR数字滤波器的设计 122

5．1．1数字网络的信号流图表示 124

5．1数字滤波器的结构 124

5 数字信号处理系统的实现 124

5．1．2 IIR滤波器的结构 126

5．1．3 FIR滤波器的结构 130

5．2量化与量化误差 135

5．2．1二进制数的表示 135

5．2．2定点制的量化误差 136

5．2．3 A/D变换的量化效应 138

5．2．4量化噪声通过线性系统 140

5．3有限字长运算对数字滤波器的影响 142

5．3．1 IIR滤波器的有限字长效应 142

5．3．2 FIR滤波器的有限字长效应 145

5．4系数量化对数字滤波器的影响 146

5．4．1极点位置灵敏度 147

5．4．2频率响应偏差的分析 149

5．5．1零输入极限环振荡 152

5．5极限环振荡 152

5．5．2大信号极限环振荡 154

5．6数字信号处理硬件 157

5．6．1数字信号处理器的发展概况 157

5．6．2 DSP的特点 159

5．6．3 TMS320系列数字信号处理器 160

5．6．4 TMS320C25的结构原理 163

5．6．5 TMS320C25的指令系统与软件设计 166

5．6．6 TMS320C5000的结构原理 168

5．6．7 TMS320C54x系列DSP的开发环境 171

习题 174

6 多采样率信号处理与离散小波（Wavelet）变换 179

6．1采样率降低——整数M倍抽取 179

6．2采样率提高——整数L倍内插 181

6．3过采样技术 184

6．4．2正交镜像滤波器组（QMF） 188

6．4正交镜像滤波器组（QMF） 188

6．4．1数字滤波器组的一般概念和定义 188

6．4．3 QMF滤波器组的FIR滤波器设计 190

6．5树状结构滤波器组 192

6．5．1倍频程分隔的分析滤波器组 192

6．5．2倍频程分隔的综合滤波器组 193

*6．6离散小波（Wavelet）变换 194

6．6．1多分辨率分析 194

6．6．2二进小波 195

*6．7小波变换与滤波器组 196

6．7．1利用分析滤波器组计算离散小波变换 196

6．7．2利用综合滤波器组计算逆离散小波变换 197

习题 199

参考文献 201