数字信号处理及应用PDF电子书下载

绪论 1

0.1 什么是数字信号处理 1

0.2　数字信号处理的特点 3

0.3 本课程的性质、任务和重点内容 4

第1章 离散时间信号与系统 6

1.1　模拟信号数字处理方法 6

1.1.1 采样定理 6

1.1.2 A/D转换器 10

1.1.3　采样信号的恢复 11

1.1.4 D/A转换器 13

1.2　离散时间信号——序列 18

1.2.1 常用的序列 19

1.2.2　序列的运算 24

1.3 离散系统 32

1.3.1 线性系统 33

1.3.2　时不变系统 33

1.3.3 线性时不变系统的串并联系统 35

1.3.4　系统的因果性与稳定性 37

1.3.5　系统的差分方程描述 39

1.4　离散时间傅里叶变换（DTFT） 43

1.4.1 离散时间傅里叶变换的定义 43

1.4.2　离散时间傅里叶变换的性质 45

1.5　z变换 52

1.5.1 z变换的定义及收敛域 52

1.5.2　z变换的主要性质 58

1.5.3　z逆变换 60

1.5.4　z变换与z逆变换的MATLAB实现 66

1.5.5　z变换、傅里叶变换、拉普拉斯变换的关系 69

1.6　离散时间系统的频域分析 72

1.6.1 系统函数 72

1.6.2　频率响应 76

本章小结 81

习题 83

第2章 离散傅里叶变换（DFT） 88

2.1　傅里叶变换的几种形式 88

2.2　离散傅里叶级数（DFS） 90

2.2.1 离散傅里叶级数的推导 90

2.2.2　离散傅里叶级数与z变换及DTFT之间的关系 95

2.2.3　离散傅里叶级数的性质 96

2.3　离散傅里叶变换（DFT） 98

2.3.1 从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换 98

2.3.2 离散傅里叶变换与z变换及DTFT之间的关系 103

2.3.3 离散傅里叶变换的性质 105

2.4　利用DFT进行频谱分析 119

2.4.1 频谱分析步骤及误差分析 119

2.4.2　频谱分析的参数选择 126

本章小结 127

习题 128

第3章 快速傅里叶变换（FFT） 131

3.1 引言 131

3.1.1 寻求DFT快速算法的必要性 131

3.1.2　减小DFT运算量的途径 132

3.2　时间抽取FFT算法 135

3.2.1 算法推导 135

3.2.2 时间抽取FFT算法的特点 140

3.3 频率抽取FFT算法 141

3.3.1 算法推导 141

3.3.2　频率抽取FFT算法的特点 144

3.4 IDFT的快速算法（IFFT） 146

3.4.1 IFFT算法 146

3.4.2　利用FFT程序求IFFT的方法 147

3.5　线性调频z变换（CZT）算法 148

3.5.1 基本原理 148

3.5.2 CZT算法的要点 149

3.5.3 CZT算法的特点 151

3.6 用MATLAB计算信号的DFT和IFFT 152

3.7　快速傅里叶变换的应用 157

3.7.1 用FFT计算线性卷积 157

3.7.2　用FFT计算线性相关 163

3.7.3 几个FFT应用实例 163

本章小结 169

习题 169

第4章　数字滤波网络 172

4.1 数字滤波器的表示方法 172

4.2 IIR数字滤波器的基本网络结构 173

4.2.1 直接型 173

4.2.2　级联型 174

4.2.3 并联型 175

4.3 FIR数字滤波器的基本网络结构 176

4.3.1 直接型 176

4.3.2　级联型 177

4.3.3　线性相位型 177

4.4 数字滤波器基本结构的MATLAB实现 178

4.4.1 IIR滤波器的MATLAB实现 178

4.4.2 FIR滤波器的MATLAB实现 181

本章小结 183

习题 184

第5章　滤波器设计原理 187

5.1 滤波器的基本概念 187

5.1.1 滤波原理 187

5.1.2　滤波器的种类 188

5.1.3　对滤波器的技术要求 189

5.1.4　滤波器的设计过程 191

5.2　模拟低通滤波器的设计 191

5.2.1 Butterworth逼近 191

5.2.2　Chebyshev逼近 196

5.3 模拟高通、带通及带阻滤波器的设计 204

5.3.1 模拟高通滤波器的设计 204

5.3.2　模拟带通滤波器的设计 205

5.3.3　模拟带阻滤波器的设计 208

本章小结 211

习题 211

第6章　IIR数字滤波器的设计 213

6.1 用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器 213

6.1.1 设计的基本思想 213

6.1.2　模拟与数字滤波器的转换关系 213

6.2 用双线性变换法设计IIR数字滤波器 217

6.2.1　双线性变换 218

6.2.2 数字低通IIR滤波器的设计 219

6.3 数字高通、带通及带阻IIR滤波器的设计 221

6.3.1 模拟-数字-数字变换法 222

6.3.2　模拟-模拟-数字变换法 224

本章小结 230

习题 231

第7章 FIR数字滤波器的设计 233

7.1 线性相位FIR滤波器的基本特性 233

7.1.1　线性相位条件 233

7.1.2　线性相位条件对h（n）的要求 233

7.1.3 线性相位FIR滤波器的频率特性 235

7.1.4 线性相位FIR滤波器的零点分布 239

7.2 窗函数加权设计FIR滤波器 240

7.2.1　设计的基本思想 240

7.2.2　窗函数的功能与选择 241

7.2.3　窗函数加权设计方法 245

7.3 频率采样法设计FIR滤波器 252

7.3.1　设计的基本思想 252

7.3.2　线性相位约束条件 253

7.3.3　滤波器的频率响应 253

7.4 IIR与FIR数字滤波器的比较 256

7.4.1　性能上比较 256

7.4.2　结构上比较 256

7.4.3　设计方法上比较 257

本章小结 257

习题 257

第8章　数字信号处理的实现及应用 260

8.1 概述 260

8.1.1 数字信号处理的实现 260

8.1.2 DSP芯片及其主要特点 261

8.1.3 DSP芯片的分类 263

8.1.4 DSP芯片的主要技术指标 263

8.1.5 DSP的应用 264

8.2　DSP系统 265

8.2.1 典型的DSP系统组成 265

8.2.2　DSP系统的特点 266

8.2.3 DSP系统的设计过程 267

8.2.4 DSP芯片的选择 268

8.3　DSP产品简介 269

8.4　DSP的硬件结构 270

8.4.1　’C54x的基本结构 271

8.4.2　’C54x的中央处理器 279

8.4.3　’C54x的存储空间结构 285

8.4.4　’C54x的片内外设电路 290

8.5　DSP的软件体系 292

8.5.1　’C54x的指令格式 292

8.5.2　’C54x指令的寻址方式 296

8.5.3 ’C54x的指令集 306

8.6　DSP应用举例 330

8.6.1 FIR滤波器的DSP实现 330

8.6.2　IIR滤波器的DSP实现 336

8.6.3　快速傅里叶变换的DSP实现 339

8.6.4　幅度调制（AM）的DSP实现 347

本章小结 349

习题 350

附录 常用MATLAB滤波器分析设计函数 351

参考文献 357