数字信号处理 原理、实现与仿真 第2版PDF电子书下载

绪论 1

第1章 离散时间信号与系统 4

1. 1离散时间信号与序列运算 4

1.1.1离散时间信号及表示方式 4

1.1.2序列的运算 5

1.1.3序列的能量、周期性以及几种常用序列 10

1.2离散时间系统 15

1.2.1线性时不变系统 15

1.2.2单位冲激响应与系统响应 16

1.2.3因果与稳定系统 21

1.3连续时间信号的抽样 23

1.3. 1连续时间信号抽样的基本原理 23

1.3.2抽样定理与连续信号的恢复 25

1.4本章相关的MATLAB命令及应用 29

1.4.1离散时间信号的MATLAB表示 29

1.4.2离散时间信号运算的实现 30

1.4.3差分方程的MATLAB求解 35

1.4.4连续信号的离散与重构 36

小结 39

习题 40

第2章 离散时间系统的变换域分析——z变换 45

2.1z变换与z逆变换 45

2.1.1 z变换的定义与收敛域 45

2.1. 2 z逆变换 51

2. 1.3z变换的基本性质 58

2.2离散时间系统的系统函数与系统特性的描述 65

2.3系统的频率响应与系统滤波特性 68

2.4 z变换和拉氏变换的关系 72

2.5本章相关的MATLAB命令及应用 74

2.5.1z变换与z逆变换的MATLAB实现 74

2.5.2有理多项式的部分分式展开与多项式的乘除 75

2.5.3 MATLAB对系统的描述及各系统模型的转换 77

2.5.4离散LTI系统的时域响应与频率响应 81

小结 84

习题 85

第3章 离散时间系统的频域分析——傅里叶变换 88

3. 1非周期序列的傅里叶变换及性质 88

3.1.1非周期序列傅里叶变换 88

3. 1.2非周期序列傅里叶变换的性质 90

3.2周期序列的离散傅里叶级数（DFS）及性质 94

3.3有限长序列的离散傅里叶变换（DFT） 98

3.3. 1离散傅里叶变换（DFT）及性质 98

3.3.2圆周卷积与有限长序列的线性卷积的关系 108

3. 4频域抽样理论 111

3.5利用DFT对连续时间信号处理时应注意的问题 114

3.5. 1混叠失真与参数选择 114

3.5.2频谱泄漏 118

3.5.3栅栏效应 118

3.6本章相关的MATLAB命令及应用 121

3.6.1求系统幅度响应函数与相位响应函数 121

3.6.2傅里叶变换的MATLAB实现 122

小结 126

习题 126

第4章 数字滤波器的基本结构 130

4.1数字滤波器类型及结构表示方法 130

4.2无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的基本结构与特点 131

4.3有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的基本结构与特点 137

4.4数字滤波器的格型结构 139

4.4.1全零点FIR系统的格型结构 139

4.4.2全极点IIR系统的格型结构 141

4.4.3零极点IIR系统的格型结构 143

4.5本章相关的MATLAB命令及应用 144

4.5.1系统互联函数命令 145

4.5.2系统不同结构的实现 146

4.5.3系统格型结构的实现函数 149

小结 150

习题 151

第5章 快速傅里叶变换 154

5.1快速计算DFT的改进途径 154

5.2按时间抽选（DIT）的基-2 FFT算法 155

5. 2. 1 DIT-FFT算法的基本原理 155

5. 2. 2 DIT-FFT算法的特点 159

5.2.3按时间抽选的FFT算法的其他形式流图 162

5.3按频率抽选（DIF）的基-2 FFT算法 163

5. 3. 1 DIF-FFT算法的基本原理 163

5.3.2 DIF-FFT算法的特点 165

5.4离散傅里叶逆变换（IDFT）的快速算法 167

5.5数字信号处理的FFT实现 168

5.5.1线性卷积的FFT算法实现 168

5.5.2线性相关的FFT算法实现 174

5.6线性调频z变换（Chirp-z变换）算法 175

5.6.1基本原理 175

5.6.2线性调频z变换的快速算法 176

5.7本章相关的MATLAB命令及应用 177

小结 181

习题 181

第6章 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法 183

6.1数字滤波器的设计步骤 183

6.1.1理想数字滤波器的性能特性 183

6.1.2数字滤波器的技术指标 184

6.1.3数字滤波器设计的一般步骤 185

6.2模拟滤波器的数字化设计IIR数字滤波器 185

6.2. 1冲激响应不变法 186

6. 2.2双线性变换法 191

6.3频率变换法设计 IIR数字滤波器——模拟域频率变换法 196

6.3.1模拟低通滤波器变换成数字低通滤波器 197

6.3.2模拟低通滤波器变换成数字高通滤波器 198

6.3.3模拟低通滤波器变换成数字带通滤波器 201

6.3.4模拟低通滤波器变换成数字带阻滤波器 204

6.4频率变换法设计IIR数字滤波器——数字域频率变换法 207

6.5本章相关的MATLAB命令及应用 212

6.5.1冲激响应不变法设计函数 212

6.5.2双线性变换法设计函数 213

6.5.3频率变换设计法设计函数 214

小结 219

习题 219

第7章 有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的设计方法 223

7.1线性相位FIR数字滤波器的特点 223

7. 1. 1 FIR数字滤波器具有线性相位的条件 223

7.1.2线性相位FIR数字滤波器的幅度特点 226

7.1.3线性相位FIR数字滤波器零点分布特点 229

7. 2 FIR数字滤波器的窗函数设计法 229

7.2.1设计原理 229

7.2.2窗函数设计法的截断效应 231

7.2.3常用窗函数及选取原则 233

7.2.4窗函数法设计步骤 236

7.3频率抽样法设计FIR数字滤波器 239

7.3. 1设计原理 239

7.3.2频率抽样法的优化设计 240

7.3.3线性相位与抽样的约束 241

7.3.4频率抽样法的设计步骤 242

7. 4 IIR与FIR数字滤波器的比较 245

7.5本章相关的MATLAB命令及应用 246

7.5.1窗函数设计法的相关函数 246

7.5.2频率抽样法设计函数 248

7.5.3其他方法设计FIR数字滤波器的相关函数 252

小结 254

习题 254

第8章 多抽样率信号处理与多分辨率信号分析 256

8.1离散时间信号的抽取与内插 256

8.1.1抽取与内插的时域描述 256

8.1.2抽取与内插的频域描述 257

8.2抽取滤波器与内插滤波器 258

8.2. 1抽取滤波器 258

8.2.2内插滤波器 259

8.2.3有理数倍抽样率转换 260

8.2.4抽取滤波器的FIR结构和多相结构 260

8.2.5内插滤波器的FIR结构和多相结构 261

8.3正交镜像滤波器组 263

8.3. 1数字滤波器组 263

8.3.2正交镜像滤波器组 263

8.4离散小波变换 265

8.4.1连续小波变换 266

8.4.2二进小波变换与多分辨率分析 266

8. 4. 3 Mallat小波快速算法 268

8.5本章相关的MATLAB命令及应用 271

8.5. 1时域和频域抽样率的改变 272

8.5.2抽取器与内插器的设计 273

8.5.3滤波器组的设计 274

8.5.4离散小波变换与重构 275

小结 276

习题 277

第9章 离散信号处理系统设计分析及有限字长效应 278

9.1离散信号处理系统的设计分析与仿真 278

9.1.1离散信号处理系统的设计步骤 278

9.1.2离散信号处理系统设计分析实例 279

9.2数字信号处理中的有限字长效应 283

9.2.1二进制数的表示及误差基本概念 283

9.2.2定点制表示的量化误差 285

9.2.3 A/D转换的量化效应 288

9.2.4数字滤波器的系数量化效应 289

9. 2. 5 FFT算法的有限字长效应 293

9.3本章相关的MATLAB命令及应用 295

9. 3. 1 A/D转换量化噪声分析 295

9.3.2系数量化效应 296

小结 298

习题 298

附录A常用模拟低通滤波器设计方法 299

一、由幅度平方函数确定系统函数 299

二、巴特沃思低通逼近法 299

三、切比雪夫低通逼近法 305

四、椭圆滤波器 306

附录B MATLAB使用简介 307

一、MATLAB的工作环境 307

二、MATLAB的基本语法 310

2.1变量及其赋值 310

2.2运算符、复数运算及流程控制 312

2.3基本数学函数 313

2.4基本绘图命令与画图方法 314

三、MATLAB的基本操作命令与程序调试 320

参考文献 322