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绪论 1

第1章 离散时间信号与系统 2

1.1 离散时间信号——序列 3

1.1.1 序列的定义与表示 3

1.1.2 一些常用的时间序列 4

1.1.3 序列的运算 8

1.1.4 序列的周期性 25

1.1.5 序列的能量与功率 27

1.2 离散时间系统 28

1.2.1 线性系统 29

1.2.2 时不变系统 29

1.2.3 单位冲激响应 31

1.2.4 因果性 33

1.2.5 稳定性 33

1.2.6 可逆性 34

1.3 线性时不变系统性质 34

1.4 常系数线性差分方程 37

1.4.1 常系数线性差分方程形式 37

1.4.2 常系数线性差分方程的求解 38

1.4.3 边界条件对差分方程的影响 40

1.4.4 差分方程表示法的用途 44

1.5 信号的数字化处理 44

1.5.1 信号的采样 44

1.5.2 信号的恢复 49

1.6 系统的频率响应 51

本章小结 57

习题 57

第2章 z变换 62

2.1 z变换的定义和收敛域 63

2.1.1 z变换的定义 63

2.1.2 z变换的收敛域 66

2.2 z变换的性质 73

2.3 z反变换 79

2.3.1 查表法 80

2.3.2 幂级数展开法 80

2.3.3 围线积分法 82

2.3.4 部分分式法 85

2.4 利用z变换求解差分方程 86

2.5 系统函数 88

2.5.1 系统函数的定义 88

2.5.2 系统函数的收敛域 88

2.5.3 由系统函数的零、极点确定频率响应 90

本章小结 92

习题 93

第3章 离散傅里叶变换 98

3.1 傅里叶变换的几种形式 99

3.2 周期序列的离散傅里叶级数 100

3.2.1 离散傅里叶级数的定义 100

3.2.2 离散傅里叶级数的性质 103

3.3 有限长序列的离散傅里叶变换 105

3.3.1 离散傅里叶变换的定义 105

3.3.2 DFT、DTFT和z变换的关系 107

3.3.3 离散傅里叶变换的性质 109

3.4 利用DFT计算线性卷积 113

3.5 二维离散傅里叶变换 114

3.5.1 二维离散傅里叶变换的定义 114

3.5.2 二维离散傅里叶变换的性质 116

本章小结 116

习题 117

第4章 快速傅里叶变换 118

4.1 离散傅里叶变换存在的问题 119

4.2 按时间抽取的基－2 FFT算法 120

4.2.1 算法的推导 120

4.2.2 算法的讨论 124

4.3 按频率抽取基－2 FFT算法 125

4.4 运算量进一步减少的方法 129

4.5 IDFT的快速计算方法IFFT 129

4.6 分裂基FFT算法 130

4.6.1 基－4 FFT算法 131

4.6.2 分裂基算法 132

4.7 快速傅里叶变换的MATLAB程序实现 133

4.8 基于DFT和FFT的频谱分析 135

4.8.1 频谱分析的概念 135

4.8.2 频谱分析的参数选择 136

4.8.3 频谱分析中的误差问题 142

本章小结 144

第5章 数字滤波器的基本结构 146

5.1 数字系统的信号流图表示方法 147

5.2 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的基本结构 148

5.2.1 直接Ⅰ型 148

5.2.2 直接Ⅱ型 148

5.2.3 级联型 149

5.2.4 并联型 151

5.3 有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的基本结构 152

5.3.1 直接形式（横截型） 152

5.3.2 级联型 153

5.3.3 频率采样型 153

5.3.4 线性相位FIR滤波器 156

本章小结 158

习题 158

第6章 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器 159

6.1 引言 160

6.2 由模拟滤波器设计IIR数字滤波器 162

6.3 冲激响应不变法 166

6.4 双线性变换法 172

6.5 阶跃响应不变法 177

6.6 频率变换法 178

6.7 模拟频率变换法 180

6.7.1 模拟低通滤波器变换成数字高通滤波器 180

6.7.2 模拟低通滤波器变换成数字带通滤波器 184

6.7.3 模拟低通滤波器变换成数字带阻滤波器 189

6.8 数字频率变换法 195

6.9 应用实例 199

本章小结 215

习题 215

第7章 有限长单位冲激响应（FIR）滤波器 218

7.1 引言 219

7.2 线性相位FIR滤波器的特点 219

7.2.1 线性相位条件 219

7.2.2 线性相位的特点 221

7.2.3 零点特性 227

7.3 窗函数设计法 228

7.3.1 设计思想 228

7.3.2 各种窗函数 231

7.4 频率采样法 240

7.5 应用实例 246

本章小结 249

习题 249

第8章 数字信号处理器 251

8.1 数字信号处理器简介 252

8.2 DSP系统及其开发和应用 253

8.2.1 DSP系统构成 253

8.2.2 DSP系统的特点 253

8.2.3 DSP系统的设计过程 253

8.2.4 DSP芯片的应用 254

8.3 几种DSP芯片介绍 255

8.3.1 TMS320C5402 DSP芯片 255

8.3.2 TMS320VC5416 DSP 芯片 256

8.3.3 TMS320DM642 DSP芯片 258

8.3.4 TMS320LF2407芯片 259

8.3.5 TMS320F28027芯片 260

8.4 DSP系统常用实验平台 261

8.4.1 Code Composer Studio集成开发环境 261

8.4.2 TMS320C5402 DSK板 262

8.4.3 TMS320DM642 EVM板 263

8.4.4 网络开发工具包NDK 263

8.4.5 MATLAB/Simulink仿真软件 264

本章小结 264

第9章 DSP应用实例 265

9.1 DSP在语音处理中的应用 266

9.1.1 语音处理功能的总体设计 266

9.1.2 语音的采集和滤波器的理论设计 266

9.1.3 基于TMS320C5402 DSK的功能实现 271

9.2 DSP在运动目标跟踪中的应用 276

9.2.1 总体设计 276

9.2.2 MATLAB中仿真结果 277

9.2.3 系统在TMS320DM642EVM板上的设计实现 279

9.2.4 实验结果 281

9.3 CCS中对彩色图像的二值化处理 282

9.3.1 总体设计 282

9.3.2 实现过程 282

9.3.3 处理结果 285

9.4 DSP在乐谱图像处理中的应用 287

9.4.1 总体设计 287

9.4.2 实现过程 287

9.4.3 处理结果 291

9.5 FIR滤波器综合性设计应用实例 293

9.5.1 总体设计说明 293

9.5.2 滤波器参数选择 293

9.5.3 确定滤波器系数 294

9.5.4 生成输入的合成信号 295

9.5.5 实现DSP下的FIR程序 295

9.5.6 运行步骤及仿真结果 297

本章小结 299

参考文献 300