数字信号处理精要 英文版PDF电子书下载

1 What Is Digital Signal Processing？ 1

The Phantom Technology 1

What Is a Signal？ 2

Analog and Digital Signals 3

Digital Signal Processing 3

What You Should Remember 5

2 Analog Signals 7

What Is an Analog Signal？ 7

A Temperature Analog Signal 7

An Audio Analog Signal 8

An Electrical Analog Signal 10

What Is an Electrical Voltage？ 10

Sinusoidal Wave Voltages 13

Other Useful Periodic Analog Signals 19

A Human Speech Analog Signal 21

What You Should Remember 22

3 Frequency and the Spectra of Analog Signals 25

Frequency 25

Cycles per Second 26

Radians per Second 28

The Concept of Spectrum 29

Analog Signal Spectra 30

A Composite-Signal Spectral Example 32

Harmonics 34

Harmonic Distortion 37

Bandwidth 39

The Other Bandwidth 42

What You Should Remember 42

4 Digital Signals and How They Are Generated 43

What Is a Digital Signal？ 43

The Notion of Digital 43

Digital Signals：Definition＃1 44

Digital Signals：Definition＃2 45

How Digital Signals Are Generated 48

Digital Signal Generation by Observation 48

Digital Signal Generation by Software 48

Digital Signal Generation by Sampling an Analog Signal 49

The Sample Rate of a Digital Signal 52

A Speech Digital Signal 53

An Example of Digital Signal Processing 55

Another Example of Digital Signal Processing 57

Two Important Aspects of Sampling Analog Signals 61

Sample Rate Restriction 62

Analog-to-Digital Converter Output Numbers 62

Sample Rate Conversion 63

Decimation 63

Interpolation 63

What You Should Remember 66

5 Sampling and the Spectra of Digital Signals 67

Analog Signal Spectra—A Quick Review 67

How Sampling Affects the Spectra of Digital Signals 71

The Mischief in Sampling Oscillating Quantities 73

Sampling Analog Sine Wave Voltages 76

Why We Care about Aliasing 80

The Spectrum of a Digital Sine Wave Signal 82

The Spectrum of a Digital Voice Signal 85

The Spectrum of a Digital Music Signal 86

Anti-Allasing Filters 89

Analog-to-Digital Converter Output Numbers 93

What You Should Remember 94

6 How We Compute Digital Signal Spectra 95

Computing Digital Spectra 95

The Discrete Fourier Transform 96

The Fast Fourier Transform 96

A Spectral Computation Example 97

The Computations 97

What the Computations Mean 103

A Spectral Analysis Example 103

What You Should Remember 106

7 Wavelets 107

The Fast Fourier Transform（FFT）—A Quick Review 107

The Continuous Wavelet Transform（CWT） 109

Undecimated or Redundant Discrete Wavelet Transforms（UDWT/RDWT） 114

Conventional（Decimated）Discrete Wavelet Transforms（DWT） 114

What You Should Remember 117

8 Digital Filters 119

Analog Filtering 119

Generic Filter Types 121

Digital Filtering 122

What You Should Remember 126

9 Binary Numbers 127

Number Systems 128

Decimal Numbers,a Base-10 Number System 128

A Base-4 Number System 129

Binary Numbers,a Base-2 Number System 130

Using Binary Numbers at Home 132

Binary Data 133

Why Use Binary Numbers？ 134

Digital Hardware Is Easy to Build 134

Binary Data Is Resistant to Degradation 135

Binary Numbers and Analog-to-Digital Converters 136

Wnat You Should Remember 139

A Scientific Notation 141

B Decibels 145

Decibels Used to Describe Sound Power Values 146

Decibels Used to Measure Earthquakes 147

Decibels Used to Describe Signal Amplitudes 149

Decibels Used to Describe Filters 153

C AM and FM Radio Signals 155

AM Radio Signals 155

FM Radio Signals 157

Comparing AM and FM Radio 159

D Binary Number Formats 161

Unsigned Binary Number Format 161

Sign-Magnitude Binary Number Format 162

Two's Complement Binary Number Format 163

Offset Binary Number Format 165

Alternate Binary Number Notation 166

Octal Binary Number Notation 166

Hexadecimal Binary Number Notation 166

Glossary 169

第1章 什么是数字信号处理 1

幻影技术 1

什么是信号 2

模拟信号和数字信号 3

数字信号处理 3

本章要点 5

第2章 模拟信号 7

什么是模拟信号 7

温度模拟信号 7

音频模拟信号 8

电子模拟信号 10

什么是电压 10

正弦电压 13

其他有用的周期模拟信号 19

人类语音模拟信号 21

本章要点 22

第3章 模拟信号的频率和频谱 25

频率 25

频率的定义 26

频率的表示 28

频谱的概念 29

模拟信号频谱 30

一个复合信号频谱的例子 32

谐波 34

谐波失真 37

带宽 39

带宽的其他定义 42

本章要点 42

第4章 数字信号及其产生方式 43

什么是数字信号 43

数字的概念 43

数字信号定义Ⅰ 44

数字信号定义Ⅱ 45

数字信号的产生方式 48

通过观察产生数字信号 48

通过软件产生数字信号 48

通过采样模拟信号产生数字信号 49

数字信号的采样率 52

语音数字信号 53

数字信号处理例子1 55

数字信号处理例子2 57

模拟信号采样的两个重要方面 61

采样率限制 62

模-数转换器输出数字 62

采样率变换 63

抽取 63

内插 63

本章要点 66

第5章 数字信号的采样和频谱 67

模拟信号的频谱——快速回顾 67

采样如何影响数字信号的频谱 71

周期振荡信号的采样 73

对模拟正弦电压波的采样 76

我们为什么要关心混叠 80

数字正弦信号的频谱 82

数字语音信号的频谱 85

数字音乐信号的频谱 86

抗混叠滤波器 89

模-数转换器输出数字 93

本章要点 94

第6章 如何计算数字信号的频谱 95

计算数字频谱 95

离散傅里叶变换 96

快速傅里叶变换 96

频谱计算实例 97

计算实例 97

相关运算的含义 103

频谱分析实例 103

本章要点 106

第7章 小波 107

快速傅里叶变换——快速回顾 107

连续小波变换 109

非抽取小波变换或冗余离散小波变换 114

传统／采样离散小波变换 114

本章要点 117

第8章 数字滤波器 119

模拟滤波 119

常见滤波器类型 121

数字滤波 122

本章要点 126

第9章 二进制数 127

计数系统 128

十进制计数系统 128

四进制计数系统 129

二进制计数系统 130

二进制数的应用 132

二进制数 133

为什么使用二进制数 134

构建数字式硬件比较容易 134

二进制数的可靠性高 135

二进制数和模-数转换器 136

本章要点 139

附录A 科学计数法 141

附录B 分贝 145

用分贝来描述声音功率值 146

分贝在地震测量中的应用 147

用分贝描述信号的幅值 149

用分贝描述滤波器 153

附录C 调幅和调频广播信号 155

调幅广播信号 155

频率调制无线电信号 157

比较调幅和调频收音机 159

附录D 二进制数格式 161

无符号二进制数格式 161

原码二进制数格式 162

补码二进制数格式 163

移码二进制数格式 165

其他二进制数表示法 166

八进制记数法 166

十六进制记数法 166

术语表 169