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绪论 1

目录 1

第1章　离散时间信号与系统 7

1.1　离散时间信号——序列 7

1.1.1　常用的序列 8

1.1.2　序列运算及其常用关系式 11

1.1.3　几个有用的结果 16

1.2　离散系统 16

1.2.2　时不变系统 17

1.2.1　线性系统 17

1.2.3　系统的因果性与稳定性 19

1.2.4　系统的差分方程描述 20

1.3　离散时间傅里叶变换（DTFT） 24

1.3.1　离散时间傅里叶变换的定义 24

1.3.2　离散时间傅里叶变换的性质 25

1.3.3　线性时不变系统的频率响应 26

1.4.1 z变换的定义及收敛域 27

1.4　离散信号的z变换 27

1.4.2 z变换的主要性质 35

1.4.3 z反变换 38

1.4.4　离散时间系统的z域表示 44

1.5　模拟信号的采样与恢复 48

1.5.1　理想采样 48

1.5.2　理想采样信号的频谱 50

1.5.3　采样的恢复 54

1.5.4　由采样信号序列重构带限信号 54

本章小结 55

习题 57

第2章 离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT） 62

2.1　离散傅里叶级数（DFS） 62

2.1.1　离散傅里叶级数的推导 62

2.1.2　离散傅里叶级数的性质 67

2.2.1　从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换 70

2.2　离散傅里叶变换（DFT） 70

2.2.2 DFT与DTFT、z变换之间的关系 74

2.2.3　离散傅里叶变换的性质 76

2.3　快速傅里叶变换（FFT） 89

2.3.1 DFT快速算法的必要性与可能性 89

2.3.2　时间抽取FFT算法 92

2.3.3　频率抽取FFT算法 104

2.3.4　IDFT的快速算法（IFFT） 107

2.3.5　线性卷积的快速算法 109

2.3.6　利用FFT进行频谱分析 115

本章小结 124

习题 125

第3章　数字滤波网络 129

3.1　数字滤波器的表示方法 129

3.2 IIR数字滤波器的基本网络结构 129

3.2.1　直接型 130

3.2.2　级联型 131

3.2.3　并联型 132

3.3 FIR数字滤波器的基本网络结构 132

3.3.1　直接型 133

3.3.2　级联型 133

3.3.3　线性相位型 134

本章小结 135

习题 136

第4章　滤波器设计原理 138

4.1　滤波器的基本概念 138

4.1.1　滤波原理 138

4.1.2　滤波器的种类 139

4.1.3　对滤波器的技术要求 140

4.1.4　滤波器的设计过程 141

4.2　模拟低通滤波器的设计 142

4.2.1　巴特沃思（Butterworth）逼近 143

4.2.2　切比雪夫（Chebyshev）逼近 147

4.3　模拟高通、带通及带阻滤波器的设计 154

4.3.1　模拟高通滤波器的设计 154

4.3.2　模拟带通滤波器的设计 156

4.3.3　模拟带阻滤波器的设计 158

本章小结 160

习题 160

第5章　IIR数字滤波器的设计 162

5.1　用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器 162

5.1.1　设计的基本思想 162

5.1.2　模拟与数字滤波器的转换关系 162

5.2　用双线性变换法设计IIR数字滤波器 166

5.2.1　双线性变换 166

5.2.2　数字低通IIR滤波器的设计 168

5.3　数字高通、带通及带阻IIR滤波器的设计 169

5.3.1　模拟—数字—数字变换法 170

5.3.2　模拟—模拟—数字变换法 172

本章小结 176

习题 177

第6章　FIR数字滤波器的设计 180

6.1　线性相位FIR滤波器的基本特性 180

6.1.1　线性相位条件 180

6.1.2　线性相位条件对h（n）的要求 181

6.1.3　线性相位FIR滤波器的频率特性 182

6.1.4　线性相位FIR滤波器的零点分布 187

6.2　窗函数加权设计FIR滤波器 188

6.2.1　设计的基本思想 188

6.2.2　窗函数的功能与选择 189

6.2.3　窗函数加权设计方法 194

6.3　频率采样法设计FIR滤波器 199

6.3.1　设计的基本思想 199

6.3.2　线性相位约束条件 200

6.3.3　滤波器的频率响应 201

6.4.1　性能比较 203

6.4 IIR与FIR数字滤波器的比较 203

6.4.2　结构比较 204

6.4.3　设计方法比较 204

本章小结 204

习题 205

第7章　数字信号处理的实现及应用 208

7.1　数字信号处理的实现 208

7.2　数字信号处理器的应用 209

7.3　DSP系统 210

7.3.1　典型的DSP系统组成 210

7.3.2 DSP系统的特点 211

7.3.3 DSP系统的设计过程 213

7.4 DSP芯片 214

7.4.1 DSP芯片的出现及发展 214

7.4.2 DSP芯片的分类 214

7.4.3 DSP芯片的特点 215

7.4.4　如何选择DSP芯片 216

7.5 TI公司的芯片 218

7.5.1 定点芯片 218

7.5.2　浮点芯片 220

7.5.3　指令系统 222

7.6 DSP芯片的开发工具 228

7.6.1　代码生成工具 228

7.6.2　代码调试工具 230

7.7 DSP实现与应用实例 231

7.7.1　幅度调制（AM）的DSP实现 231

7.7.2 FIR滤波器的DSP实现 234

7.7.3 IIR滤波器的DSP实现 236

7.7.4 FFT的DSP实现 240

本章小结 243

习题 244

参考文献 246

附录　TMS320C30指令系统 248