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目录 1

第一章　导论和数学基础 1

§1-0　引言 1

§1-1　离散信号与系统 3

1-1-1　序列——时域离散信号 3

1-1-2　线性移不变离散系统 5

1-1-3　时域表示——差分方程 7

1-1-4　频域表示——频率响应 10

1-1-5　取样和内插 16

1-2-1　z正变换 19

§1-2　z变换 19

1．z变换的定义 20

2．常用序列的z变换 21

3．z变换的收敛区域与序列的关系 22

1-2-2　z反变换 27

1．围线积分与极点留数法 28

2．幂级数展开法 30

3．部分分式展开法 31

1-2-3　z变换的性质 31

1．线性特性 31

2．移序特性 32

4．z变换的微分特性 33

3．收敛区域移动特性 33

6．序列卷积特性 34

5．初值特性 34

7．序列乘积特性 36

1-2-4　z域表示——系统函数 37

§1-3　离散傅里叶变换 39

1-3-1　离散周期序列和离散傅里叶级数 41

1．离散傅里叶级数 41

2．D.F.S.与z变换的关系 44

3．D.F.S.的主要性质 45

1．离散傅里叶变换 48

1-3-2　有限长度序列和离散傅里叶变换 48

2．D.F.T.的主要性质 49

3．用D.F.T.计算序列的线性卷积 57

复习思考题 59

习题 60

参考文献 63

第二章　数字滤波器 64

§2-0　引言 64

§2-1　无限冲激响应数字滤波器 66

2-1-1　从模拟滤波器设计数字滤波器的方法 66

1．微商-差商变换法 67

2．冲激响应不变变换法 71

3．双线性变换法 76

4．匹配z变换法 81

2-1-2　常用模拟滤波器的特性 81

1．巴特沃兹滤波器 82

2．切比雪夫滤波器 84

3．椭圆滤波器 89

2-1-3　几种常用I.I.R.数学滤波器的设计 90

1．巴特沃兹数字滤波器 90

2．切比雪夫数字滤波器 100

2-1-4　低通至其它型类的变换 104

§2-2　有限冲激响应数字滤波器 109

2-2-1　窗口设计法 112

1．矩形窗口 117

2．其它形状窗口 120

3．可调整窗口 124

2-2-2　频率取样设计法 134

§2-3　数字滤波器的计算机辅助设计 134

2-3-1 I.I.R.数字滤波器的计算机辅助设计 135

1．最小均方差设计法 137

2．最小p方差设计法 137

3．最小方差逆设计法 139

2-3-2　F.I.R.数字滤波器的计算机辅助设计 140

1．解非线性方程组法 142

2．反复试验法 144

§2-4　数字滤波器的实现 146

2-4-1　滤波器的流图表示与结构形式 146

1．I.I.R.数字滤波器 146

2．F.I.R.数字滤波器 148

2-4-2　数的表示及其运算对量化的影响 151

1．数的表示及其运算 151

2．数的量化误差 154

2-4-3　模拟信号取样中的量化噪声 158

1．舍入法 159

2．补码截尾法 160

3．原码截尾法 160

2-4-4　实例 162

复习思考题 166

习题 167

参考文献 170

第三章　数字谱分析 172

§3-0　引言 172

3-1-1　库利-图基算法 173

§3-1　快速傅里叶变换 173

3-1-2　桑德-图基算法 181

3-1-3　任意基数的F.F.T.算法 181

3-1-4　快速傅里叶变换的实现 185

1．基数2的F.F.T.的实现 185

2．基数大于2的F.F.T.的实现 187

3．W.F.T.A.法 191

§3-2　确定性信号序列的谱分析 194

3-2-1　滑动滤波器型谱分析器 195

3-2-2 F.F.T.型谱分析器 200

3-2-3　Chirp滤波型谱分析器 202

3-2-4　CZT谱分析器 203

3-2-5　分段快速卷积法 209

1．重叠相加法 209

2．重叠储存法 211

§3-3　离散随机信号 214

3-3-1　随机信号及其分类 214

3-3-2　平均 216

3-3-3　概率函数 217

3-3-4　相关函数和协方差 219

3-3-5　功率谱密度 221

3-3-6　线性系统对随机信号的响应 224

§3-4　随机信号序列的谱分析 228

3-4-1　快速相关法 231

3-4-2　周期图法 241

复习思考题 247

习题 249

参考文献 251

§4-1　二维离散信号和系统 253

4-1-1　二维离散信号 253

§4-0　引言 253

第四章　二维数字信号处理 253

4-1-2　二维离散系统 254

4-1-3　二维差分方程 257

4-1-4　频域分析 258

4-1-5　二维信号的取样 260

§4-2　二维z变换 261

4-2-1　二维z变换的定义 261

4-2-2　二维z变换的性质 263

§4-3　二维离散傅里叶变换 264

4-3-1　二维离散傅里叶变换的定义 265

4-3-2　二维离散傅里叶变换的性质 267

4-4-1　二维无限冲激响应滤波器 268

§4-4　二维数字滤波器 268

4-4-2　二维有限冲激响应滤波器 278

§4-5　同态信号处理 290

4-5-1　广义迭加原理 290

4-5-2　乘法同态系统 292

4-5-3　卷积同态系统 294

4-5-4　复倒谱的性质 298

§4-6　应用举例 302

4-6-1　数字图像处理 302

4-6-2　话音信号处理 308

复习思考题 312

习题 313

参考文献 316

第五章　数字处理仪器与测量方法 317

§5-0 引言 317

§5-1　F.F.T.信号分析系统 317

5-1-1　仪器的性能指标 318

5-1-2　仪器的工作原理 320

1．奇型离散傅里叶变换 320

2．相关函数 323

3．卷积 325

5．其它 328

4．功率谱 328

5-1-3　仪器的硬件结构 329

1．总体结构 330

2．运算器 330

3．变址器 333

4．控制器 335

5．存储器和接口 338

5-1-4　F.F.T.信号分析仪的发展动向 339

§5-2　直接计算法数字式频率综合器 340

5-2-1　工作原理 341

5-2-2　实际考虑与实例 347

§5-3　伪随机序列发生器 352

5-3-1　m序列的产生方法 353

5-3-2　m序列的随机特性 357

5-3-3　m序列在有关领域中的应用 362

§5-4　频率稳定度的频域自动测量 364

5-4-1　工作原理 365

5-4-2　测量系统 372

5-4-3　测量方法的改进 374

复习思考题 378

参考文献 378

名词索引 381