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第一章 离散时间信号与系统 5

§1-1 离散时间信号 5

一、序列的定义 5

二、常用序列 5

三、序列的周期性 7

四、序列的基本运算 7

五、任意序列的一般表示 8

六、序列的能量 8

§1-2 线性移不变离散时间系统 9

一、线性移不变系统 9

二、单位抽样响应 9

三、线性卷积 10

四、稳定性和因果性 13

五、常系数线性差分方程 14

六、IIR系统和FIR系统 16

§1-3 离散时间信号与系统的频域表示 17

一、频率响应 17

二、傅里叶变换和序列的频谱 17

三、线性卷积定理 19

四、傅里叶变换的性质 20

§1-4 离散时间系统的z域分析 22

一、差分方程的z域解法 23

二、系统函数 25

三、极、零点分布与系统特性 26

§1-5 连续时间信号的数字处理 29

一、信号的抽样与内插 30

二、连续时间系统的数字实现 33

习题 35

第二章 离散傅里叶变换 38

§2-1 离散傅里叶变换的概念、意义与性质 38

一、周期序列的傅里叶变换——离散傅里叶级数 38

二、有限长度序列的变换——离散傅里叶变换 46

三、离散傅里叶变换的性质 50

§2-2 离散傅里叶变换的快速算法——快速傅里叶变换 58

一、基-2时间抽取FFT算法 59

二、基-2频率抽取FFT算法 64

三、IDFT和实序列DFT的快速计算 67

四、其它FFT算法 69

五、快速傅里叶变换的软硬件实现 71

§2-3 离散傅里叶变换的应用 78

一、计算循环卷积和线性卷积 79

二、计算循环相关和线性相关 85

习题 88

第三章 数字滤波器 91

§3-1 滤波器的一般概念 91

一、滤波原理 91

二、数字滤波器分类 92

三、无失真传输条件和理想选频滤波器特性 93

四、数字滤波器设计步骤 95

§3-2 无限冲激响应数字滤波器设计 95

一、模拟低通滤波器特性 96

二、从模拟低通滤波器设计数字滤波器的方法 103

三、低通IIR数字滤波器设计 110

四、其它类型IIR数字滤波器设计 115

五、IIR数字滤波器的直接设计 118

六、IIR滤波器设计应用举例——采集数据降噪除噪 122

§3-3 有限冲激响应数字滤波器设计 123

一、线性相位FIR滤波器的特性 125

二、窗口设计法 130

三、频率抽样设计法 139

四、FIR与IIR滤波器比较及设计应用举例——声强分析仪网络设计 148

§3-4 数字滤波器的实现 150

一、1IR数字滤波器结构 151

二、FIR数字滤波器结构 153

三、数字滤波器的软件编程 156

四、数字滤波器的硬件实现 158

习题 163

第四章 数字谱分析 165

§4-1 确定性信号谱分析 165

二、用X（k）近似表示频谱时的基本关系 166

一、数据准备 166

三、三种误差 168

四、谱分析参数选取 169

§4-2 随机信号 170

一、随机序列的描述 171

二、随机信号的分类 173

三、各态历经随机序列的数字特征 174

四、功率谱密度函数 177

§4-3 相关分析和谱分析在仪器仪表中的应用 179

一、强背景噪声中的信号检测 179

二、系统特性测试 180

三、粒度测量 181

四、速度测量及仪器 182

五、旋转机械运行监测和故障诊断 183

六、相关分析和谱分析的其它应用 185

§4-4 随机信号谱估计概念及质量评价 186

§4-5 谱估计的相关方法 188

一、自相关函数估计的快速计算 189

二、互相关函数估计的快速计算 191

三、功率谱密度函数估计 192

§4-6 谱估计的周期图法 193

§4-7 谱分析仪——数字信号处理系统 196

习题 201

第五章 数字信号处理中的有限字长效应 203

§5-1 数的表示和运算对量化的影响 203

一、数制 203

二、码制 204

三、截尾效应与舍入效应 205

一、A/D转换量化误差的统计分析 207

§5-2 输入信号的量化误差 207

二、量化噪声对系统输出的影响 209

§5-3 数字滤波器的系数量化误差 211

一、系数量化对零、极点位置的影响 211

二、系数量化影响的统计分析 212

§5-4 数字滤波器的运算量化误差 214

一、定点运算中的有限字长效应 214

二、浮点运算中的有限字长效应 219

§5-5 FFT系统的量化误差分析 220

一、DFT计算中的量化效应 220

二、定点FFT算法中的量化效应 221

三、浮点FFT算法中的量化效应 224

四、FFT系统系数量化效应 225

习题 227

参考文献 227