数字信号处理及Matlab实现PDF电子书下载

第1章 离散时间信号与系统 1

1．1 离散时间信号 2

1．1．1 离散时间信号——序列 2

1．1．2 常用序列 2

1．1．3 序列的基本运算 3

1．1．4 序列的周期性 7

1．2 离散时间系统 8

1．2．1 离散时间系统的定义 8

1．2．2 离散时间系统的性质 8

1．3 线性移不变系统 10

1．3．1 线性移不变系统的定义 10

1．3．2 线性移不变系统的性质 10

1．4 常系数线性差分方程 11

1．5 连续时间信号的采样 12

1．5．1 抽样定理 12

1．5．2 信号的重建 14

1．6 MATLAB实例 15

1．7 习题 17

第2章 Z变换 20

2．1 Z变换的定义与收敛域 21

2．1．1 Z变换的定义 21

2．1．2 Z变换的收敛域 21

2．2 Z反变换 25

2．3 Z变换的定理与性质 31

2．4 序列Z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系 39

2．5 序列傅里叶变换及一些对称性质 42

2．5．1 序列傅里叶变换 42

2．5．2 序列傅里叶变换的一些对称性质 43

2．6 离散系统的系统函数和系统的频率响应 45

2．6．1 系统函数的定义 45

2．6．2 系统函数和差分方程的关系 45

2．6．3 离散系统的稳定性和因果性 46

2．6．4 系统的频率响应及其几何确定法 47

2．6．5 无限长单位冲激响应系统与有限长单位冲激响应系统 51

2．7 MATLAB实例 51

2．8 习题 55

第3章 离散傅里叶变换 57

3．1 几种傅里叶变换的关系 58

3．1．1 4种不同形式的傅里叶变换对 58

3．1．2 4种傅里叶变换的关系 61

3．2 周期序列的离散傅里叶级数 63

3．3 离散傅里叶级数的性质 65

3．3．1 线性 65

3．3．2 时域移位 65

3．3．3 频域移位 66

3．3．4 周期卷积和 66

3．4 有限长序列的离散傅里叶变换 69

3．5 离散傅里叶变换的基本性质 71

3．5．1 线性性质 71

3．5．2 序列的圆周（循环）移位性质 71

3．5．3 圆周卷积和性质 73

3．5．4 巴塞瓦尔定理 75

3．5．5 共轭对称性 75

3．5．6 圆周相关定理 78

3．6 离散傅里叶变换的应用 80

3．6．1 用DFT计算线性卷积 80

3．6．2 用DFT来逼近连续时间信号的傅里叶变换 83

3．6．3 DFT在谱分析中的常见问题及参数选择 85

3．7 MATLAB实例 89

3．8 习题 92

第4章 快速傅里叶变换 94

4．1 直接计算DFT的问题及改进的途径 95

4．2 按时间抽选的基－2FFT算法 96

4．2．1 算法原理 96

4．2．2 运算量分析 100

4．2．3 按时间抽选的FFT算法的特点 100

4．3 按频率抽选的基－2FFT算法 101

4．3．1 算法原理 101

4．3．2 按频率抽选法与按时间抽选法的异同 103

4．4 按时域抽选的基－4FFT算法 103

4．5 离散傅里叶反变换的快速计算方法 105

4．6 FFT的应用 106

4．6．1 线性卷积的快速计算 106

4．6．2 线性相关的快速计算 108

4．7 数字信号处理的实现 108

4．8 MATLAB实例 109

4．9 习题 111

第5章 IIR数字滤波器设计 113

5．1 数字滤波器的基本概念 114

5．1．1 数字滤波器的分类 114

5．1．2 滤波器的技术要求 115

5．1．3 相位延时和超前系统 115

5．2 模拟滤波器设计 118

5．2．1 模拟低通滤波器特性 118

5．2．2 巴特沃斯低通逼近 120

5．2．3 归一化原型滤波器设计 123

5．2．4 模拟高通、带通、带阻滤波器设计 124

5．3 冲激响应不变法 128

5．3．1 变换原理 128

5．3．2 混叠失真 129

5．3．3 模拟滤波器的数字化方法 129

5．3．4 优缺点 131

5．4 双线性变换法 131

5．4．1 变换原理 132

5．4．2 变换常数的选择 133

5．4．3 逼近情况 133

5．4．4 优缺点 134

5．4．5 模拟滤波器数字化方法 135

5．4．6 表格法完成双线性变换设计 136

5．5 IIR数字滤波器的直接设计法 137

5．6 IIR滤波器的基本结构 138

5．6．1 典范型结构 138

5．6．2 级联型结构 139

5．6．3 并联型结构 140

5．7 MATLAB实例 141

5．8 习题 143

第6章 FIR数字滤波器设计方法 145

6．1 FIR数字滤波器特性 146

6．1．1 线性相位条件 146

6．1．2 线性相位FIR滤波器的幅度特性 150

6．2 窗函数设计法 153

6．2．1 窗函数法设计FIR滤波器 153

6．2．2 常用窗函数 156

6．2．3 窗函数法的设计步骤与主要问题 163

6．2．4 FIR滤波器设计举例 163

6．3 FIR滤波器的基本结构 167

6．3．1 横截型结构 168

6．3．2 级联型结构 168

6．3．3 快速卷积型结构 169

6．3．4 线性相位FIR滤波器的结构 169

6．4 IIR与FIR数字滤波器的比较 171

6．5 MATLAB实例 172

6．5．1 FDATool 173

6．5．2 SPTool 176

6．6 习题 180

第7章 数字信号处理中的有限字长效应 183

7．1 有限字长效应引起的误差 184

7．2 数的表示方法 184

7．2．1 三种算术运算法 184

7．2．2 负数的表示方法 186

7．3 数值量化效应 187

7．4 数字滤波器的系数量化效应 190

7．4．1 系数量化对滤波器极点位置的影响 190

7．4．2 频率响应偏差的统计分析 194

7．5 数字滤波器运算中的有限字长效应 196

7．5．1 IIR滤波器定点运算舍入误差的统计分析 196

7．5．2 IIR滤波器定点加法运算的溢出问题 197

7．5．3 零输入极限环振荡和溢出振荡 197

7．6 FFT算法的有限字长效应 200

7．6．1 蝶形运算的统计模型 200

7．6．2 防止溢出和FFT输出的信噪比 201

7．7 习题 203

第8章 TMS320C54x系列数字信号处理器与实验 204

8．1 TMS320C54x系列数字信号处理器 205

8．1．1 TMS320系列数字信号处理器简介 205

8．1．2 数字信号处理器的结构特点 205

8．1．3 TMS320C54x数字信号处理器结构 206

8．2 CCS软件 210

8．2．1 CCS软件简介 210

8．2．2 CCS应用实例 220

8．3 数字信号处理器实验 230

8．3．1 FIR数字滤波器设计实验 230

8．3．2 IIR数字滤波器设计实验 233

8．3．3 自适应滤波器设计实验 235

8．3．4 正弦信号发生器设计实验 236

8．4 习题 237

参考文献 238