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第1章 数字信号处理概述 1

1.1信号的分类 1

1.2数字信号处理 2

1.2.1信号处理 2

1.2.2数字信号处理基本概念 2

1.2.3数字信号处理的优点 2

1.3数字信号处理的应用 3

第2章 离散时间信号与系统 4

2.1连续时间信号的抽样 4

2.2基本序列及其序列的运算 8

2.2.1序列的表示方法 9

2.2.2常用的典型序列 10

2.2.3序列的运算 15

2.2.4序列及其序列运算的MATLAB函数列表 23

2.3线性移不变离散系统 23

2.3.1线性离散系统 23

2.3.2移不变离散系统 24

2.3.3线性常系数差分方程 24

2.3.4脉冲响应 27

习题 29

第3章 离散序列的两种傅里叶变换 32

3.1序列信号的周期性和频率 32

3.1.1序列的周期性 32

3.1.2序列的频率 33

3.2离散时间傅里叶变换分析 34

3.2.1离散时间傅里叶变换（DTFT）的定义 34

3.2.2离散时间傅里叶变换的性质 36

3.2.3用MATLAB计算DTFT 40

3.2.4用DTFT计算系统频率特性 47

3.3周期序列的离散傅里叶级数（DFS） 50

3.3.1 DFS的定义 51

3.3.2 DFS的性质 53

3.3.3用MATLAB计算DFS 54

3.4离散傅里叶变换（DFT）——有限长序列的离散频域表示 56

3.4.1 DFT的定义 56

3.4.2 DFT的性质 57

3.4.3频率域采样 68

3.4.4用MATLAB计算DFT和IDFT 70

3.4.5两种离散傅里叶变换（DTFT和DFT）的关系 75

3.4.6利用DFT计算线性卷积 77

习题 84

第4章 信号频谱的高效计算 88

4.1快速傅里叶变换（FFT） 88

4.1.1直接计算DFT的问题及改进的途径 88

4.1.2按时间抽选（DIT）的基-2FFT算法 88

4.1.3 DIT -FFT算法与直接计算DFT运算量的比较 92

4.1.4混合基和基四的FFT算法 92

4.1.5 IDFT的高效算法 94

4.2 FFT在信号频谱计算中的应用 95

4.2.1用FFT计算连续非周期信号的频谱 95

4.2.2用FFT计算连续周期信号的频谱 98

4.2.3用FFT计算有限长序列的频谱 103

4.3利用FFT实现FIR滤波器（快速卷积） 104

4.4利用FFT求相关（快速相关） 106

习题 107

第5章2变换 109

5.1 z变换的定义与收敛域 109

5.2 z变换的基本性质和定理 112

5.3 z反变换和差分方程的解 117

5.3.1 z反变换 117

5.3.2利用z变换解差分方程 127

5.4离散系统的系统函数及系统的频率响应 129

习题 135

第6章 数字滤波器结构 137

6.1数字滤波器结构的表示方法 137

6.2无限长单位冲激响应（IIR）滤波器结构 138

6.3有限长单位冲激响应（FIR）滤波器结构 149

6.4格型滤波器结构 155

习题 161

第7章FIR数字滤波器的设计 164

7.1数字滤波器的基本概念 164

7.1.1数字滤波器的分类 164

7.1.2数字滤波器的设计步骤 164

7.1.3数字滤波器的主要指标 165

7.1.4 FIR数字滤波器的特点 165

7.2线性相位FIR数字滤波器的特性 166

7.2.1线性相位的条件 166

7.2.2线性相位FIR滤波器的幅度特性 168

7.3四种FIR数字滤波器的MATLAB实现 171

7.4线性相位FIR滤波器的零点特性 173

7.5利用窗函数设计FIR滤波器 174

7.5.1窗函数设计FIR滤波器的原理 174

7.5.2常用的窗函数 178

7.5.3用窗函数设计FIR滤波器 188

7.6用频率取样法设计FIR滤波器 193

7.6.1频率取样法的基本设计步骤 194

7.6.2用频率取样法设计线性相位滤波器的条件 194

7.6.3用频率取样法设计线性相位滤波器的设计误差 195

7.7 FIR数字滤波器的最优化设计 199

7.7.1最优准则的确定 199

7.7.2用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器 200

习题 207

第8章 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法 209

8.1用模拟滤波器设计IIR数字滤波 209

8.2模拟滤波器的指标 209

8.3原型模拟滤波器特性 211

8.3.1巴特沃兹滤波器（Butterworth） 211

8.3.2切比雪夫滤波器 217

8.3.3椭圆滤波器（考尔滤波器） 222

8.4模拟-数字滤波器变换 225

8.4.1冲激响应不变法 226

8.4.2双线性变换法 233

8.5模拟滤波器的频带变换 238

8.5.1低通到低通的频带变换 239

8.5.2低通到高通的频带变换 239

8.5.3低通到带通的频带变换 240

8.5.4低通到带阻的频带变换 241

8.5.5用MATLAB实现频带变换 241

8.6数字滤波器的频带变换 243

8.6.1低通到低通的频带变换 243

8.6.2低通到高通的频带变换 244

8.6.3低通到带通的频带变换 244

8.6.4低通到带阻的频带变换 245

8.7 MATLAB中直接设计IIR数字滤波器的函数 248

8.8 IIR与FIR数字滤波器的比较 250

习题 250

第9章 数字信号处理仿真实验 253

9.1引言 253

9.2实验一 离散时间信号及系统的时域分析 253

9.3实验二 离散时间信号及系统的频域分析 259

9.4实验三 线性时不变离散时间系统的频域分析 262

9.5实验四FFT实现数字滤波 267

9.6实验五IIR滤波器三种结构的实现 272

9.7实验六FIR滤波器结构的实现 275

9.8实验七 用双线性变换法设计IIR数字滤波器 279

9.9实验八 用窗函数法设计FIR数字滤波器 280

9.10实验九 自适应滤波系统的设计与开发 283

第10章 数字信号处理综合应用 289

10.1应用一 语音数字滤波系统的设计 289

10.2应用二 脉冲压缩雷达静目标的探测仿真 291

10.3应用三 图像的频率域去噪处理 296

10.4应用四 电力系统谐波分析及仿真 299

参考文献 302