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目录 1

第1章概论 1

1.1 信号 1

1.2信号分析、信号处理 4

3.4.3部分分式展开法 11 5

1.3基本的连续信号 10

1.4连续时间信号的运算 16

思考与练习题 18

第2章信号分析和处理基础 20

2.1系统分析与信号 20

2.1.1连续时间系统的线性非移变特性 21

2.1.2连续信号的时域分解 22

2.1.3卷积法求系统零状态响应与卷积的性质 23

2.2周期信号的频谱分析——傅里叶级数 25

2.2.1正交函数 25

2.2.2三角函数形式的傅里叶级数 27

2.2.3指数形式的傅里叶级数 29

2.2.4信号的重构和吉伯斯现象 38

2.2.5周期信号的功率谱 42

2.3.1傅里叶变换 43

2.3非周期信号频谱分析——傅里叶变换 43

2.3.2典型非周期信号的频谱 46

2.3.3傅里叶变换的性质 50

4.9.1 用FFT实现快速卷积 1 59

2.4周期信号的傅里叶变换 66

2.4.1复指数、正弦、余弦信号的傅里叶变换 67

2.4.2一般周期信号的傅里叶变换 68

2.4.3周期信号与单周期脉冲信号频谱间的关系 69

2.5 能量谱 70

2.6抽样信号的傅里叶变换 74

2.6.1 时域抽样 74

2.6.2频域抽样 77

2.6.3抽样定理 78

思考与练习题 85

思考与练习题 1 85

第3章 离散时间序列及其z变换 90

3.1 离散时间信号——序列 90

3.1.1 序 列 90

3.1.2基本序列 91

3.1.3序列的运算 95

3.2.1 z变换的定义 97

3.2序列的z变换 97

3.2.2 z变换的收敛域 98

3.2.3典型离散时间信号（序列）的z变换 105

3.3 z变换的性质 107

3.4 z反变换 112

3.4.1 围线积分法 112

3.4.2幂级数展开法 113

思考与练习题 121

第4章 离散时间信号分析 124

4.1序列的傅里叶变换 124

4.2信号的傅氏变换、拉氏变换与z变换的关系 128

4.3离散傅里叶级数 131

4.3.1傅里叶变换在时域和频域中的对称规律 132

4.3.2离散傅里叶级数DFS 134

4.4离散傅里叶变换 137

4.4.1 离散傅里叶变换DFT定义式 137

4.4.2离散傅里叶变换DFT与序列傅里叶变换的关系 139

4.5离散傅里叶变换的性质 140

4.6.1 DFT直接运算的问题和改进思路 145

4.6快速傅里叶变换 145

4.6.2基2按时间抽取的FFT算法（时析型） 147

4.7 IDFT的快速算法 153

4.8 FFT的软件实现 153

4.9离散傅里叶变换的应用 159

4.9.2连续时间信号的数字谱分析 165

4.9.3 FFT在动态测试数据处理中的应用 173

4.10逆卷积 177

4.10.1时域逆卷积 177

4.10.2基于同态系统的逆卷积 179

4.10.3信号的倒谱分析 183

5.1.2离散系统的数学模型——差分方程的建立 191

5.1.1线性非移变离散系统 191

5.1线性非移变离散系统时域分析 191

第5章数字滤波基础 191

5.1.3离散系统时域分析 193

5.2离散系统的z域分析 202

5.2.1差分方程的z变换解法 202

5.2.2离散系统的系统函数 203

5.2.3离散系统的频率响应 206

5.3模拟滤波器的基本概念及其设计方法 215

5.3.1 基本概念 215

5.3.2信号通过线性系统无失真传输的条件 218

5.3.3滤波器的理想特性与实际特性 219

5.3.4模拟滤波器的一般设计方法 223

5.4模拟滤波器的设计 227

5.4.1 巴特沃思滤波器 227

5.4.2切比雪夫滤波器 235

5.4.3频率变换 244

思考与练习题 249

6.1数字滤波器的基本原理 252

第6章 数字滤波器 252

6.2 IIR数字滤波器设计 256

6.2.1 冲激响应不变法 256

6.2.2双线性变换法 263

6.2.3其他类型（高通、带通、带阻）IIR数字滤波器设计 271

6.2.4 IIR滤波器峰值最小的最佳设计 277

6.3 FIR数字滤波器设计 279

6.3.1 F1R数字滤波器的基本特征 280

6.3.2 窗口法设计FIR数字滤波器 287

6.3.3频率抽样法 293

6.3.4最优等波纹滤波器设计 302

6.4 滤波器设计和分析工具FDATool 308

6.5数字滤波器的实现 314

6.5.1 软件实现与硬件实现 315

6.5.2数字滤波器的结构 318

6.5.3有限字长对数字滤波器实现的影响 330

6.5.4数字滤波器类型选择原则 331

思考与练习题 332

7.1.1 随机信号 334

第7章随机信号分析基础 334

7.1 随机信号及其在时域的数字特征 334

7.1.2连续随机信号的数字特征 335

7.1.3各态历经连续随机信号的数字特征 340

7.1.4离散随机信号的数字特征 341

7.1.5各态历经离散随机信号的数字特征 344

7.2随机信号的频域描述 347

7.2.1 连续时间随机信号的功率谱分析 347

7.2.2离散时间随机序列的功率谱分析 350

7.2.3功率谱估计 355

7.3平稳随机信号通过线性系统的分析 361

7.3.1平稳随机信号通过线性连续系统 361

7.3.2平稳随机序列通过线性离散系统 365

7.3.3相干检测 368

7.3.4相关辨识 369

7.4非平稳状态的系统分析 373

7.5.1 确定性信号的相关函数 374

7.5 确定性信号的相关分析与检测 374

7.5.2信号的相关检测技术 379

7.6最小均方误差滤波技术简介 383

7.6.1维纳滤波 383

7.6.2卡尔曼滤波器 385

7.6.3 自适应滤波 387

思考与练习题 392

8.1 短时傅里叶变换及其时－频域分析 394

第8章现代信号处理技术导论 394

8.2小波变换基础及小波分析 398

8.2.1连续小波分析 399

8.2.2离散小波变换 402

8.2.3多分辨率分析 406

8.3实时信号处理及其系统概述 419

8.3.1实时的概念 419

8.3.2实时信号处理的结构 421

8.3.3折中设计 425

思考与练习题 440