上篇 数字信号处理技术的理论基础第1章 连续时间信号分析1.1 概述 3
1.2 连续时间信号的时域分析 3
1.2.1 信号的分类 4
1.2.2 典型信号 6
1.2.3 信号的基本运算 8
1.2.4 奇异信号 14
1.2.5 信号的分解 17
1.2.6 线性相关 18
1.3 连续时间信号的频域分析 19
1.3.1 周期信号的频谱 19
1.3.2 非周期信号的频谱 24
1.3.3 傅里叶变换的基本性质 26
1.3.4 周期信号的傅里叶变换 30
1.3.5 信号的能量谱和功率谱 32
1.4 采样及采样定理 33
1.4.1 时域采样 33
1.4.2 频域采样 36
1.5 连续时间信号的s域分析 37
1.5.1 双边拉氏变换及其收敛域 37
1.5.2 单边拉氏变换及其基本性质 38
1.5.3 单边拉氏反变换 40
1.5.4 由X（s）的零、极点分布确定信号的时域特性 43
1.5.5 单边拉氏变换与傅里叶变换的关系 45
习题和实验指导 46
第2章 连续时间系统分析 50
2.1 概述 50
2.1.1 信号与系统的关系 50
2.1.2 系统分析 50
2.2 线性时不变连续时间系统的时域分析 51
2.2.1 线性时不变连续时间系统 51
2.2.2 线性时不变连续时间系统的响应 53
2.3 线性时不变连续时间系统的s域分析 59
2.3.1 用单边拉氏变换求系统的响应 59
2.3.2 系统函数 60
2.4 线性时不变连续时间系统的频域分析 64
2.4.1 系统的频率响应特性 64
2.4.2 系统的滤波特性 66
2.5 无失真传输 71
2.5.1 失真的概念 71
2.5.2 无失真传输的条件 71
习题和实验指导 72
第3章 离散时间信号与系统时域分析3.1 概述 76
3.1.1 数字信号处理系统的基本组成 76
3.1.2 数字信号处理的主要特点 77
3.1.3 数字信号处理的学科概貌 78
3.2 离散时间信号的时域分析 79
3.2.1 离散时间信号——序列 79
3.2.2 序列的基本运算 79
3.2.3 典型序列 85
3.2.4 序列的周期性 88
3.2.5 共轭对称序列和共轭反对称序列 89
3.3 线性移不变离散时间系统时域分析 90
3.3.1 线性移不变离散时间系统 90
3.3.2 单位采样响应 93
3.3.3 线性移不变离散时间系统的完全响应 94
习题和实验指导 97
第4章 离散时间信号与系统频域分析4.1 z变换 100
4.1.1 z变换的定义及其收敛域 100
4.1.2 z变换的基本性质和定理 105
4.1.3 z反变换 109
4.2 离散时间信号的频域分析 114
4.2.1 序列的z变换与连续时间信号的拉氏变换之间的关系 114
4.2.2 序列的傅里叶变换 117
4.2.3 序列傅里叶变换的性质 117
4.3 线性移不变离散时间系统的z域分析 119
4.3.1 系统函数 119
4.3.2 IIR系统与FIR系统 121
4.3.3 系统响应的z域求解 122
4.4 线性移不变离散时间系统的频域分析 124
4.4.1 系统的频率响应特性 124
4.4.2 全通系统与最小相位系统 129
习题和实验指导 132
第5章 离散时间信号与系统数字频域分析5.1 时域-频域的周期-离散对应关系 135
5.1.1 连续时间非周期信号的傅里叶变换 135
5.1.2 连续时间周期信号的傅里叶级数 135
5.1.3 非周期序列的傅里叶变换 136
5.1.4 周期序列的离散傅里叶级数 136
5.2 离散傅里叶级数 137
5.3 离散傅里叶变换及其性质 139
5.3.1 离散傅里叶变换 139
5.3.2 DFT与DTFT及z变换的关系 141
5.3.3 离散傅里叶变换的性质 143
5.4 DFT的快速算法——快速傅里叶变换 148
5.4.1 减少DFT运算量的基本途径 148
5.4.2 按时间抽取的基-2 FFT算法 150
5.4.3 按频率抽取的基-2 FFT算法 155
5.4.4 离散傅里叶反变换的快速算法 157
5.4.5 进一步减少运算量的措施 158
5.4.6 其他FFT算法 160
5.5 用DFT计算线性卷积和 165
5.5.1 圆周卷积和与线性卷积和的关系 165
5.5.2 线性卷积和的分段计算法 166
5.6 用DFT对连续时间信号及其频谱的近似分析 169
5.6.1 用DFT近似分析连续时间信号的频谱 169
5.6.2 用IDFT近似分析连续时间信号 170
5.6.3 用DFT近似分析连续时间信号频谱时出现的问题 171
5.7 多采样率信号处理 173
5.7.1 序列的抽取 174
5.7.2 抽取与插值相结合的采样率转换 176
5.8 信号处理的其他正交变换 176
习题和实验指导 177
第6章 IIR数字滤波器设计6.1 数字滤波器设计的基本概念 181
6.1.1 数字滤波器设计的主要内容和方法 181
6.1.2 数字滤波器的技术指标要求 181
6.2 IIR数字滤波器的基本结构 183
6.2.1 信号流图与系统函数、差分方程的转换 183
6.2.2 直接型结构 184
6.2.3 级联型结构 187
6.2.4 并联型结构 189
6.3 模拟滤波器设计 191
6.3.1 模拟滤波器设计的基本概念 191
6.3.2 设计IIR滤波器的常用Matlab函数 192
6.3.3 模拟低通滤波器设计 193
6.3.4 模拟高通、带通和带阻滤波器设计 199
6.4 数字滤波器设计 205
6.4.1 模拟滤波器到数字滤波器的映射 205
6.4.2 数字滤波器的间接设计 210
习题和实验指导 212
第7章 FIR数字滤波器设计7.1 FIR数字滤波器的基本结构 214
7.1.1 直接型结构 215
7.1.2 级联型结构 215
7.1.3 频率采样型结构 216
7.2 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点 219
7.2.1 FIR数字滤波器的线性相位条件 219
7.2.2 线性相位FIR数字滤波器的幅频特性 221
7.2.3 线性相位FIR数字滤波器的零点分布 224
7.2.4 线性相位结构 224
7.3 线性相位FIR数字滤波器设计 225
7.3.1 窗函数法 225
7.3.2 常用窗函数 229
7.3.3 窗函数法的设计步骤 232
7.4 IIR与FIR数字滤波器的比较 235
习题和实验指导 236
下篇 数字信号处理技术的实现与应用第8章 TMS320C54x数字信号处理器8.1 DSP芯片概述 239
8.1.1 DSP芯片的主要特点 239
8.1.2 DSP芯片的分类 241
8.1.3 DSP芯片的发展历程和发展趋势 241
8.2 TMS320C54x芯片的特点 242
8.3TMS320C54x芯片的组成结构 244
8.3.1 TMS320C54x的总线结构 244
8.3.2 TMS320C54x芯片的中央处理器 245
8.4TMS320C54x芯片的存储空间结构 251
8.4.1 程序存储空间 252
8.4.2 数据存储空间 253
8.4.3 特殊功能寄存器 254
8.4.4 I/O存储空间 254
8.5TMS320C54x芯片的引脚 255
8.6TMS320C54x芯片的片内外设电路 259
习题与思考 266
第9章 TMS320C54x的指令系统9.1 TMS320C54x指令的数据寻址方式 268
9.1.1 立即寻址 268
9.1.2 绝对寻址 269
9.1.3 累加器寻址 270
9.1.4 直接寻址 270
9.1.5 间接寻址 270
9.1.6 存储器映射寄存器寻址 275
9.1.7 堆栈寻址 276
9.2 TMS320C54x指令系统 276
9.2.1 汇编语言源程序格式 276
9.2.2 算术运算指令 279
9.2.3 逻辑运算指令 287
9.2.4 程序控制指令 290
9.2.5 加载和存储指令 294
习题与思考 299
第10章TMS320C54x的接口与应用设计10.1 典型的数字信号处理系统 301
10.2 TMS320C54x与D/A、A/D转换器的接口 302
10.2.1 TMS320C54x与D/A转换器的接口 302
10.2.2 TMS320C54x与A/D转换器的接口 304
10.3 TMS320C54x的外部存储器和I/O扩展 308
10.3.1 TMS320C54x的程序存储器扩展 308
10.3.2 数据存储器的扩展 310
10.3.3 I/O扩展 311
10.4 FIR数字滤波器的TMS320C54x实现 313
10.4.1 FIR数字滤波器的结构特点 313
10.4.2 z-1算法的实现 314
10.4.3 FIR数字滤波器的TMS320C54x实现 315
10.5 IIR数字滤波器的TMS320C54x实现 317
10.5.1 IIR数字滤波器的结构特点 317
10.5.2 二阶IIR数字滤波器的TMS320C54x实现方法 317
10.5.3 高阶IIR数字滤波器 320
10.6 DSP在语音和数字图像处理中的应用举例 320
10.6.1 DSP在G.726语音编解码系统中的应用 320
10.6.2 实时图像处理系统 321
10.6.3 图像压缩系统 322
10.7 DSP的应用程序设计 323
10.7.1 非集成开发环境下DSP应用程序设计的开发过程 323
10.7.2 DSP集成开发环境CCS及其使用 326
习题与思考 333
参考文献 335