目录 1
绪论 1
第一章 信号的时间描述与分析 3
第一节 离散时间信号 3
一、信号及其时间表示 3
二、信号的分类 4
三、信号的基本运算 5
四、典型离散时间信号 8
第二节 时间平均与相干平均 11
一、时间平均——从强噪声中提取弱周期信号 11
一、自相关函数的定义 13
第三节 自相关分析 13
二、相干平均——从强噪声中提取弱信号 13
二、自相关函数运算与卷积运算的关系 15
三、自相关函数的性质 16
四、自相关分析的应用——从强噪声中检测弱周期信号 16
第四节 互相关分析 17
一、互相关函数的定义 17
二、互相关函数的性质 18
三、互相关分析的应用——车速测量、直线定位 18
小结 19
习题与上机练习 20
二、单位脉冲响应h（n） 23
一、什么是离散时间系统 23
第二章 离散时间系统与z变换 23
第一节 离散时间系统 23
三、离散时间系统的几个重要概念 24
第二节 线性时移不变系统的输入、输出关系 26
一、输出是输入和系统h（n）的卷积和 26
二、差分方程 27
第三节 z变换 28
一、z变换的定义 28
二、收敛域问题 29
三、常用序列的z变换 30
四、z变换的主要性质 30
二、系统函数H（z）与差分方程 32
第四节 系统函数H（z） 32
一、什么是系统函数H（z） 32
三、系统函数H（z）的零、极点与h（n） 33
四、系统函数H（z）的收敛域与因果稳定性 34
第五节 z反变换 35
一、长除法 35
二、部分分式法 36
小结 37
习题与上机练习 37
一、频域的概念 39
第一节 信号的频率表示，傅里叶分析 39
第三章 信号、系统的频率描述与分析 39
二、傅里叶级数（FS） 41
三、傅里叶变换（FT） 41
第二节 有限长序列离散傅里叶变换（DFT） 44
一、时间离散化 44
二、时间离散化的对应频谱 44
三、频率离散化 45
四、有限长序列 45
五、DFT 45
第三节 DFT的性质 48
一、周期性 48
三、移位性 49
二、线性性 49
四、对称性 50
五、帕斯瓦尔（Parseval）定理 50
第四节 模拟信号数字化，取样定理 50
一、理想取样 50
二、取样定理 51
三、模拟信号的恢复 53
第五节 快速傅里叶变换（FFT） 54
一、计算DFT，运算量有多大 54
二、改善途径 54
三、快速傅里叶变换（FFT）的基本思想 55
四、逆DFT算法 56
第六节 频谱分析 57
一、参数选择 57
二、用FFT计算频谱 59
三、读频谱图 59
第七节 加窗处理 61
一、问题的由来 61
二、什么是加窗处理 62
三、常用窗函数 63
第八节 频谱分析应用实例 64
一、汽车喇叭质量的鉴别 64
二、回转机器的故障诊断 64
三、脑电图的频谱分析 65
第九节 FFT的其他应用 66
一、快速卷积 66
二、信号消噪 68
三、用FFT研究线性系统的动态特性 69
第十节 离散时间的调制与解调 70
一、再谈卷积定理 71
二、调制及其作用——频率“搬迁” 71
三、解调 73
小结 74
习题与上机练习 75
第一节 基本概念 79
一、选频滤波器的分类 79
第四章 数字滤波器与信号时域滤波 79
二、滤波器的技术指标 80
三、FIR型与IIR型滤波器 82
四、问题的表述 82
第二节 FIR型滤波器 82
一、线性相位的FIR滤波器 82
二、利用窗函数法设计FIR滤波器的基本思想 83
三、设计举例 85
一、IIR型滤波器设计原理 87
二、模拟低通滤波器的系统函数H（s） 87
第三节 IIR型滤波器 87
三、巴特沃思低通滤波器 88
四、模拟—数字滤波器的变换——双线性变换 91
五、IIR滤波器计算机辅助设计 94
六、FIR滤波器和IIR滤波器的比较 96
第四节 数字滤波器的应用 96
一、信号消噪 96
二、不同频带信号的分离 98
小结 99
习题与上机练习 99
一、信号的时—频表示 101
二、小波是什么 101
第一节 什么是小波分析 101
第五章 信号的时—频表示与小波分析 101
三、小波分析 102
四、小波分析与傅里叶分析的区分 102
第二节 从尺度变换谈起 103
一、信号的尺度变换 103
二、信号尺度变换的频谱特性 104
三、小波尺度变换及其频谱特性 105
第三节 多尺度（分辨率）分析，二进离散小波变换（DWT） 106
一、多尺度（分辨率）分析的概念 106
二、离散小波序列g（n），离散尺度序列h（n） 107
三、二进离散小波变换（DWT）的快速算法——塔形算法 108
四、逆小波变换（IDWT） 109
第四节 离散小波变换的频响特性及其多频道算法 111
一、滤波器组和“基本小波伸缩”概念的联系 111
二、离散小波变换的频响特性 112
三、离散小波变换的多频道算法 114
第五节 离散小波变换的应用 114
一、数据压缩 114
二、信号消噪 115
小结 116
习题与上机练习 117
第六章 数字信号处理器 118
第一节 概述 118
二、数字信号处理器功能 119
一、数字信号处理的特点 119
第二节 数字信号处理的特征 119
第三节 典型数字信号芯片——TMS320C25 120
一、TMS320C25的基本特征 120
二、TMS320C25的结构 120
三、TMS320C25的软件 124
四、软件开发工具 133
第四节 数字信号处理器的应用 134
一、快速傅里叶变换（FFT） 134
二、数字滤波器 140
三、DSP入门工具 141
第五节 其他数字信号处理器 142
二、振动法机械诊断技术 144
一、机械故障诊断仪基本组成 144
第二节 机械故障诊断仪的基本组成 144
第七章 机械故障诊断仪简介 144
一、什么是机械故障诊断 144
第一节 概述 144
二、机械故障诊断仪器 146
第三节 机械故障诊断原理 146
第四节 机械故障诊断实例 147
第八章 （附录）MATLAB程序设计语言 149
第一节 概述 149
一、MATLAB程序设计语言的特点 149
二、MATLAB的启动、执行和退出 150
第二节 常数、变量、矩阵、运算符和数组的运算 151
一、常数与常量 151
二、变量 152
三、矩阵 152
四、矩阵下标 152
五、“：”的应用 152
六、运算符 153
七、数组运算 153
第三节 基本语句 154
一、赋值语句 154
三、for循环语句 155
二、条件转移语句 155
四、while循环语句 156
五、绘图语句 156
六、输入、输出语句 157
第四节 函数 158
一、通用数理函数 158
二、信号处理函数 158
三、函数调用方法 159
第五节 编写M文件 160
一、底稿文件 160
二、函数文件 160
附表 161
参考文献 165