1 What Is Digital Signal Processing？ 1
The Phantom Technology 1
What Is a Signal？ 2
Analog and Digital Signals 3
Digital Signal Processing 3
What You Should Remember 5
2 Analog Signals 7
What Is an Analog Signal？ 7
A Temperature Analog Signal 7
An Audio Analog Signal 8
An Electrical Analog Signal 10
What Is an Electrical Voltage？ 10
Sinusoidal Wave Voltages 13
Other Useful Periodic Analog Signals 19
A Human Speech Analog Signal 21
What You Should Remember 22
3 Frequency and the Spectra of Analog Signals 25
Frequency 25
Cycles per Second 26
Radians per Second 28
The Concept of Spectrum 29
Analog Signal Spectra 30
A Composite-Signal Spectral Example 32
Harmonics 34
Harmonic Distortion 37
Bandwidth 39
The Other Bandwidth 42
What You Should Remember 42
4 Digital Signals and How They Are Generated 43
What Is a Digital Signal？ 43
The Notion of Digital 43
Digital Signals：Definition＃1 44
Digital Signals：Definition＃2 45
How Digital Signals Are Generated 48
Digital Signal Generation by Observation 48
Digital Signal Generation by Software 48
Digital Signal Generation by Sampling an Analog Signal 49
The Sample Rate of a Digital Signal 52
A Speech Digital Signal 53
An Example of Digital Signal Processing 55
Another Example of Digital Signal Processing 57
Two Important Aspects of Sampling Analog Signals 61
Sample Rate Restriction 62
Analog-to-Digital Converter Output Numbers 62
Sample Rate Conversion 63
Decimation 63
Interpolation 63
What You Should Remember 66
5 Sampling and the Spectra of Digital Signals 67
Analog Signal Spectra—A Quick Review 67
How Sampling Affects the Spectra of Digital Signals 71
The Mischief in Sampling Oscillating Quantities 73
Sampling Analog Sine Wave Voltages 76
Why We Care about Aliasing 80
The Spectrum of a Digital Sine Wave Signal 82
The Spectrum of a Digital Voice Signal 85
The Spectrum of a Digital Music Signal 86
Anti-Allasing Filters 89
Analog-to-Digital Converter Output Numbers 93
What You Should Remember 94
6 How We Compute Digital Signal Spectra 95
Computing Digital Spectra 95
The Discrete Fourier Transform 96
The Fast Fourier Transform 96
A Spectral Computation Example 97
The Computations 97
What the Computations Mean 103
A Spectral Analysis Example 103
What You Should Remember 106
7 Wavelets 107
The Fast Fourier Transform（FFT）—A Quick Review 107
The Continuous Wavelet Transform（CWT） 109
Undecimated or Redundant Discrete Wavelet Transforms（UDWT/RDWT） 114
Conventional（Decimated）Discrete Wavelet Transforms（DWT） 114
What You Should Remember 117
8 Digital Filters 119
Analog Filtering 119
Generic Filter Types 121
Digital Filtering 122
What You Should Remember 126
9 Binary Numbers 127
Number Systems 128
Decimal Numbers,a Base-10 Number System 128
A Base-4 Number System 129
Binary Numbers,a Base-2 Number System 130
Using Binary Numbers at Home 132
Binary Data 133
Why Use Binary Numbers？ 134
Digital Hardware Is Easy to Build 134
Binary Data Is Resistant to Degradation 135
Binary Numbers and Analog-to-Digital Converters 136
Wnat You Should Remember 139
A Scientific Notation 141
B Decibels 145
Decibels Used to Describe Sound Power Values 146
Decibels Used to Measure Earthquakes 147
Decibels Used to Describe Signal Amplitudes 149
Decibels Used to Describe Filters 153
C AM and FM Radio Signals 155
AM Radio Signals 155
FM Radio Signals 157
Comparing AM and FM Radio 159
D Binary Number Formats 161
Unsigned Binary Number Format 161
Sign-Magnitude Binary Number Format 162
Two's Complement Binary Number Format 163
Offset Binary Number Format 165
Alternate Binary Number Notation 166
Octal Binary Number Notation 166
Hexadecimal Binary Number Notation 166
Glossary 169
第1章 什么是数字信号处理 1
幻影技术 1
什么是信号 2
模拟信号和数字信号 3
数字信号处理 3
本章要点 5
第2章 模拟信号 7
什么是模拟信号 7
温度模拟信号 7
音频模拟信号 8
电子模拟信号 10
什么是电压 10
正弦电压 13
其他有用的周期模拟信号 19
人类语音模拟信号 21
本章要点 22
第3章 模拟信号的频率和频谱 25
频率 25
频率的定义 26
频率的表示 28
频谱的概念 29
模拟信号频谱 30
一个复合信号频谱的例子 32
谐波 34
谐波失真 37
带宽 39
带宽的其他定义 42
本章要点 42
第4章 数字信号及其产生方式 43
什么是数字信号 43
数字的概念 43
数字信号定义Ⅰ 44
数字信号定义Ⅱ 45
数字信号的产生方式 48
通过观察产生数字信号 48
通过软件产生数字信号 48
通过采样模拟信号产生数字信号 49
数字信号的采样率 52
语音数字信号 53
数字信号处理例子1 55
数字信号处理例子2 57
模拟信号采样的两个重要方面 61
采样率限制 62
模-数转换器输出数字 62
采样率变换 63
抽取 63
内插 63
本章要点 66
第5章 数字信号的采样和频谱 67
模拟信号的频谱——快速回顾 67
采样如何影响数字信号的频谱 71
周期振荡信号的采样 73
对模拟正弦电压波的采样 76
我们为什么要关心混叠 80
数字正弦信号的频谱 82
数字语音信号的频谱 85
数字音乐信号的频谱 86
抗混叠滤波器 89
模-数转换器输出数字 93
本章要点 94
第6章 如何计算数字信号的频谱 95
计算数字频谱 95
离散傅里叶变换 96
快速傅里叶变换 96
频谱计算实例 97
计算实例 97
相关运算的含义 103
频谱分析实例 103
本章要点 106
第7章 小波 107
快速傅里叶变换——快速回顾 107
连续小波变换 109
非抽取小波变换或冗余离散小波变换 114
传统／采样离散小波变换 114
本章要点 117
第8章 数字滤波器 119
模拟滤波 119
常见滤波器类型 121
数字滤波 122
本章要点 126
第9章 二进制数 127
计数系统 128
十进制计数系统 128
四进制计数系统 129
二进制计数系统 130
二进制数的应用 132
二进制数 133
为什么使用二进制数 134
构建数字式硬件比较容易 134
二进制数的可靠性高 135
二进制数和模-数转换器 136
本章要点 139
附录A 科学计数法 141
附录B 分贝 145
用分贝来描述声音功率值 146
分贝在地震测量中的应用 147
用分贝描述信号的幅值 149
用分贝描述滤波器 153
附录C 调幅和调频广播信号 155
调幅广播信号 155
频率调制无线电信号 157
比较调幅和调频收音机 159
附录D 二进制数格式 161
无符号二进制数格式 161
原码二进制数格式 162
补码二进制数格式 163
移码二进制数格式 165
其他二进制数表示法 166
八进制记数法 166
十六进制记数法 166
术语表 169