第1章 时域离散信号和系统基础 1
1.1 时域离散信号——序列 2
1.1.1 序列的定义 2
1.1.2 典型序列 2
1.1.3 序列的基本运算 5
1.1.4 序列的一般表示方法 6
1.1.5 共轭对称和共轭反对称 7
1.2 时域离散系统 7
1.2.1 时域离散系统的定义 7
1.2.2 线性系统 8
1.2.3 时不变系统 8
1.2.4 线性时不变系统的输入、输出关系 9
1.2.5 因果系统 10
1.2.6 稳定系统 10
1.3 离散时间系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程 11
1.4 离散卷积 13
习题 15
第2章 Z变换 18
2.1 Z变换的定义 18
2.2 Z变换的收敛域 19
2.3 Z反变换 25
2.3.1 幂级数法（长除法） 25
2.3.2 部分分式法 26
2.4 Z变换的性质 28
2.5 差分方程的Z域解法 30
2.6 离散系统的系统函数 32
习题 34
第3章 离散傅里叶变换 36
3.1 离散傅里叶级数 37
3.1.1 周期序列 37
3.1.2 离散傅里叶级数概述 37
3.2 周期卷积 39
3.3 离散傅里叶变换概述 40
3.4 离散傅里叶变换的性质 42
3.5 离散傅里叶变换与其他变换的关系 46
3.6 抽样定理 46
3.7 离散傅里叶变换的应用举例 47
3.7.1 用离散傅里叶变换对连续信号进行谱分析 48
3.7.2 用离散傅里叶变换对序列进行谱分析 51
习题 53
第4章 快速傅里叶变换 55
4.1 概述 55
4.2 基2时域抽样快速傅里叶变换算法 56
4.3 基2频域抽样快速傅里叶变换算法 60
4.4 进一步减少运算量的措施 61
4.5 任意基的快速傅里叶变换 63
4.5.1 抽样分解的一般原理 63
4.5.2 基4 DIF-FFT算法 65
4.6 快速傅里叶逆变换 67
习题 68
5.1 数字滤波器的基本概念 69
第5章 数字滤波器的基本概念与结构 69
5.2 数字滤波器结构的表示方法 70
5.3 无限长单位脉冲响应数字滤波器的基本结构 72
5.3.1 直接型 72
5.3.2 级联型 74
5.3.3 并联型 76
5.4 FIR数字滤波器的基本结构 78
5.4.1 直接型 79
5.4.2 级联型 79
5.4.3 频率采样结构 80
习题 84
6.1 数字滤波器的基本设计思想和步骤 87
第6章 IIR数字滤波器设计 87
6.2 模拟滤波器设计 89
6.2.1 巴特沃斯滤波器 89
6.2.2 切比雪夫滤波器 93
6.2.3 椭圆滤波器 96
6.2.4 模拟滤波器的频率变换——模拟高通、带通、带阻滤波器的设计 98
6.3 用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器 100
6.4 脉冲响应不变法数字滤波器设计实例 104
6.5 双线性变换法 107
6.6 双线性变换法数字滤波器设计实例 110
6.7 频带变换 112
6.7.1 模拟频带变换 112
6.7.2 数字频带变换 113
6.8.1 最小均方误差设计 115
6.8 IIR数字滤波器的计算机优化设计 115
6.8.2 最小平方逆设计 116
6.8.3 数字滤波器的时域设计 118
习题 120
第7章 FIR数字滤波器设计 122
7.1 线性相移FIR滤波器的性质 122
7.2 FIR滤波器的窗函数设计法 127
7.2.1 设计原理 127
7.2.2 窗函数 129
7.2.3 窗函数法设计的步骤 134
7.3 FIR滤波器的频率采样设计法 135
7.3.1 设计原理 135
7.3.2 用频率采样法设计线性相位滤波器的条件 136
7.3.3 逼近误差及其改进措施 137
7.4 IIR和FIR数字滤波器的比较 139
习题 140
第8章 有限字长效应 143
8.1 A/D变换的量化效应 144
8.1.1 量化效应的统计分析 144
8.1.2 量化噪声通过线性系统 145
8.2 数字滤波器的系数量化效应 146
8.2.1 系数量化对零、极点位置的影响 147
8.2.2 频率响应偏差分析 149
8.3 数字滤波器定点制运算中的有限字长效应 150
8.3.1 IIR滤波器中的零输入极限环振荡 151
8.3.2 乘法运算量化效应统计分析 153
8.3.3 加法运算的溢出问题 157
8.3.4 系统输出信噪比 158
8.4 数字滤波器浮点制运算中的有限字长效应 159
8.5 快速傅里叶变换运算中的有限字长效应 160
8.5.1 定点制运算中的有限字长效应 160
8.5.2 浮点运算中的有限字长效应 163
8.5.3 系数量化对快速傅里叶变换的影响 164
习题 165
第9章 自适应滤波 169
9.1 概述 169
9.2 自适应线性组合电路 171
9.2.1 基本结构 171
9.2.2 性能函数 173
9.2.3 梯度和最小均方误差 175
9.2.4 二权值自适应线性组合器的实例 176
9.2.5 误差和输入信号分量的不相关性 178
9.3 搜索性能曲面 178
9.3.1 梯度搜索法的基本思想 178
9.3.2 一种简单的梯度搜索算法及其求解 179
9.3.3 稳定性、收敛速度及学习曲线 180
9.3.4 牛顿算法中的梯度搜索 181
9.3.5 最陡下降算法中的梯度搜索 183
9.4 LMS算法 184
9.4.1 LMS算法的推导 184
9.4.2 加权矢量的收敛性 186
9.4.3 LMS算法的举例 186
习题 189
第10章 数字信号处理的MATLAB实现 191
10.1 MATLAB语言概述 192
10.1.1 MATLAB语言发展简介 192
10.1.2 MATLAB语言的特点 193
10.2 MATLAB语言基础 194
10.2.1 MATLAB特色举例 194
10.2.2 MATLAB的数据结构 196
10.2.3 变量的运算 201
10.2.4 MATLAB的语句流程与控制 202
10.2.5 MATLAB函数编写方法与应用 204
10.2.6 MATLAB编程技巧 206
10.3 系统的工作环境及应用 208
10.3.1 MATLAB 6.x系统的工作环境及编程 208
10.3.2 常用信号处理工具箱函数及应用实例 209
第11章 数字信号处理的硬件开发 221
11.1 数字信号处理器概述 221
11.1.1 数字信号处理器的发展 221
11.1.2 DSP系统的典型结构 222
11.1.3 DSP芯片的特点 223
11.1.4 DSP芯片的选择 223
11.1.5 DSP芯片的应用 225
11.2 TMS320系列器件的结构特点及简介 225
11.2.1 结构特点 225
11.2.2 TMS320C2000系列简介 227
11.2.3 TMS320C5000系列简介 229
11.2.4 TMS320C6000系列简介 231
11.3 DSP系统的设计过程 234
11.4 DSP系统的开发工具 235
11.4.1 开发环境的构成 235
11.4.2 开发工具的构成 235
11.4.3 TI公司的开发工具 235
第12章 数字信号处理实验 239
12.1 离散信号时域分析 239
12.1.1 实验目的 239
12.1.2 实验原理与方法 239
12.1.3 实验内容及步骤 240
12.2.2 实验原理 241
12.2.1 实验目的 241
12.2 离散系统Z域分析 241
12.1.4 实验报告要求 241
12.2.3 实验内容及步骤 242
12.2.4 实验报告要求 242
12.3 离散傅里叶变换 242
12.3.1 实验目的 242
12.3.2 实验原理与方法 242
12.3.3 实验内容及步骤 243
12.3.4 思考题 243
12.3.5 实验报告要求 243
12.5.1 实验目的 244
12.4.3 实验报告要求 244
12.5 用双线性变换法设计IIR数字滤波器 244
12.4.1 实验目的 244
12.4 快速傅里叶变换 244
12.4.2 实验内容及步骤 244
12.5.2 实验内容及步骤 245
12.5.3 思考题 246
12.5.4 实验报告要求 246
12.5.5 心电图信号采样序列x(n) 246
12.6 用窗函数设计FIR滤波器 246
12.6.1 实验目的 246
12.6.2 实验原理与方法 246
12.6.3 实验内容及步骤 247
12.6.4 思考题 248
12.6.5 实验报告要求 248
12.7.2 实验原理与方法 249
12.7 用频率采样法设计FIR滤波器 249
12.7.1 实验目的 249
12.7.3 实验内容及步骤 250
12.7.4 思考题 252
12.7.5 实验报告要求 252
12.8用LMS算法的单频干扰滤除 252
12.8.1实验目的 252
12.8.2实验原理与方法 252
12.8.3实验内容及步骤 254
12.8.4思考题 254
12.8.5实验报告要求 255
附录A 模拟滤波器设计参数 256
附录B 信号处理工具箱函数集 258
参考文献 261