第1章 绪论 1
1.1数字信号与处理 1
1.1.1信号、系统 1
1.1.2数字信号处理 4
1.1.3数字信号处理的实现方法 5
1.2数字信号处理的内容与特点 5
1.2.1数字信号处理的内容 5
1.2.2数字信号处理的特点 6
1.3数字信号处理的应用 6
1.3.1在通信中的应用 6
1.3.2在消费电子中的应用 7
1.3.3在工业中的应用 7
1.3.4在其他方面的应用 7
思考题 7
第2章 离散时间信号与系统 8
2.1离散时间信号-序列 8
2.1.1序列 8
2.1.2序列的时域表示 8
2.1.3序列的运算 10
2.1.4常用序列 19
2.1.5序列的周期性 22
2.1.6用单位取样序列表示任意序列 23
2.1.7序列的能量与功率 24
2.2离散时间系统 24
2.2.1线性时不变系统 25
2.2.2系统的稳定性和因果性 27
2.3线性常系数差分方程 28
2.3.1线性时不变系统的差分描述 28
2.3.2差分方程的求解 28
2.3.3 FIR系统和IIR系统的差分方程 30
2.4连续时间信号的数字处理 30
2.4.1抽样定理与A/D转换 30
2.4.2抽样信号的恢复与D/A转换 33
2.5 MATLAB在离散时间信号与系统中的应用 35
2.5.1 MATLAB在离散时间信号中的应用 35
2.5.2 MATLAB在离散时间系统中的应用 37
思考题 40
第3章 序列的傅里叶变换与Z变换 42
3.1序列的傅里叶变换 42
3.1.1序列的傅里叶变换定义 42
3.1.2序列的傅里叶反变换 44
3.1.3序列的傅里叶变换基本性质 44
3.2周期序列的离散傅里叶级数与傅里叶变换 48
3.2.1周期序列的离散傅里叶级数DFS 48
3.2.2周期序列的傅里叶变换表达式 49
3.3 Z变换 50
3.3.1 Z变换及其收敛域 50
3.3.2逆Z变换 52
3.3.3 Z变换的基本性质 55
3.4离散系统的变换域分析 56
3.4.1传输函数与系统函数 56
3.4.2系统的因果性和稳定性变换域分析 56
3.4.3系统的零极点分布与系统函数特性 57
3.5 Z变换的MATLAB实现 59
3.5.1 MATLAB的Z变换函数 59
3.5.2 MATLAB的Z反变换函数 60
思考题 62
第4章 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换 64
4.1离散傅里叶变换 64
4.1.1离散傅里叶变换的定义 64
4.1.2离散傅里叶变换的性质与定理 65
4.2快速傅里叶变换 70
4.2.1直接计算DFT的特点及改进途径 70
4.2.2按时间抽取的基2 FFT算法 71
4.2.3按频率抽取的基2 FFT算法 79
4.2.4 IDFT的快速算法 82
4.2.5 FFT的应用 82
4.3 FFT的MATLAB实现 85
4.3.1 MATLAB的FFT及IFFT函数 85
4.3.2用MATLAB实现FFT的例题 86
思考题 87
第5章 数字滤波器的结构 89
5.1数字滤波器结构的表示方法 89
5.1.1框图法 89
5.1.2信号流图法 91
5.2无限长单位脉冲响应滤波器的基本结构 92
5.2.1直接Ⅰ型 92
5.2.2直接Ⅱ型 93
5.2.3级联型 94
5.2.4并联型 95
5.2.5转置定理 96
5.3有限长单位脉冲响应滤波器的基本结构 97
5.3.1直接型 97
5.3.2级联型 98
5.3.3频率抽样型 98
5.3.4快速卷积型 103
5.3.5线性相位FIR滤波器的结构 104
5.4 MATLAB在数字滤波器结构转换中的运用 105
5.4.1滤波器系统函数的形式 105
5.4.2滤波器的结构转换 106
思考题 109
第6章 无限长脉冲响应数字滤波器设计 111
6.1数字滤波器设计任务与IIR数字滤波器设计方法 111
6.1.1数字滤波器的分类和特点 111
6.1.2数字滤波器设计的任务 111
6.1.3 IIR数字滤波器设计方法 114
6.2模拟滤波器设计 115
6.2.1由幅度平方函数设计模拟滤波器系统函数方法 115
6.2.2由模拟滤波器原型设计模拟滤波器系统函数 118
6.2.3模拟滤波器阶次和3dB截止频率的计算 125
6.3脉冲响应不变法 127
6.3.1脉冲响应不变法的原理和方法 127
6.3.2脉冲响应不变法的频率响应 128
6.3.3脉冲响应不变法的设计修正 128
6.4双线性变换法 129
6.4.1双线性变换法原理 129
6.4.2双线性变换的频率对应关系 131
6.4.3常数k的选择 131
6.4.4双线性变换法设计滤波器的步骤 132
6.5直接在数字域设计IIR滤波器 133
6.5.1阶次N已知的直接IIR数字滤波器设计 133
6.5.2阶次N未知的直接IIR数字滤波器设计 137
6.6滤波器的频率变换 139
6.6.1模拟域的频带变换法 140
6.6.2数字域频率变换 144
思考题 146
第7章 有限长脉冲响应数字滤波器设计 147
7.1线性相位FIR滤波器 147
7.1.1线性相位FIR滤波器条件 147
7.1.2线性相位FIR滤波器的幅频特性 150
7.1.3线性相位FIR滤波器的零点特性 155
7.2 FIR滤波器的窗函数设计方法 155
7.2.1窗函数设计的基本方法 155
7.2.2窗函数序列及其特性 159
7.2.3理想滤波器及其单位脉冲响应 167
7.2.4 MATLAB中的窗函数 169
7.3 FIR滤波器的频率抽样法设计 174
7.3.1频率抽样法设计思想 174
7.3.2频率抽样法的线性相位设计 174
7.3.3过渡带设计 177
7.4 MATLAB在FIR滤波器设计中的应用 179
7.4.1基于窗函数的FIR滤波器设计函数——firl 179
7.4.2基于频率抽样法的FIR滤波器设计函数——fir2 181
7.4.3等纹波最佳逼近设计FIR数字滤波器设计函数——firpm 182
7.4.4最小二乘法线性相位FIR数字滤波器设计函数——firls 183
7.4.5用MATLAB实现序列的滤波——filter 184
思考题 185
第8章 TMS320C55x DSP处理器 187
8.1概述 187
8.2 TMS320C55x的硬件结构 188
8.2.1 TMS320C55x的结构 188
8.2.2引脚 190
8.2.3 CPU 194
8.2.4 CPU寄存器 197
8.2.5存储空间和I/O空间 201
8.2.6堆栈操作 202
8.2.7中断和复位 203
8.2.8时钟发生器 204
8.2.9定时器 206
8.2.10 GPIO 207
8.2.11外部存储器接口 207
8.2.12多通道缓冲串口 208
8.2.13模数转换 209
8.2.14 12 C模块 210
8.2.15看门狗定时器 210
8.3集成开发环境与指令系统 212
8.3.1 CCS的使用 214
8.3.2寻址方式 214
8.3.3指令系统 215
8.4汇编程序设计 217
8.4.1浮点加减运算 217
8.4.2浮点乘除运算 219
8.4.3内建函数的使用 224
思考题 224
第9章 数字信号的DSP处理器实现 226
9.1 C/C＋＋语言编程基础 226
9.1.1数据类型与关键字 226
9.1.2寄存器变量 228
9.1.3 asm和Pragma指令 228
9.1.4存储器模式与分配 229
9.1.5中断处理 231
9.1.6系统初始化 231
9.2 TMS320C55X的信号处理实现 233
9.2.1快速傅里叶变换的DSP处理器实现 233
9.2.2 IIR滤波器的DSP处理器实现 239
9.2.3 FIR滤波器的DSP实现 243
9.3基于TMS320C55X的数字语音信号处理实现实例 245
9.3.1语音信号编解码原理 245
9.3.2语音信号编解码的DSP处理器实现 246
思考题 247
参考文献 248