數(shù)字信號處理：原理、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用（第3版）

目 錄緒論 （1）0.1 數(shù)字信號處理的基本內(nèi)容 （2）0.2 數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)方法 （3）0.3 數(shù)字信號處理的主要優(yōu)點(diǎn) （3）第1章 時(shí)域離散信號和系統(tǒng) （5）1.1 引言 （5）1.2 模擬信號、時(shí)域離散信號和數(shù)字信號 （5）1.2.1 時(shí)域離散信號和數(shù)字信號 （6）1.2.2 時(shí)域離散信號的表示方法 （6）1.2.3 常用時(shí)域離散信號 （8）1.3 時(shí)域離散系統(tǒng) （11）1.3.1 線性時(shí)不變時(shí)域離散系統(tǒng) （11）1.3.2 線性時(shí)不變系統(tǒng)輸出和輸入之間的關(guān)系 （12）1.3.3 系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 （15）1.4 時(shí)域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法——線性常系數(shù)差分方程 （17）1.4.1 線性常系數(shù)差分方程 （17）1.4.2 線性常系數(shù)差分方程的遞推解法 （17）1.4.3 用MATLAB求解差分方程 （18）1.4.4 應(yīng)用舉例——滑動(dòng)平均濾波器 （19）習(xí)題與上機(jī)題 （21）第2章 時(shí)域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析 （25）2.1 引言 （25）2.2 時(shí)域離散信號的傅里葉變換 （25）2.2.1 時(shí)域離散信號的傅里葉變換的定義 （25）2.2.2 周期信號的離散傅里葉級數(shù) （26）2.2.3 周期信號的傅里葉變換 （28）2.2.4 時(shí)域離散信號傅里葉變換的性質(zhì) （31）2.3 時(shí)域離散信號的Z變換 （34）2.3.1 時(shí)域離散信號Z變換的定義及其與傅里葉變換的關(guān)系 （34）2.3.2 Z變換的收斂域與序列特性之間的關(guān)系 （35）2.3.3 逆Z變換 （38）2.3.4 Z變換的性質(zhì)和定理 （41）2.4 利用Z變換對信號和系統(tǒng)進(jìn)行分析 （44）2.4.1 系統(tǒng)的傳輸函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù) （44）2.4.2 根據(jù)系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)分布分析系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 （45）2.4.3 用Z變換求解系統(tǒng)的輸出響應(yīng) （46）2.4.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性的測定及穩(wěn)定時(shí)間的計(jì)算 （50）2.4.5 根據(jù)系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布分析系統(tǒng)的頻率特性 （52）2.5 幾種特殊濾波器 （56）2.5.1 全通濾波器 （57）2.5.2 最小相位濾波器 （58）2.5.3 梳狀濾波器 （59）2.5.4 正弦波發(fā)生器 （60）習(xí)題與上機(jī)題 （61）第3章 離散傅里葉變換（DFT）及其快速算法（FFT） （68）3.1 離散傅里葉變換的定義及物理意義 （68）3.1.1 DFT定義 （68）3.1.2 DFT與ZT、FT、DFS的關(guān)系 （69）3.1.3 DFT的矩陣表示 （71）3.1.4 用MATLAB計(jì)算序列的DFT （71）3.2 DFT的主要性質(zhì) （73）3.3 頻域采樣 （80）3.4 DFT的快速算法——快速傅里葉變換（FFT） （83）3.4.1 直接計(jì)算DFT的特點(diǎn)及減少運(yùn)算量的基本途徑 （83）3.4.2 基2 FFT算法 （83）3.5 DFT（FFT）應(yīng)用舉例 （89）3.5.1 用DFT（FFT）計(jì)算兩個(gè)有限長序列的線性卷積 （90）3.5.2 用DFT計(jì)算有限長序列與無限長序列的線性卷積 （91）3.5.3 用DFT對序列進(jìn)行譜分析 （94）習(xí)題與上機(jī)題 （96）第4章 模擬信號數(shù)字處理 （99）4.1 模擬信號數(shù)字處理原理方框圖 （99）4.2 模擬信號與數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換 （99）4.2.1 時(shí)域采樣定理 （100）4.2.2 帶通信號的采樣 （104）4.2.3 A/D變換器 （105）4.2.4 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號 （106）4.3 對數(shù)字信號處理部分的設(shè)計(jì)考慮 （109）4.4 線性模擬系統(tǒng)的數(shù)字模擬 （110）4.5 模擬信號的頻譜分析 （112）4.5.1 公式推導(dǎo)及參數(shù)選擇 （112）4.5.2 用DFT（FFT）對模擬信號進(jìn)行譜分析的誤差 （113）4.5.3 用DFT（FFT）對周期信號進(jìn)行譜分析 （116）習(xí)題與上機(jī)題 （119）第5章 信號的相關(guān)函數(shù)和功率譜 （120）5.1 互相關(guān)函數(shù)和自相關(guān)函數(shù) （120）5.2 周期信號的相關(guān)性 （122）5.3 相關(guān)函數(shù)的性質(zhì) （123）5.3.1 互相關(guān)函數(shù)性質(zhì) （124）5.3.2 自相關(guān)函數(shù)性質(zhì) （124）5.4 輸入輸出信號的相關(guān)函數(shù) （125）5.5 信號的能量譜密度和功率譜密度 （125）5.5.1 信號的能量譜 （126）5.5.2 信號的功率譜 （126）5.6 相關(guān)函數(shù)的應(yīng)用 （127）5.6.1 相關(guān)函數(shù)在雷達(dá)和主動(dòng)聲吶系統(tǒng)中的的應(yīng)用 （127）5.6.2 使用相關(guān)函數(shù)檢測物理信號隱含的周期性 （128）5.7 用MATLAB計(jì)算相關(guān)函數(shù) （130）習(xí)題與上機(jī)題 （131）第6章 IIR數(shù)字濾波器（IIRDF）設(shè)計(jì) （133）6.0 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的基本概念 （133）6.0.1 數(shù)字濾波器及其設(shè)計(jì)方法概述 （133）6.0.2 數(shù)字濾波器的種類 （133）6.0.3 理想數(shù)字濾波器 （134）6.1 模擬濾波器設(shè)計(jì) （136）6.1.1 模擬濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo) （137）6.1.2 巴特沃思模擬低通濾波器設(shè)計(jì) （138）6.1.3 切比雪夫（Chebyshev）濾波器設(shè)計(jì) （141）6.1.4 橢圓濾波器 （144）6.1.5 貝塞爾（Bessel）濾波器 （145）6.1.6 用MATLAB設(shè)計(jì)模擬濾波器 （145）6.1.7 五種類型模擬濾波器的比較 （151）6.1.8 頻率變換與高通、帶通及帶阻濾波器設(shè)計(jì) （152）6.2 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì) （159）6.2.1 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIRDF （160）6.2.2 用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIRDF （165）6.2.3 高通、帶通和帶阻IIRDF （169）6.2.4 IIRDF的頻率變換 （172）習(xí)題與上機(jī)題 （175）第7章 FIR數(shù)字濾波器（FIRDF）設(shè)計(jì) （179）7.1 線性相位FIRDF及其特點(diǎn) （179）7.2 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIRDF （184）7.2.1 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIRDF的基本方法 （184）7.2.2 窗函數(shù)法的設(shè)計(jì)性能分析 （185）7.2.3 典型窗函數(shù)介紹 （187）7.2.4 用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIRDF的步驟及MATLAB設(shè)計(jì)函數(shù) （193）7.3 利用頻率采樣法設(shè)計(jì)FIRDF （197）7.3.1 頻率采樣設(shè)計(jì)法的基本概念 （197）7.3.2 設(shè)計(jì)線性相位特性FIRDF時(shí)，頻域采樣H (k)的設(shè)置原則 （198）7.3.3 逼近誤差及改進(jìn)措施 （198）7.4 利用等波紋最佳逼近法設(shè)計(jì)FIRDF （202）7.4.1 等波紋最佳逼近法的基本思想 （203）7.4.2 remez和remezord函數(shù)介紹 （205）7.4.3 FIR希爾伯特變換器和FIR數(shù)字微分器設(shè)計(jì) （209）7.5 FIRDF與IIRDF的比較 （213）習(xí)題與上機(jī)題 （214）第8章 時(shí)域離散系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) （217）8.1 引言 （217）8.2 FIR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （218）8.2.1 FIR直接型結(jié)構(gòu)和級聯(lián)型結(jié)構(gòu) （218）8.2.2 線性相位結(jié)構(gòu) （219）8.2.3 FIR頻率采樣結(jié)構(gòu) （220）8.2.4 FIR濾波器的遞歸實(shí)現(xiàn) （223）8.2.5 快速卷積法 （224）8.3 IIR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （224）8.3.1 IIR直接型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （224）8.3.2 IIR級聯(lián)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （225）8.3.3 IIR并聯(lián)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （226）8.3.4 轉(zhuǎn)置型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （227）8.4 格型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （227）8.4.1 全零點(diǎn)格型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （228）8.4.2 全極點(diǎn)格型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （231）8.5 用軟件實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （233）8.6 數(shù)字信號處理中的量化效應(yīng) （235）8.6.1 量化及量化誤差 （235）8.6.2 A/D變換器中的量化效應(yīng) （236）8.6.3 系數(shù)量化效應(yīng) （237）8.6.4 運(yùn)算中的量化效應(yīng) （240）8.7 濾波器設(shè)計(jì)與分析工具 （244）習(xí)題與上機(jī)題 （249）第9章 多采樣率數(shù)字信號處理 （253）9.1 引言 （253）9.2 整數(shù)因子抽取 （254）9.3 整數(shù)因子內(nèi)插 （256）9.4 按有理數(shù)因子I/D的采樣率轉(zhuǎn)換 （258）9.5 采樣率轉(zhuǎn)換濾波器的高效實(shí)現(xiàn)方法 （259）9.5.1 直接型FIR濾波器結(jié)構(gòu) （259）9.5.2 多相濾波器結(jié)構(gòu) （261）9.6 采樣率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的多級實(shí)現(xiàn) （264）9.7 采樣率轉(zhuǎn)換器的MATLAB實(shí)現(xiàn) （269）9.8 采樣率轉(zhuǎn)換在數(shù)字語音系統(tǒng)中的應(yīng)用 （270）9.8.1 數(shù)字語音系統(tǒng)中的信號采樣過程及其存在的問題 （270）9.8.2 數(shù)字語音系統(tǒng)中改進(jìn)的A/D轉(zhuǎn)換方案 （271）9.8.3 接收端D/A轉(zhuǎn)換器的改進(jìn)方案 （272）習(xí)題與上機(jī)題 （274）第10章 數(shù)字信號處理應(yīng)用舉例 （276）10.1 引言 （276）10.2 數(shù)字信號處理在雙音多頻撥號系統(tǒng)中的應(yīng)用 （276）10.3 數(shù)字信號處理在音樂信號處理中的應(yīng)用 （282）10.3.1 時(shí)域處理 （282）10.3.2 頻域處理 （285）附錄A MATLAB信號處理工具箱函數(shù)表 （289）參考文獻(xiàn) （293）