數(shù)字信號處理：原理及應用

緒論1
第1章離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析3
1.1離散時間信號——序列3
1.1.1采樣——從模擬信號到離散序列3
1.1.2序列的定義與表示6
1.1.3常用典型序列7
1.1.4周期序列與非周期序列10
1.2序列的基本運算12
1.2.1序列的加減法和乘法12
1.2.2序列的移位與反折13
1.2.3序列的抽取與插值13
1.2.4序列的周期延拓與循環(huán)移位14
1.3序列的卷積17
1.3.1卷積和17
1.3.2卷積和的性質(zhì)18
1.3.3卷積和的計算19
1.3.4循環(huán)卷積21
1.3.5循環(huán)卷積的計算22
1.4離散時間系統(tǒng)24
1.4.1離散時間系統(tǒng)的表示24
1.4.2系統(tǒng)的線性與時不變性24
1.4.3離散LTI系統(tǒng)的定義與表示25
1.4.4離散LTI系統(tǒng)的時域響應28
1.4.5復合系統(tǒng)的單位脈沖響應30
1.4.6離散LTI系統(tǒng)的因果性與穩(wěn)定性31
拓展閱讀中國古代數(shù)學經(jīng)典著作《九章算術》32
習題34
第2章離散時間信號與系統(tǒng)的變換域分析36
2.1序列的z變換36
2.1.1z變換的定義36
2.1.2z變換的收斂域39
2.1.3z變換的性質(zhì)42
2.1.4z反變換45
2.1.5離散LTI系統(tǒng)的z域分析49
2.2序列傅里葉變換（DTFT）51
2.2.1序列傅里葉變換（DTFT）的定義51
2.2.2序列傅里葉變換（DTFT）的性質(zhì)53
2.2.3序列傅里葉反變換（IDTFT）56
2.2.4采樣序列的傅里葉變換56
2.3離散LTI系統(tǒng)的變換域分析60
2.3.1系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)零極點60
2.3.2因果性與穩(wěn)定性的零極點分析61
2.3.3系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)65
2.3.4系統(tǒng)頻響的幾何分析法70
拓展閱讀傅里葉與傅里葉級數(shù)73
習題74
第3章離散傅里葉變換（DFT）76
3.1離散傅里葉變換（DFT）基礎76
3.1.1離散傅里葉變換（DFT）的定義76
3.1.2旋轉因子79
3.2離散傅里葉變換（DFT）的性質(zhì)81
3.3離散傅里葉反變換（IDFT）與頻域抽樣定理85
3.3.1離散傅里葉反變換（IDFT）與原序列的關系85
3.3.2用DFT實現(xiàn)IDFT算法86
3.3.3頻域抽樣定理87
3.3.4頻域插值重構88
3.4DFT的應用89
3.4.1利用DFT實現(xiàn)循環(huán)卷積89
3.4.2利用DFT對模擬信號進行譜分析91
3.5離散周期序列的傅里葉級數(shù)98
3.5.1離散傅里葉級數(shù)（DFS）98
3.5.2從離散傅里葉級數(shù)到離散傅里葉變換99
拓展閱讀兩個諾貝爾獎支撐起的CT99
習題101
第4章快速傅里葉變換(FFT)104
4.1FFT的基本思想104
4.1.1DFT的計算量104
4.1.2DFT變換的計算復雜度105
4.1.3減少DFT運算量的基本思路105
4.2基2-FFT算法106
4.2.1時域抽取的基2FFT算法106
4.2.2頻域抽取的基2FFT算法112
4.2.3基2FFT算法的計算量分析114
4.3其他快速算法簡介115
4.4利用基2FFT實現(xiàn)快速卷積116
4.4.1分段卷積的原理116
4.4.2快速卷積119
拓展閱讀二進制——信息時代的基礎121
習題122
第5章無限脈沖響應IIR濾波器123
5.1IIR濾波器的設計指標124
5.1.1數(shù)字濾波器設計參數(shù)的定義124
5.1.2表征數(shù)字濾波器頻率響應特性的三個參量126
5.2間接法設計IIR濾波器128
5.2.1脈沖響應不變法128
5.2.2雙線性變換法132
5.3模擬原型濾波器設計135
5.3.1模擬巴特沃斯低通濾波器設計原理135
5.3.2模擬切比雪夫低通濾波器簡介142
5.4頻率變換法設計高通、帶通、帶阻數(shù)字濾波器147
5.5特殊功能濾波器150
5.5.1全通濾波器150
5.5.2梳狀濾波器151
5.5.3最小相位濾波器152
拓展閱讀郭永懷——用生命守護國家機密152
習題153
第6章有限脈沖響應FIR濾波器155
6.1FIR濾波器的基本特征155
6.2線性相位FIR濾波器157
6.2.1線性相位FIR濾波器的條件與分類157
6.2.2線性相位FIR濾波器的特點161
6.3窗函數(shù)法設計FIR濾波器165
6.3.1窗函數(shù)法設計FIR濾波器的基本思路165
6.3.2加窗對濾波器頻率特性的影響167
6.3.3窗函數(shù)設計法設計線性相位濾波器的步驟170
6.4頻域抽樣法設計 FIR濾波器174
6.4.1頻域抽樣法的基本思想175
6.4.2頻域抽樣法的設計步驟179
6.5IIR濾波器和FIR濾波器的比較181
拓展閱讀戈壁灘上的“馬蘭花”182
習題183
第7章數(shù)字濾波器的網(wǎng)絡結構185
7.1系統(tǒng)模擬185
7.1.1系統(tǒng)的模擬框圖186
7.1.2用信號流圖表示網(wǎng)絡結構188
7.2數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡結構188
7.2.1IIR濾波器的基本網(wǎng)絡結構189
7.2.2FIR濾波器的基本網(wǎng)絡結構192
7.3數(shù)字信號處理的實現(xiàn)200
習題203
第8章實用數(shù)字信號處理分析與設計204
8.1LMS自適應濾波器消除心電信號中的工頻干擾204
8.1.1LMS自適應濾波器的設計原理204
8.1.2LMS自適應濾波算法消除工頻干擾205
8.2數(shù)字信號處理在雙音撥號系統(tǒng)中的應用 207
8.2.1雙音多頻信號（DTMF）的產(chǎn)生207
8.2.2DTFM信號的檢測和DFT參數(shù)選擇208
8.2.3雙音多頻信號產(chǎn)生和檢測的仿真實驗209
參考文獻212