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第1章 信号和信号处理1

1.1 信号的特征与分类1

1.2 典型的信号处理运算2

1.3 典型信号举例8

1.4 典型的信号处理应用14

1.5 为什么要进行数字信号处理24

第2章 时域中的离散时间信号27

2.1 时域表示27

2.2 序列的运算30

2.3 有限长序列的运算36

2.4 典型序列与序列表示41

2.5 抽样过程48

2.6 信号的相关50

2.7 随机信号54

2.8 小结55

2.9 习题55

2.10 MATLAB练习59

第3章 频域中的离散时间信号61

3.1 连续时间傅里叶变换61

3.2 离散时间傅里叶变换64

3.3 离散时间傅里叶变换定理72

3.4 离散时间序列的能量密度谱76

3.5 带限离散时间信号77

3.6 用MATLAB计算DTFT78

3.7 展开相位函数78

3.8 连续时间信号的数字处理79

3.9 带通信号的抽样90

3.10 抽样和保持运算的效果91

3.11 小结92

3.12 习题92

3.13 MATLAB练习99

第4章 离散时间系统100

4.1 离散时间系统举例100

4.2 离散时间系统的分类104

4.3 冲激和阶跃响应107

4.4 LTI离散时间系统的时域特性107

4.5 简单互连方案113

4.6 有限维LTI离散时间系统114

4.7 LTI离散时间系统的分类121

4.8 LTI离散时间系统的频域表示122

4.9 相位延迟和群延迟130

4.10 小结133

4.11 习题133

4.12 MATLAB练习139

第5章 有限长离散变换140

5.1 正交变换140

5.2 离散傅里叶变换141

5.3 DTFT与DFT及其逆之间的关系145

5.4 圆周卷积149

5.5 有限长序列的分类152

5.6 DF T对称关系156

5.7 离散傅里叶变换定理158

5.8 傅里叶域滤波162

5.9 计算实序列的DFF163

5.10 用DFT实现线性卷积165

5.11 短时傅里叶变换173

5.12 离散余弦变换176

5.13 Haar变换181

5.14 能量压缩性质184

5.15 小结185

5.16 习题186

5.17 MATLAB练习195

第6章 z变换197

6.1 定义197

6.2 有理z变换200

6.3 有理z变换的收敛域201

6.4 逆z变换204

6.5 z变换定理210

6.6 有限长序列卷积的计算217

6.7 传输函数218

6.8 小结227

6.9 习题227

6.10 MATLAB练习236

第7章 变换域中的LTI离散时间系统237

7.1 基于幅度特征的传输函数分类237

7.2 基于相位描述的传输函数分类243

7.3 线性相位FIR传输函数的类型248

7.4 简单数字滤波器256

7.5 互补传输函数269

7.6 逆系统273

7.7 系统识别276

7.8 数字二端口网络279

7.9 代数稳定性测试280

7.10 小结284

7.11 习题284

7.12 MATLAB练习295

第8章 数字滤波器结构297

8.1 框图表示297

8.2 等效结构299

8.3 基本FIR数字滤波器结构300

8.4 基本IIR数字滤波器结构304

8.5 用MATLAB实现基本结构308

8.6 全通滤波器310

8.7 参数可调谐低通HR数字滤波器对317

8.8 IIR抽头级联格型结构319

8.9 FIR级联格型结构322

8.10 IIR传输函数的并联全通实现327

8.11 可调谐数字滤波器331

8.12 数字滤波器结构的计算复杂度336

8.13 小结336

8.14 习题337

8.15 MATLAB练习345

第9章 IIR数字滤波器设计347

9.1 预备知识347

9.2 IIR滤波器设计的双线性变换法350

9.3 设计低通IIR数字滤波器354

9.4 高通、带通和带阻IIR数字滤波器设计355

9.5 IIR滤波器的谱变换358

9.6 用MATLAB设计IIR数字滤波器363

9.7 IIR数字滤波器的计算机辅助设计365

9.8 小结368

9.9 习题368

9.10 MATLAB练习372

第10章 FIR数字滤波器设计374

10.1 预备知识374

10.2 基于加窗傅里叶级数的FIR滤波器设计377

10.3 等波纹线性相位FIR滤波器的计算机辅助设计388

10.4 设计最小相位FIR滤波器394

10.5 用MATLAB设计数字滤波器395

10.6 计算高效的FIR数字滤波器的设计406

10.7 小结416

10.8 习题416

10.9 MATLAB练习422

第11章 DSP算法实现425

11.1 基本问题425

11.2 用MATLAB进行结构仿真和验证433

11.3 计算离散傅里叶变换438

11.4 基于序号映射的快速DFT算法449

11.5 用MATLAB计算DFT和IDFT455

11.6 滑动离散傅里叶变换456

11.7 在窄频带上计算DFT457

11.8 数字表示460

11.9 溢出的处理463

11.10 小结464

11.11 习题464

11.12 MATLAB练习470

第12章 有限字长效应的分析472

12.1 量化过程和误差472

12.2 定点数的量化473

12.3 浮点数的量化475

12.4 系数量化效应的分析475

12.5 A/D转换噪声分析483

12.6 算术舍入误差分析490

12.7 动态范围缩放492

12.8 低阶IIR滤波器的信噪比500

12.9 低灵敏度数字滤波器503

12.10 用误差反馈减少乘积舍入误差507

12.11 IIR数字滤波器中的极限环510

12.12 FFT算法中的舍入误差514

12.13 小结516

12.14 习题517

12.15 MATLAB练习521

第13章 多抽样率数字信号处理基础523

13.1 基本抽样率转换器件523

13.2 用于抽样率变换的多抽样率结构531

13.3 抽取器和内插器的多级设计537

13.4 多相分解539

13.5 任意率抽样率转换器545

13.6 奈奎斯特滤波器553

13.7 CIC抽取器和内插器560

13.8 小结562

13.9 习题563

13.10 MATLAB练习568

第14章 多抽样率滤波器组和小波570

14.1 数字滤波器组570

14.2 双通道正交镜像滤波器组574

14.3 完全重构的双通道FIR滤波器组582

14.4 L通道QMF组588

14.5 多层滤波器组595

14.6 离散小波变换597

14.7 小结603

14.8 习题604

14.9 MATLAB练习610

附录A模拟低通滤波器设计611

附录B设计模拟高通、带通和带阻滤波器627

附录C离散时间随机信号632

参考文献641

索引652