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绪论1

0.1 关于信号1

0.2 关于数字信号2

0.3 关于数字信号处理3

0.3.1 数字信号处理的任务4

0.3.2 数字信号处理的优势6

0.3.3 数字信号处理的理论6

0.3.4 数字信号处理的实现7

0.3.5 数字信号处理的应用9

0.3.6 关于数字信号处理的学习10

参考文献11

第1章 离散时间信号12

1.1 典型离散信号12

1.2 离散信号的运算15

1.3 信号的分类19

1.4 噪声22

1.5 信号空间的基本概念23

1.6 确定性信号的相关函数26

1.6.1 相关函数的定义27

1.6.2 相关函数的性质29

1.6.3 相关函数的应用29

1.7 与本章内容有关的MATLAB文件31

习题与上机练习37

参考文献40

第2章 离散时间系统41

2.1 离散时间系统的基本概念41

2.2 离散时间系统的输入输出关系46

2.3 Z变换的定义50

2.4 Z变换的收敛域53

2.5 Z变换的性质58

2.6 离散时间系统的转移函数63

2.7 离散时间系统的频率响应64

2.8 离散时间系统的极零分析66

2.9 滤波的基本概念70

2.10 IIR系统的信号流图与结构72

2.10.1 IIR系统的信号流图72

2.10.2 IIR系统的直接实现73

2.10.3 IIR系统的级联实现74

2.10.4 IIR系统的并联实现75

2.11 与本章内容有关的MATLAB文件76

习题与上机练习83

参考文献87

第3章 信号的傅里叶变换88

3.1 连续时间信号的傅里叶变换89

3.1.1 连续周期信号的傅里叶级数89

3.1.2 连续非周期信号的傅里叶变换90

3.1.3 傅里叶级数和傅里叶变换的区别与联系91

3.1.4 关于傅里叶变换的进一步解释94

3.2 离散时间信号的傅里叶变换（DTFT）95

3.2.1 DTFT的定义95

3.2.2 DTFT的性质98

3.2.3 关于DTFT存在的条件103

3.2.4 一些典型信号的DTFT105

3.2.5 信号截短对DTFT的影响107

3.3 连续时间信号的抽样110

3.3.1 抽样定理110

3.3.2 信号的重建114

3.3.3 关于正弦信号的抽样115

3.4 离散时间周期信号的傅里叶级数116

3.5 离散傅里叶变换（DFT）118

3.5.1 DFT的定义118

3.5.2 DFT导出的图形解释119

3.5.3 DFT与DTFT及Z变换之关系121

3.5.4 DFT的性质122

3.6 用DFT计算线性卷积126

3.6.1 用DFT计算线性卷积的方法和步骤126

3.6.2 长序列卷积的计算128

3.7 与DFT有关的几个问题130

3.7.1 频率分辨率及DFT参数的选择130

3.7.2 补零问题133

3.7.3 DFT对FT的近似135

3.8 二维傅里叶变换140

3.9 与本章内容有关的MATLAB文件146

习题与上机练习147

参考文献150

第4章 快速傅里叶变换152

4.1 概述152

4.2 时间抽取（DIT）基2 FFT算法154

4.2.1 算法的推导154

4.2.2 算法的讨论156

4.3 频率抽取（DIF）基2 FFT算法159

4.4 进一步减少运算量的措施161

4.4.1 多类蝶形单元运算161

4.4.2 W因子的生成162

4.4.3 实输入数据时的FFT算法163

4.5 基4算法与分裂基算法163

4.5.1 频率抽取基4 FFT算法163

4.5.2 分裂基算法164

4.6 线性调频Z变换（CZT）170

4.6.1 CZT的定义171

4.6.2 CZT的计算方法172

4.7 与本章内容有关的MATLAB文件174

习题与上机练习176

参考文献178

第5章 离散时间系统的相位、结构与逆系统180

5.1 离散时间系统的相频响应180

5.2 FIR系统的线性相位特性183

5.3 具有线性相位特性的FIR系统的零点分布185

5.4 全通系统与最小相位系统188

5.4.1 全通系统188

5.4.2 最小相位系统191

5.5 谱分解194

5.6 FIR系统的结构196

5.6.1 直接实现与级联实现196

5.6.2 具有线性相位的FIR系统的结构197

5.6.3 FIR系统的频率抽样实现197

5.7 离散时间系统的Lattice结构199

5.7.1 全零点系统（FIR）的Lattice结构199

5.7.2 全极点系统（IIR）的Lattice结构202

5.7.3 极零系统的Lattice结构205

5.8 逆系统207

5.9 与本章内容有关的MATLAB文件211

习题与上机练习213

参考文献214

第6章 无限冲激响应数字滤波器设计216

6.1 滤波器的基本概念216

6.1.1 滤波器的分类216

6.1.2 滤波器的技术要求218

6.2 模拟低通滤波器的设计220

6.2.1 概述220

6.2.2 巴特沃思模拟低通滤波器的设计221

6.2.3 切比雪夫Ⅰ型模拟低通滤波器的设计224

6.3 模拟高通、带通及带阻滤波器的设计229

6.3.1 模拟高通滤波器的设计229

6.3.2 模拟带通滤波器的设计231

6.3.3 模拟带阻滤波器的设计233

6.4 用冲激响应不变法设计IIR数字低通滤波器234

6.5 用双线性Z变换法设计IIR数字低通滤波器238

6.6 数字高通、带通及带阻滤波器的设计242

6.7 与本章内容有关的MATLAB文件246

习题与上机练习251

参考文献252

第7章 有限冲激响应数字滤波器设计253

7.1 FIR数字滤波器设计的窗函数法253

7.2 窗函数260

7.3 FIR数字滤波器设计的切比雪夫逼近法265

7.3.1 切比雪夫最佳一致逼近原理266

7.3.2 利用切比雪夫逼近理论设计FIR数字滤波器266

7.3.3 误差函数E（ω）的极值特性270

7.3.4 设计举例273

7.3.5 滤波器阶次的估计275

7.4 几种简单形式的滤波器276

7.4.1 平均滤波器277

7.4.2 平滑滤波器279

7.4.3 梳状滤波器282

7.5 低阶低通差分滤波器284

7.5.1 最佳低阶低通差分滤波器的导出284

7.5.2 几种常用的低通整系数差分滤波器288

7.6 滤波器设计小结291

7.7 与本章内容有关的MATLAB文件292

习题与上机练习298

参考文献299

第8章 信号处理中常用的正交变换301

8.1 希尔伯特空间中的正交变换301

8.1.1 信号的正交分解301

8.1.2 正交变换的性质304

8.1.3 正交变换的种类305

8.2 K-L变换306

8.3 离散余弦变换（DCT）308

8.3.1 DCT的定义308

8.3.2 DCT和K-L变换的关系309

8.4 图像压缩简介312

8.4.1 图像的基本概念313

8.4.2 图像压缩的基本概念314

8.4.3 图像压缩国际标准简介319

8.5 与本章内容有关的MATLAB文件322

习题与上机练习323

参考文献325

第9章 数字信号处理的硬件实现327

9.1 DSP微处理器概述327

9.1.1 DSP处理器在结构上的主要特点328

9.1.2 DSP处理器在结构上的新发展333

9.1.3 DSP处理器的发展趋势334

9.2 评价DSP性能的几个主要指标338

9.3 TI DSP产品的路线图339

9.3.1 TI早期的DSP产品339

9.3.2 TI DSP的三大主流产品340

9.3.3 TI DSP的新产品342

9.4 TI几个典型DSP芯片的结构与性能345

9.4.1 TMS320C25的结构及主要性能345

9.4.2 TMS320F28M35X系列的结构及主要性能349

9.4.3 TMS320C553X系列的结构及主要性能350

9.4.4 OMAP-L138的结构及主要性能351

9.4.5 TMS320DM8168的结构及主要性能352

9.4.6 TMS320C6678的结构及主要性能353

9.5 基于TMS320系列DSP系统的设计与调试355

9.5.1 系统设计的总体考虑355

9.5.2 软件开发工具356

9.5.3 硬件系统集成及调试工具358

9.6 DSP在医疗仪器中的应用简介362

参考文献364