數(shù)字信號處理教程（第2版）

目錄


第0章概論

0.1離散時(shí)間信號和數(shù)字信號

0.2數(shù)字信號處理

0.3數(shù)字信號處理的優(yōu)點(diǎn)和局限性

0.4數(shù)字信號處理學(xué)科的內(nèi)容和應(yīng)用

第1章離散時(shí)間信號和離散時(shí)間系統(tǒng)

1.1離散時(shí)間信號——序列

1.1.1基型序列

1.1.2模擬頻率和數(shù)字頻率

1.1.3周期序列

1.1.4序列的基本運(yùn)算

1.2離散時(shí)間系統(tǒng)

1.2.1系統(tǒng)的線性、時(shí)不變性、因果性和穩(wěn)定性

1.2.2線性時(shí)不變系統(tǒng)

1.3離散時(shí)間傅里葉變換

1.3.1離散時(shí)間傅里葉變換的定義

1.3.2DTFT的性質(zhì)

1.3.3離散時(shí)間信號的頻譜

1.3.4離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)

1.4z變換

1.4.1z變換的定義

1.4.2逆z變換

1.4.3z變換的性質(zhì)和常用z變換公式

1.5傳輸函數(shù)

1.5.1LTI系統(tǒng)的傳輸函數(shù)

1.5.2利用傳輸函數(shù)分析系統(tǒng)的頻率響應(yīng)

1.5.3利用傳輸函數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性

1.5.4利用傳輸函數(shù)計(jì)算LTI系統(tǒng)的輸出

1.6離散時(shí)間信號和系統(tǒng)的MATLAB分析

1.6.1離散時(shí)間信號的產(chǎn)生

1.6.2序列的基本運(yùn)算

1.6.3線性卷積和相關(guān)序列的計(jì)算

1.6.4DTFT的計(jì)算

1.6.5系統(tǒng)頻率響應(yīng)的計(jì)算

1.6.6系統(tǒng)有理傳輸函數(shù)的計(jì)算

1.6.7計(jì)算離散時(shí)間系統(tǒng)的輸出

習(xí)題

第2章離散傅里葉變換及其快速算法

2.1DFT的基本概念

2.1.1DFT的定義

2.1.2由DFT重構(gòu)時(shí)間序列

2.1.3由DFT重構(gòu)DTFT

2.1.4DFT的物理意義

2.1.5對DFT計(jì)算結(jié)果的解讀

2.1.64種傅里葉分析方法

2.2DFT的性質(zhì)

2.2.1序列的循環(huán)移位

2.2.2序列的循環(huán)卷積

2.2.3卷積定理

2.2.4Parseval定理

2.2.5復(fù)序列的DFT的對稱性

2.2.6實(shí)序列的DFT的對稱性

2.2.7DFT主要性質(zhì)匯總

2.3矩形序列的DFT

2.4利用DFT進(jìn)行信號頻譜分析

2.4.1加窗截?cái)嘣斐深l譜泄漏和分辨率降低

2.4.2序列加窗對DFT的影響

2.4.3序列補(bǔ)零對DFT的影響

2.5利用DFT計(jì)算線性卷積

2.5.1基本原理

2.5.2分段卷積

2.6DFT的快速計(jì)算方法： 快速傅里葉變換

2.6.1時(shí)間抽取基-2 FFT算法的信號流圖

2.6.2時(shí)間抽取基-2 FFT算法結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

2.6.3時(shí)間抽取基-2 FFT算法的計(jì)算量

2.6.4倒序： 輸入時(shí)間序列的重排

2.6.5時(shí)間抽取基-2 FFT的其他算法結(jié)構(gòu)

2.6.6頻率抽取基-2 FFT算法

2.6.7計(jì)算FFT的MATLAB內(nèi)部函數(shù)

2.7實(shí)際應(yīng)用FFT算法時(shí)需要考慮的幾個(gè)問題

2.7.1輸入數(shù)據(jù)的采集和處理

2.7.2FFT計(jì)算結(jié)果的解讀

習(xí)題

第3章數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)和有限字長效應(yīng)

3.1FIR濾波器的直接型結(jié)構(gòu)和級聯(lián)結(jié)構(gòu)

3.1.1FIR直接型結(jié)構(gòu)

3.1.2FIR級聯(lián)結(jié)構(gòu)

3.2FIR濾波器的格型結(jié)構(gòu)

3.3線性相位FIR濾波器

3.3.1線性相位濾波器的定義

3.3.2線性相位FIR濾波器的沖激響應(yīng)應(yīng)滿足的條件

3.3.34種類型線性相位FIR濾波器

3.3.4線性相位FIR濾波器的結(jié)構(gòu)

3.4FIR濾波器的頻率取樣結(jié)構(gòu)

3.4.1頻率取樣結(jié)構(gòu)的推導(dǎo)

3.4.2頻率取樣結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

3.5IIR濾波器的結(jié)構(gòu)

3.5.1IIR濾波器的直接型結(jié)構(gòu)

3.5.2IIR濾波器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)

3.5.3IIR濾波器的級聯(lián)結(jié)構(gòu)

3.6全通濾波器和最小相位濾波器

3.6.1全通濾波器

3.6.2最小相位濾波器

3.6.3非最小相位IIR濾波器的分解

3.7IIR濾波器的格型結(jié)構(gòu)

3.7.1全極點(diǎn)格型濾波器

3.7.2極點(diǎn)-零點(diǎn)格型濾波器

3.8濾波器的有限字長效應(yīng)

3.8.1二進(jìn)制數(shù)表示方法

3.8.2信號的量化誤差

3.8.3濾波器系數(shù)的量化

3.8.4溢出和定標(biāo)

3.9IIR濾波器的零輸入極限環(huán)現(xiàn)象

習(xí)題

第4章FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)

4.1數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)

4.1.1因果數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)

4.1.2數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo)

4.2FIR濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)方法

4.2.1窗函數(shù)設(shè)計(jì)方法的原理

4.2.2窗函數(shù)法設(shè)計(jì)步驟

4.2.3Kaiser窗

4.3設(shè)計(jì)FIR濾波器的最小二乘法

4.4設(shè)計(jì)FIR濾波器的頻率取樣方法

4.4.1頻率取樣方法的基本原理

4.4.2頻率取樣設(shè)計(jì)方法對過渡帶的優(yōu)化

4.5最優(yōu)等波紋線性相位FIR濾波器的設(shè)計(jì)： Parks-McClellan算法

4.5.1Minimax誤差準(zhǔn)則

4.5.2交替定理

4.5.3Parks-McClellan算法

4.6設(shè)計(jì)線性相位FIR濾波器的MATLAB方法

4.6.1按照算法原理編寫m文件

4.6.2Kaiser窗設(shè)計(jì)方法的MATLAB實(shí)現(xiàn)

4.6.3設(shè)計(jì)線性相位FIR濾波器的MATLAB函數(shù)

4.7用MATLAB設(shè)計(jì)最優(yōu)等波紋線性相位FIR濾波器