本书全面系统地阐述了数字信号处理与滤波器的基本理论、基本分析方法及数字信号处理的应用,主要内括绪论、数字信号与线性系统、离散时间信号与系统的变换域分析、离散傅里叶变换及其快速算法、IR数字滤波器的设计方法、FIR数字滤波器的设计方法、随机信号谱估计方法、数字信号处理中的有限字应、多抽样率信号处理与滤波器组、数字信号处理的应用等。本书内容全面丰富、系统性强、叙述深入浅出,可供自动化类及相关专业或有关工程技术人员参考阅读。
前言
随着当今科学技术的迅速发展,信号处理技术已成为2pan>世纪信息化时电子信息科学的一把钥匙。数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。广义来说,数字信号处理是研究用数字方法对信行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。也有人认为,数字信号处理主要是研究有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。超大规模集成电路和计算机技术的飞速发展,为数字信号处理中许多算法的实现奠定了坚实基础一步推动了数字信号处理学科的快速发展,数字信号处理理论与应用也得到了迅猛发展。数字信号处理技术现已广泛应用于数字通信、电子测量、遥感遥测、生物医学工程,以及数字图像处理、振动分析等领域。数字信号处理是一门电子工程和通信工程各专业的技术基础课程。数字信号处理的内容十分广泛,经典数字信号处括离散信号和离散系统分析、x变换、DFT、FFT、IIR数字滤波器和FIR数字滤波器及一些特殊形式的滤波器设计、有限字长问题等。该课程内容的理论性和实践性都很强,是一门理论和技术发展都十分迅速,应用十分广泛的前沿性学科。因此,在强调基本理论和基本概念的同时,还要结合当前信号处理的应用领域,以助于切实掌握信号处理的基本方法。本着这样的原则,作者写作了本书。本书作者在多年的教学与科研基础上,对数字信号处理的基本理论、基本算法、分析和设计方法等做了充分而深入的论述。全书共计10章,第pan>章为绪论,第2章介绍数字信号与线性系统,第3章为离散时间信号与系统的变换域分析,第4章介绍离散傅里叶变换及其快速算法,第5章、第6章分别介绍IR、FIR数字滤波器的设计方法,第7章介绍随机信号谱估计方法,第8章介绍数字信号处理中的有限字应,第9章介绍多抽样率信号处理与滤波器组,第10章列举了数字信号处理的一些应用。本书具有以下特点:内容深入浅出,逻辑性强;理论联系实际,侧重实用。以实用为原则,简化了繁琐的理论推导,将理论学习和实践相结合,有助于在实践中掌握数字信号处理的基本概念、基本方法和基本应用。本书可作为高校相关专业师生的参考书,也可供从事相关工程技术的人员及其他爱好者使用。在写作本书过程中参考并引用了一些相关著作的内容,在此一并向原作者表示衷心的感谢!对在写作过程中给予帮助和大力支持的所有人表示感谢。我们希望写一本便于阅读的书,尽管我们一直努力这么做,但由于有限,书中存在不足之处在所难免,恳切希望读者和专家批评指正。
第一章绪论
1.pan style="font-family:宋体">信号、系统与信号处理
1.2数字信号处理系统的组成
1.3数字信号处理的内容
1.4数字信号处理的特点
1.5数字信号处理的实现
1.6数字信号处理系统的应用领域
第2章数字信号与线性系统
2.pan style="font-family:宋体">离散时间信号——序列
2.2离散时间系统
2.3离散时间系统的稳定性和因果性
2.4信号的采样与重建
第3章离散时间信号与系统的变换域分析
3.pan style="font-family:宋体">离散时间序列的傅里叶变换
3.2离散信号的x变换分析
3.3z变换与拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系
3.4离散系统响应的z域分析
3.5离散系统的系统函数和频率响应
第4章离散傅里叶变换及其快速算法
4.pan style="font-family:宋体">周期序列的离散傅里叶级数
4.2离散傅里叶变换
4.3离散傅里叶变换的应用
4.4快速傅里叶变换
第5章IIR数字滤波器的设计方法
5.pan style="font-family:宋体">数字滤波器
5.2IIR数字滤波器的实现结构
5.3模拟低通滤波器
5.4用模拟滤波器设计IIR数字滤波器
5.5双线性变换法
5.6脉冲响应不变法
第6章FIR数字滤波器的设计方法
6.1FIR数字滤波器的实现结构
6.2线性相位FIR滤波器的特性
6.3窗函数设计法
6.4频率采样设计法
6.5等波纹设计法
6.6IIR和FIR数字滤波器的比较
第7章随机信号谱估计方法
7.pan style="font-family:宋体">古典谱估计
7.2AR模型法谱估计
7.3MA模型法谱估计
7.4ARMA模型法谱估计
7.5基于矩阵特征分解的谱估计
第8章数字信号处理中的有限字应
8.pan style="font-family:宋体">概述
8.28.3模拟/数字(A/D)变换的量化效应.
8.4白噪声(A/D变换的量化噪声)通过线性系统
8.5数字滤波器的系数量化效应
8.6数字滤波器运算中的有限字应
8.7防止溢出的幅度加权因子
8.8IIR滤波器的定点运算中零输入的极限环振荡
第9章多抽样率信号处理与滤波器组
9.pan style="font-family:宋体">抽取与插值
9.2多相滤波器
9.3滤波器组基础
9.4两通道滤波器组
第10章数字信号处理的应用
10.pan style="font-family:宋体">数字信号处理在生物医学工程中的应用
10.2数字信号处理在音乐信号处理中的应用
10.3数字信号处理在地学工程中的应用
参考文献