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內容簡介

本書主要介紹信號分析與處理的基本原理、方法及應用，並改變對應課程傳統的學習和講授視角，以“信號分析”為主題視角，按照“課程整體的認識―信號的時域分析―信號的頻域分析―信號的復頻域分析”的綫索與順序組織和整閤課程內容和結構，讓學生以信號分析與處理為主綫學習和理解整個課程內容；並在討論完信號分析與處理的基本理論之後，再探討信號在係統分析中的應用，以及信號分析與處理中常用的工具―濾波器；最後講述隨機信號處理和信號分析與處理的仿真實驗。整本教材編寫自然順暢，契閤學生學習思維的習慣，同時也兼顧內容的完整性和課程的工程性。

作者簡介

楊述斌教授，武漢工程大學電氣信息學院專職教師，在華中科技大學電子通信專業取得碩士研究生學位，十多年來一直從事信號處理等課程教學；主編《數字信號處理》等教材兩部；在教學方麵多次獲得教學優秀奬、“三育人”先進個人奬，指導的本科生畢業設計和研究生畢業論文獲得優秀奬等。

目錄

目 錄
第1章 緒論 1
1．1 信號及其分類 1
1．1．1 信號的描述 1
1．1．2 信號的分類 1
1．2 信號分析與處理係統簡介 3
1．3 信號分析與處理的目的和內容 4
1．4 信號分析與處理的發展和應用 4
第2章 信號的時域分析 7
2．1 信號的描述 7
2．2 信號的運算 8
2．3 信號的分解 12
習題 15
第3章 信號的頻域分析 17
3．1 連續信號的頻域分析 17
3．1．1 周期信號的傅裏葉級數 17
3．1．2 非周期信號的傅裏葉變換 23
3．1．3 傅裏葉變換的性質 28
3．2 離散信號的頻域分析 33
3．2．1 序列傅裏葉變換（DTFT） 34
3．2．2 周期序列的離散傅裏葉級數（DFS） 38
3．2．3 離散傅裏葉變換（DFT） 44
3．3 能量譜與功率譜 52
習題 54
第4章 快速傅裏葉變換 57
4．1 FFT的基本思想 57
4．1．1 直接計算DFT的運算量分析 57
4．1．2 改進途徑 58
4．2 按時間抽取（DIT）的基-2FFT算法 59
4．2．1 算法原理 59
4．2．2 蝶形、同址、變址運算 63
4．3 按頻率抽取（DIF）的基-2FFT算法 68
4．3．1 算法原理 68
4．3．2 按頻率抽取法的運算特點 70
4．4 快速傅裏葉反變換 71
4．5 快速傅裏葉變換FFT的應用 72
4．5．1 利用FFT對信號進行譜分析 72
4．5．2 綫性捲積的FFT算法 78
習題 79
第5章 信號的復頻域分析 81
5．1 連續信號的復頻域分析――拉普拉斯變換 81
5．1．1 拉普拉斯變換 81
5．1．2 拉普拉斯變換的性質 82
5．2 離散信號的復頻域分析――Z變換 86
5．2．1 Z變換 86
5．2．2 Z變換的基本性質和定理 87
5．2．3 Z反變換的方法 91
5．3 Z變換、拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係 93
習題 94
第6章 抽樣理論 96
6．1 時域抽樣理論 96
6．1．1 理想抽樣 96
6．1．2 信號的重建 99
6．1．3 離散時間信號的抽樣 100
6．2 抽樣Z變換――頻域抽樣理論 102
習題 107
第7章 信號處理基礎 108
7．1 係統及其性質 108
7．1．1 係統的概念 108
7．1．2 係統的分類及描述 109
7．2 信號的綫性係統處理 111
7．2．1 時域分析法 111
7．2．2 頻域分析法 115
7．2．3 復頻域分析法 116
7．3 有限字長效應及量化誤差 119
7．3．1 有限字長效應 120
7．3．2 信號的量化誤差 121
7．3．3 A/D變換器中的量化效應 123
習題 124
第8章 濾波器 126
8．1 濾波器概述 126
8．2 模擬濾波器 130
8．2．1 理想低通濾波器的頻率響應 130
8．2．2 巴特沃茲低通濾波器 131
8．2．3 切比雪夫濾波器 133
8．3 數字濾波器 134
8．3．1 數字濾波器的基本概念 134
8．3．2 IIR數字濾波器 134
8．3．3 FIR數字濾波器 149
習題 163
第9章 隨機信號 165
9．1 隨機信號的時域描述 165
9．1．1 隨機信號的四種形式 165
9．1．2 時域離散隨機信號的統計描述 166
9．1．3 隨機序列的數字特徵 167
9．2 隨機信號的頻域分析 168
9．2．1 平穩隨機過程的功率譜密度性質 168
9．2．2 白噪聲 168
9．3 典型隨機信號 169
9．4 隨機信號通過綫性係統的分析 171
9．4．1 綫性係統的基本理論 172
9．4．2 隨機過程通過綫性係統 172
9．4．3 白噪聲通過綫性係統 173
習題 176
第10章 MATLAB仿真實驗 177
10．1 MATLAB簡介 177
10．2 信號的産生及運算與圖示 178
10．2．1 信號的産生與圖示 178
10．2．2 信號的運算 188
10．3 微分和差分方程的求解 189
10．3．1 微分方程的求解 189
10．3．2 差分方程的求解 191
10．4 連續時間信號的頻譜分析 192
10．4．1 直接調用專用函數法 192
10．4．2 傅裏葉變換的數值計算實現法 193
10．5 離散時間信號的頻譜分析 195
10．5．1 求取離散係統頻率響應 195
10．5．2 離散傅裏葉變換和反變換 197
10．6 連續時間信號的復頻域分析 199
10．6．1 部分分式展開 199
10．6．2 拉普拉斯變換和反變換 199
10．6．3 求係統零、極點及係統特性 200
10．7 離散係統的復頻域分析 201
10．7．1 正/反Z變換 201
10．7．2 離散係統的單位階躍響應函數：dstep 202
10．8 IIR數字濾波器的設計 203
10．9 FIR數字濾波器的設計 206
參考文獻 209

前言/序言

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