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內容簡介

　　本書介紹離散時間信號處理的基本理論和方法。內容包括：離散時間信號和係統的基本概念、z變換、傅裏葉變換、綫性時不變係統的變換域分析、連續時間信號的采樣、離散傅裏葉變換及快速實現、離散時間濾波器的設計與實現。附錄內容包括：有限字長效應，變采樣率信號處理，離散隨機信號的基本概念及譜估計，離散傅裏葉變換的其它快速計算方法，離散餘弦變換，連續時間濾波器的設計，IIR濾波器設計的頻率變換和*優設計。

作者簡介

　　李力利，博士，副教授，上海交通大學電子信息與電氣學院，主要從事信號與信息處理方麵的教學、科研工作，主編瞭《數字信號處理》教材。

目錄

緒論
第1章離散時間信號和係統基礎
1.1離散時間信號――序列
1.1.1錶示和分類
1.1.2基本運算
1.1.3基本序列
1.1.4周期性
1.1.5對稱性
1.2離散時間係統
1.2.1離散時間係統的錶示和分類
1.2.2綫性時不變係統
1.2.3綫性常係數差分方程
1.3小結
習題
第2章z變換
2.1z變換的定義
2.2z變換的收斂域性質
2.3z反變換
2.4z變換的性質
2.5小結
習題
第3章傅裏葉變換和離散傅裏葉
級數（DFS）
3.1傅裏葉變換的定義
3.2傅裏葉變換與z變換的關係
3.3傅裏葉變換的性質
3.4DFS的定義
3.5周期信號的傅裏葉變換錶示
3.6DFS的性質
3.7小結
習題
第4章LTI係統的變換域分析
4.1係統函數
4.2頻率響應
4.3差分方程、 係統函數和頻率
響應間的關係
4.3.1差分方程與係統函數間
的關係
4.3.2有理係統函數的頻率響應
4.4廣義綫性相位係統的
變換域分析
4.4.1定義
4.4.2充分條件
4.4.3因果廣義綫性相位FIR係統
4.5小結
習題
第5章連續時間信號的采樣
5.1理想采樣
5.2理想重構
5.3采樣定理
5.4連續時間信號的離散
時間處理
5.5離散時間信號的連續
時間處理
5.6模擬信號的數字處理
5.7利用離散時間處理改變
采樣率
5.7.1采樣率按整數因子降低
5.7.2采樣率按整數因子升高
5.7.3采樣率按非整數因子變化
5.7.4變采樣率信號處理的應用
5.8小結
習題
第6章離散傅裏葉變換（DFT）
6.1DFT的定義
6.2DFT與DFS的關係
6.3頻域取樣
6.4DFT的性質
6.5用DFT實現信號傅裏葉
變換分析
6.5.1短時傅裏葉變換
6.5.2用DFT實現短時
傅裏葉分析
6.6小結
習題
第7章快速傅裏葉變換（FFT）
7.1時域抽選基2 FFT算法
7.2頻域抽選基2 FFT算法
7.3實現中的具體問題
7.4實序列的FFT算法
7.5IDFT的快速算法
7.6小結
習題
第8章離散時間濾波器的設計
8.1技術指標
8.2由連續時間濾波器設計離散
時間IIR濾波器
8.2.1脈衝響應不變法
8.2.2雙綫性變換法
8.3窗函數法設計FIR濾波器
8.3.1設計思想
8.3.2布萊剋曼窗族
8.3.3凱澤窗族
8.4FIR濾波器的等波紋最佳
逼近設計
8.5小結
習題
第9章離散時間濾波器的實現
9.1信號流圖錶示
9.2IIR濾波器的基本實現
結構
9.3FIR濾波器的基本
實現結構
9.4小結
習題
附錄A離散時間隨機信號
附錄B有限字長效應
B.1實數的錶示及運算
B.2模數轉換中的量化誤差
B.3FFT實現中的有限
字長效應
B.4離散時間濾波器實現中的
有限字長效應
附錄C隨機信號的譜估計
C.1經典譜估計
C.2近代譜估計
附錄DDFT的其他計算方法
D.1基4 FFT算法
D.2分裂基FFT算法
D.3綫性調頻變換算法
附錄E離散餘弦變換（DCT）
附錄F連續時間濾波器的
設計簡介
F.1巴特沃思低通濾波器
F.2切比雪夫低通濾波器
F.3橢圓低通濾波器
附錄GIIR濾波器設計的
頻率變換
附錄HIIR濾波器的最小均方
誤差設計
習題答案
參考文獻

前言/序言

　　隨著數字信號處理學科理論和方法的發展，以及應用領域的日益廣泛，數字信號處理課程在國內外各個大學的本科教學中廣為開設，並涵蓋瞭越來越多專業的學生。
　　本書編者在長期主講該課程的過程中，感受到不同層次的學生對該課程的不同程度的需求，所以本書在寫作風格上力求做到言簡意賅，深入淺齣。在內容安排上，遵循由淺入深的學習過程，為瞭使初學者不被復雜的理論及公式推導所嚇倒，本書將有限字長效應等較難掌握、一般主張在研究生課程中學習的內容放在附錄中介紹，本科生可以根據自己的興趣和能力有選擇地學習。另外，考慮到已經有很多書籍專門介紹MATLAB編程，並且越來越多的專業教材中加入瞭MATLAB的編程指導和示例，所以本教材對MATLAB不做專門的闡述。
　　本書並不是數字信號處理學科的百科全書，它隻包含瞭該領域最基本的概念、理論和方法。其中正文部分又是這些基礎中的基礎，僅僅包括本科生必須瞭解的知識，全書共9章。緒論部分力圖給學生一個總體概念，其內容完全脫離數學推導，用通俗淺顯的方式給齣本書的主題，使學生建立感性認識，並激發對該學科的興趣。第1~4章是離散時間信號和係統的基本理論，即離散時間信號和係統基礎、z變換、傅裏葉變換，以及綫性時不變係統的變換域分析。第5章討論連續時間信號的采樣。第6~7章是離散傅裏葉變換及其快速實現。第8~9章是離散時間濾波器的設計與實現。一些不太常用但也可能在工程實踐中遇到的方法，比如離散傅裏葉變換的其他快速計算方法等；一些無須深入理解就可藉助MATLAB工具實現的技術，比如連續時間濾波器的設計、IIR濾波器的頻率變換及最優設計；一些實踐性比較強的問題，比如有限字長效應等，都被安排在附錄中介紹。另外，附錄還有供學生開拓視野的離散隨機信號的譜估計及離散餘弦變換方麵的簡單介紹。附錄內容可以根據需要有選擇地放入課堂教學中，也可留做課外閱讀。這也就意味著學生在這些章節中是沒有習題負擔的。
　　為瞭使學生能通過解題對本課程的基本理論和方法加深理解並進一步開闊眼界，本書在習題方麵花瞭大量精力，在題目形式和內容上均有所創新。習題部分分成選擇題、填空題、計算題和證明題，以及MATLAB上機題四種類型，其中加“*”號的習題是加深題，同學們可以根據情況選做。有些知識點，比如希爾伯特變換和戈澤爾算法等概念，被放在習題中讓學生瞭解。前三類習題全部附有最終答案，對第四類習題在題目後麵給齣可以調用的工具箱函數，教師布置的實驗上機題也可從中選取。這些習題題量較大，難易結閤，除瞭考查學生的解題能力，特彆注重基本概念的理解。其中選擇題特彆有助於糾正學生容易齣現的錯誤概念。
　　如果采用本書做教材並且不打算課堂講授附錄部分的內容，則可以考慮減少課內學時數，增加實驗課和習題課的課時，給學生更多的時間和空間自主學習。
　　本書由李力利、劉興釗編著，由鬍光銳教授審稿。
　　最後，對本書的參考文獻中的作者們錶示感謝，並感謝在本書編寫過程中擔任錄入工作的研究生們。
　　由於編者水平有限，書中難免會有一些錯誤和不足，懇請廣大讀者批評指正。
　　編著者於上海交通大學


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