數(shù)字信號(hào)處理

內(nèi)容概要

數(shù)字信號(hào)處理是從20世紀(jì)60年代以來，隨著現(xiàn)代信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步與集成電路技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。數(shù)字信號(hào)處理在各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用，其重要性在多個(gè)領(lǐng)域中日益體現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)處理是信息工程、電子科學(xué)、通信工程等電子信息類專業(yè)必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和必修內(nèi)容。因此，數(shù)字信號(hào)處理這門課程得到了高度的重視，幾乎所有的工科院校都開設(shè)了這門課程，國內(nèi)外也出版了很多的教材。而《數(shù)字信號(hào)處理》作為工科類電氣信息各專業(yè)本科二、三年級(jí)的教材，著重基本原理的闡述，力求使基本概念與工程技術(shù)緊密聯(lián)系，保持經(jīng)典性與先進(jìn)性之間的協(xié)調(diào)。
《數(shù)字信號(hào)處理》包括五部分內(nèi)容：第一部分包括前兩章和第9章，內(nèi)容是離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論；第二部分包括第3、4章，討論的是快速傅里葉變換算法；第三部分包括第5、6、7章，討論的是IIR及FIR型數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)；第8章構(gòu)成第四部分，討論有限字長(zhǎng)效應(yīng)，是數(shù)字信號(hào)處理的誤差分析基礎(chǔ)；第10章是實(shí)驗(yàn)，構(gòu)成第五部分。本書主要作為大專院校電氣信息類專業(yè)的教材，或者作為相近專業(yè)選修課教材；也可作為有關(guān)科技人員在數(shù)字信號(hào)處理方面的參考書。本書由張維璽、武曉春、張俐、劉舒祺老師編寫。

書籍目錄

前言
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  數(shù)字信號(hào)處理的理論
    1.2.1  信號(hào)
    1.2.2  系統(tǒng)
    1.2.3  數(shù)字信號(hào)處理的理論
  1.3  數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)
  1.4  數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用
    1.4.1  數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)
    1.4.2  數(shù)字信號(hào)處理的典型應(yīng)用
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第2章  離散時(shí)間信號(hào)與z變換
  2.1  采樣
    2.1.1  信號(hào)的采樣
    2.1.2  采樣定理
    2.1.3  折疊頻率與奈奎斯特(Nyquist)頻率
    2.1.4  信號(hào)的恢復(fù)
    2.1.5  采樣內(nèi)插公式
  2.2  離散時(shí)間信號(hào)
    2.2.1  序列的表示法
    2.2.2  序列的運(yùn)算規(guī)則及符號(hào)表示
    2.2.3  常用的典型序列
  2.3  離散時(shí)間系統(tǒng)與差分方程
    2.3.1  離散時(shí)間系統(tǒng)及卷積運(yùn)算
    2.3.2  卷積運(yùn)算的基本規(guī)律
    2.3.3  系統(tǒng)的穩(wěn)定性和因果性
    2.3.4  常系數(shù)線性差分方程
  2.4  z變換
    2.4.1  z變換的定義
    2.4.2  z變換的收斂域
  2.5  z變換的定理與特性
    2.5.1  線性特性
    2.5.2  序列的移位
    2.5.3  乘指數(shù)序列
    2.5.4  x(z)的微分
    2.5.5  復(fù)數(shù)序列的共軛
    2.5.6  初值定理
    2.5.7  終值定理
    2.5.8  序列的卷積
    2.5.9  序列乘積的z變換——復(fù)卷積定理
    2.5.10  帕塞瓦(Parseval)定理
  2.6  拉普拉斯變換，傅里葉變換及z變換
    2.6.1  序列的z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系
    2.6.2  序列的z變換與傅里葉變換的關(guān)系
    2.6.3  序列的傅里葉變換與拉普拉斯變換(雙邊)的關(guān)系
  2.7  系統(tǒng)函數(shù)
    2.7.1  系統(tǒng)函數(shù)的定義
    2.7.2  系統(tǒng)函數(shù)和差分方程的關(guān)系
    2.7.3  系統(tǒng)函數(shù)的收斂域
    2.7.4  系統(tǒng)頻率響應(yīng)的幾何確定法
    2.7.5  無限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)(IIR)系統(tǒng)與有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)(FIR)系統(tǒng)
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第3章  離散傅里葉變換(DFT)
  3.1  離散傅里葉級(jí)數(shù)變換(DFs)
    3.1.1  離散傅里葉級(jí)數(shù)變換引入
    3.1.2  離散傅里葉級(jí)數(shù)的主要性質(zhì)
  3.2  離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)
    3.2.1  離散傅里葉變換的定義
    3.2.2  離散傅里葉變換的性質(zhì)
  3.3  頻域取樣
    3.3.1  對(duì)x(z)取樣時(shí)取樣點(diǎn)數(shù)的限制
    3.3.2  x(z)的內(nèi)插公式
  3.4  離散傅里葉變換的應(yīng)用
    3.4.1  用DFT計(jì)算線性卷積
    3.4.2  用DFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行譜分析
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第4章  快速傅里葉變換
  4.1  引言
  4.2  基-2時(shí)域抽選(DIT)FFT算法
    4.2.1  算法原理
    4.2.2  運(yùn)算特點(diǎn)
    4.2.3  矩陣分解表示
    4.2.4  編程思想
    4.2.5  硬件實(shí)現(xiàn)
  4.3  基-2頻域抽選(DIF)FFT算法
  4.4  離散傅里葉反變換(IDFT)的快速算法
  4.5  任意基FFT算法
    4.5.1  抽選分解的一般原理
    4.5.2  基——4DIF-FFT算法
  4.6  調(diào)頻z變換
    4.6.1  問題的提出
    4.6.2  算法原理
    4.6.3  CZT的實(shí)現(xiàn)步驟
    4.6.4  CZT運(yùn)算量的估算
    4.6.5  CZT算法的特點(diǎn)
  4.7  其他的快速計(jì)算方法
    4.7.1  重疊相加法
    4.7.2  重疊保留法
    4.7.3  線性卷積的FFT算法
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第5章  無限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器設(shè)計(jì)
  5.1  IIR濾波器設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
  5.2  模擬濾波器的設(shè)計(jì)
    5.2.1  由幅度響應(yīng)函數(shù)來確定系統(tǒng)函數(shù)
    5.2.2  巴特沃思低通逼近
    5.2.3  切比雪夫低通逼近
  5.3  IIR濾波器設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
  5.4  脈沖響應(yīng)不變法
    5.4.1  變換原理
    5.4.2  混疊失真
    5.4.3  模擬濾波器的數(shù)字化方法
  5.5  雙線性變換法
    5.5.1  變換原理
    5.5.2  逼近的情況
    5.5.3  模擬濾波器的數(shù)字化方法
  5.6  濾波器的頻率變換法
    5.6.1  模擬低通濾波器變換成數(shù)字低通濾波器
    5.6.2  模擬低通濾波器變換成數(shù)字高通濾波器
    5.6.3  模擬低通濾波器變換成數(shù)字帶通濾波器
    5.6.4  模擬低通濾波器變換成數(shù)字帶阻濾波器
  5.7  濾波器的z平面變換法
    5.7.1  數(shù)字低通變換成數(shù)字低通
    5.7.2  數(shù)字低通變換成數(shù)字高通
    5.7.3  數(shù)字低通變換成數(shù)字帶通
    5.7.4  數(shù)字低通變換成數(shù)字帶阻
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第6章  有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器設(shè)計(jì)
  6.1  線性相位FIR濾波器的特點(diǎn)
    6.1.1  線性相位特性
    6.1.2  幅度響應(yīng)特性
    6.1.3  線性相位FIR濾波器的零點(diǎn)位置
    6.1.4  舉例
  6.2  窗口法
    6.2.1  窗口法的基本思想
    6.2.2  理論分析
    6.2.3  幾種常用窗函數(shù)
    6.2.4  設(shè)計(jì)方法小結(jié)
  6.3  頻率采樣法
    6.3.1  線性相位的約束
    6.3.2  逼近誤差及其改進(jìn)措施
  6.4  IIR與FIR濾波器的比較
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第7章  數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)
  7.1  數(shù)字濾波器的表示方法
  7.2  IIR濾波器的結(jié)構(gòu)
    7.2.1  直接型結(jié)構(gòu)
    7.2.2  基本二階節(jié)的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)
  7.3  FIR濾波器的結(jié)構(gòu)
    7.3.1  橫截型結(jié)構(gòu)
    7.3.2  級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)
    7.3.3  頻率抽樣型結(jié)構(gòu)
    7.3.4  快速卷積型結(jié)構(gòu)
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第8章  數(shù)字信號(hào)處理中的誤差與量化效應(yīng)
  8.1  二進(jìn)制算法與運(yùn)算誤差
    8.1.1  定點(diǎn)制表示及運(yùn)算誤差
    8.1.2  浮點(diǎn)制表示及運(yùn)算誤差
    8.1.3  負(fù)數(shù)表示法
    8.1.4  截尾與舍入產(chǎn)生的誤差
  8.2  A-D轉(zhuǎn)換的量化效應(yīng)
    8.2.1  A-D轉(zhuǎn)換量化噪聲的定義
    8.2.2  量化噪聲通過線性系統(tǒng)
  8.3  FFT定點(diǎn)制運(yùn)算中的有限字長(zhǎng)效應(yīng)
    8.3.1  輸出信噪比
    8.3.2  改善信噪比的方法
  8.4  FFT浮點(diǎn)制運(yùn)算中的有限字長(zhǎng)效應(yīng)
  8.5  系數(shù)量化對(duì)數(shù)字濾波器的影響
    8.5.1  濾波網(wǎng)絡(luò)中系數(shù)的量化效應(yīng)
    8.5.2  濾波網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)算的量化效應(yīng)
  8.6  系數(shù)量化對(duì)FFT的影響
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第9章  離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析
  9.1  引言
  9.2  離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
  9.3  離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程的建立
  9.4  狀態(tài)空間方程的z域求解
  9.5  離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程的時(shí)間域求解
  9.6  離散時(shí)間系統(tǒng)的穩(wěn)定性
  9.7  離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析法
  本章小結(jié)
  習(xí)題
第10章  實(shí)驗(yàn)
  10.1  MATLAB軟件簡(jiǎn)介
  10.2  實(shí)驗(yàn)一離散時(shí)間信號(hào)的產(chǎn)生
  10.3  實(shí)驗(yàn)二離散時(shí)間LTI系統(tǒng)的時(shí)域分析
  10.4  實(shí)驗(yàn)三離散時(shí)間信號(hào)的頻域分析
  10.5  實(shí)驗(yàn)四離散時(shí)間LTI系統(tǒng)的z域分析
  10.6  實(shí)驗(yàn)五FFT算法與應(yīng)用
  10.7  實(shí)驗(yàn)六IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
  10.8  實(shí)驗(yàn)七F1R數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
附錄  MATLAB主要命令函數(shù)表
參考文獻(xiàn)

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    數(shù)字信號(hào)處理 PDF格式下載

---