數(shù)字信號(hào)處理

前言

　　隨著數(shù)字信號(hào)處理學(xué)科理論和方法的發(fā)展，以及應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣泛，數(shù)字信號(hào)處理課程在國(guó)內(nèi)外各個(gè)大學(xué)的本科教學(xué)中廣為開(kāi)設(shè)，并涵蓋了越來(lái)越多專業(yè)的學(xué)生?！　”緯?shū)編者在長(zhǎng)期主講該課程的過(guò)程中，感受到不同層次的學(xué)生對(duì)該課程的不同程度的需求，所以本書(shū)在寫(xiě)作風(fēng)格上力求做到言簡(jiǎn)意賅，深入淺出。在內(nèi)容安排上，遵循由淺人深的學(xué)習(xí)過(guò)程，為了使初學(xué)者不被復(fù)雜的理論及公式推導(dǎo)所嚇倒，本書(shū)將有限字長(zhǎng)效應(yīng)等較難掌握、一般主張?jiān)谘芯可n程中學(xué)習(xí)的內(nèi)容放在附錄中介紹，本科生可以根據(jù)自己的興趣和能力有選擇地學(xué)習(xí)。另外，考慮到已經(jīng)有很多書(shū)籍專門(mén)介紹MATIAB編程，并且越來(lái)越多的專業(yè)教材中加入了MATLAB的編程指導(dǎo)和示例，所以本教材對(duì)MATLAB不做專門(mén)的闡述。　　本書(shū)并不是數(shù)字信號(hào)處理學(xué)科的百科全書(shū)，它只包含了該領(lǐng)域最基本的概念、理論和方法。其中正文部分又是這些基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，僅僅包括本科生必須了解的知識(shí)，全書(shū)共9章。緒論部分力圖給學(xué)生一個(gè)總體概念，其內(nèi)容完全脫離數(shù)學(xué)推導(dǎo)，用通俗淺顯的方式給出本書(shū)的主題，使學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)，并激發(fā)對(duì)該學(xué)科的興趣。第1～4章是離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)的基本理論，即離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)基礎(chǔ)、z變換、傅里葉變換，以及線性時(shí)不變系統(tǒng)的變換域分析。第5章討論連續(xù)時(shí)間信號(hào)的采樣。第6～7章是離散傅里葉變換及其快速實(shí)現(xiàn)。第8～9章是離散時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。一些不太常用但也可能在工程實(shí)踐中遇到的方法，比如離散傅里葉變換的其他快速計(jì)算方法等；一些無(wú)須深入理解就可借助MATLAB工具實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，比如連續(xù)時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì)、IIR濾波器的頻率變換及最優(yōu)設(shè)計(jì)；一些實(shí)踐性比較強(qiáng)的問(wèn)題，比如有限字長(zhǎng)效應(yīng)等，都被安排在附錄中介紹。另外，附錄還有供學(xué)生開(kāi)拓視野的變采樣率信號(hào)處理、離散隨機(jī)信號(hào)的譜估計(jì)及離散余弦變換方面的簡(jiǎn)單介紹。附錄內(nèi)容可以根據(jù)需要有選擇地放人課堂教學(xué)中，也可留做課外閱讀。這也就意味著學(xué)生在這些章節(jié)中是沒(méi)有習(xí)題負(fù)擔(dān)的?！　榱耸箤W(xué)生能通過(guò)解題對(duì)本課程的基本理論和方法加深理解并進(jìn)一步開(kāi)闊眼界，本書(shū)在習(xí)題方面花了大量精力，在題目形式和內(nèi)容上均有所創(chuàng)新。習(xí)題部分分成選擇題、填空題、計(jì)算題和證明題，以及MATIAB上機(jī)題四種類型，其中加“*”號(hào)的習(xí)題是加深題，同學(xué)們可以根據(jù)情況選做。有些知識(shí)點(diǎn)，比如穩(wěn)態(tài)響應(yīng)等概念，被放在習(xí)題中讓學(xué)生了解。前三類習(xí)題全部附有最終答案，對(duì)第四類習(xí)題在題目后面給出可以調(diào)用的工具箱函數(shù)，教師布置的實(shí)驗(yàn)上機(jī)題也可從中選取。這些習(xí)題題量較大，難易結(jié)合，除了考查學(xué)生的解題能力，特別注重基本概念的理解。其中選擇題特別有助于糾正學(xué)生容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤概念?！　∪绻捎帽緯?shū)做教材并且不打算課堂講授附錄部分的內(nèi)容，則可以考慮減少課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)，增加實(shí)驗(yàn)課和習(xí)題課的課時(shí)，給學(xué)生更多的時(shí)間和空間自主學(xué)習(xí)?！　∽詈?，對(duì)本書(shū)的參考文獻(xiàn)中的作者們表示感謝，并感謝在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中擔(dān)任錄入工作的研究生們。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！　”緯?shū)介紹離散時(shí)間信號(hào)處理的基本理論和方法。內(nèi)容包括：離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)的基本概念、z變換、傅里葉變換、線性時(shí)不變系統(tǒng)的變換域分析、連續(xù)時(shí)間信號(hào)的采樣、離散傅里葉變換及快速實(shí)現(xiàn)、離散時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。附錄內(nèi)容包括：有限字長(zhǎng)效應(yīng)，變采樣率信號(hào)處理，離散隨機(jī)信號(hào)的基本概念及譜估計(jì)，離散傅里葉變換的其它快速計(jì)算方法，離散余弦變換，連續(xù)時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì)，IIR濾波器設(shè)計(jì)的頻率變換和最優(yōu)設(shè)計(jì)?！　”緯?shū)可作為信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的本科生教材，也可作為其他專業(yè)本科生和研究生的選修課教材，還可供從事信號(hào)與信息處理的科技工作者參考。

書(shū)籍目錄

緒論 第1章　離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)基礎(chǔ) 　1.1　離散時(shí)間信號(hào)——序列 　　1.1.1　表示和分類 　　1.1.2　基本運(yùn)算 　　1.1.3　基本序列 　　1.1.4　周期性 　　1.1.5　對(duì)稱性 　1.2　離散時(shí)間系統(tǒng) 　　1.2.1　離散時(shí)間系統(tǒng)的表示和分類 　　1.2.2　線性時(shí)不變系統(tǒng) 　　1.2.3　線性常系數(shù)差分方程 　1.3　小結(jié) 　習(xí)題 第2章　z變換 　2.1　z變換的定義 　2.2　z變換的收斂域性質(zhì) 　2.3　z反變換 　2.4　z變換的性質(zhì) 　2.5　小結(jié) 　習(xí)題 第3章　傅里葉變換和離散傅里葉級(jí)數(shù)（DFS） 　3.1　傅里葉變換的定義 　3.2　傅里葉變換與z變換的關(guān)系 　3.3　傅里葉變換的性質(zhì) 　3.4　DFS的定義 　3.5　周期信號(hào)的傅里葉變換表示 　3.6　DFS的性質(zhì) 　3.7　小結(jié) 　習(xí)題 第4章　LTI系統(tǒng)的變換域分析 　4.1　系統(tǒng)函數(shù) 　4.2　頻率響應(yīng) 　4.3　差分方程、 系統(tǒng)函數(shù)和頻率響應(yīng)間的關(guān)系 　　4.3.1　差分方程與系統(tǒng)函數(shù)間的關(guān)系 　　4.3.2　有理系統(tǒng)函數(shù)的頻率響應(yīng) 　4.4　廣義線性相位系統(tǒng)的變換域分析 　　4.4.1　定義 　　4.4.2　充分條件 　　4.4.3　因果廣義線性相位FIR系統(tǒng) 　4.5　小結(jié) 　習(xí)題 第5章　連續(xù)時(shí)間信號(hào)的采樣 第6章　離散傅里葉變換（DFT） 第7章　快速傅里葉變換（FFT） 第8章　離散時(shí)間濾波器的設(shè)計(jì) 第9章　離散時(shí)間濾波器的實(shí)現(xiàn) 附錄習(xí)題答案 參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《數(shù)字信號(hào)處理》介紹離散時(shí)間信號(hào)處理的基本理論和方法，特點(diǎn)如下、（1）正文內(nèi)容經(jīng)典、選擇本學(xué)科最基礎(chǔ)，最本質(zhì)的內(nèi)容加以介紹語(yǔ)言精練，深入淺出，圖文并茂，特別注重基本概念的理解和應(yīng)用，以及前后知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系和融會(huì)貫通、　?。?）附錄內(nèi)容豐富?？偣灿?個(gè)附錄，包括本學(xué)科較深入的內(nèi)容，以及供學(xué)生開(kāi)拓視野的內(nèi)容，是對(duì)正文的有力補(bǔ)充　　（3）習(xí)題形式新穎，豐富。每章都有30道以上的習(xí)題題型包括選擇題、填空題、計(jì)算題和MATLAB練習(xí)題，書(shū)后附有最終答案和編程提示?！　。?）適用面廣、既可作為電類和非電類專業(yè)本科生和研究生教材，也可供科技人員參考。

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