數位信號處理原理及實現(第三版)（簡體書）

《數字信號處理原理及實現（第3版）》系統闡述了數字信號處理的基本原理、算法分析和實現，共包括9章內容，即緒論、離散時間信號與系統的時域分析、離散時間信號與系統的頻域分析、離散傅裡葉變換（DFT）、快速傅裡葉變換（FFT）、IIR數字濾波器的設計、FIR數字濾波器的設計、數字濾波器結構與有限字長效應、多采樣率數字信號處理以及數字信號處理實驗等。
本書概念清楚、理論分析透徹，特別是自始至終運用MATLAB來闡述基本概念和基本原理，將經典理論與現代技術相結合，使知識點的敘述更加清楚易懂。本書還結合實際給出了MATLAB上機實驗內容，並配有上機習題以及探究性實驗課題，為學生進行課程實驗練習、上機考試以及探究性學習提供參考和幫助。
《數字信號處理原理及實現（第3版）》為高等院校信息工程、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學等專業本科生教材，也可供從事信息處理、通信、電子技術等方面的工程技術人員及有關科研、教學人員參考使用。

作者簡介王艷芬 中國礦業大學教授，碩士生導師。中國礦業大學信電學院信息工程“國家特色專業”建設點負責人，首批*精品資源共享課程“通信電子電路”負責人，江蘇省精品課程“數字信號處理”負責人，并為研究生講授“現代信號處理”、“通信信號處理”等多門課程。長期從事信號處理、通信與信息系統等方面的教學與科研工作，主持完成及正在主持江蘇省高等教育教學改革項目2項、江蘇省重點教材建設項目2項，主研國家自然科學基金面上項目1項、江蘇省產學研項目1項。近年來獲得國家教學成果二等獎、國家精品課程獎和江蘇省精品課程獎、江蘇省教學成果一等獎、江蘇省一類課程獎、江蘇省多媒體教學課件一等獎和二等獎、江蘇省精品教材獎等省部級以上教學獎勵19項。主編《數字信號處理原理及實現》、《通信電子電路實驗指導》等教材7部，參編《通信電子電路》等教材5部，出版學術專著1部，發表學術及教學論文60余篇。

1. 知識系統 本書面向工科信息與通信工程類本科生，著重基本概念、基本原理的闡述及各概念之間的相互聯系。既重視原理、概念和算法的講解，保持課程知識體系的完整性和系統性，又重視算法實現和實踐。2. 注重實踐 本書終結合MATLAB軟件來闡述基本原理和實例，知識點敘述清楚易懂，并提供了MATLAB演示程序及與實際結合密切的綜合性例題。3. 實驗安排 本書安排了上機實驗章節，并配有可作為實驗練習和上機考試復習的習題，易教易學。4. 配套資源 ：教輔《數字信號處理原理及實現學習指導》、電子教案、網絡課件等。

序3第3版前言5第2版前言7版前言9教學建議11緒論0.1信號、系統與信號處理0.2數字信號處理系統的基本組成0.3數字信號處理的特點0.4數字信號處理基本學科分支0.5數字信號處理系統的實現方法0.6數字信號處理的應用領域章離散時間信號與系統的時域分析1.1引言1.2離散時間信號1.2.1序列的定義1.2.2常用基本序列1.2.3序列的基本運算1.2.4任意序列的單位脈沖序列表示1.2.5MATLAB實現1.3離散時間系統1.3.1線性系統1.3.2時不變系統1.3.3線性時不變離散系統1.3.4線性卷積的計算1.3.5系統的因果性和穩定性1.4離散時間系統的時域描述——差分方程1.4.1常系數線性差分方程的一般表達式1.4.2差分方程的求解1.4.3MATLAB實現1.5模擬信號數字處理方法1.5.1采樣的基本概念1.5.2理想采樣及其頻譜1.5.3時域采樣定理1.5.4采樣的恢復1.5.5采樣內插公式1.5.6MATLAB實現本章小結習題第2章離散時間信號與系統的頻域分析2.1引言2.2序列的傅里葉變換2.2.1序列的傅里葉變換的定義2.2.2常用序列的傅里葉變換2.2.3序列的傅里葉變換的性質2.2.4MATLAB實現2.3序列的Z變換2.3.1Z變換的定義及其收斂域2.3.2序列特性對Z變換收斂域的影響2.3.3Z反變換2.3.4MATLAB實現2.3.5Z變換的性質2.4系統函數與頻率響應2.4.1系統函數的定義2.4.2系統函數和差分方程2.4.3系統函數的收斂域與系統的因果穩定性2.4.4頻率響應2.4.5IIR和FIR系統2.4.6MATLAB實現本章小結習題第3章離散傅里葉變換3.1引言3.2傅里葉變換的幾種形式3.2.1連續時間、連續頻率——連續傅里葉變換(FT)3.2.2連續時間、離散頻率——傅里葉級數(FS)3.2.3離散時間、連續頻率——序列的傅里葉變換(DTFT)3.2.4離散時間、離散頻率——離散傅里葉變換(DFT)3.3離散傅里葉級數（DFS）3.3.1DFS的定義3.3.2DFS的性質3.4離散傅里葉變換3.4.1DFT的定義3.4.2DFT和Z變換、DTFT的關系3.4.3DFT的性質3.4.4MATLAB實現3.5頻域采樣理論——抽樣Z變換3.5.1頻域采樣3.5.2頻域恢復——頻域內插公式3.6用DFT計算線性卷積和線性相關3.6.1線性卷積的DFT算法3.6.2線性相關的DFT算法3.7用DFT進行頻譜分析3.7.1利用DFT對連續非周期信號進行譜分析3.7.2用DFT進行譜分析的誤差問題3.7.3用DFT進行譜分析的參數考慮3.7.4對DFT計算結果的解讀3.7.5MATLAB實現本章小結習題第4章快速傅里葉變換4.1引言4.2直接計算DFT的問題及改進的途徑4.2.1直接計算DFT的運算量問題4.2.2改善途徑4.3按時間抽取（DIT）的基2FFT算法4.3.1算法原理4.3.2DITFFT算法與直接計算DFT運算量的比較4.3.3算法特點4.4按頻率抽取（DIF）的基2FFT算法4.4.1算法原理4.4.2算法特點4.5IDFT的高效算法4.5.1利用FFT流圖計算IFFT4.5.2直接調用FFT子程序的方法4.6實序列的FFT算法 4.7N為復合數的混合基FFT算法4.7.1算法的基本原理4.7.2N為復合數時算法的運算量估計 4.8線性調頻Z變換（CZT）4.8.1算法基本原理4.8.2CZT的實現4.8.3CZT的特點4.8.4MATLAB實現本章小結習題第5章IIR數字濾波器的設計5.1引言5.2數字濾波器的基本概念5.2.1數字濾波原理5.2.2數字濾波器的分類5.2.3數字濾波器的技術指標5.2.4數字濾波器的設計方法與常用模擬濾波器5.3模擬濾波器的設計5.3.1模擬濾波器的技術指標要求5.3.2由幅度平方函數來確定傳輸函數5.3.3巴特沃思低通濾波器5.3.4切比雪夫低通濾波器5.3.5模擬濾波器的頻率變換5.4脈沖響應不變法設計IIR數字濾波器5.4.1變換原理5.4.2s平面與z平面的映射關系5.4.3混疊失真5.4.4優缺點5.4.5MATLAB實現5.5雙線性變換法設計IIR數字濾波器5.5.1變換原理5.5.2s平面與z平面的映射關系5.5.3雙線性變換法中的頻率失真和預畸變5.5.4模擬濾波器的數字化方法5.5.5MATLAB實現5.6IIR數字濾波器的頻率變換及MATLAB實現5.7IIR數字濾波器的直接設計法5.7.1零、極點累試法5.7.2小均方誤差法5.8IIR數字濾波器的相位均衡5.8.1全通濾波器的群時延特性5.8.2IIR數字濾波器的群時延均衡本章小結習題第6章FIR數字濾波器的設計6.1引言6.2線性相位FIR數字濾波器的特點6.2.1線性相位條件6.2.2幅度函數特點 6.2.3線性相位FIR數字濾波器的零點位置6.3窗函數法設計FIR數字濾波器6.3.1設計方法6.3.2加窗對FIR數字濾波器幅度特性的影響6.3.3常用窗函數6.3.4一般設計步驟及MATLAB實現6.4頻率采樣法設計FIR數字濾波器6.4.1設計方法6.4.2線性相位濾波器的約束條件6.4.3逼近誤差6.4.4過渡帶采樣的優設計6.4.5一般設計步驟及MATLAB實現6.5等波紋逼近法設計FIR數字濾波器6.5.1等波紋逼近準則6.5.2線性相位FIR數字濾波器的設計6.5.3MATLAB實現6.6簡單整系數法設計FIR數字濾波器6.6.1設計方法6.6.2簡單整系數FIR數字濾波器的優化設計6.6.3參數求解及MATLAB實現6.7FIR和IIR數字濾波器的比較本章小結習題第7章數字濾波器結構與有限字長效應7.1引言7.2基本結構單元7.3IIR濾波器的基本網絡結構7.3.1直接型7.3.2級聯型7.3.3并聯型7.3.4全通系統7.3.5小相位系統7.4FIR濾波器的基本網絡結構7.4.1直接型（卷積型）7.4.2級聯型7.4.3頻率采樣結構7.4.4線性相位結構7.5數字濾波器的格型結構7.5.1全零點（FIR）系統的格型結構7.5.2全極點（IIR）系統的格型結構7.5.3極零點系統的格型結構7.6有限字長效應7.6.1輸入信號的量化效應7.6.2數字濾波器的系數量化效應7.6.3數字濾波器的運算量化效應本章小結習題第8章多采樣率數字信號處理8.1引言8.2序列的整數倍抽取和插值8.2.1序列的整數倍抽取8.2.2序列的整數倍插值8.3有理倍數的采樣率轉換8.4多采樣轉換濾波器的設計8.4.1直接型FIR濾波器結構8.4.2多相濾波器實現8.5多采樣轉換濾波器的MATLAB實現本章小結習題第9章數字信號處理實驗9.1實驗開發工具MATLAB基礎9.1.1MATLAB語言9.1.2交互式仿真Simulink9.1.3濾波器分析設計工具FDATool9.2實驗（1）： FFT頻譜分析及應用9.3實驗（2）： IIR數字濾波器的設計9.4實驗（3）： FIR數字濾波器的設計9.5實驗（4）： 數字濾波器結構及Simulink仿真實現9.6實驗（5）： 立體聲延時音效處理9.7探究性實驗課題9.8上機習題附錄傅里葉變換參考文獻