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商品簡介
目次
商品簡介
《數字信號處理教程（第4版）（簡明版）》是《數字信號處理教程（第四版）》的簡明版，書中系統地討論了數字信號處理的基礎理論、基本概念、基本分析方法、算法、設計。全書共9章，包括四部分內容。第一部分是離散時間信號（序列）與系統的基本概念和時域、頻域（包括z變換域）的分析方法與算法，包括離散傅裡葉變換及其快速算法，模擬信號用數字信號處理的原理方法，這包括第1、2、3、4章的內容；第二部分為IIR及FIR數字濾波器的基本概念、理論、結構與設計方法，這包括第5、6、7章；第三部分為多抽樣率數字信號處理的基礎理論，這是第8章的內容；第四部分為數字濾波器實現中的有限字長效應，這是第9章的內容。
《數字信號處理教程（第4版）（簡明版）》條理清楚，論述深入淺出，有較多的例題，便於自學。
《數字信號處理教程（第4版）（簡明版）》可作為大學本專科院校通信工程、電子信息工程、信息工程等專業的教材，也可供從事這些專業及相近專業數字信號處理的科學研究工作者和工程技術人員作為參考書。
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目次
緒論
第1章離散時間信號與系統
1.1離散時間信號——序列
1.1.1離散時間信號——序列
1.1.2序列的運算
1.1.3序列的卷積和
1.1.4序列的相關性
1.1.5幾種常用典型序列
1.1.6序列的週期性
1.1.7用單位抽樣序列表示任意序列
1.2線性移不變系統
1.2.1離散時間線性系統
1.2.2離散時間移不變系統
1.2.3離散時間線性移不變系統（LSI系統）
1.2.4因果系統
1.2.5穩定系統
1.3常係數線性差分方程——時域離散系統的輸入、輸出表示法
1.4連續時間信號的抽樣
1.4.1模擬信號的抽樣
1.4.2時域抽樣定理
1.4.3帶通信號的抽樣
1.4.4連續時間信號xa（t）、理想抽樣信號x^a（t）以及離散時間抽樣序列x（n）的關係
1.4.5信號的重建（抽樣的恢復）
1.4.6實際抽樣
1.4.7正弦型信號的抽樣
習題
第2章z變換與離散時間傅裡葉變換（DTFT）
2.1序列的z變換
2.1.1z變換的定義
2.1.2z變換的收斂域
2.1.34種典型序列的z變換的收斂域
2.1.4z反變換-圍線積分法（留數法），部分分式法及長除法（冪級數法）
2.1.5z變換的性質與定理
2.1.6利用z變換求解差分方程
2.2離散時間傅裡葉變換（DTFT）——序列的傅裡葉變換
2.2.1序列傅裡葉變換定義
2.2.2序列傅裡葉變換的收斂性——DTFT的存在條件
2.2.3序列傅裡葉變換的主要性質
2.2.4序列及其傅裡葉變換的一些對稱性質
2.2.5週期性序列的傅裡葉變換
2.3模擬信號xa（t）、理想抽樣信號x^a（t）、序列x（n）以及它們的拉普拉斯變換、z變換、傅裡葉變換的關係。s平面到z平面的映射
2.4離散線性移不變（LSI）系統的頻域表徵
2.4.1LSI系統的描述
2.4.2LSI系統的因果、穩定條件
2.4.3LSI系統的頻率響應H（ejω）的特點
2.4.4頻率響應的幾何確定法
2.4.5無限長單位衝激響應（IIR）系統與有限長單位衝激響應（FIR）系統
習題
第3章離散傅裡葉變換（DFT）
3.1傅裡葉變換的四種可能形式
3.2週期序列的傅裡葉級數——離散傅裡葉級數（DFS）
3.2.1DFS的定義
3.2.2DFS的性質
3.3離散傅裡葉變換（DFT）——有限長序列的離散頻域表示
3.3.1DFT的定義、DFT與DFS、DTFT及z變換的關係
3.3.2模擬信號時域、頻域都抽樣後，對應的模擬頻率fk與頻域一個週期中的抽樣點數N及抽樣頻率fs的關係
3.3.3DFT隱含的週期性
3.4DFT的主要性質
3.4.1線性
3.4.2圓周移位性質
3.4.3圓周共軛對稱性質
3.4.4圓周翻褶序列及其DFT
3.4.5對偶性
3.4.6DFT運算中的圓周共軛對稱性
3.4.7DFT形式下的帕塞瓦定理
3.4.8圓周卷積和與圓周卷積和定理
3.4.9線性卷積和與圓周卷積和的關係
3.5頻域抽樣理論
3.5.1頻域抽樣與頻域抽樣定理
3.5.2頻域的插值恢復
3.6DFT的應用
3.6.1利用DFT計算線性卷積
3.6.2利用DFT計算線性相關
3.6.3利用DFT對模擬信號的傅裡葉變換（級數）對的逼近
3.6.4用DFT對模擬信號進行譜分析時參數的選擇
3.6.5用DFT對模擬信號作譜分析時的幾個問題
習題
第4章快速傅裡葉變換（FFT）
4.1直接計算DFT的運算量，減少運算量的途徑
4.2按時間抽選（DIT）的基-2FFT算法（庫利-圖基算法）
4.3按頻率抽選（DIF）的基-2FFT算法（桑德-圖基算法）
4.4DIT-FFT與DIF-FFT的異同
4.5離散傅裡葉反變換（IDFT）的快速算法IFFT
4.6基-2FFT流程圖
4.7N為複合數的FFT算法——混合基（多基多進制）FFT算法
4.8線性調頻z變換（Chirp-z變換或CZT）算法
4.9利用DFT（採用FFT算法）計算線性卷積
4.9.1重疊相加法
4.9.2重疊保留法
4.10利用FFT算法計算線性相關
習題
第5章數字濾波器的基本結構
5.1引言
5.2無限長單位衝激響應（IIR）濾波器的基本結構
5.2.1IIR濾波器的特點
5.2.2直接型結構
5.2.3級聯型結構
5.2.4並聯型結構
5.2.5轉置型結構
5.3有限長單位衝激響應（FIR）濾波器的基本結構
5.3.1FIR濾波器的特點
5.3.2直接型（橫截型、卷積型）結構
5.3.3級聯型結構
5.3.4頻率抽樣型結構
5.3.5快速卷積結構
5.3.6線性相位FIR濾波器的結構
5.4數字濾波器的格型（格型梯形）結構
5.4.1全零點系統（FIR系統，又稱滑動平均（MA）系統）的格型結構
5.4.2全極點系統（IIR系統，又稱自回歸（AR）系統）的格型結構
5.4.3零極點系統（IIR系統，又稱自回歸滑動平均（ARMA）系統）的格型梯形結構
習題
第6章無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器設計方法
6.1數字濾波器的基本概念
6.2數字濾波器的技術指標
6.3全通濾波器
6.4最小相位滯後濾波器
6.4.1最小相位系統、混合相位系統、最大相位系統及它們與全通系統的關係
6.4.2最小相位系統的性質
6.4.3利用最小相位系統的逆系統來補償幅度響應的失真
6.5模擬原型低通濾波器設計
6.5.1引言
6.5.2模擬巴特沃思低通濾波器
6.5.3模擬切貝雪夫Ⅰ型、Ⅱ型低通濾波器
6.5.4橢圓函數（考爾）低通濾波器簡介
6.5.5四類模擬濾波器的比較
6.6模擬頻帶變換法設計各種頻率響應的模擬濾波器
6.6.1從歸一化模擬低通濾波器到模擬低通濾波器的變換
6.6.2從歸一化模擬低通濾波器到模擬高通濾波器的變換
6.6.3從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶通濾波器的變換
6.6.4從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶阻濾波器的變換
6.7間接法的IIR數字濾波器設計方案
6.8模擬濾波器數字化為數字濾波器的映射方法
6.8.1衝激響應不變法（脈衝響應不變法）
6.8.2雙線性變換法
6.9將樣本模擬歸一化低通濾波器先做模擬頻帶變換，再數字化設計方案的設計步驟
6.10將樣本模擬低通濾波器直接數字化為各種頻率響應數字濾波器的設計方案
6.10.1帶通變換（模擬低通→數字帶通）
6.10.2帶阻變換（模擬低通→數字帶阻）
6.10.3高通變換（模擬低通→數字高通）
6.10.4將樣本模擬低通濾波器直接數字化為各種頻率響應數字濾波器設計方案的設計步驟
6.11數字頻域頻帶變換。將樣本模擬歸一化低通濾波器先數字化，再做數字頻域頻帶變換設計方案
6.11.1數字頻域頻帶變換的基本要求
6.11.2數字低通→數字低通
6.11.3數字低通→數字高通
6.11.4數字低通→數字帶通
6.11.5數字低通→數字帶阻
6.11.6數字低通→數字多通帶
6.11.7將樣本模擬低通濾波器先數字化，再作數字頻帶變換設計方案的設計步驟
習題
第7章有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器設計方法
7.1引言
7.2線性相位FIR數字濾波器的特點
7.2.1線性相位條件
7.2.2線性相位約束對FIR數字濾波器（DF）的單位衝激響應h（n）的要求
7.2.3兩類線性相位約束下，FIR數字濾波器幅度函數H（ω）的特點
7.2.4線性相位FIR濾波器的零點位置
7.3窗函數設計法
7.3.1窗函數設計法的設計思路
7.3.2理想低通、帶通、帶阻、高通的線性相位數字濾波器的表達式
7.3.3窗函數設計法的性能分析
7.3.4各種常用窗函數
7.3.5窗函數法偶對稱單位衝激響應［h（n）=h（N-1-n）］的線性相位FIRDF的設計步驟及舉例
7.3.6窗函數法奇對稱單位衝激響應［h（n）=-h（N-1-n）］線性相位微分器及希爾伯特變換器的設計
7.3.7窗函數設計法計算中的主要問題
7.4頻率抽樣設計法
7.4.1頻率抽樣設計法的基本思路
7.4.2頻率抽樣的兩種方法
7.4.3頻率抽樣設計法的逼近誤差及改進辦法
7.4.4頻率抽樣設計法的設計步驟及舉例
7.4.5頻率抽樣設計法存在的問題
7.5設計線性FIR濾波器的最優化方法
7.5.1均方誤差最小準則
7.5.2最大誤差最小化準則——加權切貝雪夫等波紋逼近
7.5.3交錯定理
7.5.4最佳線性相位FIR濾波器設計算法
7.5.5Parks-McClellan算法
習題
第8章序列的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎
8.1概述
8.2用正整數D的抽取——降低抽樣率
8.3用正整數I的插值——提高抽樣率
8.4用正有理數I/D做抽樣率轉換
8.5抽取、插值以及兩者結合的流圖結構
8.5.1抽取系統的直接型FIR結構
8.5.2插值系統的直接型FIR結構
8.5.3抽取和插值的線性相位FIR結構
8.5.4抽取器的多相FIR結構
8.5.5插值器的多相FIR結構
8.5.6正有理數I/D抽樣率轉換系統的變係數FIR結構
8.6變換抽樣率的多級實現
習題
第9章數字濾波器實現中的有限字長效應
9.1引言
9.2二進制數的表示及其對量化的影響
9.2.1二進制的三種算術運算法
9.2.2負數的表示法——原碼、補碼、反碼
9.2.3量化方式——舍入與截尾
9.3模擬/數字（A/D）變換的量化效應
9.3.1A/D變換的非線性模型
9.3.2A/D變換對輸入抽樣信號幅度的要求
9.3.3A/D變換的量化非線性特性
9.3.4A/D變換量化誤差的統計分析
9.3.5量化噪聲的功率譜密度
9.4白噪聲（A/D變換的量化噪聲）通過線性系統
9.5數字濾波器的係數量化效應
9.5.1系統極點（零點）位置對系統量化的靈敏度
9.5.2係數量化對二階子系統極點位置的影響
9.5.3係數量化效應的統計分析
9.6數字濾波器運算中的有限字長效應
9.7防止溢出的幅度加權因子
9.8IIR濾波器的定點運算中零輸入的極限環振盪
習題
參考文獻
第1章離散時間信號與系統
1.1離散時間信號——序列
1.1.1離散時間信號——序列
1.1.2序列的運算
1.1.3序列的卷積和
1.1.4序列的相關性
1.1.5幾種常用典型序列
1.1.6序列的週期性
1.1.7用單位抽樣序列表示任意序列
1.2線性移不變系統
1.2.1離散時間線性系統
1.2.2離散時間移不變系統
1.2.3離散時間線性移不變系統（LSI系統）
1.2.4因果系統
1.2.5穩定系統
1.3常係數線性差分方程——時域離散系統的輸入、輸出表示法
1.4連續時間信號的抽樣
1.4.1模擬信號的抽樣
1.4.2時域抽樣定理
1.4.3帶通信號的抽樣
1.4.4連續時間信號xa（t）、理想抽樣信號x^a（t）以及離散時間抽樣序列x（n）的關係
1.4.5信號的重建（抽樣的恢復）
1.4.6實際抽樣
1.4.7正弦型信號的抽樣
習題
第2章z變換與離散時間傅裡葉變換（DTFT）
2.1序列的z變換
2.1.1z變換的定義
2.1.2z變換的收斂域
2.1.34種典型序列的z變換的收斂域
2.1.4z反變換-圍線積分法（留數法），部分分式法及長除法（冪級數法）
2.1.5z變換的性質與定理
2.1.6利用z變換求解差分方程
2.2離散時間傅裡葉變換（DTFT）——序列的傅裡葉變換
2.2.1序列傅裡葉變換定義
2.2.2序列傅裡葉變換的收斂性——DTFT的存在條件
2.2.3序列傅裡葉變換的主要性質
2.2.4序列及其傅裡葉變換的一些對稱性質
2.2.5週期性序列的傅裡葉變換
2.3模擬信號xa（t）、理想抽樣信號x^a（t）、序列x（n）以及它們的拉普拉斯變換、z變換、傅裡葉變換的關係。s平面到z平面的映射
2.4離散線性移不變（LSI）系統的頻域表徵
2.4.1LSI系統的描述
2.4.2LSI系統的因果、穩定條件
2.4.3LSI系統的頻率響應H（ejω）的特點
2.4.4頻率響應的幾何確定法
2.4.5無限長單位衝激響應（IIR）系統與有限長單位衝激響應（FIR）系統
習題
第3章離散傅裡葉變換（DFT）
3.1傅裡葉變換的四種可能形式
3.2週期序列的傅裡葉級數——離散傅裡葉級數（DFS）
3.2.1DFS的定義
3.2.2DFS的性質
3.3離散傅裡葉變換（DFT）——有限長序列的離散頻域表示
3.3.1DFT的定義、DFT與DFS、DTFT及z變換的關係
3.3.2模擬信號時域、頻域都抽樣後，對應的模擬頻率fk與頻域一個週期中的抽樣點數N及抽樣頻率fs的關係
3.3.3DFT隱含的週期性
3.4DFT的主要性質
3.4.1線性
3.4.2圓周移位性質
3.4.3圓周共軛對稱性質
3.4.4圓周翻褶序列及其DFT
3.4.5對偶性
3.4.6DFT運算中的圓周共軛對稱性
3.4.7DFT形式下的帕塞瓦定理
3.4.8圓周卷積和與圓周卷積和定理
3.4.9線性卷積和與圓周卷積和的關係
3.5頻域抽樣理論
3.5.1頻域抽樣與頻域抽樣定理
3.5.2頻域的插值恢復
3.6DFT的應用
3.6.1利用DFT計算線性卷積
3.6.2利用DFT計算線性相關
3.6.3利用DFT對模擬信號的傅裡葉變換（級數）對的逼近
3.6.4用DFT對模擬信號進行譜分析時參數的選擇
3.6.5用DFT對模擬信號作譜分析時的幾個問題
習題
第4章快速傅裡葉變換（FFT）
4.1直接計算DFT的運算量，減少運算量的途徑
4.2按時間抽選（DIT）的基-2FFT算法（庫利-圖基算法）
4.3按頻率抽選（DIF）的基-2FFT算法（桑德-圖基算法）
4.4DIT-FFT與DIF-FFT的異同
4.5離散傅裡葉反變換（IDFT）的快速算法IFFT
4.6基-2FFT流程圖
4.7N為複合數的FFT算法——混合基（多基多進制）FFT算法
4.8線性調頻z變換（Chirp-z變換或CZT）算法
4.9利用DFT（採用FFT算法）計算線性卷積
4.9.1重疊相加法
4.9.2重疊保留法
4.10利用FFT算法計算線性相關
習題
第5章數字濾波器的基本結構
5.1引言
5.2無限長單位衝激響應（IIR）濾波器的基本結構
5.2.1IIR濾波器的特點
5.2.2直接型結構
5.2.3級聯型結構
5.2.4並聯型結構
5.2.5轉置型結構
5.3有限長單位衝激響應（FIR）濾波器的基本結構
5.3.1FIR濾波器的特點
5.3.2直接型（橫截型、卷積型）結構
5.3.3級聯型結構
5.3.4頻率抽樣型結構
5.3.5快速卷積結構
5.3.6線性相位FIR濾波器的結構
5.4數字濾波器的格型（格型梯形）結構
5.4.1全零點系統（FIR系統，又稱滑動平均（MA）系統）的格型結構
5.4.2全極點系統（IIR系統，又稱自回歸（AR）系統）的格型結構
5.4.3零極點系統（IIR系統，又稱自回歸滑動平均（ARMA）系統）的格型梯形結構
習題
第6章無限長單位衝激響應（IIR）數字濾波器設計方法
6.1數字濾波器的基本概念
6.2數字濾波器的技術指標
6.3全通濾波器
6.4最小相位滯後濾波器
6.4.1最小相位系統、混合相位系統、最大相位系統及它們與全通系統的關係
6.4.2最小相位系統的性質
6.4.3利用最小相位系統的逆系統來補償幅度響應的失真
6.5模擬原型低通濾波器設計
6.5.1引言
6.5.2模擬巴特沃思低通濾波器
6.5.3模擬切貝雪夫Ⅰ型、Ⅱ型低通濾波器
6.5.4橢圓函數（考爾）低通濾波器簡介
6.5.5四類模擬濾波器的比較
6.6模擬頻帶變換法設計各種頻率響應的模擬濾波器
6.6.1從歸一化模擬低通濾波器到模擬低通濾波器的變換
6.6.2從歸一化模擬低通濾波器到模擬高通濾波器的變換
6.6.3從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶通濾波器的變換
6.6.4從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶阻濾波器的變換
6.7間接法的IIR數字濾波器設計方案
6.8模擬濾波器數字化為數字濾波器的映射方法
6.8.1衝激響應不變法（脈衝響應不變法）
6.8.2雙線性變換法
6.9將樣本模擬歸一化低通濾波器先做模擬頻帶變換，再數字化設計方案的設計步驟
6.10將樣本模擬低通濾波器直接數字化為各種頻率響應數字濾波器的設計方案
6.10.1帶通變換（模擬低通→數字帶通）
6.10.2帶阻變換（模擬低通→數字帶阻）
6.10.3高通變換（模擬低通→數字高通）
6.10.4將樣本模擬低通濾波器直接數字化為各種頻率響應數字濾波器設計方案的設計步驟
6.11數字頻域頻帶變換。將樣本模擬歸一化低通濾波器先數字化，再做數字頻域頻帶變換設計方案
6.11.1數字頻域頻帶變換的基本要求
6.11.2數字低通→數字低通
6.11.3數字低通→數字高通
6.11.4數字低通→數字帶通
6.11.5數字低通→數字帶阻
6.11.6數字低通→數字多通帶
6.11.7將樣本模擬低通濾波器先數字化，再作數字頻帶變換設計方案的設計步驟
習題
第7章有限長單位衝激響應（FIR）數字濾波器設計方法
7.1引言
7.2線性相位FIR數字濾波器的特點
7.2.1線性相位條件
7.2.2線性相位約束對FIR數字濾波器（DF）的單位衝激響應h（n）的要求
7.2.3兩類線性相位約束下，FIR數字濾波器幅度函數H（ω）的特點
7.2.4線性相位FIR濾波器的零點位置
7.3窗函數設計法
7.3.1窗函數設計法的設計思路
7.3.2理想低通、帶通、帶阻、高通的線性相位數字濾波器的表達式
7.3.3窗函數設計法的性能分析
7.3.4各種常用窗函數
7.3.5窗函數法偶對稱單位衝激響應［h（n）=h（N-1-n）］的線性相位FIRDF的設計步驟及舉例
7.3.6窗函數法奇對稱單位衝激響應［h（n）=-h（N-1-n）］線性相位微分器及希爾伯特變換器的設計
7.3.7窗函數設計法計算中的主要問題
7.4頻率抽樣設計法
7.4.1頻率抽樣設計法的基本思路
7.4.2頻率抽樣的兩種方法
7.4.3頻率抽樣設計法的逼近誤差及改進辦法
7.4.4頻率抽樣設計法的設計步驟及舉例
7.4.5頻率抽樣設計法存在的問題
7.5設計線性FIR濾波器的最優化方法
7.5.1均方誤差最小準則
7.5.2最大誤差最小化準則——加權切貝雪夫等波紋逼近
7.5.3交錯定理
7.5.4最佳線性相位FIR濾波器設計算法
7.5.5Parks-McClellan算法
習題
第8章序列的抽取與插值——多抽樣率數字信號處理基礎
8.1概述
8.2用正整數D的抽取——降低抽樣率
8.3用正整數I的插值——提高抽樣率
8.4用正有理數I/D做抽樣率轉換
8.5抽取、插值以及兩者結合的流圖結構
8.5.1抽取系統的直接型FIR結構
8.5.2插值系統的直接型FIR結構
8.5.3抽取和插值的線性相位FIR結構
8.5.4抽取器的多相FIR結構
8.5.5插值器的多相FIR結構
8.5.6正有理數I/D抽樣率轉換系統的變係數FIR結構
8.6變換抽樣率的多級實現
習題
第9章數字濾波器實現中的有限字長效應
9.1引言
9.2二進制數的表示及其對量化的影響
9.2.1二進制的三種算術運算法
9.2.2負數的表示法——原碼、補碼、反碼
9.2.3量化方式——舍入與截尾
9.3模擬/數字（A/D）變換的量化效應
9.3.1A/D變換的非線性模型
9.3.2A/D變換對輸入抽樣信號幅度的要求
9.3.3A/D變換的量化非線性特性
9.3.4A/D變換量化誤差的統計分析
9.3.5量化噪聲的功率譜密度
9.4白噪聲（A/D變換的量化噪聲）通過線性系統
9.5數字濾波器的係數量化效應
9.5.1系統極點（零點）位置對系統量化的靈敏度
9.5.2係數量化對二階子系統極點位置的影響
9.5.3係數量化效應的統計分析
9.6數字濾波器運算中的有限字長效應
9.7防止溢出的幅度加權因子
9.8IIR濾波器的定點運算中零輸入的極限環振盪
習題
參考文獻
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