數字信號處理引論：基於頻譜和濾波器的分析方法(原書第2版)（簡體書）

本書是模擬和數字信號的經典入門教材，第2版延續了第1版清晰和直觀的風格，介紹基本的數字信號處理概念，重點介紹離散時間信號和系統的內容，包含許多多媒體方面聲音和圖像處理的新主題，更新了DSP操作的MATALB函數，還新增了20多個MATLAB動畫演示，以幫助讀者更好地理解線性濾波、調幅、抽樣原理，提高離散時間濾波及頻譜分析等方面的應用能力。本書適合電子信息工程、計算機工程、通信工程、自動化、信息工程、機械電子工程等相關專業作為教學用書。

詹姆斯‧H. 麥克萊倫，IEEE會士，美國佐治亞理工學院教授。

目　錄

出版者的話
譯者序
前言
第1章　緒論1
　1.1　信號的數學表示1
　1.2　系統的數學表示3
　1.3　系統的組成框圖4
　1.4　下一步做什麼5
第2章　正弦波6
　2.1　音叉實驗6
　2.2　正弦和余弦函數簡介7
　2.3　正弦信號8
　2.4　正弦信號的採樣和波形圖11
　2.5　複指數和相量13
　2.6　相量相加16
　2.7　音叉的物理背景19
　2.8　時間信號：超出公式描述21
　2.9　小結和鏈接22
　2.10　習題23
第3章　頻譜表示27
　3.1　正弦波之和的頻譜27
　3.2　正弦振幅調製30
　3.3　頻譜操作34
　3.4　週期信號波形37
　3.5　傅裡葉級數41
　3.6　時間頻率譜45
　3.7　調頻：啁啾信號48
　3.8　小結和鏈接51
　3.9　習題51
第4章　採樣與混疊57
　4.1　採樣57
　4.2　採樣與重構的頻譜視圖63
　4.3　離散到連續的轉換68
　4.4　採樣定理71
　4.5　頻閃演示72
　4.6　小結和鏈接75
　4.7　習題75
第5章　FIR濾波器81
　5.1　離散時間系統81
　5.2　滑動平均濾波器82
　5.3　通用FIR濾波器84
　5.4　單位衝激響應和卷積88
　5.5　FIR濾波器的實現94
　5.6　線性時不變系統97
　5.7　卷積和LTI系統99
　5.8　級聯LTI系統101
　5.9　FIR濾波示例103
　5.10　小結和鏈接104
　5.11　習題104
第6章　FIR濾波器的頻率響應107
　6.1　FIR系統的正弦響應107
　6.2　疊加和頻率響應109
　6.3　穩態響應和暫態響應110
　6.4　頻率響應的性質112
　6.5　頻率響應的圖形表示113
　6.6　級聯LTI系統116
　6.7　滑動求和濾波118
　6.8　採樣連續時間信號的濾波123
　6.9　小結和鏈接127
　6.10　習題128
第7章　離散時間傅裡葉變換132
　7.1　DTFT：離散時間信號的傅裡葉變換132
　7.2　DTFT的性質139
　7.3　理想濾波器144
　7.4　實用FIR濾波器147
　7.5　傅裡葉變換的性質與變換對表152
　7.6　小結和鏈接152
　7.7　習題153
第8章　離散傅裡葉變換156
　8.1　DFT：離散傅裡葉變換156
　8.2　DFT的性質161
　8.3　DFT中序列x\[n\]的固有時域週期性167
　8.4　離散傅裡葉變換的性質與變換對表173
　8.5　離散週期信號的頻譜分析174
　8.6　窗函數180
　8.7　譜圖183
　8.8　快速傅裡葉變換191
　8.9　小結和鏈接193
　8.10　習題194
第9章　z變換198
　9.1　z變換的定義198
　9.2　z變換的基本性質200
　9.3　z變換和線性系統201
　9.4　卷積和z變換204
　9.5　z域和ω 域之間的關係208
　9.6　H(z)變換的零極點211
　9.7　簡單濾波器215
　9.8　實用帶通濾波器設計218
　9.9　線性相位濾波器的性質219
　9.10　小結和鏈接220
　9.11　習題221
第10章　IIR濾波器224
　10.1　一般IIR差分方程224
　10.2　時域響應225
　10.3　IIR濾波器的系統函數230
　10.4　系統函數和框圖結構232
　10.5　極點和零點234
　10.6　IIR系統的穩定性236
　10.7　IIR濾波器的頻率響應238
　10.8　三種域241
　10.9　逆z變換及應用242
　10.10　穩態響應和穩定性245
　10.11　二階濾波器248
　10.12　二階IIR濾波器的頻率響應254
　10.13　IIR低通濾波器示例259
　10.14　小結和鏈接260
　10.15　習題261
附錄A　複數268
附錄B　MATLAB編程279
附錄C　傅裡葉級數289
附錄D　實驗項目313
術語表315