數字信號處理(簡明版)（簡體書）

; 姚天任的《數字信號處理(簡明版電子信息學科基礎課程系列教材普通 高等教育十一五國家級規劃教材)》系統介紹數字信號處理最基本的理論、 概念和方法。第1章，介紹離散時間信號和離散時間系 統的基本理論；第2章，討論DFT的原理及快速算法；第3章，介紹FIR和IIR 數字濾波器的基本結構 以及有限字長效應；第4章，介紹FIR數字濾波器的主要設計方法；第5章， 介紹IIR數字濾波器的主 要設計方法。所有算法和設計方法都強調了MATLAB的應用。 本書強調基本概念、基本理論和基本方法，注意突出重點、分散難點， 強調理論聯系實際，并配有較 豐富的例題和習題，適合作為教材，也便于自學。 《數字信號處理(簡明版電子信息學科基礎課程系列教材普通高等教育 十一五國家級規劃教材)》可作為高等學校信息與通信工程、自動化、計算 機、電子科學與技術、測控技術與儀表、生物醫 學工程、雷達、聲納等理工科專業的教材，也適合作為從事這些專業的科學 研究和工程技術工作的人員 的參考書。

第0章 概論 0．1 離散時間信號和數字信號 0．2 數字信號處理 0．3 數字信號處理的優點和局限性 0．4 數字信號處理學科的內容和應用 第1章 離散時間信號和離散時間系統 1．1 離散時間信號——序列 1．1．1 基型序列 1．1．2 模擬頻率和數字頻率 1．1．3 周期序列 1．1．4 序列的基本運算 1．2 離散時間系統 1．2．1 系統的線性、時不變性、因果性和穩定性 1．2．2 線性時不變系統 1．3 離散時間傅里葉變換 1．3．1 離散時間傅里葉變換的定義 1．3．2 DTFT的性質 1．3．3 離散時間信號的頻譜 1．3．4 離散時間系統的頻率響應 1．4 z變換 1．4．1 z變換的定義 1．4．2 逆z變換 1．4．3 z變換的性質和常用的z變換公式 1．5 傳輸函數 1．5．1 LTI系統的傳輸函數 1，5．2 利用傳輸函數分析系統的頻率響應 1．5．3 利用傳輸函數分析系統的穩定性 1．5．4 利用傳輸函數計算LTI系統的輸出 1．6 離散時間信號和系統的MATLAB分析 1．6．1 離散時間信號的產生 1．6．2 序列的基本運算 1．6．3 線性卷積和相關序列的計算 1．6．4 DTFT的計算 1．6．5 系統頻率響應的計算 1．6．6 系統有理傳輸函數的計算 1．6．7 計算離散時間系統的輸出 習題 第2章 離散傅里葉變換及其快速算法 2．1 DFT的基本概念 2．1．1 DFT的定義 2．1．2 由DFT重構時間序列 2．1．3 由DFT重構DTFT 2．1．4 DFT的物理意義 2．1．5 對DFT計算結果的解讀 2．1．6 4種傅里葉分析方法 2．2 DFT的性質 2．2．1 序列的循環移位 2．2．2 序列的循環卷積 2．2．3 卷積定理 2．2．4 Pa
eval定理 2．2．5 復序列的DFT的對稱性 2．2．6 實序列的DFT的對稱性 2．2．7 DFT主要性質匯總 2．3 矩形序列的DFT 2．4 利用DFT進行信號頻譜分析 2．4．1 加窗截斷造成頻譜泄漏和分辨率降低 2．4．2 序列加窗對DFT的影響 2．4．3 序列補零對DFT的影響 2．5 利用DFT計算線性卷積 2．5．1 基本原理 2．5．2 分段卷積 2．6 DFT的快速計算方法：快速傅里葉變換 2．6．1 時間抽取基-2 FFT算法的信號流圖 2．6．2 時間抽取基-2 FFT算法結構的特點 2．6．3 時間抽取基-2 FFT算法的計算量 2．6．4 倒序：輸入時間序列的重排 2．6．5 時間抽取基-2 FFT的其他算法結構 2．6．6 頻率抽取基-2 FFT算法 2．6．7 計算FFT的MATLAB內部函數 2．7 實際應用FFT算法時需要考慮的幾個問題 2．7．1 輸入數據的采集和處理 2．7．2 FFT計算結果的解讀 習題 第3章 數字濾波器的結構和有限字長效應 3．1 FlR濾波器的直接型結構和級聯結構 3．1．1 FlR直接型結構 3．1．2 FIR級聯結構 3．2 FIR濾波器的格型結構 3．3 線性相位FIR濾波器 3．3．1 線性相位濾波器的定義 3．3．2 線性相位FIR濾波器的沖激響應應滿足的條件 3．3．3 4種類型線性相位FlR濾波器 3．3．4 線性相位FIR濾波器的結構 3．4 FIR濾波器的頻率取樣結構 3．4．1 頻率取樣結構的推導 3．4．2 頻率取樣結構的改進 3．5 IIR濾波器的結構 3．5．1 IIR濾波器的直接型結構 3．5．2 IIR濾波器的并聯結構 3．5．3 IIR濾波器的級聯結構 3．6 全通濾波器和最小相位濾波器 3．6．1 全通濾波器 3．6．2 最小相位濾波器 3．6．3 非最小相位IIR濾波器的分解 3．7 IIR濾波器的格型結構 3．7．1 全極點格型濾波器 3．7．2 極點一零點格型濾波器 3．8 濾波器的有限字長效應 3．8．1 二進制數表示方法 3．8．2 信號的量化誤差 3．8．3 濾波器系數的量化 3．8．4 溢出和定標 3．9 IIR濾波器的零輸入極限環現象 習題 第4章 FIR數字濾波器設計 4．1 數字濾波器的設計指標 4．1．1 因果數字濾波器的頻率響應 4．1．2 數字濾波器設計指標 4．2 FIR濾波器的窗函數設計方法 4．2．1 窗函數設計方法的原理 4．2．2 窗函數法設計步驟 4．2．3 Kaiser窗 4．3 設計FIR濾波器的最小二乘法 4．4 設計FIR濾波器的頻率取樣方法 4．4．1 頻率取樣方法的基本原理 4．4．2 頻率取樣設計方法對過渡帶的優化 4．5 最優等波紋線性相位FIR濾波器的設計：Parks—McClellan算法 4．5．1 Minimax誤差準則 4．5．2 交替定理 4．5．3 Parks—McClellan算法 4．6 設計線性相位FIR濾波器的MATLAB方法 4．6．1 按照算法原理編寫m文件 4．6．2 Kaiser窗設計方法的MATLAB實現 4．6．3 設計線性相位FIR濾波器的MATLAB函數 4．7 用MATLAB設計最優等波紋線性相位FIR濾波器 習題 第5章 IIR數字濾波器設計 5．1 設計IIR數字濾波器的一般方法 5．1．1 設計IIR數字濾波器的兩種方案 5．1．2 模擬低通濾波器的技術指標 5．1．3 平方幅度響應與傳輸函數 5．2 常用四種原型濾波器 5．2．1 Butterworth濾波器 5．2．2 Chebyshev I型濾波器 5．2．3 Chebyshev II型濾波器 5．2．4 橢圓濾波器 5．3 模擬濾波器到數字濾波器的映射 5．3．1 沖激響應不變法 5．3．2 雙線性變換法 5．4 模擬頻率變換 5．4．1 從模擬原型濾波器到模擬低通濾波器的變換 5．4．2 從模擬原型濾波器到模擬高通濾波器的變換 5．4．3 從模擬原型濾波器到模擬帶通濾波器的變換 5．4．4 從模擬原型濾波器到模擬帶阻濾波器的變換 5．5 數字頻率變換 5．5．1 數字低通濾波器到數字低通濾波器的頻率變換 5．5．2 數字低通濾波器到數字高通濾波器的頻率變換 5．5．3 數字低通濾波器到數字帶通濾波器的頻率變換 5．5．4 數字低通濾波器到數字帶阻濾波器的頻率變換 5．6 設計IIR數字濾波器的一般步驟 5．7 用于設計IIR數字濾波器的主要MATLAB函數 5．7．1 模擬濾波器設計 5．7．2 模擬濾波器到數字濾波器的映射 5．7．3 頻率變換 5．7．4 專用于設計IIR濾波器的MATLAB函數 5．8 MATLAB中的濾波器設計和分析工具 附錄 頻率取樣法設計線性相位FIR濾波器的過渡帶優化取樣值 參考文獻