数字信号处理 pdf 在线 2025 epub 免费 书籍 下载

本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，体现了作者多年的教学和科研经验，基础理论知识与应用背景并重，是一本很实用的教材。

编者在编写本书时注意处理好和“信号与线性系统”课程的关系，在保持课程完整性的同时压缩重复内容。在内容取舍上，结合数字信号处理技术的发展做了精心的安排。全书的具体内容有：绪论､离散时间信号与系统､信号的采样与重建､离散傅里叶变换及其快速算法､无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器的设计方法､有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器的设计方法､数字信号处理系统的实现､多采样率信号处理。书中很多例题给出了相应的MATLAB 程序，以便学生能掌握必要的软件工具。

实验是本课程的重要环节，相关章节的后面附有实验指导书。作者主讲的“数字信号处理”课程录像及相关教学资源已作为教育部国家级精品资源共享课上线。可进入中国大学精品开放课程的爱课程(iCourse)网站搜索，具体网址是http:/ / www.icourses.cn/coursestatic/ course_2615.html。

本书可供普通高等学校电子信息工程､通信工程､自动化､电子科学与技术､测控技术与仪器以及其他信息类专业使用。

前辅文

绪论

第1章 离散时间信号与系统

1.1 离散时间信号

1.1.1 几种最常用的典型序列

1.1.2 离散周期序列

1.1.3 序列的运算

1.2 离散时间信号的傅里叶变换与z 变换

1.2.1 离散时间信号的傅里叶变换

1.2.2 z 变换

1.2.3 逆z 变换

1.2.4 z 变换的性质

1.2.5 z 变换与DTFT 的关系

1.2.6 Parseval 定理

1.3 离散时间系统

1.3.1 线性系统(linear system)

1.3.2 时不变(timeinvariant)系统

1.3.3 线性时不变(linear timeinvariant,LTI)系统

1.3.4 稳定系统(stable system)和因果系统(causal system)

1.3.5 系统的差分方程描述

1.4 系统的频率响应及其系统函数

1.4.1 系统的频率响应

1.4.2 系统函数

1.4.3 系统函数与差分方程的关系

1.4.4 系统函数的零点与极点

1.4.5 FIR 系统和IIR 系统

1.5 本章小结

习题

实验一 熟悉MATLAB 环境

附录 MATLAB 简介

第2章 信号的采样与重建

2.1 数字信号处理系统的模拟接口

2.2 模拟信号的采样与重建

2.3 采样与重建中的模拟低通滤波器指标特性

2.3.1 滤波器的幅频特性

2.3.2 抗混叠滤波器的指标特性

2.3.3 平滑滤波器的指标特性

2.4 连续时间带通信号的采样

2.5 离散时间信号的采样与插值

2.5.1 离散信号的采样———整数M 倍抽取(decimation)

2.5.2 离散信号的插值———整数L 倍内插(interpolation)

2.5.3 抽取与插值相结合———采样率按L / M 改变

2.6 本章小结

习题

实验二 信号的采样与重建

第3章 离散傅里叶变换及其快速算法

3.1 离散傅里叶变换

3.1.1 离散傅里叶级数

3.1.2 离散傅里叶变换

3.2 利用DFT 进行连续信号的频谱分析

3.2.1 连续非周期信号的频谱分析

3.2.2 连续周期信号的频谱分析

3.3 快速傅里叶变换

3.3.1 按时间抽取的FFT

3.3.2 按频率抽取的FFT

3.3.3 N 为组合数的FFT 和基四FFT

3.3.4 Chirp-z 变换

3.4 关于FFT 应用中的几个问题

3.4.1 用FFT 计算IDFT

3.4.2 实数序列的FFT

3.4.3 线性卷积的FFT 算法

3.4.4 用FFT 计算相关函数

3.4.5 用FFT 计算二维离散傅里叶变换

3.5 本章小结

习题

实验三 快速傅里叶变换及其应用

第4章 无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器的设计方法

4.1 滤波器的基本原理

4.1.1 滤波器的分类

4.1.2 可实现滤波器的特性

4.2 模拟滤波器设计方法

4.2.1 巴特沃思(Butterworth)滤波器

4.2.2 切比雪夫(Chebyshev)滤波器

4.2.3 椭圆(elliptic)滤波器

4.2.4 模拟高通､带通及带阻滤波器的设计

4.2.5 用MATLAB 设计模拟滤波器

4.3 根据模拟滤波器设计IIR 滤波器

4.3.1 脉冲响应不变法

4.3.2 双线性变换法

4.3.3 用MATLAB 设计IIR 滤波器

4.4 从模拟滤波器低通原型到各种数字滤波器的频率变换

4.4.1 低通变换

4.4.2 高通变换

4.4.3 带通变换

4.4.4 带阻变换

4.5 从低通数字滤波器到各种数字滤波器的频率变换

4.5.1 数字低通-数字低通

4.5.2 数字低通-数字高通

4.5.3 数字低通-数字带通

4.5.4 数字低通-数字带阻

4.6 IIR 数字滤波器的最优化设计方法

4.6.1 帕德(Pade)逼近法

4.6.2 普罗尼(Prony)算法

4.7 本章小结

习题

实验四 IIR 数字滤波器的设计

第5章 有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器的设计方法

5.1 线性相位FIR 滤波器的特点

5.1.1 线性相位的条件

5.1.2 幅度特性

5.1.3 零点特性

5.2 窗口设计法

5.2.1 窗口函数对幅频特性的影响

5.2.2 几种常用的窗口函数

5.2.3 用MATLAB 实现窗口设计法

5.3 频率采样设计法

5.4 FIR 滤波器的最优化设计

5.4.1 非线性最优法

5.4.2 插值解法

5.4.3 雷米兹(Remez)交替算法

5.4.4 用MATLAB 实现雷米兹交替算法

5.5 IIR 与FIR 数字滤波器的比较

5.6 本章小结

习题

实验五 FIR 数字滤波器的设计

第6章 数字信号处理系统的实现

6.1 数字滤波器的结构

6.1.1 数字网络的信号流图

6.1.2 IIR 滤波器的结构

6.1.3 FIR 滤波器的结构

6.2 量化与量化误差

6.2.1 二进制数的表示

6.2.2 定点制的量化误差

6.2.3 A / D 转换的量化效应

6.2.4 量化噪声通过线性系统

6.3 有限字长运算对数字信号处理系统的影响

6.3.1 IIR 滤波器的有限字长效应

6.3.2 FIR 滤波器的有限字长效应

6.3.3 FFT 计算中的有限字长效应

6.4 极限环振荡

6.4.1 零输入极限环振荡

6.4.2 大信号极限环振荡

6.5 系数量化对数字滤波器的影响

6.5.1 极点位置灵敏度

6.5.2 利用MATLAB 分析系数量化对数字滤波器性能的影响

6.6 实时数字信号处理系统的硬件实现

6.6.1 实时数字信号处理系统的相关知识

6.6.2 数字信号处理器DSP

6.6.3 现场可编程门阵列FPGA

6.7 本章小结

习题

第7章 多采样率信号处理307

7.1 抽取滤波器与内插滤波器

7.1.1 抽取滤波器

7.1.2 内插滤波器

7.1.3 抽取滤波器的FIR 结构

7.1.4 内插滤波器的FIR 结构

7.2 过采样(oversampling)技术

7.2.1 过采样A / D 转换器和D / A 转换器

7.2.2 噪声整形技术

7.3 正交镜像滤波器组(quadrature mirror filter,QMF)

7.3.1 数字滤波器组的一般概念和定义

7.3.2 正交镜像滤波器组

7.3.3 QMF 公共低通滤波器的FIR 设计

7.4 树状结构滤波器组

7.4.1 倍频程分隔的分析滤波器组

7.4.2 倍频程分隔的综合滤波器组

7.5 离散小波(wavelet)变换

7.5.1 连续小波变换

7.5.2 多分辨率分析

7.5.3 二进小波

7.5.4 二进小波变换与滤波器组

7.6 本章小结

习题

部分习题答案

参考文献

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书籍介绍

本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，体现了作者多年的教学和科研经验，基础理论知识与应用背景并重，是一本很实用的教材。

编者在编写本书时注意处理好和“信号与线性系统”课程的关系，在保持课程完整性的同时压缩重复内容。在内容取舍上，结合数字信号处理技术的发展做了精心的安排。全书的具体内容有：绪论､离散时间信号与系统､信号的采样与重建､离散傅里叶变换及其快速算法､无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器的设计方法､有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器的设计方法､数字信号处理系统的实现､多采样率信号处理。书中很多例题给出了相应的MATLAB 程序，以便学生能掌握必要的软件工具。

实验是本课程的重要环节，相关章节的后面附有实验指导书。作者主讲的“数字信号处理”课程录像及相关教学资源已作为教育部国家级精品资源共享课上线。可进入中国大学精品开放课程的爱课程(iCourse)网站搜索，具体网址是http:/ / www.icourses.cn/coursestatic/ course_2615.html。

本书可供普通高等学校电子信息工程､通信工程､自动化､电子科学与技术､测控技术与仪器以及其他信息类专业使用。