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第1章 绪论1

1.1 信号、系统及信号处理1

1.1.1 数字信号处理系统的基本组成2

1.1.2 数字信号处理系统的优点3

1.2 信号的分类4

1.2.1 多通道信号与多维信号4

1.2.2 连续时间信号与离散时间信号5

1.2.3 周期信号与非周期信号5

1.2.4 确定性信号与随机信号6

1.3 噪声7

1.4 数字信号处理理论的发展8

1.4.1 经典理论8

1.4.2 现代理论9

1.5 数字信号处理的应用9

本章小结10

习题10

第2章 离散时间信号与系统12

2.1 离散时间信号——序列12

2.1.1 典型离散时间信号13

2.1.2 序列的运算15

2.1.3 序列的周期性21

2.2 离散时间系统22

2.2.1 系统的线性性质22

2.2.2 系统的移不变性22

2.2.3 系统的因果性22

2.2.4 系统的稳定性23

2.3 LSI系统23

2.3.1 LSI系统的性质23

2.3.2 LSI系统的频率响应26

2.3.3 LSI系统的分析28

2.4 离散时间系统与线性差分方程29

2.4.1 线性常系数差分方程的解29

2.4.2 有限和无限冲激响应系统34

2.5 确定性信号的相关分析35

2.5.1 自相关函数与互相关函数36

2.5.2 相关函数的性质38

2.5.3 相关函数的应用38

本章小结39

习题40

第3章 z变换43

3.1 z变换定义43

3.2 z逆变换47

3.2.1 围线积分法47

3.2.2 幂级数展开法48

3.2.3 部分分式展开法49

3.3 z变换的性质和定理50

3.4 z变换的应用53

3.4.1 z变换与拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系53

3.4.2 离散系统的系统函数54

本章小结56

习题56

第4章 离散时间信号的频域分析58

4.1 引言58

4.2 傅里叶变换的四种形式59

4.2.1 傅里叶级数59

4.2.2 傅里叶变换62

4.2.3 离散傅里叶级数63

4.2.4 离散时间傅里叶变换66

4.3 离散傅里叶变换68

4.3.1 DFT的定义68

4.3.2 DFT的主要性质70

4.3.3 DFT与其他变换的关系79

4.3.4 频域采样81

4.4 DFT的应用83

4.4.1 利用DFT进行信号频谱分析83

4.4.2 线性卷积的计算89

4.4.3 用DFT实现分段卷积91

4.5 MATLAB应用92

本章小结98

习题98

第5章 快速傅里叶变换100

5.1 引言100

5.2 时间抽取基2FFT算法101

5.2.1 算法的推导101

5.2.2 算法的讨论103

5.3 频率抽取基2FFT算法105

5.4 离散傅里叶反变换（IDFT）的快速算法107

5.5 其他FFT算法108

5.5.1 基4 FFT算法109

5.5.2 分裂基FFT算法112

5.5.3 线性调频z变换（CZT）115

5.6 MATLAB应用118

本章小结119

习题119

第6章 数字滤波器的基本结构121

6.1 数字滤波器结构的表示方法121

6.2 FIR滤波器的基本结构123

6.2.1 直接型结构123

6.2.2 级联型结构124

6.2.3 频率采样结构124

6.2.4 格型结构126

6.3 IIR滤波器的基本结构129

6.3.1 直接型结构129

6.3.2 信号流图和转置结构130

6.3.3 级联型结构130

6.3.4 并联型结构131

6.4 滤波器系数的量化效应131

6.4.1 IIR滤波器定点运算舍入误差的统计分析132

6.4.2 IIR滤波器定点加法运算的溢出问题133

6.4.3 极限环振荡133

6.4.4 定点运算的溢出振荡135

6.4.5 浮点运算中的有限字长效应136

6.5 MATLAB应用137

本章小结142

习题142

第7章 无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计144

7.1 最小与最大相位系统147

7.2 全通系统150

7.3 利用模拟滤波器设计IIR滤波器153

7.3.1 用模拟滤波器设计IIR数字滤波器153

7.3.2 冲激响应不变法154

7.3.3 双线性变换法157

7.3.4 通用模拟滤波器的特性163

7.4 频率变换法设计IIR滤波器172

7.4.1 从s域到z域的频率变换法173

7.4.2 数字域频率变换法176

7.5 MATLAB应用179

本章小结184

习题184

第8章 有限冲激响应（FIR）数字滤波器的设计186

8.1 线性相位滤波器的特点186

8.1.1 线性相位条件186

8.1.2 线性相位条件对h（n）的要求187

8.1.3 线性相位FIR滤波器的频率特性189

8.1.4 线性相位FIR滤波器的零点分布193

8.2 窗函数设计法194

8.2.1 基本窗函数194

8.2.2 窗函数设计法的方法与步骤198

8.3 频率抽样设计法203

8.3.1 设计的基本思想203

8.3.2 线性相位约束条件203

8.3.3 滤波器的频率响应204

8.4 FIR数字滤波器的等波纹优化设计206

8.5 IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的比较212

8.6 MATLAB应用212

本章小结217

习题217

第9章 现代信号处理基础219

9.1 离散余弦变换（DCT）219

9.1.1 DCT的定义219

9.1.2 DCT的快速算法220

9.2 希尔伯特变换221

9.2.1 希尔伯特变换的定义222

9.2.2 离散时间信号的希尔伯特变换225

9.2.3 希尔伯特变换的应用225

9.3 多速率采样226

9.3.1 整数因子抽取227

9.3.2 整数因子内插229

9.3.3 按有理数因子I/D的采样率转换230

9.4 小波变换231

9.4.1 连续小波变换的定义231

9.4.2 连续小波变换性质233

9.4.3 离散小波变换234

9.4.4 小波变换与多分辨分析235

9.4.5 小波分析与框架理论237

9.4.6 小波的分类239

9.5 小波的应用241

9.6 MATLAB应用242

本章小结247

习题247

参考文献248