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绪论1

0.1　数字信号处理系统的组成1

0.2　数字信号处理的特点2

0.3　数字信号处理学科的内容3

0.4　数字信号处理的实现3

0.5　数字信号处理系统的应用领域4

第1章 离散时间信号和系统5

1.1　概述5

1.2　时域离散信号5

1.2.1　模拟信号的采样、序列5

1.2.2　常用典型序列6

1.2.3　序列的运算8

1.3　离散时间系统10

1.3.1　线性10

1.3.2　时不变性10

1.3.3　系统输入输出关系10

1.3.4　卷积和11

1.3.5　系统的因果性和稳定性13

1.4　线性常系数差分方程及其求解14

1.4.1　线性常系数差分方程14

1.4.2　线性常系数差分方程的求解15

1.5　模拟信号数字处理方法及相关转换16

1.5.1　模拟信号数字处理方法16

1.5.2　数字信号转换成模拟信号21

1.6 MATLAB实现24

1.6.1 常用序列的MATLAB实现24

1.6.2 序列运算的MATLAB实现25

1.6.3 卷积和的MATLAB实现26

1.6.4 MATLAB求解离散系统的差分方程26

1.7　习题27

第2章 离散时间信号和系统的变换域分析29

2.1　概述29

2.2　序列的离散时间傅里叶变换29

2.2.1 DTFT定义29

2.2.2 DTFT的性质30

2.3 周期序列的DFS、DTFT33

2.3.1　周期序列的DFS33

2.3.2 周期序列的DTFT34

2.4 DTFT和CFT之间的关系36

2.5　Z变换38

2.5.1 定义38

2.5.2　收敛域39

2.5.3　逆Z变换41

2.5.4　Z变换的性质与定理46

2.5.5　利用Z变换求数字系统的输出49

2.6　用ZT分析系统的因果性、稳定性和频响特性51

2.6.1　传输函数与系统函数51

2.6.2　因果性和稳定性51

2.6.3　信号频谱／系统频响的几何解释52

2.7 MATLAB实现58

2.7.1 周期序列傅里叶级数的MATLAB实现58

2.7.2 序列逆Z变换的MATLAB实现59

2.7.3 系统时域响应的MATLAB实现60

2.7.4 系统频率响应的MATLAB实现60

2.8　习题62

第3章 离散傅里叶变换64

3.1 引言64

3.2 DFT的定义66

3.2.1 DFT和IDFT的定义66

3.2.2　DFT和Z变换的关系71

3.2.3　周期序列与有限长序列的内在联系72

3.3 DFT的性质75

3.3.1　线性性质75

3.3.2　序列的和75

3.3.3　序列的初值76

3.3.4　序列的圆周移位76

3.3.5 圆周卷积及其与有限长序列线性卷积的关系78

3.3.6　序列的相关性82

3.3.7　Parseval定理83

3.3.8　有限长序列及其DFT的奇偶性和对称性83

3.4　频域取样86

3.5 用DFT对连续时间信号进行谱分析88

3.5.1 DFT是对连续时间信号FT的近似88

3.5.2　频率分辨率88

3.5.3　DFT分析连续时间信号x（t）实例90

3.6　用DFT对离散时间信号进行谱分析94

3.7　DFT应用中的问题与参数选择95

3.7.1　混叠现象95

3.7.2　栏栅效应97

3.7.3　频率泄露97

3.8 MATLAB实现99

3.8.1 DFT的MATLAB实现99

3.8.2 用DFT计算线性卷积和圆周卷积的MATLAB实现100

3.8.3 连续时间信号谱分析的MATLAB实现100

3.9　习题102

第4章　快速傅里叶变换105

4.1　概述105

4.2 基（Radix）-2 FFT106

4.2.1 DIT(Cooley-Tukey)-FFT原理106

4.2.2 DIF(Sand-Tukey)-FFT110

4.2.3　快速傅里叶反变换112

4.3 矩阵形式的FFT112

4.3.1　算法原理112

4.3.2　进一步减少运算量的措施115

4.4　FFT应用于长序列卷积116

4.4.1　快速卷积116

4.4.2　重叠相加117

4.4.3　重叠保留118

4.5　Chirp-Z变换119

4.5.1 CZT的定义120

4.5.2 CZT的特点120

4.5.3 CZT的实现121

4.6　离散哈特莱变换124

4.6.1 DHT的定义124

4.6.2 DHT和DFT的关系124

4.6.3　DHT的性质125

4.7　MATLAB实现126

4.8　习题127

第5章　数字滤波器的结构128

5.1　概述128

5.2　信号流图表示网络结构129

5.3　IIR滤波器的基本网络结构131

5.3.1　直接型Ⅰ131

5.3.2　直接型Ⅱ（典型形式）133

5.3.3　级联型135

5.3.4　并联型138

5.3.5　转置型138

5.4 FIR滤波器的基本结构139

5.5　格型结构147

5.6　MATLAB实现148

5.7　习题150

第6章　IIR数字滤波器设计152

6.1　基本概念152

6.1.1　数字滤波器和模拟滤波器152

6.1.2　滤波器的指标152

6.1.3　数字滤波器的设计原则155

6.2　模拟滤波器的设计156

6.2.1　模拟LPF设计指标157

6.2.2　巴特沃斯低通滤波器设计157

6.2.3　切比雪夫低通滤波器设计160

6.2.4　模拟滤波器的频率变换164

6.3　IIR LPF设计：脉冲响应不变法167

6.3.1　一般数字滤波器的设计思想167

6.3.2　脉冲响应不变法的变换思想及方法168

6.3.3　脉冲响应不变法的映射关系及特点169

6.4　IIR LFF设计：双线性变换法171

6.4.1　双线性变换的一般变换关系171

6.4.2　间接法设计数字LPF时T的选择173

6.4.3　双线性变换法、脉冲响应不变法的比较173

6.5 IIR HPF、BPF、BSF设计173

6.5.1　设计思路173

6.5.2　频率变换法设计数字高通滤波器178

6.5.3　z平面变换法179

6.6　IIR滤波器直接设计法180

6.7 IIR滤波器设计应用实例（MATLAB分析）181

6.7.1　模拟低通滤波器设计181

6.7.2　模拟-数字滤波器转换183

6.7.3　数字滤波器应用实例186

6.8　习题189

第7章　FIR滤波器的设计191

7.1　FIR滤波器的线性相位条件和特点191

7.2　窗函数法设计FIR滤波器195

7.2.1　窗函数技术195

7.2.2　窗函数法的应用199

7.3　频率取样法203

7.4　优化技术设计208

7.4.1　优化准则208

7.4.2　线性相位FIR滤波器的Chebyshev最优逼近208

7.5 IIR和FIR滤波器的比较213

7.6 FIR滤波器的MATLAB仿真实现214

7.6.1 窗函数法设计FIR滤波器的实现214

7.6.2　频率取样法设计FIR滤波器的实现216

7.6.3　FIR滤波器的优化设计的实现216

7.6.4　均衡器的FIR实现216

7.7 习题217

第8章　数字信号处理器应用实现220

8.1 引言220

8.2　DSP芯片220

8.2.1　DSP芯片的特点220

8.2.2　TI的DSP芯片221

8.2.3　DSP芯片的开发工具225

8.2.4　DSP芯片的选型227

8.3　DSP系统设计228

8.4　DSP实现与应用实例229

8.4.1　DSP编程方法简介229

8.4.2　典型算法在C5509上的C语言实现237

参考答案247

参考文献257