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绪论1

0.1 数字信号处理的基本概念1

0.2 数字信号处理系统及其实现2

0.3 数字信号处理的基本内容3

0.4 数字信号处理的特点及其应用4

第1章 时域离散信号与系统7

1.1 引言8

1.2 离散时间信号与离散信号的运算8

1.2.1 时域离散信号的表示9

1.2.2 序列的基本运算10

1.2.3 常用的离散序列以及任意序列和单位采样序列间的关系16

1.3 时域离散系统21

1.3.1 线性系统21

1.3.2 时不变系统22

1.3.3 线性移不变（LSI）系统的单位采样响应24

1.3.4 因果系统26

1.3.5 稳定系统26

1.4 线性离散系统的时域描述与MATLAB求解28

1.4.1 线性常系数差分方程28

1.4.2 线性常系数差分方程的求解28

1.4.3 MATLAB求解差分方程30

1.5 连续时间系统的采样31

1.5.1 理想采样32

1.5.2 理想采样的恢复35

1.5.3 实际采样36

本章小结37

习题37

第2章 时域离散信号与系统频域分析基础40

2.1 引言41

2.2 序列的z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系42

2.2.1 时域离散信号的z变换及其收敛域42

2.2.2 序列的z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系48

2.3 离散时间傅里叶变换50

2.4 离散时间傅里叶变换性质52

2.5 离散信号与系统分析55

2.5.1 系统的系统函数与频率特性55

2.5.2 系统因果性与稳定性分析56

2.5.3 零极点图辅助分析系统的频率特性59

2.5.4 系统的输出响应61

本章小结64

习题64

第3章 离散傅里叶变换及其快速算法67

3.1 引言68

3.2 周期序列的离散傅里叶级数变换及其性质68

3.2.1 周期序列的离散傅里叶级数68

3.2.2 离散傅里叶级数的性质71

3.3 离散傅里叶变换的定义与物理意义73

3.3.1 离散傅里叶变换的定义73

3.3.2 离散傅里叶变换的物理意义76

3.4 离散傅里叶变换的性质77

3.5 DFT与序列的Z变换、DTFT以及DFS的关系87

3.5.1 DFT与序列的傅里叶变换、Z变换的关系87

3.5.2 DFT与DFS变换之间的关系88

3.6 频域采样定理89

3.7 快速傅里叶变换93

3.7.1 直接计算DFT存在的问题以及改进途径93

3.7.2 按时间抽选的基-2FFT算法94

3.7.3 按频率抽选的基-2FFT算法99

3.7.4 离散傅里叶反变换（IDFT）的快速算法102

3.8 模拟信号的频谱分析103

3.8.1 公式推导及参数选择103

3.8.2 用DFT（FFT）对周期信号进行频谱分析104

3.8.3 用DFT（FFT）对模拟信号进行频谱分析的误差106

3.9 DFT的矩阵表示与DFT、FFT的MATLAB实现108

3.9.1 DFT的矩阵表示108

3.9.2 用MATLAB计算序列的DFT109

本章小结112

习题112

第4章 数字滤波器的基本结构115

4.1 引言115

4.2 IIR数字滤波器的结构116

4.3 FIR数字滤波器的结构122

4.4 数字滤波器的格型结构127

本章小结131

习题131

第5章 IIR数字滤波器的设计与MATLAB实现134

5.1 引言135

5.1.1 滤波器的概念135

5.1.2 滤波器的技术指标136

5.1.3 数字滤波器设计步骤及IIR滤波器的设计方法137

5.2 模拟滤波器的设计138

5.2.1 模拟巴特沃斯低通滤波器的特点与设计139

5.2.2 切比雪夫低通滤波器143

5.3 IIR数字滤波器的设计149

5.3.1 冲激响应不变法设计IIR数字滤波器150

5.3.2 双线性变换法设计IIR数字滤波器154

5.4 频率变换法设计IIR数字滤波器158

5.4.1 模拟域频带变换法设计IIR数字滤波器159

5.4.2 数字域频带变换法设计IIR数字滤波器166

5.5 IIR滤波器的MATLAB实现169

本章小结172

习题172

第6章 FIR数字滤波器的设计与MATLAB实现175

6.1 引言176

6.2 线性相位滤波器的特点176

6.2.1 线性相位的条件176

6.2.2 线性相位FIR滤波器幅度函数的特点179

6.2.3 线性相位FIR滤波器零点位置的分布特点183

6.3 窗函数法设计FIR数字滤波器184

6.3.1 设计方法184

6.3.2 常用的窗函数187

6.3.3 窗函数法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤190

6.4 频率采样法设计FIR滤波器193

6.4.1 设计方法193

6.4.2 频率采样法设计线性相位滤波器的条件194

6.4.3 频率采样法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤195

6.5 利用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器196

6.6 FIR数字滤波器与IIR数字滤波器的比较199

本章小结200

习题200

第7章 多采样率数字信号处理基础202

7.1 引言203

7.2 整数因子抽取204

7.3 用整数I的插值——提高采样率209

7.4 按照有理因子I/D的采样率的转换211

7.5 采样率转换滤波器的高效实现方法及转换器的MATLAB实现213

7.5.1 采样率转换FIR滤波器的高效实现方法214

7.5.2 采样率转换系统的多级实现216

7.5.3 采样率转换器的MATLAB实现217

本章小结218

习题218

第8章 时域离散系统的实现与数字信号处理量化效应221

8.1 引言222

8.2 离散时间系统的实现223

8.3 数字信号处理中的量化效应224

8.3.1 量化及量化误差225

8.3.2 A/D转换的量化效应226

8.3.3 数字滤波器的系数量化效应228

8.3.4 数字滤波器运算中的量化效应231

8.4 快速傅里叶变换FFT算法的有限字长效应235

8.4.1 DFT变换中有限字长效应分析235

8.4.2 定点FFT计算中有限字长效应的分析237

8.4.3 系数量化对FFT的影响238

本章小结240

习题240

第9章 DSP原理与应用开发基础243

9.1 引言243

9.2 DSP系统的基本组成244

9.3 DSP芯片与其体系结构245

9.3.1 DSP芯片概述245

9.3.2 DSP芯片体系结构246

9.4 DSP系统设计基础249

9.4.1 技术参考资料与相关源码的获取249

9.4.2 DSP型号的选择250

9.4.3 DSP系统开发流程252

9.4.4 软件开发254

9.5 DSP集成开发环境255

9.5.1 DSP集成开发环境概述255

9.5.2 CCS3.3的安装和设置256

本章小结257

习题257

附录 MATLAB信号处理工具箱函数259

参考文献263