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數字信號處理――原理、實現及應用(第4版) 版權信息
- ISBN：9787121434020
- 條形碼：9787121434020 ; 978-7-121-43402-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
數字信號處理――原理、實現及應用(第4版) 內容簡介
本書為普通高等教育"十一五”重量規劃教材。 本書系統講述數字信號處理的基本原理、算法及其實現方法。主要講述時域離散信號與系統的基本概念和時域、頻域的分析方法。重點介紹信號相關性的基本概念和信號相關函數及其應用、離散傅里葉變換及其快速算法、數字濾波的基本概念與理論、數字濾波器的設計與實現方法。介紹模擬信號數字處理原理與方法、多采樣率數字信號處理的基本理論和高效實現方法，數字信號處理的典型應用。 結合各章的內容，介紹相應的MATLAB信號處理工具箱函數，并給出用MATLAB闡述問題和求解計算問題的程序。各章中安排了豐富的例題、習題和上機題。
數字信號處理――原理、實現及應用(第4版) 目錄
目 錄
緒論 （1）
0．1 數字信號處理的基本內容 （2）
0．2 數字信號處理的實現方法 （3）
0．3 數字信號處理的主要優點 （3）
第1章 時域離散信號和系統 （5）
1．1 引言 （5）
1．2 模擬信號、時域離散信號和數字信號 （5）
1．2．1 時域離散信號和數字信號 （6）
1．2．2 時域離散信號的表示方法 （6）
1．2．3 常用時域離散信號 （8）
1．3 時域離散系統 （11）
1．3．1 線性時不變時域離散系統 （11）
1．3．2 線性時不變系統輸出和輸入之間的關系 （12）
1．3．3 系統的因果性和穩定性 （15）
1．4 時域離散系統的輸入輸出描述法―線性常系數差分方程 （17）
1．4．1 線性常系數差分方程 （17）
1．4．2 線性常系數差分方程的遞推解法 （17）
1．4．3 用MATLAB求解差分方程 （18）
1．4．4 應用舉例―滑動平均濾波器 （19）
習題與上機題 （21）
第2章 時域離散信號和系統的頻域分析 （25）
2．1 引言 （25）
2．2 時域離散信號的傅里葉變換 （25）
2．2．1 時域離散信號的傅里葉變換的定義 （25）
2．2．2 周期信號的離散傅里葉級數 （26）
2．2．3 周期信號的傅里葉變換 （28）
2．2．4 時域離散信號傅里葉變換的性質 （31）
2．3 時域離散信號的Z變換 （34）
2．3．1 時域離散信號Z變換的定義及其與傅里葉變換的關系 （34）
2．3．2 Z變換的收斂域與序列特性之間的關系 （35）
2．3．3 逆Z變換 （38）
2．3．4 Z變換的性質和定理 （41）
2．4 利用Z變換對信號和系統進行分析 （44）
2．4．1 系統的傳輸函數和系統函數 （44）
2．4．2 根據系統函數的極點分布分析系統的因果性和穩定性 （45）
2．4．3 用Z變換求解系統的輸出響應 （46）
2．4．4 系統穩定性的測定及穩定時間的計算 （50）
2．4．5 根據系統的零、極點分布分析系統的頻率特性 （52）
2．5 幾種特殊濾波器 （57）
2．5．1 全通濾波器 （57）
2．5．2 *小相位濾波器 （58）
2．5．3 梳狀濾波器 （59）
2．5．4 正弦波發生器 （60）
習題與上機題 （61）
第3章 離散傅里葉變換（DFT）及其快速算法（FFT） （68）
3．1 離散傅里葉變換的定義及物理意義 （68）
3．1．1 DFT定義 （68）
3．1．2 DFT與ZT、FT、DFS的關系 （69）
3．1．3 DFT的矩陣表示 （71）
3．1．4 用MATLAB計算序列的DFT （71）
3．2 DFT的主要性質 （73）
3．3 頻域采樣 （80）
3．4 DFT的快速算法―快速傅里葉變換（FFT） （83）
3．4．1 直接計算DFT的特點及減少運算量的基本途徑 （83）
3．4．2 基2 FFT算法 （83）
3．5 DFT（FFT）應用舉例 （89）
3．5．1 用DFT（FFT）計算兩個有限長序列的線性卷積 （90）
3．5．2 用DFT計算有限長序列與無限長序列的線性卷積 （91）
3．5．3 用DFT對序列進行譜分析 （94）
3．5．4 離散余弦變換及其DFT實現 （96）
習題與上機題 （98）
第4章 模擬信號數字處理 （101）
4．1 模擬信號數字處理原理方框圖 （101）
4．2 模擬信號與數字信號的相互轉換 （101）
4．2．1 時域采樣定理 （102）
4．2．2 帶通信號的采樣 （106）
4．2．3 A/D變換器 （107）
4．2．4 將數字信號轉換成模擬信號 （108）
4．3 對數字信號處理部分的設計考慮 （111）
4．4 線性模擬系統的數字模擬 （112）
4．5 模擬信號的頻譜分析 （114）
4．5．1 公式推導及參數選擇 （114）
4．5．2 用DFT（FFT）對模擬信號進行譜分析的誤差 （115）
4．5．3 用DFT（FFT）對周期信號進行譜分析 （118）
習題與上機題 （120）
第5章 信號的相關函數和功率譜 （122）
5．1 互相關函數和自相關函數 （122）
5．2 周期信號的相關性 （124）
5．3 相關函數的性質 （125）
5．3．1 互相關函數性質 （126）
5．3．2 自相關函數性質 （126）
5．4 輸入輸出信號的相關函數 （127）
5．5 信號的能量譜密度和功率譜密度 （127）
5．5．1 信號的能量譜 （128）
5．5．2 信號的功率譜 （128）
5．6 相關函數的應用 （129）
5．6．1 相關函數在雷達和主動聲吶系統中的的應用 （129）
5．6．2 使用相關函數檢測物理信號隱含的周期性 （130）
5．7 用MATLAB計算相關函數 （132）
習題與上機題 （133）
第6章 IIR數字濾波器（IIRDF）設計 （135）
6．0 數字濾波器設計的基本概念 （135）
6．0．1 數字濾波器及其設計方法概述 （135）
6．0．2 數字濾波器的種類 （135）
6．0．3 理想數字濾波器 （136）
6．1 模擬濾波器設計 （138）
6．1．1 模擬濾波器設計指標 （139）
6．1．2 巴特沃思模擬低通濾波器設計 （140）
6．1．3 切比雪夫濾波器設計 （143）
6．1．4 橢圓濾波器 （146）
6．1．5 貝塞爾濾波器 （147）
6．1．6 用MATLAB設計模擬濾波器 （147）
6．1．7 五種類型模擬濾波器的比較 （153）
6．1．8 頻率變換與高通、帶通及帶阻濾波器設計 （154）
6．2 IIR數字濾波器設計 （161）
6．2．1 用脈沖響應不變法設計IIRDF （162）
6．2．2 用雙線性變換法設計IIRDF （167）
6．2．3 高通、帶通和帶阻IIRDF （171）
6．2．4 IIRDF的頻率變換 （174）
習題與上機題 （177）
第7章 FIR數字濾波器（FIRDF）設計 （181）
7．1 線性相位FIRDF及其特點 （181）
7．2 用窗函數法設計FIRDF （186）
7．2．1 用窗函數法設計FIRDF的基本方法 （186）
7．2．2 窗函數法的設計性能分析 （187）
7．2．3 典型窗函數介紹 （189）
7．2．4 用窗函數法設計FIRDF的步驟及MATLAB設計函數 （195）
7．3 利用頻率采樣法設計FIRDF （199）
7．3．1 頻率采樣設計法的基本概念 （199）
7．3．2 設計線性相位特性FIRDF時，頻域采樣H (k)的設置原則 （200）
7．3．3 逼近誤差及改進措施 （200）
7．4 利用等波紋*佳逼近法設計FIRDF （204）
7．4．1 等波紋*佳逼近法的基本思想 （205）
7．4．2 remez和remezord函數介紹 （207）
7．4．3 FIR希爾伯特變換器和FIR數字微分器設計 （211）
7．5 FIRDF與IIRDF的比較 （215）
習題與上機題 （216）
第8章 時域離散系統的實現 （219）
8．1 引言 （219）
8．2 FIR網絡結構 （220）
8．2．1 FIR直接型結構和級聯型結構 （220）
8．2．2 線性相位結構 （221）
8．2．3 FIR頻率采樣結構 （222）
8．2．4 FIR濾波器的遞歸實現 （225）
8．2．5 快速卷積法 （226）
8．3 IIR網絡結構 （226）
8．3．1 IIR直接型網絡結構 （226）
8．3．2 IIR級聯型網絡結構 （227）
8．3．3 IIR并聯型網絡結構 （228）
8．3．4 轉置型網絡結構 （229）
8．4 格型網絡結構 （229）
8．4．1 全零點格型網絡結構 （230）
8．4．2 全極點格型網絡結構 （233）
8．5 用軟件實現各種網絡結構 （235）
8．6 數字信號處理中的量化效應 （237）
8．6．1 量化及量化誤差 （237）
8．6．2 A/D變換器中的量化效應 （238）
8．6．3 系數量化效應 （239）
8．6．4 運算中的量化效應 （242）
8．7 濾波器設計與分析工具 （246）
習題與上機題 （251）
第9章 多采樣率數字信號處理 （255）
9．1 引言 （255）
9．2 整數因子抽取 （256）
9．3 整數因子內插 （258）
9．4 按有理數因子I/D的采樣率轉換 （260）
9．5 采樣率轉換濾波器的高效實現方法 （261）
9．5．1 直接型FIR濾波器結構 （261）
9．5．2 多相濾波器結構 （263）
9．6 采樣率轉換系統的多級實現 （266）
9．7 采樣率轉換器的MATLAB實現 （271）
9．8 采樣率轉換在數字語音系統中的應用 （272）
9．8．1 數字語音系統中的信號采樣過程及其存在的問題 （272）
9．8．2 數字語音系統中改進的A/D轉換方案 （273）
9．8．3 接收端D/A轉換器的改進方案 （274）
習題與上機題 （276）
第10章 數字信號處理應用舉例 （278）
10．1 引言 （278）
10．2 數字信號處理在雙音多頻撥號系統中的應用 （278）
10．3 數字信號處理在音樂信號處理中的應用 （284）
10．3．1 時域處理 （284）
10．3．2 頻域處理 （287）
附錄A MATLAB信號處理工具箱函數表 （291）
參考文獻 （295）
緒論 （1）
0．1 數字信號處理的基本內容 （2）
0．2 數字信號處理的實現方法 （3）
0．3 數字信號處理的主要優點 （3）
第1章 時域離散信號和系統 （5）
1．1 引言 （5）
1．2 模擬信號、時域離散信號和數字信號 （5）
1．2．1 時域離散信號和數字信號 （6）
1．2．2 時域離散信號的表示方法 （6）
1．2．3 常用時域離散信號 （8）
1．3 時域離散系統 （11）
1．3．1 線性時不變時域離散系統 （11）
1．3．2 線性時不變系統輸出和輸入之間的關系 （12）
1．3．3 系統的因果性和穩定性 （15）
1．4 時域離散系統的輸入輸出描述法―線性常系數差分方程 （17）
1．4．1 線性常系數差分方程 （17）
1．4．2 線性常系數差分方程的遞推解法 （17）
1．4．3 用MATLAB求解差分方程 （18）
1．4．4 應用舉例―滑動平均濾波器 （19）
習題與上機題 （21）
第2章 時域離散信號和系統的頻域分析 （25）
2．1 引言 （25）
2．2 時域離散信號的傅里葉變換 （25）
2．2．1 時域離散信號的傅里葉變換的定義 （25）
2．2．2 周期信號的離散傅里葉級數 （26）
2．2．3 周期信號的傅里葉變換 （28）
2．2．4 時域離散信號傅里葉變換的性質 （31）
2．3 時域離散信號的Z變換 （34）
2．3．1 時域離散信號Z變換的定義及其與傅里葉變換的關系 （34）
2．3．2 Z變換的收斂域與序列特性之間的關系 （35）
2．3．3 逆Z變換 （38）
2．3．4 Z變換的性質和定理 （41）
2．4 利用Z變換對信號和系統進行分析 （44）
2．4．1 系統的傳輸函數和系統函數 （44）
2．4．2 根據系統函數的極點分布分析系統的因果性和穩定性 （45）
2．4．3 用Z變換求解系統的輸出響應 （46）
2．4．4 系統穩定性的測定及穩定時間的計算 （50）
2．4．5 根據系統的零、極點分布分析系統的頻率特性 （52）
2．5 幾種特殊濾波器 （57）
2．5．1 全通濾波器 （57）
2．5．2 *小相位濾波器 （58）
2．5．3 梳狀濾波器 （59）
2．5．4 正弦波發生器 （60）
習題與上機題 （61）
第3章 離散傅里葉變換（DFT）及其快速算法（FFT） （68）
3．1 離散傅里葉變換的定義及物理意義 （68）
3．1．1 DFT定義 （68）
3．1．2 DFT與ZT、FT、DFS的關系 （69）
3．1．3 DFT的矩陣表示 （71）
3．1．4 用MATLAB計算序列的DFT （71）
3．2 DFT的主要性質 （73）
3．3 頻域采樣 （80）
3．4 DFT的快速算法―快速傅里葉變換（FFT） （83）
3．4．1 直接計算DFT的特點及減少運算量的基本途徑 （83）
3．4．2 基2 FFT算法 （83）
3．5 DFT（FFT）應用舉例 （89）
3．5．1 用DFT（FFT）計算兩個有限長序列的線性卷積 （90）
3．5．2 用DFT計算有限長序列與無限長序列的線性卷積 （91）
3．5．3 用DFT對序列進行譜分析 （94）
3．5．4 離散余弦變換及其DFT實現 （96）
習題與上機題 （98）
第4章 模擬信號數字處理 （101）
4．1 模擬信號數字處理原理方框圖 （101）
4．2 模擬信號與數字信號的相互轉換 （101）
4．2．1 時域采樣定理 （102）
4．2．2 帶通信號的采樣 （106）
4．2．3 A/D變換器 （107）
4．2．4 將數字信號轉換成模擬信號 （108）
4．3 對數字信號處理部分的設計考慮 （111）
4．4 線性模擬系統的數字模擬 （112）
4．5 模擬信號的頻譜分析 （114）
4．5．1 公式推導及參數選擇 （114）
4．5．2 用DFT（FFT）對模擬信號進行譜分析的誤差 （115）
4．5．3 用DFT（FFT）對周期信號進行譜分析 （118）
習題與上機題 （120）
第5章 信號的相關函數和功率譜 （122）
5．1 互相關函數和自相關函數 （122）
5．2 周期信號的相關性 （124）
5．3 相關函數的性質 （125）
5．3．1 互相關函數性質 （126）
5．3．2 自相關函數性質 （126）
5．4 輸入輸出信號的相關函數 （127）
5．5 信號的能量譜密度和功率譜密度 （127）
5．5．1 信號的能量譜 （128）
5．5．2 信號的功率譜 （128）
5．6 相關函數的應用 （129）
5．6．1 相關函數在雷達和主動聲吶系統中的的應用 （129）
5．6．2 使用相關函數檢測物理信號隱含的周期性 （130）
5．7 用MATLAB計算相關函數 （132）
習題與上機題 （133）
第6章 IIR數字濾波器（IIRDF）設計 （135）
6．0 數字濾波器設計的基本概念 （135）
6．0．1 數字濾波器及其設計方法概述 （135）
6．0．2 數字濾波器的種類 （135）
6．0．3 理想數字濾波器 （136）
6．1 模擬濾波器設計 （138）
6．1．1 模擬濾波器設計指標 （139）
6．1．2 巴特沃思模擬低通濾波器設計 （140）
6．1．3 切比雪夫濾波器設計 （143）
6．1．4 橢圓濾波器 （146）
6．1．5 貝塞爾濾波器 （147）
6．1．6 用MATLAB設計模擬濾波器 （147）
6．1．7 五種類型模擬濾波器的比較 （153）
6．1．8 頻率變換與高通、帶通及帶阻濾波器設計 （154）
6．2 IIR數字濾波器設計 （161）
6．2．1 用脈沖響應不變法設計IIRDF （162）
6．2．2 用雙線性變換法設計IIRDF （167）
6．2．3 高通、帶通和帶阻IIRDF （171）
6．2．4 IIRDF的頻率變換 （174）
習題與上機題 （177）
第7章 FIR數字濾波器（FIRDF）設計 （181）
7．1 線性相位FIRDF及其特點 （181）
7．2 用窗函數法設計FIRDF （186）
7．2．1 用窗函數法設計FIRDF的基本方法 （186）
7．2．2 窗函數法的設計性能分析 （187）
7．2．3 典型窗函數介紹 （189）
7．2．4 用窗函數法設計FIRDF的步驟及MATLAB設計函數 （195）
7．3 利用頻率采樣法設計FIRDF （199）
7．3．1 頻率采樣設計法的基本概念 （199）
7．3．2 設計線性相位特性FIRDF時，頻域采樣H (k)的設置原則 （200）
7．3．3 逼近誤差及改進措施 （200）
7．4 利用等波紋*佳逼近法設計FIRDF （204）
7．4．1 等波紋*佳逼近法的基本思想 （205）
7．4．2 remez和remezord函數介紹 （207）
7．4．3 FIR希爾伯特變換器和FIR數字微分器設計 （211）
7．5 FIRDF與IIRDF的比較 （215）
習題與上機題 （216）
第8章 時域離散系統的實現 （219）
8．1 引言 （219）
8．2 FIR網絡結構 （220）
8．2．1 FIR直接型結構和級聯型結構 （220）
8．2．2 線性相位結構 （221）
8．2．3 FIR頻率采樣結構 （222）
8．2．4 FIR濾波器的遞歸實現 （225）
8．2．5 快速卷積法 （226）
8．3 IIR網絡結構 （226）
8．3．1 IIR直接型網絡結構 （226）
8．3．2 IIR級聯型網絡結構 （227）
8．3．3 IIR并聯型網絡結構 （228）
8．3．4 轉置型網絡結構 （229）
8．4 格型網絡結構 （229）
8．4．1 全零點格型網絡結構 （230）
8．4．2 全極點格型網絡結構 （233）
8．5 用軟件實現各種網絡結構 （235）
8．6 數字信號處理中的量化效應 （237）
8．6．1 量化及量化誤差 （237）
8．6．2 A/D變換器中的量化效應 （238）
8．6．3 系數量化效應 （239）
8．6．4 運算中的量化效應 （242）
8．7 濾波器設計與分析工具 （246）
習題與上機題 （251）
第9章 多采樣率數字信號處理 （255）
9．1 引言 （255）
9．2 整數因子抽取 （256）
9．3 整數因子內插 （258）
9．4 按有理數因子I/D的采樣率轉換 （260）
9．5 采樣率轉換濾波器的高效實現方法 （261）
9．5．1 直接型FIR濾波器結構 （261）
9．5．2 多相濾波器結構 （263）
9．6 采樣率轉換系統的多級實現 （266）
9．7 采樣率轉換器的MATLAB實現 （271）
9．8 采樣率轉換在數字語音系統中的應用 （272）
9．8．1 數字語音系統中的信號采樣過程及其存在的問題 （272）
9．8．2 數字語音系統中改進的A/D轉換方案 （273）
9．8．3 接收端D/A轉換器的改進方案 （274）
習題與上機題 （276）
第10章 數字信號處理應用舉例 （278）
10．1 引言 （278）
10．2 數字信號處理在雙音多頻撥號系統中的應用 （278）
10．3 數字信號處理在音樂信號處理中的應用 （284）
10．3．1 時域處理 （284）
10．3．2 頻域處理 （287）
附錄A MATLAB信號處理工具箱函數表 （291）
參考文獻 （295）
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數字信號處理――原理、實現及應用(第4版) 作者簡介
高西全，西安電子科技大學，教授，主要從事信號與信息處理方面的教學、科研工作，主編包普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《數字信號處理》等多本教材。
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