數字信號處理及其MATLAB實(shí)現――慕課版簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

提供配套電子課件、MATLAB源代碼、視頻、習題參考答案、慕課（MOOC）網(wǎng)上在線(xiàn)課程等。

本書(shū)系統講述數字信號處理的基本原理、實(shí)現及應用，主要講述時(shí)域離散信號與系統的基本概念及時(shí)域和頻域分析方法，重點(diǎn)討論離散傅里葉變換及其快速算法、數字濾波器的基本概念與理論、數字濾波器的設計與實(shí)現方法，介紹有關(guān)多采樣率數字信號處理的基本理論和高效實(shí)現方法、數字信號處理的典型應用，結合各章節的知識點(diǎn)、例題和習題介紹MATLAB信號處理方法。本書(shū)提供配套電子課件、MATLAB源代碼、視頻、習題參考答案、慕課（MOOC）網(wǎng)上在線(xiàn)課程等。    本書(shū)適合作為高等學(xué)校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)和相近專(zhuān)業(yè)本科生的教材，也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)科技人員的參考書(shū)。

張立材，碩士，副教授，西安建筑科技大學(xué)通信工程教研室與通信與信息系統研究所骨干教師，陜西省圖形圖像學(xué)會(huì )會(huì )員和建筑學(xué)會(huì )弱電分會(huì )會(huì )員。1993年畢業(yè)于西安交通大學(xué)，獲工學(xué)碩士學(xué)位。長(cháng)期從事、電子信息及通信工程方面的教學(xué)及科研工作，主要研究領(lǐng)域包括自動(dòng)化系統、數字圖像處理，計算機與通信網(wǎng)絡(luò )安全，智能信息處理等。 目前承擔或參與多項縱向和橫向科研任務(wù)，先后獲得西安交通大學(xué)校級科技進(jìn)步2、3等獎3項，西安建筑科技大學(xué)各類(lèi)教學(xué)優(yōu)秀獎3項，編著(zhù)教材4部，主編教材2部。目前主要方向為：自動(dòng)控制理論與應用，自動(dòng)信號檢測技術(shù)與信息融合技術(shù)，圖形、圖像的智能處理與分析，嵌入式智能控制技術(shù)及應用等。孫曉艷，博士，副教授，西安建筑科技大學(xué)通信工程教研室骨干教師。2011年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位。長(cháng)期從事通信工程方面的教學(xué)與科研工作，主要研究領(lǐng)域包括：無(wú)線(xiàn)通信系統、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等。承擔或參與多項縱向和橫向科研項目和教學(xué)研究項目，編著(zhù)教材3部。

目    錄
第1章  離散時(shí)間信號與系統 1
1．1  信號和信號處理 1
1．1．1  信號的特征與分類(lèi) 1
1．1．2  典型的信號處理運算 3
1．2  離散時(shí)間信號 6
1．2．1  時(shí)域離散信號的表示方法 6
1．2．2  典型的時(shí)域離散信號 8
1．2．3  周期序列 10
1．2．4  離散序列的時(shí)域運算 11
1．2．5  任意序列的單位脈沖序列表示 17
1．3  時(shí)域離散系統 17
1．3．1  線(xiàn)性時(shí)不變離散系統 18
1．3．2  線(xiàn)性時(shí)不變離散系統輸出與輸入的關(guān)系 20
1．3．3  系統的因果性和穩定性 23
1．4  常系數線(xiàn)性差分方程 27
1．4．1  N階線(xiàn)性時(shí)不變系統的差分方程描述 27
1．4．2  線(xiàn)性常系數差分方程的遞推解法 28
1．4．3  用MATLAB求解差分方程 29
1．5  模擬信號數字化處理方法 30
1．5．1  時(shí)域采樣 30
1．5．2  采樣在頻域中的效應 30
1．5．3  模擬信號的恢復 34
小結 36
思考練習題 37
習題 37
第2章  時(shí)域離散信號的頻域分析 40
2．1  時(shí)域離散信號的傅里葉變換 40
2．1．1  時(shí)域離散信號的傅里葉變換的定義 40
2．1．2  周期序列的離散傅里葉級數 41
2．1．3  周期序列的傅里葉變換表示 43
2．1．4  序列傅里葉變換的性質(zhì) 46
2．1．5  時(shí)域離散信號傅里葉變換的對稱(chēng)性 47
2．2  時(shí)域離散信號的z變換 51
2．2．1  z變換的定義 51
2．2．2  z變換的收斂域 52
2．2．3  序列z變換與其傅里葉變換之間的關(guān)系 55
2．2．4  z逆變換 57
2．2．5  z變換的性質(zhì) 62
2．3  時(shí)域離散系統的系統函數與系統頻率特性 68
2．3．1  系統的傳輸函數與系統函數 68
2．3．2  利用系統函數分析系統的因果穩定性 69
2．3．3  用z變換計算系統的輸出響應 71
2．3．4  用系統函數的零、極點(diǎn)分布分析系統的頻率特性 76
2．4  時(shí)域離散信號z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系 80
小結 82
思考練習題 83
習題 84
第3章  離散傅里葉變換 90
3．1  離散傅里葉變換的定義 90
3．1．1  離散傅里葉變換定義 90
3．1．2  離散傅里葉變換與FT、ZT、離散傅里葉級數的關(guān)系 91
3．2  離散傅里葉變換的性質(zhì) 94
3．3  頻率域采樣 101
3．4  快速傅里葉變換 103
3．4．1  直接計算離散傅里葉變換的問(wèn)題及改進(jìn)的途徑 103
3．4．2  DIT基2FFT算法 104
3．4．3  DIF基2FFT算法 111
3．4．4  離散傅里葉逆變換的快速計算方法 111
3．5  離散傅里葉變換的應用舉例 112
3．5．1  用離散傅里葉變換計算線(xiàn)性卷積 112
3．5．2  用離散傅里葉變換對信號進(jìn)行譜分析 115
小結 116
思考練習題 116
習題 117
第4章  數字濾波器的算法結構 123
4．1  數字濾波器的基本概念 123
4．2  時(shí)域離散系統的實(shí)現 123
4．2．1  系統分類(lèi) 123
4．2．2  系統結構的信號流圖表示 124
4．3  IIR系統的基本結構 125
4．3．1  直接型 125
4．3．2  轉置型 126
4．3．3  級聯(lián)型 127
4．3．4  并聯(lián)型 128
4．4  FIR系統的基本結構 129
4．4．1  FIR直接型 129
4．4．2  FIR級聯(lián)型 130
4．4．3  線(xiàn)性相位型 130
4．4．4  頻域采樣型 131
4．4．5  快速卷積法 136
4．5  格形網(wǎng)絡(luò ) 137
4．5．1  全零點(diǎn)（FIR）型 137
4．5．2  全極點(diǎn)（IIR）型 139
4．5．3  零、極點(diǎn)（IIR）型 140
4．6  特殊濾波器 141
4．6．1  全通濾波器 141
4．6．2  數字諧振器 143
4．6．3  數字陷波器 145
4．6．4  最小相位濾波器 146
4．6．5  梳狀濾波器 147
4．6．6  正弦波發(fā)生器 148
4．6．7  數字信號處理系統結構的計算復雜度 149
小結 149
思考練習題 150
習題 150
第5章  無(wú)限脈沖響應數字濾波器的設計 153
5．1  模擬濾波器設計 153
5．1．1  模擬濾波器技術(shù)指標 153
5．1．2  巴特沃思低通濾波器設計 154
5．1．3  切比雪夫濾波器設計 161
5．1．4  橢圓濾波器設計 168
5．1．5  貝塞爾濾波器設計 170
5．1．6  常用模擬濾波器的比較 171
5．1．7  模擬濾波器頻率變換 171
5．2  IIR數字濾波器設計 178
5．2．1  脈沖響應不變法 179
5．2．2  雙線(xiàn)性變換法 184
5．2．3  低通、高通、帶通及帶阻IIR數字濾波器的設計 191
5．2．4  IIR數字濾波器的頻率變換 197
小結 200
思考練習題 200
習題 201
第6章  有限脈沖響應濾波器的設計 204
6．1  線(xiàn)性FIRDF的特點(diǎn) 204
6．1．1  FIRDF線(xiàn)性相位條件 204
6．1．2  FIRDF幅度特性 206
6．1．3  FIRDF零點(diǎn)分布特點(diǎn) 210
6．2  窗函數法設計FIR DF 210
6．2．1  FIRDF窗函數設計方法 211
6．2．2  常用窗函數 214
6．2．3  用窗函數法設計FIRDF的MATLAB函數 219
6．3  頻率采樣法設計FIRDF 224
6．3．1  頻率采樣法設計FIR DF基本原理 224
6．3．2  頻率采樣法設計線(xiàn)性相位濾波器的條件 225
6．3．3  逼近誤差及其改進(jìn)措施 226
6．4  等波紋最佳逼近設計法 232
6．4．1  等波紋最佳逼近基本原理 232
6．4．2  remez和remezord函數及應用 236
6．4．3  FIR數字微分器設計 237
6．4．4  FIR希爾伯特變換器設計 239
6．5  IIR和FIR數字濾波器的比較 240
小結 240
思考練習題 241
習題 242
第7章  多采樣率數字信號處理 247
7．1  多采樣率數字信號處理的工程需求 247
7．2  按整數因子抽取 247
7．3  按整數因子內插 250
7．4  按有理數因子的采樣率轉換 252
7．5  多采樣率轉換濾波器的設計 252
7．5．1  直接型FIR濾波器結構 253
7．5．2  多相濾波器實(shí)現 255
7．5．3  采樣率轉換系統的多級實(shí)現 257
7．5．4  用MATLAB設計采樣率轉換濾波器 261
小結 261
思考練習題 262
習題 262
第8章  數字信號處理的實(shí)現與應用舉例 264
8．1  數字信號處理的軟件實(shí)現 264
8．2  數字信號處理中的有限字長(cháng)效應 266
8．2．1  數值表示法對量化的影響 267
8．2．2  濾波器系數量化誤差 269
8．2．3  模數轉換器的量化誤差 270
8．2．4  運算產(chǎn)生的誤差 271
8．3  數字信號處理的實(shí)現與應用舉例 272
8．3．1  在音頻信號處理中的應用 272
8．3．2  在圖像信號處理中的應用 281
小結 284
思考練習題 284
習題 284
參考文獻 286