【章名目录】
第 1章　离散时间信号与系统
第 2章　离散时间信号与系统的频域分析
第3章　离散傅里叶变换
第4章　快速傅里叶变换
第5章　滤波器的实现方法
第6章　IIR数字滤波器设计
第7章　FIR数字滤波器设计
第8章　数字信号处理实验

【详细目录】
第 1章　离散时间信号与系统
1.1　离散时间信号　2
1.1.1　常用典型序列　3
1.1.2　序列的运算　6
1.2　离散时间系统　7
1.2.1　线性系统　8
1.2.2　时不变系统　8
1.2.3　系统的因果性和稳定性　9
1.3　离散时间系统的描述　10
1.3.1　用单位脉冲响应与卷积表示线性时不变系统　10
1.3.2　用线性常系数差分方程表示线性时不变系统　15
1.3.3　线性常系数差分方程的求解　15
1.3.4　线性卷积与相关函数之间的关系　18
1.4　模拟信号的数字处理方法　18
1.4.1　采样定理　19
1.4.2　时域采样恢复　22
1.5　数字信号处理在图像加密中的应用　25
1.5.1　图像加密基础理论　25
1.5.2　压缩感知理论　27
1.5.3　新混沌映射理论　30
1.5.4　基于压缩感知和新混沌映射的图像加密方法　32
1.6　本章小结　35
习题1　36

第 2章　离散时间信号与系统的频域分析
2.1　序列的傅里叶分析　39
2.1.1　序列傅里叶变换　39
2.1.2　序列傅里叶变换的性质与定理　41
2.1.3　离散傅里叶级数　50
2.1.4　离散傅里叶级数的性质　51
2.1.5　周期序列的傅里叶变换　53
2.1.6　离散时间信号傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换的关系　56
2.2　序列的Z变换　59
2.2.1　定义　59
2.2.2　收敛域　59
2.2.3　逆变换　62
2.2.4　Z变换与拉普拉斯变换、序列傅里叶变换的关系　68
2.2.5　Z变换的性质与定理　69
2.2.6　利用Z变换求解差分方程　73
2.3　系统的频域分析　75
2.3.1　传输函数与系统函数　75
2.3.2　用系统函数的极点分布分析系统的因果性与稳定性　76
2.3.3　用系统函数的零、极点分布分析系统的频率特性　77
2.4　离散时间傅里叶变换的频谱细化技术及其应用　83
2.4.1　DTFT频谱细化技术理论基础　83
2.4.2　DTFT频谱细化技术深度分析　84
2.4.3　DTFT频谱细化技术的应用案例　85
2.5　本章小结　93
习题2　94

第3章　离散傅里叶变换
3.1　周期序列的离散傅里叶级数　98
3.2　离散傅里叶变换的定义　100
3.2.1　周期延拓与取主值运算　101
3.2.2　DFT的定义　102
3.2.3　DFT的矩阵表示　105
3.3　离散傅里叶变换的基本性质　107
3.3.1　线性性质　107
3.3.2　序列循环移位性质　107
3.3.3　循环卷积　111
3.3.4　频域循环卷积定理　115
3.3.5　复共轭序列和翻转序列的DFT　115
3.3.6　DFT的共轭对称性　116
3.3.7　帕斯瓦尔定理　119
3.3.8　DFT性质小结　120
3.4　DFT、ZT及DTFT之间的关系　120
3.4.1　已知有限长度序列的ZT、DTFT，确定其DFT　121
3.4.2　已知有限长度序列的DFT，确定其ZT、DTFT　123
3.5　频域采样定理　124
3.6　离散傅里叶变换在信号频谱分析方面的应用　128
3.6.1　四种傅里叶分析方法小结　128
3.6.2　利用DFT对非周期时间连续信号进行频谱分析　130
3.6.3　用DFT对序列进行频谱分析　136
3.7　DFT在正交频分复用系统中的应用　137
3.7.1　OFDM的基本原理　139
3.7.2　循环卷积应用——克服OFDM符号之间的干扰　141
3.7.3　旋转因子正交性——频率偏移对OFDM系统的影响　143
3.7.4　DFT性质的应用——OFDM信号的峰均值比问题　143
3.7.5　奈奎斯特采样定理的应用——导频插入间隔以及导频图样　145
3.8　本章小结　147
习题3　148

第4章　快速傅里叶变换
4.1　DFT运算量　153
4.1.1　直接计算DFT运算量的考虑　153
4.1.2　影响运算量的因素及解决方案　153
4.2　基2按时间抽取的快速傅里叶变换　154
4.2.1　基2 DITFFT的基本原理　155
4.2.2　DITFFT的运算量、运算特点　159
4.3　基2按频率抽取的快速傅里叶变换　161
4.4　IDFT的快速算法　165
4.4.1　稍微变动FFT程序和参数的IFFT实现方法　165
4.4.2　直接利用FFT的IFFT实现方法　166
4.5　实序列的FFT　168
4.6　快速傅里叶变换的应用——快速卷积　169
4.6.1　快速卷积计算原理　169
4.6.2　块卷积　174
4.7　ChirpZ变换　177
4.7.1　CZT的基本原理　178
4.7.2　CZT的实现步骤　181
4.7.3　CZT的优点　182
4.8　双音多频信号的检测　183
4.9　本章小结　187
习题4　187

第5章　滤波器的实现方法
5.1　数字滤波器的结构表示方法　191
5.2　无限长单位脉冲响应基本网络结构　192
5.2.1　直接型　192
5.2.2　级联型　195
5.2.3　并联型　197
5.3　有限长单位脉冲响应基本网络结构　200
5.3.1　直接型　201
5.3.2　级联型　201
5.3.3　频域采样型　202
5.4　本章小结　209
习题5　210

第6章　IIR数字滤波器设计
6.1　数字滤波器的基本概念　213
6.1.1　数字滤波器的分类　213
6.1.2　数字滤波器的技术指标　214
6.1.3　数字滤波器的设计方法　215
6.2　模拟滤波器的设计　216
6.2.1　物理可实现系统的幅频特性　217
6.2.2　模拟低通滤波器的设计指标和逼近方法　218
6.2.3　巴特沃斯模拟低通滤波器　218
6.2.4　切比雪夫滤波器　225
6.3　用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器　233
6.4　用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器　244
6.5　数字低通、高通、带通、带阻滤波器的设计　250
6.6　IIR数字滤波器的直接设计法　261
6.6.1　零极点累试法　261
6.6.2　时域直接设计法　262
6.6.3　频域直接设计法　263
6.7　IIR数字滤波器设计案例　267
6.7.1　陷波器设计方法　267
6.7.2　陷波器应用一：ECG信号处理　272
6.7.3　陷波器应用二：语音信号处理　273
6.8　本章小结　274
习题6　275

第7章　FIR数字滤波器设计
7.1　FIR数字滤波器的特点　280
7.2　线性相位FIR数字滤波器　280
7.2.1　线性相位条件　280
7.2.2　线性相位FIR数字滤波器幅度特性　282
7.2.3　零点分布特点　286
7.2.4　线性相位网络结构　286
7.3　利用窗函数设计FIR数字滤波器　288
7.3.1　窗函数法　288
7.3.2　常用窗函数　292
7.3.3　设计步骤　296
7.4　利用频域采样法设计FIR数字滤波器　303
7.4.1　频域采样法　303
7.4.2　频域采样法的线性相位条件　304
7.4.3　逼近误差分析与改进措施　305
7.5　IIR和FIR数字滤波器的比较　310
7.6　其他类型的数字滤波器设计　310
7.6.1　全通滤波器　310
7.6.2　梳状滤波器　312
7.6.3　最小相位系统　313
7.7　FIR数字滤波器设计案例　315
7.7.1　窗函数法FIR数字滤波器设计应用一：从噪声中提取信号　315
7.7.2　窗函数法FIR数字滤波器设计应用二：工业电机振动信号降噪　318
7.8　本章小结　322
习题7　322

第8章　数字信号处理实验
8.1　实验一：信号的表示　326
8.1.1　实验目的　326
8.1.2　实验设备　326
8.1.3　实验内容　326
8.1.4　参考实例　326
8.1.5　思考题及实验报告　331
8.2　实验二：FFT频谱分析及应用　331
8.2.1　实验目的　331
8.2.2　实验设备　331
8.2.3　实验内容　331
8.2.4　参考实例　332
8.2.5　思考题及实验报告　335
8.3　实验三：信号的运算——卷积　336
8.3.1　实验目的　336
8.3.2　实验设备　336
8.3.3　实验内容　336
8.3.4　参考实例 　336
8.3.5　思考题及实验报告　338
8.4　实验四：线性卷积的快速处理方法——重叠相加法　338
8.4.1　实验目的　338
8.4.2　实验设备　339
8.4.3　实验内容　339
8.4.4　参考实例　339
8.4.5　思考题及实验报告　340
8.5　实验五：线性卷积的快速处理方法——重叠保留法　341
8.5.1　实验目的　341
8.5.2　实验设备　341
8.5.3　实验内容　341
8.5.4　参考实例 　341
8.5.5　思考题及实验报告　342
8.6　实验六：IIR数字滤波器的设计　342
8.6.1　实验目的　342
8.6.2　实验设备　342
8.6.3　实验内容　343
8.6.4　参考实例　343
8.6.5　思考题及实验报告　351
8.7　实验七：FIR数字滤波器的设计　351
8.7.1　实验目的　351
8.7.2　实验设备　351
8.7.3　实验内容　351
8.7.4　参考实例　352
8.7.5　思考题及实验报告　355
参考文献　356