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1.內(nèi)容簡介 全書系統(tǒng)地介紹了數(shù)字信號處理的基礎理論、基本算法和基本應用。內(nèi)容包括：離散時間信號與系統(tǒng)，傅立葉變換與頻譜分析，離散傅立葉變換與快速算法，無限脈沖響應數(shù)字濾波器設計，有限脈沖響應數(shù)字濾波器設計，多采樣率信號處理與小波變換，離散隨機信號處理。 本書注重物理概念的透徹分析與介紹，強調(diào)理論與實際應用的結(jié)合?？紤]到頻譜分析在實際應用中的重要性，單獨設置一章對頻譜的概念和頻譜分析的意義進行了詳細的介紹。另外，還增加了短時傅立葉變換、多采樣率信號處理、小波變換以及離散隨機信號處理方面的新內(nèi)容，便于教師根據(jù)情況選擇性增加教學內(nèi)容，拓展學生知識面。通過大量例子說明了各種線性相位FIR濾波器的設計方法以及信號處理應用。書中配有豐富的例題、習題和實驗指導，每一章最后都有相應的應用示例，便于學生了解所學內(nèi)容的應用價值。 本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動控制、生物醫(yī)學工程等本科專業(yè)的教材，也適合研究生及從事相關領域工作的工程技術人員閱讀參考。 2.目錄 緒論(1) 1離散時間信號與系統(tǒng)(4) 1.1連續(xù)時間信號的采樣與量化(4) 1.1.1連續(xù)時間信號的采樣(4) 1.1.2采樣前后頻譜的變化(5) 1.1.3量化(7) 1.1.4從采樣信號恢復連續(xù)時間信號(7) 1.2離散時間信號——序列(10) 1.2.1典型序列(10) 1.2.2周期序列(12) 1.2.3序列的運算(14) 1.2.4線性卷積(16) 1.2.5序列的分解(18) 1.2.6序列的能量(18) 1.2.7多維序列(18) 1.3離散時間系統(tǒng)(19) 1.3.1離散時間系統(tǒng)的類型(19) 1.3.2離散時間系統(tǒng)的描述(22) 1.4Z變換(24) 1.4.1Z變換的定義及其收斂域(25) 1.4.2典型序列的Z變換(27) 1.4.3逆Z變換(29) 1.4.4Z變換的性質(zhì)(32) 1.4.5Z變換與拉普拉斯變換的關系(36) 1.5離散時間系統(tǒng)的Z變換分析法(37) 1.5.1系統(tǒng)函數(shù)(38) 1.5.2逆系統(tǒng)(40) 1.5.3因果穩(wěn)定系統(tǒng)的Z變換分析(40) 1.5.4離散時間系統(tǒng)的信號流圖描述(41) 1.6奇偶序列分解的應用(42) 1.6.1人臉圖像合成(43) 1.6.2雙胞胎人臉識別(43) 1.7本章小結(jié)(44) 習題(44) 實驗離散時間信號與系統(tǒng)分析(48) 2傅立葉變換與頻譜分析(50) 2.1離散時間信號的傅立葉變換(50) 2.1.1離散時間信號的傅立葉變換的定義(50) 2.1.2離散時間信號的傅立葉反變換(52) 2.1.3離散時間信號的傅立葉變換與Z變換的關系(53) 2.2離散時間信號的傅立葉變換的特性(53) 2.2.1對稱特性(53) 2.2.2周期特性(53) 2.2.3線性特性(54) 2.2.4卷積特性(54) 2.2.5帕斯維爾定理(55) 2.3線性移不變系統(tǒng)的頻率響應(55) 2.4系統(tǒng)函數(shù)零極點與頻率響應的關系(57) 2.5離散信號頻譜與模擬信號頻譜之間的關系(59) 2.5.1模擬信號的傅立葉變換(59) 2.5.2離散時間傅立葉變換的導出(60) 2.5.3DTFT與FT的關系(61) 2.6頻譜分析及應用(63) 2.6.1信號頻譜的基本特征(63) 2.6.2系統(tǒng)頻譜的基本特性(66) 2.6.3信號調(diào)制與解調(diào)(66) 2.6.4語音合成(68) 2.6.5圖像增強(69) 2.7短時傅立葉變換分析(70) 2.7.1短時傅立葉變換的定義(71) 2.7.2短時傅立葉變換的特性(71) 2.7.3短時頻譜的一種表示(74) 2.8本章小結(jié)(74) 習題(75) 實驗離散信號頻譜分析與應用(78) 3離散傅立葉變換與快速算法(81) 3.1周期信號的離散傅立葉級數(shù)表示(81) 3.1.1離散傅立葉級數(shù)(81) 3.1.2周期卷積(83) 3.2離散傅立葉變換(85) 3.2.1離散傅立葉變換的定義(85) 3.2.2離散傅立葉反變換(88) 3.3離散傅立葉變換的特性(89) 3.3.1有限長特性與頻域采樣定理(89) 3.3.2循環(huán)卷積特性(91) 3.4頻率分辨率與時間分辨率(93) 3.4.1頻率分辨率(93) 3.4.2時間分辨率(95) 3.4.3頻率分辨率與時間分辨率的關系與協(xié)調(diào)(95) 3.5快速傅立葉變換(97) 3.5.1基于時選的快速傅立葉變換(98) 3.5.2基于頻選的快速傅立葉變換(100) 3.5.3同址計算問題(102) 3.5.4離散傅立葉反變換的快速計算(103) 3.6離散傅立葉變換的應用(103) 3.6.1信號去噪(103) 3.6.2語音識別(106) 3.6.3圖像紋理處理(107) 3.6.4利用FFT計算線性卷積(108) 3.7本章小結(jié)(111) 習題(111) 實驗基于DFT的信號識別系統(tǒng)(113) 4無限脈沖響應數(shù)字濾波器設計(115) 4.1數(shù)字濾波器的性能指標(115) 4.2IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)(117) 4.2.1直接Ⅰ型(117) 4.2.2直接Ⅱ型(118) 4.2.3級聯(lián)型(118) 4.2.4并聯(lián)型(119) 4.2.5全通濾波器(120) 4.3模擬濾波器的特性(121) 4.3.1巴特沃茲濾波器(121) 4.3.2切比雪夫濾波器(123) 4.3.3橢圓濾波器(126) 4.4模擬濾波器到數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換(127) 4.4.1脈沖響應不變法(127) 4.4.2雙線性變換法(130) 4.5IIR數(shù)字濾波器設計的頻率變換方法(133) 4.5.1模擬低通濾波器到各種數(shù)字濾波器的變換(134) 4.5.2數(shù)字低通濾波器到其他濾波器的變換(138) 4.6IIR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)與系數(shù)量化效應(141) 4.6.1IIR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)(141) 4.6.2系數(shù)量化效應(141) 4.7IIR數(shù)字濾波器的應用(143) 4.7.1腦電信號自發(fā)節(jié)律的提取(143) 4.7.2DTMF雙音頻信號的合成(146) 4.8本章小結(jié)(148) 習題(148) 實驗IIR數(shù)字濾波器的設計(149) 5有限脈沖響應數(shù)字濾波器設計(151) 5.1FIR數(shù)字濾波器的特點(151) 5.1.1基本特點(151) 5.1.2線性相位特點(152) 5.1.3線性相位FIR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)條件(153) 5.2窗函數(shù)設計法(155) 5.2.1窗函數(shù)設計法原理(155) 5.2.2理想低通濾波器(156) 5.2.3矩形窗的設計特性(157) 5.2.4漢寧窗的設計特性(158) 5.2.5哈明窗的設計特性(159) 5.2.6布萊克曼窗的設計特性(160) 5.2.7凱澤窗的設計特性(161) 5.2.8窗函數(shù)設計法的進一步分析(162) 5.3利用凱澤窗設計FIR數(shù)字濾波器(164) 5.3.1低通濾波器設計(164) 5.3.2帶通濾波器設計(165) 5.3.3高通濾波器設計(167) 5.3.4帶阻濾波器設計(169) 5.4頻率取樣設計法(171) 5.4.1頻率取樣設計法原理(171) 5.4.2設計實例分析(172) 5.5等波紋逼近優(yōu)化設計方法(175) 5.5.1最小均方誤差優(yōu)化設計(175) 5.5.2等波紋逼近優(yōu)化設計(175) 5.6系數(shù)量化效應與溢出控制(178) 5.6.1系數(shù)量化效應(178) 5.6.2溢出控制(180) 5.7FIR數(shù)字濾波器應用(180) 5.7.1信號去噪(180) 5.7.2信號的高頻提升(181) 5.7.3圖像去噪(183) 5.8本章小結(jié)(183) 習題(183) 實驗FIR數(shù)字濾波器的設計與實現(xiàn)(186) 6多采樣率信號處理與小波變換(188) 6.1多采樣率信號處理(188) 6.1.1序列的抽取和插值(188) 6.1.2序列的采樣率降低處理(190) 6.1.3序列的采樣率提升處理(191) 6.2多采樣率處理的應用(192) 6.2.1帶通信號的降采樣處理(192) 6.2.2正交鏡像濾波器組設計(194) 6.2.3樹狀結(jié)構(gòu)正交鏡像濾波器組設計(196) 6.2.4倍頻程分隔濾波器組設計(197) 6.2.5子帶數(shù)據(jù)壓縮編碼(198) 6.3小波變換(198) 6.3.1連續(xù)小波變換(199) 6.3.2小波變換的時頻特性(200) 6.3.3二進小波變換(201) 6.3.4多分辨率分析(201) 6.3.5Mallat算法(203) 6.4小波變換的應用(205) 6.4.1離散小波變換的計算(205) 6.4.2信號去噪處理(207) 6.4.3圖像數(shù)據(jù)壓縮(208) 6.4.4語音信號基音檢測(209) 6.5希爾伯特變換(210) 6.5.1連續(xù)時間信號的希爾伯特變換(210) 6.5.2離散時間信號的希爾伯特變換(214) 6.5.3希爾伯特變換的性質(zhì)(215) 6.6本章小結(jié)(216) 習題(217) 7離散隨機信號處理(219) 7.1隨機變量和隨機過程(219) 7.2平穩(wěn)隨機信號(221) 7.3隨機信號的A／D轉(zhuǎn)換噪聲和過采樣處理(226) 7.4隨機信號功率譜(228) 7.5線性系統(tǒng)對隨機信號的響應(232) 7.5.1均值(233) 7.5.2自相關函數(shù)及功率譜(233) 7.5.3互相關函數(shù)和互功率譜密度(234) 7.6功率譜估計(235) 7.6.1譜估計方法分類(236) 7.6.2自相關函數(shù)的估計(236) 7.6.3互相關函數(shù)的估計(237) 7.6.4傳統(tǒng)功率譜估計(238) 7.6.5模型譜估計(241) 7.6.6AR譜估計(245) 7.6.7最大熵譜估計(247) 7.6.8Burg譜估計法(249) 7.6.9階數(shù)的確定(250) 7.7維納濾波與卡爾曼濾波(251) 7.8本章小結(jié)(255) 習題(255) 附錄專業(yè)術語英漢對照(258) 參考文獻(263) |
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