基本信息
作 者：（美）麥克萊倫 等著，周利清 等譯
出 版 社：電子工業出版社
出版時間：2005-4-1
版 次：1頁 數：495字 數：909000印刷時間：2005-4-1開 本：紙 張：膠版紙印 次：I S B N：9787121006371包 裝：平裝
內容簡介
本書力求透徹地講解信號處理的基本原理，其結構是：從簡單的連續時間正弦信號到離散時間信號和系統，然後再返回到連續時間信號。本書前八章詳細討論了連續時間正弦信號和它們的復指數表達式；引入頻譜和傅立葉級數的概念；研究抽樣正弦信號的方法，闡述離散信號和離散系統的特性；由FIR濾波器引出最基本的線性系統概念；導出並闡述了頻率回響這一關鍵概念；然後引出z變換和IIR系統。之後又回到了連續時間信號和系統，引出卷積以及連續時間系統的頻率回響，進行關於傅立葉變換的討論。最後討論了信號處理線上性濾波、調製和頻譜分析等方面的套用。本書非常重視實驗，包含許多新的實驗課題，如濾波、傅立葉級數以及模擬和數字通信，特別是多媒體方面的課題；還採用了很多新的論證方法，具有可視性；本書納入了數以百計的課後作業習題和解答；並且包含MATLAB編程和許多新的計算機演示實例。隨書附帶的光碟記錄了本課程的全部內容，包括書中的練習、實驗、例題以及課堂上使用的演示程式和動畫製作、實驗室測試工具和課後作業的解答，這些資料提供了超越公式概念的直觀的新方法，能夠很好地幫助我們理解信號處理的原理及方法。
本書是作者根據他們近十年的教學和研究工作成果寫成的，可以作為許多高校電氣和計算機工程專業二年級本科生的教科書，同樣適合在科學和技術等領域從事信號處理工作的科技人員閱讀。
作者簡介
James H.McClellan於1973年在美國賴斯大學獲博士學位。1973年到1974年間作為MIT林肯實驗的研究人員，之後成為MIT的電氣工程和計算機科學教授。McClellan教授是IEEE會士，於1987榮獲ASSP技術成就獎，1996年獲得信號處理社會獎。他從1987年起在喬治亞理工學院任教，對大學本科教育課程的發展十分重視，是“Number Theory in Digital Signal Processing”、“Computer-Based Exercises for Signal Processing”和“DSP First：A Multimedia Approach”等書的合著者。McClellan教授現在的研究興趣是數位訊號處理的兩個領域：感測器陣列處理的算法，以及數位訊號處理設計的計算機軟體。
目錄
第1章 引言
1.1 信號的數學表示
1.2 系統的數學表示
1.3 關於系統的思考
1.4 下一步
第2章 正弦信號
2.1 音叉實驗
2.2 正弦和餘弦函式回顧
2.3 正弦信號
2.3.1 頻率與周期的關係
2.3.2 相移和時移
2.4 正弦信號的抽樣和重構
2.5 復指數和復振幅矢量
2.5.1 複數的回顧
2.5.2 復指數信號
2.5.3 旋轉復振幅描述
2.5.4 逆歐拉公式
2.6 復振幅矢量相加
2.6.1 複數的加法
2.6.2 復振幅加法規則
2.6.3 復振幅加法規則舉例
2.6.4 復振幅的MATLAB演示
2.6.5 復振幅加法規則小結
2.7 音叉的物理學
2.7.1 物理學定律的公式
2.7.2 微分方程的一般解
2.7.3 聽音調
2.8 時間信號
2.9 小結和要點
2.10 習題
第3章 頻譜表示
3.1 正弦信號之和的頻譜
3.1.1 符號變化
3.1.2 頻譜的圖形描繪
3.2 拍音
3.2.1 正弦信號相乘
3.2.2 拍音波形
3.2.3 幅度調製
3.3 周期波形
3.3.1 合成元音
3.3.2 非周期信號的例子
3.4 傅立葉級數
3.4.1 傅立葉級數：分析
3.4.2 傅立葉級數推導
3.5 傅立葉級數的頻譜
3.6 周期信號的傅立葉分析
3.6.1 方波
3.6.2 方波的頻譜
3.6.3 方波的綜合
3.6.4 三角波
3.6.5 三角波的綜合
3.6.6 傅立葉綜合的收斂性
3.7 時間-頻率譜
3.7.1 分級頻率
3.7.2 譜圖分析
3.8 頻率調製：線性調頻信號
3.8.1 線性調頻或線性掃頻
3.8.2 對瞬時頻率的進一步考察
3.9 小結和要點
3.10 習題
第4章 抽樣和混疊
4.1 抽樣
4.1.1 抽樣正弦信號
4.1.2 混淆的概念
4.1.3 離散時間信號的頻譜
4.1.4 抽樣定理
4.1.5 理想的重構
4.2 抽樣和重構的頻譜觀察
4.2.1 由抽樣得到的離散時間信號的頻譜
4.2.2 過抽樣
4.2.3 欠抽樣所引起的混疊
4.2.4 欠抽樣所引起的摺疊
4.2.5 最大重構頻率
4.3 頻閃燈演示
4.3.1 頻譜解釋
4.4 離散到連續的轉換
4.4.1 用脈衝進行內插
4.4.2 零階保持內插
4.4.3 線性內插
4.4.4 立方樣條內插
4.4.5 過抽樣輔助內插
4.4.6 理想的限帶內插
4.5 抽樣定理
4.6 小結和要點
4.7 習題
第5章 FIR濾波器
5.1 離散時間系統
5.2 運行平均濾波器
5.3 一般的FIR濾波器
5.3.1 FIR濾波的一個圖解
5.3.2 單位衝激回響
5.3.3 卷積與FIR濾波器
5.4 FIR濾波器的實現
5.4.1 結構單元
5.4.2 框圖
5.5 線性時不變系統
5.5.1 時不變性
5.5.2 線性
5.5.3 FIR情況
5.6 卷積與lti系統
5.6.1 卷積和的導出
5.6.2 LTI系統的一些性質
5.7 級聯的LTI系統
5.8 FIR濾波的例子
5.9 小結和要點
5.10 習題
第6章 FIR濾波器的頻率回響
6.1 FIR系統的正弦回響
6.2 疊加與頻率回響
6.3 穩態和暫態回響
6.4 頻率回響的性質
6.4.1 衝激回響與差分方程的關係
6.4.2 Н()的周期性
6.4.3 共軛對稱性
6.5 頻率回響的圖像表示
6.5.1 延遲系統
6.5.2 一階差分系統
6.5.3 一個簡單的低通濾波器
6.6 級聯的LTI系統
6.7 運行平均濾波
6.7.1 描繪頻率回響
6.7.2 幅度和相位的級聯
6.7.3 實驗：平滑一幅圖像
6.8 對抽樣的連續時間信號濾波
6.8.1 例子：低通平均器
6.8.2 對延遲的解釋
6.9 小結和要點
6.10 習題
第7章 z變換
7.1 z變換的定義
7.2 z變換和線性系統
7.2.1 FIR濾波器的z變換
7.3 z變換的性質
7.3.1 z變換的疊加性質
7.3.2 z變換的時延性質
7.3.3 一般的z變換公式
7.4 作為一種運算符的z變換
7.4.1 單位延遲算符
7.4.2 運算元符號
7.4.3 框圖中的運算元符號
7.5 卷積與z變換
7.5.1 級聯繫統
7.5.2 z多項式的因式分解
7.5.3 反卷積
7.6 z域與 域之間的關係
7.6.1 z平面與單位圓
7.6.2 H(z)的零點和極點
7.6.3 H(z)的零點的意義
7.6.4 無效濾波器
7.6.5 z與 之間的圖形關係
7.7 有效濾波器
7.7.1 L點運行-和濾波器
7.7.2 複數帶通濾波器
7.7.3 實係數帶通濾波器
7.8 實際的帶通濾波器設計
7.9 線性相位濾波器的性質
7.9.1 線性相位條件
7.9.2 FIR線性相位系統的零點的位置
7.10 小結和要點
7.11 習題
第8章 IIR濾波器
8.1 一般的IIR差分方程
8.2 時域回響
8.2.1 IIR濾波器的線性和時不變性
8.2.2 一階IIR系統的衝激回響
8.2.3 對有限長度輸入的回響
8.2.4 一階遞歸系統的階躍回響
8.3 IIR濾波器的系統函式
8.3.1 一般的一階情況
8.3.2 系統函式和框圖結構
8.3.3 與衝激回響的關係
8.3.4 方法的小結
8.4 極點和零點
8.4.1 在原點或者無窮遠點的極點或零點
8.4.2 極點位置和穩定性
8.5 IIR濾波器的頻率回響
8.5.1 用MATLAB來得到頻率回響
8.5.2 系統函式的三維圖像
8.6 三個域
8.7 z反變換和一些套用
8.7.1 再談一階系統的階躍回響
8.7.2 z反變換的一般過程
8.8 穩態回響和穩定性
8.9 二階濾波器
8.9.1 二階濾波器的z變換
8.9.2 二階IIR系統的結構
8.9.3 極點和零點
8.9.4 二階IIR系統的衝激回響
8.9.5 複數極點
8.10 二階IIR濾波器的頻率回響
8.10.1 通過MATLAB來得到頻率回響
8.10.2 3 dB頻寬
8.10.3 系統函式的三維圖像
8.11 一個IIR低通濾波器的例子
8.12 小結和要點
8.13 習題
第9章 連續時間信號和LTI系統
9.1 連續時間信號
9.1.1 兩邊都有無限長度的信號
9.1.2 單邊信號
9.1.3 有限長度信號
9.2 單位衝激
9.2.1 衝激的抽樣性質
9.2.2 數學嚴密性
9.2.3 工程實際性
9.2.4 單位階躍信號的導數
9.3 連續時間系統
9.3.1 一些基本的連續時間系統
9.3.2 連續時間輸出
9.3.3 類比離散時間系統
9.4 線性時不變系統
9.4.1 時不變性
9.4.2 線性
9.4.3 卷積積分
9.4.4 卷積的性質
9.5 基本的LTI系統的衝激回響
9.5.1 積分器
9.5.2 微分器
9.5.3 理想的延遲
9.6 衝激的卷積
9.7 計算卷積積分
9.7.1 延遲的單位階躍輸入
9.7.2 離散卷積的計算
9.7.3 方形脈衝輸入
9.7.4 很窄的方形脈衝輸入
9.7.5 關於卷積例子的討論
9.8 LTI系統的性質
9.8.1 級聯和並聯組合
9.8.2 卷積的微分和積分
9.8.3 穩定性和因果性
9.9 用卷積來消除多路徑失真
9.10 小結
9.11 習題
第10章 頻率回響
10.1 LTI系統的頻率回響函式
10.1.1 描繪頻率回響的圖像
10.1.2 幅度和相位變化
10.2 實正弦信號的回響
10.2.1 餘弦輸入
10.2.2 H(jw)的對稱性
10.2.3 對正弦信號的一般和的回響
10.2.4 周期的輸入信號
10.3 理想的濾波器
10.3.1 理想的延遲系統
10.3.2 理想的低通濾波器
10.3.3 理想的高通濾波器
10.3.4 理想的帶通濾波器
10.4 理想濾波器的套用
10.5 時域或者頻域
10.6 小結和前景
10.7 習題
第11章 連續時間傅立葉變換
11.1 傅立葉變換的定義
11.2 傅立葉變換和頻譜
11.2.1 傅立葉級數的極限
11.3 傅立葉變換的存在和收斂性
11.4 傅立葉變換對的例子
11.4.1 右邊實指數信號
11.4.2 矩形脈衝信號
11.4.3 限帶信號
11.4.4 時間衝激或者頻率衝激
11.4.5 正弦信號
11.4.6 周期信號
11.5 傅立葉變換對的性質
11.5.1 標度特性
11.5.2 傅立葉變換對的對稱性
11.6 卷積特性
11.6.1 頻率回響
11.6.2 卷積的傅立葉變換
11.6.3 運用卷積特性的例子
11.7 基本的LTI系統
11.7.1 時延
11.7.2 微分
11.7.3 微分方程所描述的系統
11.8 相乘特性
11.8.1 一般的信號相乘性質
11.8.2 頻移特性
11.9 傅立葉變換性質和傅立葉變換對列表
11.10 傅立葉變換用於多路徑分析
11.11 小結
11.12 習題
第12章 濾波、調製和抽樣
12.1 線性時不變系統
12.1.1 級聯和並聯結構
12.1.2 理想的延遲
12.1.3 頻選濾波器
12.1.4 在頻域中濾波的例子
12.1.5 對LTI濾波器的作用進行補償
12.2 正弦波振幅調製
12.2.1 雙邊帶振幅調製
12.2.2 具有發射載波的DSBAM系統
12.2.3 頻分復用
12.3 抽樣和重構
12.3.1 抽樣定理與混疊
12.3.2 限帶信號的重構
12.3.3 限帶內插
12.3.4 理想的C/D轉換器和D/C轉換器
12.3.5 離散時間傅立葉變換
12.3.6 DTFT的反變換
12.3.7 連續時間信號的離散時間濾波
12.4 小結
12.5 習題
第13章 頻譜計算
13.1 有限的傅立葉和
13.2 不同的傅立葉變換
13.2.1 DTFT與CTFT之間的關係
13.2.2 DFT與DTFT之間的關係
13.2.3 DFT與CTFT之間的關係
13.3 時域加窗
13.4 對正弦信號之和的分析
13.4.1 加窗正弦信號的DTFT
13.5 離散傅立葉變換
13.5.1 DFT的反變換
13.5.2 DFT表示的小結
13.5.3 快速傅立葉變換
13.5.4 負頻率與DFT
13.5.5 DFT舉例
13.6 有限長度信號的頻譜分析
13.7 周期信號的頻譜分析
13.8 譜圖
13.8.1 譜圖顯示
13.8.2 MATLAB中的譜圖
13.8.3 已抽樣的周期信號的譜圖
13.8.4 譜圖的解析度
13.8.5 音階的譜圖
13.8.6 語音信號的譜圖
13.8.7 濾波後的語音信號
13.9 快速傅立葉變換
13.9.1 FFT的推導
13.10 小結和要點
13.11 習題
附錄A 複數
附錄B MATLAB編程
附錄C 實驗課題
附錄D CD-ROM演示
索引
