數位訊號處理原理及實現（第2版）

《數位訊號處理原理及實現（第2版）》是2013年清華大學出版社出版的圖書，作者王艷芬，王剛，張曉光等。

圖書簡介

本書系統闡述了數位訊號處理的基本原理、算法分析和實現，共包括9章內容，即緒論、離散時間信號與系統的時域分析、離散時間信號與系統的頻域分析、離散傅立葉變換（DFT）、快速傅立葉變換（FFT）、IIR數字濾波器的設計、FIR數字濾波器的設計、數字濾波器結構與有限字長效應、多採樣率數位訊號處理以及數位訊號處理實驗等。

本書概念清楚、理論完整、分析透徹，特別是自始至終運用MATLAB來闡述基本概念和基本原理，將經典理論與現代技術相結合，使知識點的敘述更加清楚易懂。本書還結合實際給出了MATLAB上機實驗內容，並配有上機習題，可以作為課程實驗練習和上機考試的複習題。

本書可作為高等院校信息工程、電子信息工程、通信工程、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生教材，也可作為從事信息處理、通信工程、電子系統設計等領域的科學研究與工程技術人員的參考用書。

目錄

緒論

0.1信號、系統與信號處理

0.2數位訊號處理系統的基本組成

0.3數位訊號處理的特點

0.4數位訊號處理基本學科分支

0.5數位訊號處理系統的實現方法

0.6數位訊號處理的套用領域

第1章離散時間信號與系統的時域分析

1.1引言

1.2離散時間信號

1.2.1序列的定義

1.2.2常用基本序列

1.2.3序列的基本運算

1.2.4任意序列的單位脈衝序列表示

1.2.5MATLAB實現

1.3離散時間系統

1.3.1線性系統

1.3.2時不變系統

1.3.3線性時不變離散系統

1.3.4線性卷積的計算

1.3.5系統的因果性和穩定性

1.4離散時間系統的時域描述——差分方程

1.4.1常係數線性差分方程的一般表達式

1.4.2差分方程的求解

1.4.3MATLAB實現

1.5模擬信號數字處理方法

1.5.1採樣的基本概念

1.5.2理想採樣及其頻譜

1.5.3時域採樣定理

1.5.4採樣的恢復

1.5.5採樣內插公式

1.5.6MATLAB實現

本章小結

習題

第2章離散時間信號與系統的頻域分析

2.1序列的傅立葉變換的定義及性質

2.1.1序列的傅立葉變換的定義

2.1.2常用序列的傅立葉變換

2.1.3序列的傅立葉變換的性質

2.1.4MATLAB實現

2.2序列的Z變換

2.2.1Z變換的定義及其收斂域

2.2.2序列特性對Z變換收斂域的影響

2.2.3Z反變換

2.2.4MATLAB實現

2.2.5Z變換的性質

2.3系統函式與頻率回響

2.3.1系統函式的定義

2.3.2系統函式和差分方程

2.3.3系統函式的收斂域與系統的因果穩定性

2.3.4頻率回響

2.3.5IIR和FIR系統

2.3.6MATLAB實現

本章小結

習題

第3章離散傅立葉變換

3.1引言

3.2傅立葉變換的幾種形式

3.2.1連續時間、連續頻率——連續傅立葉變換(FT)

3.2.2連續時間、離散頻率——傅立葉級數(FS)

3.2.3離散時間、連續頻率——序列的傅立葉變換(DTFT)

3.2.4離散時間、離散頻率——離散傅立葉變換(DFT)

3.3離散傅立葉級數（DFS）

3.3.1DFS的定義

3.3.2DFS的性質

3.4離散傅立葉變換

3.4.1DFT的定義

3.4.2DFT和Z變換、DTFT的關係

3.4.3DFT的性質

3.4.4MATLAB實現

3.5頻域採樣理論——抽樣Z變換

3.5.1頻域採樣

3.5.2頻域恢復——頻域內插公式

3.6用DFT計算線性卷積和線性相關

3.6.1線性卷積的DFT算法

3.6.2線性相關的DFT算法

3.7用DFT進行頻譜分析

3.7.1利用DFT對連續非周期信號進行譜分析

3.7.2用DFT進行譜分析的誤差問題

3.7.3用DFT進行譜分析的參數考慮

3.7.4MATLAB實現

本章小結

習題

第4章快速傅立葉變換

4.1引言

4.2直接計算DFT的問題及改進的途徑

4.2.1直接計算DFT的運算量問題

4.2.2改善途徑

4.3按時間抽取（DIT）的基2FFT算法

4.3.1算法原理

4.3.2DITFFT算法與直接計算DFT運算量的比較

4.3.3算法特點

4.4按頻率抽取（DIF）的基2FFT算法

4.4.1算法原理

4.4.2算法特點

4.5IDFT的高效算法

4.5.1利用FFT流圖計算IFFT

4.5.2直接調用FFT子程式的方法

4.6實序列的FFT算法

4.7N為複合數的混合基FFT算法

4.7.1算法的基本原理

4.7.2N為複合數時算法的運算量估計

4.8線性調頻Z變換（CZT）

4.8.1算法基本原理

4.8.2CZT的實現

4.8.3CZT的特點

4.8.4MATLAB實現

本章小結

習題

第5章IIR數字濾波器的設計

5.1引言

5.2數字濾波器的基本概念

5.2.1數字濾波原理

5.2.2數字濾波器的分類

5.2.3數字濾波器的技術指標

5.2.4數字濾波器的設計方法

5.3模擬濾波器的設計

5.3.1模擬濾波器的技術指標要求

5.3.2由幅度平方函式來確定傳輸函式

5.3.3巴特沃思低通濾波器

5.3.4切比雪夫低通濾波器

5.3.5模擬濾波器的頻率變換

5.4脈衝回響不變法設計IIR數字濾波器

5.4.1變換原理

5.4.2s平面與z平面的映射關係

5.4.3混疊失真

5.4.4優缺點

5.4.5MATLAB實現

5.5雙線性變換法設計IIR數字濾波器

5.5.1變換原理

5.5.2s平面與z平面的映射關係

5.5.3雙線性變換法中的頻率失真和預畸變

5.5.4模擬濾波器的數位化方法

5.5.5MATLAB實現

5.6IIR數字濾波器的頻率變換及MATLAB實現

5.7IIR數字濾波器的直接設計法

5.7.1零、極點累試法

5.7.2最小均方誤差法

5.8IIR數字濾波器的相位均衡

5.8.1全通濾波器的群時延特性

5.8.2IIR數字濾波器的群時延均衡

本章小結

習題

第6章FIR數字濾波器的設計

6.1引言

6.2線性相位FIR數字濾波器的特點

6.2.1線性相位條件

6.2.2幅度函式特點

6.2.3線性相位FIR數字濾波器的零點位置

6.3窗函式法設計FIR數字濾波器

6.3.1設計方法

6.3.2加窗對FIR數字濾波器幅度特性的影響

6.3.3常用窗函式

6.3.4一般設計步驟及MATLAB實現

6.4頻率採樣法設計FIR數字濾波器

6.4.1設計方法

6.4.2線性相位濾波器的約束條件

6.4.3逼近誤差

6.4.4過渡帶採樣的最優設計

6.4.5一般設計步驟及MATLAB實現

6.5等波紋逼近法設計FIR數字濾波器

6.5.1等波紋逼近準則

6.5.2線性相位FIR數字濾波器的設計

6.5.3MATLAB實現

6.6簡單整係數法設計FIR數字濾波器

6.6.1設計方法

6.6.2簡單整係數FIR數字濾波器的最佳化設計

6.6.3參數求解及MATLAB實現

6.7FIR和IIR數字濾波器的比較

本章小結

習題

第7章數字濾波器結構與有限字長效應

7.1引言

7.2基本結構單元

7.3IIR濾波器的基本網路結構

7.3.1直接型

7.3.2級聯型

7.3.3並聯型

7.3.4全通系統

7.3.5最小相位系統

7.4FIR濾波器的基本網路結構

7.4.1直接型（卷積型）

7.4.2級聯型

7.4.3頻率採樣結構

7.4.4線性相位結構

7.5數字濾波器的格型結構

7.5.1全零點（FIR）系統的格型結構

7.5.2全極點（IIR）系統的格型結構

7.5.3極零系統的格型結構

7.6有限字長效應

7.6.1輸入信號的量化效應

7.6.2數字濾波器的係數量化效應

7.6.3數字濾波器的運算量化效應

本章小結

習題

第8章多採樣率數位訊號處理

8.1引言

8.2序列的整數倍抽取和插值

8.2.1序列的整數倍抽取

8.2.2序列的整數倍插值

8.3有理倍數的採樣率轉換

8.4多採樣轉換濾波器的設計

8.4.1直接型FIR濾波器結構

8.4.2多相濾波器實現

8.5多採樣轉換濾波器的MATLAB實現

本章小結

習題

第9章數位訊號處理實驗

9.1實驗開發工具MATLAB基礎

9.1.1MATLAB語言

9.1.2互動式仿真Simulink

9.1.3濾波器分析設計工具FDATool

9.2實驗（1）： FFT頻譜分析及套用

9.3實驗（2）： IIR數字濾波器的設計

9.4實驗（3）： FIR數字濾波器的設計

9.5實驗（4）： 數字濾波器結構及Simulink仿真實現

9.6實驗（5）： 立體聲延時音效處理

9.7上機習題

附錄傅立葉變換