內容簡介
全書共10章，包括四個部分。第一部分（第1、2章）介紹離散時間信號（序列）與系統的時域、頻域（包括z變換域）的分析方法與算法；第二部分（第3、4章）介紹離散傅立葉變換及其快速算法，模擬信號用數位訊號處理的原理方法；第三部分（第5~8章）介紹IIR及FIR數字濾波器的基本概念、理論、結構與設計方法；第四部分（第9、10章）介紹多抽樣數位訊號處理的基礎理論以及數字濾波器實現中的有限字長效應。
目錄結構
緒論
第1章離散時間信號與系統
1.1離散時間信號——序列
1.1.1序列
1.1.2序列的運算
1.1.3序列的卷積和
1.1.4序列的相關性
1.1.5幾種常用的典型序列
1.1.6序列的周期性
1.1.7用單位抽樣序列表示任意序列
1.2線性移不變系統
1.2.1離散時間線性系統
1.2.2離散時間移不變系統
1.2.3離散時間線性移不變系統
1.2.4因果系統
1.2.5穩定系統
1.3常係數線性差分方程——時域離散系統的輸入、輸出表示法
1.4連續時間信號的抽樣
1.4.1模擬信號的理想抽樣
1.4.2時域抽樣定理
1.4.3模擬信號的實際抽樣
1.4.4帶通信號的抽樣
1.4.5連續時間信號xa(t)及其理想抽樣信號x^a(t)以及離散時間抽樣
序列x(n)的關係
1.4.6時域信號的插值重構
1.4.7正弦型信號的抽樣
1.5本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
習題
第2章z變換與離散時間傅立葉變換
2.1序列的z變換
2.1.1z變換的定義
2.1.2z變換的收斂域
2.1.34種典型序列的z變換的收斂域
2.1.4z反變換：圍線積分法（留數法）、部分分式法及
長除法（冪級數法）
2.1.5z變換的性質與定理
2.1.6利用z變換求解差分方程
2.2s平面到z平面的映射關係
2.3離散時間傅立葉變換（DTFT）——序列的傅立葉變換
2.3.1序列的傅立葉變換定義
2.3.2序列傅立葉變換的收斂性——DTFT的存在條件
2.3.3序列傅立葉變換的主要性質
2.3.4序列及其傅立葉變換的一些對稱性質
2.3.5周期性序列的傅立葉變換
2.3.6xa（t）、x^a（t）、x（n）之間及其拉普拉斯變換、z變換、傅立葉
變換之間關係
2.4離散線性移不變系統的頻域表征
2.4.1LSI系統的描述
2.4.2LSI系統的因果、穩定條件
2.4.3LSI系統的頻率回響H（ejω）及其特點
2.4.4頻率回響的幾何確定法
2.4.5無限長單位衝激回響（IIR）系統與有限長單位
衝激回響（FIR）系統
2.5本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
習題
第3章離散傅立葉變換（DFT）
3.1傅立葉變換的四種可能形式
3.2周期序列的傅立葉級數——離散傅立葉級數（DFS）
3.2.1DFS的定義
3.2.2DFS的性質
3.3離散傅立葉變換——有限長序列的離散頻域表示
3.3.1DFT的定義，DFT與DFS、DTFT及z變換的關係
3.3.2模擬信號時域、頻域都抽樣後fk與N及fs的關係
3.3.3DFT隱含的周期性
3.4DFT的主要性質
3.4.1線性
3.4.2序列的圓周移位性質
3.4.3圓周共軛對稱性質
3.4.4圓周翻褶序列及其DFT
3.4.5對偶性
3.4.6DFT運算中的圓周共軛對稱性
3.4.7DFT形式下的帕塞瓦定理
3.4.8圓周卷積和與圓周卷積和定理
3.4.9線性卷積和與圓周卷積和的關係
3.5頻域抽樣理論
3.5.1頻域抽樣與頻域抽樣定理，由X(k)重構時間序列x(n)
3.5.2由X(k)插值重構X(z)、X(ejω)
3.6DFT的套用
3.6.1利用DFT計算線性卷積
3.6.2利用DFT計算線性相關
3.6.3利用DFT對模擬信號的傅立葉變換（級數）對的逼近
3.6.4用DFT對模擬信號作譜分析
3.6.5用DFT對模擬信號作譜分析時參量的選擇
3.6.6用DFT對模擬信號作譜分析時的幾個問題
3.7有限長序列的X（z）、X（ejω）、X（k）之間的關係
3.8本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
習題
第4章快速傅立葉變換（FFT）
4.1直接計算DFT的運算量，減少運算量的途徑
4.2按時間抽選（DIT）的基2FFT算法（庫利圖基算法）
4.3按頻率抽選（DIF）的基2FFT算法（桑德圖基算法）
4.4DITFFT與DIFFFT的異同
4.5離散傅立葉反變換（IDFT）的快速算法IFFT
4.6基2FFT流程圖
*4.7N為複合數的FFT算法——混合基（多基多進制）FFT算法
4.8線性調頻z變換（Chirpz變換或CZT）算法
4.9利用FFT算法計算線性卷積
4.9.1重疊相加法
4.9.2重疊保留法
4.10利用FFT算法計算線性相關
4.11本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
4.11.1用FFT計算有限長序列的線性卷積和線性相關
4.11.2用FFT計算模擬信號、離散時間信號及它們的頻譜
4.11.3線性調頻z變換（CZT）算法
4.11.4重疊保留法與重疊相加法
習題
第5章數字濾波器的基本結構
5.1概述
5.2無限長單位衝激回響濾波器的基本結構
5.2.1IIR濾波器的特點
5.2.2直接型結構
5.2.3級聯型結構
5.2.4並聯型結構
5.2.5轉置型結構
5.3有限長單位衝激回響濾波器的基本結構
5.3.1FIR濾波器的特點
5.3.2直接型（橫截型、卷積型）結構
5.3.3級聯型結構
5.3.4頻率抽樣型結構
5.3.5快速卷積結構
5.3.6線性相位FIR濾波器的結構
*5.4數字濾波器的格型及格型梯形結構
5.4.1全零點系統（FIR系統,又稱滑動平均（MA）系統）的格型結構
5.4.2全極點系統（IIR系統，又稱自回歸（AR）系統）的格型結構
5.4.3零極點系統（IIR系統，又稱自回歸滑動平均（ARMA）系統）
的格型梯形結構
5.5本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
5.5.1IIR濾波器的各種結構
5.5.2FIR濾波器的各種結構
5.5.3格型及格型梯形濾波器結構
習題
第6章數字濾波器的基本概念及幾種特殊濾波器
6.1數字濾波器的基本概念
6.2全通濾波器
6.3最小相位滯後濾波器
6.3.1最小相位系統、混合相位系統、最大相位系統及其與全通
系統的關係
6.3.2最小相位系統的性質
6.3.3利用最小相位系統的逆系統補償幅度回響的失真
6.4陷波器
6.5數字諧振器
6.6梳狀濾波器
6.7波形發生器
6.7.1正弦波及餘弦波發生器
6.7.2周期性方波發生器
6.7.3任意周期序列的發生器
習題
第7章無限長單位衝激回響（IIR）數字濾波器設計方法
7.1概述
7.2數字濾波器的實現步驟
7.3數字濾波器的技術指標
7.4IIR數字濾波器的設計方法分類
7.5模擬原型低通濾波器設計
7.5.1引言
7.5.2模擬巴特沃思低通濾波器
7.5.3模擬切貝雪夫低通濾波器
*7.5.4橢圓函式低通濾波器（考爾濾波器）簡介
*7.5.5貝塞爾低通濾波器簡介
7.5.6五類模擬濾波器的比較
7.6模擬頻域頻帶變換
7.6.1從歸一化模擬低通濾波器到模擬低通濾波器的變換
7.6.2從歸一化模擬低通濾波器到模擬高通濾波器的變換
7.6.3從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶通濾波器的變換
7.6.4從歸一化模擬低通濾波器到模擬帶阻濾波器的變換
7.7間接法的IIR數字濾波器設計方案
7.8模擬濾波器到數字濾波器的映射方法
7.8.1衝激（脈衝）回響不變法
7.8.2階躍回響不變法
7.8.3雙線性變換法
7.9數字濾波器設計的第一種方案
7.10模擬低通濾波器直接變換成四種通帶數字濾波器
7.10.1模擬低通→數字帶通
7.10.2模擬低通→數字帶阻
7.10.3模擬低通→數字高通
7.11數字濾波器設計的第二種方案
7.12數字頻域頻帶變換
7.12.1數字頻域頻帶變換的基本要求
7.12.2數字低通→數字低通
7.12.3數字低通→數字高通
7.12.4數字低通→數字帶通
7.12.5數字低通→數字帶阻
7.12.6數字低通→數字多通帶
7.13數字濾波器設計的第三種方案
*7.14IIR濾波器的計算機輔助設計法
7.14.1IIR數字濾波器的時域直接設計
7.14.2IIR濾波器的頻域最小均方誤差設計法
7.14.3IIR濾波器的頻域最小p誤差設計法
7.15本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
7.15.1自編程式設計四類（巴特沃思型、切貝雪夫Ⅰ型、切貝雪夫Ⅱ型和
橢圓函式型）模擬濾波器
7.15.2工具箱中提供的模擬濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）
設計的MATLAB函式
7.15.3衝激回響不變法及雙線性變換法設計IIR數字濾波器
7.15.4用數字頻帶變換法設計數字濾波器的MATLAB實現
7.15.5基於MATLAB直接設計各類數字濾波器
習題
第8章有限長單位衝激回響（FIR）數字濾波器設計方法
8.1概述
8.2線性相位FIR數字濾波器的特點
8.2.1線性相位條件
8.2.2線性相位約束對FIR數字濾波器（DF）的單位衝激
回響h(n)的要求
8.2.3兩類線性相位約束下，FIR數字濾波器幅度函式H(ω)的特點
8.2.4線性相位FIR濾波器的零點位置
8.3窗函式設計法
8.3.1窗函式設計法的設計思路
8.3.2理想低通、帶通、帶阻、高通的線性相位數字濾波器的表達式
8.3.3窗函式設計法的性能分析
8.3.4各種常用窗函式
8.3.5偶對稱單位衝激回響[h(n)=h(N-1-n)]的
線性相位FIRDF
的窗函式法設計步驟及舉例
*8.3.6奇對稱單位衝激回響[h(n)=-h(N-1-n)]
線性相位微分器及
希爾伯特變換器的窗函式法設計
8.3.7窗函式設計法計算中的主要問題
8.4頻率抽樣設計法
8.4.1頻率抽樣設計法的基本思路
8.4.2頻率抽樣的兩種方法
8.4.3頻率抽樣設計法的逼近誤差及改進辦法
8.4.4頻率抽樣設計法的設計步驟及舉例
8.4.5頻率抽樣設計法存在的問題
*8.5設計線性相位FIR濾波器的最最佳化方法
8.5.1均方誤差最小準則
8.5.2最大誤差最小化準則——加權切貝雪夫等波紋逼近
8.5.3交錯定理
8.5.4最佳線性相位FIR濾波器設計算法
8.5.5ParksMcClellan算法（Remez交換算法）
8.6本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
8.6.1線性相位FIR濾波器的MATLAB函式
8.6.2窗函式法設計FIR線性相位濾波器的MATLAB函式
8.6.3頻率抽樣法設計FIR線性相位濾波器
8.6.4線性相位FIR濾波器的等波紋最優設計（ParksMcClellan算法）
的MATLAB函式及例題
習題
*第9章序列的抽取與插值——多抽樣率數位訊號處理基礎
9.1概述
9.2用正整數D的抽取——降低抽樣率
9.3用正整數I的插值——提高抽樣率
9.4用正有理數I/D做抽樣率轉換
9.5抽取、插值以及兩者結合的流圖結構
9.5.1抽取系統的直接型FIR結構
9.5.2插值系統的直接型FIR結構
9.5.3抽取和插值的線性相位FIR結構
*9.5.4抽取器的多相FIR結構
*9.5.5插值器的多相FIR結構
*9.5.6正有理數I/D抽樣率轉換系統的變係數FIR結構
*9.6變換抽樣率的多級實現
9.7本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
習題
*第10章數位訊號處理中的有限字長效應
10.1概述
10.2二進制數的表示及其對量化的影響
10.2.1二進制的三種算術運算法
10.2.2負數的表示法——原碼、補碼、反碼
10.2.3量化方式——捨入與截尾
10.3模擬/數字（A/D）變換的量化效應
10.3.1A/D變換的非線性模型
10.3.2A/D變換對輸入抽樣信號幅度的要求
10.3.3A/D變換的量化非線性特性
10.3.4A/D變換量化誤差的統計分析
10.3.5量化噪聲的功率譜密度
10.4白噪聲(A/D變換的量化噪聲)通過線性系統
10.5數字濾波器的係數量化效應
10.5.1系統極點(零點)位置對係數量化的靈敏度
10.5.2係數量化對二階子系統極點位置的影響
10.5.3係數量化效應的統計分析
10.6數字濾波器運算中的有限字長效應
*10.7防止溢出的幅度加權因子
*10.8IIR濾波器的定點運算中零輸入的極限環振盪
*10.9FFT算法的有限字長效應
10.9.1定點DFT計算中的有限字長效應的統計分析
10.9.2定點FFT計算中有限字長效應的統計分析
10.9.3係數量化對FFT的影響
10.10本章部分內容涉及的MATLAB函式及例題
習題
參考文獻
本書所附“數位訊號處理多媒體CAI教程”軟體簡介
