本书旨在改变传统的教学模式,在全面系统地介绍数字信号处理(DSP)的基本理论、基本方法的同时,强调实际应用。通过大量应用实例,帮助学生建立理论与实践之间的关系,并将MATLAB软件引入到教学中,理论教学与实验相结合,加强学生对基本知识的理解,培养学生应用理论解决实际问题的能力。本书共分为5章,第1章介绍了数字信号与系统、数字信号处理的基本概念;第2章介绍了数字信号处理最基本的工具:傅里叶变换与分析;第3章介绍了数字滤波器的基本理论、设计方法;第4章简要介绍了现代数字信号处理的另一有效工具:小波变换及分析;第5章简述了数字信号处理硬件实现的特点和方法。教学中可有选择地安排课堂教学、实验教学及课后阅读内容。本书可作为高等院校信息、通信、电子类专业本科生数字信号处理课程的教材,也可作为从事数字信号处理工作的工程技术人员的参考书。 第1章数字信号处理基本概念11.1概述21.1.1数字信号与数字信号处理21.1.2数字信号处理的实现方法31.1.3数字信号处理的特点41.1.4数字信号处理的应用61.2数字信号-序列71.2.1模拟信号的数字处理方法71.2.2序列的运算141.2.3常见的典型序列181.2.4二维数字信号221.3时域离散系统221.3.1离散时间线性时不变系统231.3.2线性时不变系统的时域求解25数字信号处理:原理与实践1.4Z变换281.4.1Z变换的定义281.4.2Z变换的收敛域281.4.3逆Z变换311.4.4Z变换的性质351.4.5利用Z变换求系统的解381.5系统的因果性、稳定性与频率响应特性411.5.1因果性411.5.2稳定性411.5.3频率响应特性431.6数字滤波系统的基本网络结构481.6.1用信号流图表示系统的网络结构481.6.2IIR系统的基本网络结构501.6.3FIR系统的基本网络结构541.6.4线性相位FIR滤波器零点分布特点57第2章信号的傅里叶变换与分析642.1离散时间序列傅里叶变换(DTFT)652.1.1DTFT的定义652.1.2DTFT的性质692.2周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式782.2.1离散傅里叶级数782.2.2傅里叶变换表示式802.2.3时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换的关系832.3有限长序列离散傅里叶变换852.3.1离散傅里叶变换(DFT)的定义862.3.2DFT与Z变换的关系892.3.3DFT的隐含周期性902.3.4DFT的性质922.4频率采样定理1082.5快速傅里叶变换(FFT)1122.5.1FFT的基本思想1122.5.2时域抽取法基2FFT的基本原理1132.5.3频域抽取法基2FFT的基本原理1162.5.4IDFT的高效算法1192.5.5大点数FFT算法的快速并行实现1192.6DFT的应用1202.6.1计算线性卷积1202.6.2信号的谱分析1242.6.3实际应用举例134第3章数字滤波器设计1483.1基本概念1493.1.1频率选择性滤波器1513.1.2滤波器的技术指标1523.1.3数字滤波器的设计方法1533.2IIR型滤波器的设计1543.2.1模拟低通滤波器1543.2.2巴特沃斯低通滤波器设计1553.2.3模拟滤波器的频率转换:模拟高通、带通及带阻滤波器的设计1633.2.4模拟与数字滤波器的转换方法1703.3FIR型滤波器的设计1843.3.1线性相位FIR滤波器及其特点1843.3.2利用窗函数法设计FIR滤波器1843.3.3利用频率采样法设计FIR滤波器2023.3.4FIR滤波器的最优等波纹设计法2123.4有限字长效应2143.4.1数的表示方法对量化的影响2153.4.2A/D转换的量化效应2173.4.3数字滤波器的有限字长效应2183.4.4FFT运算中的有限字长效应225第4章信号的小波变换与分析2334.1小波变换(WT)2344.1.1小波的基本概念2344.1.2小波分析2364.1.3小波分析与傅里叶分析的区别2384.2连续小波变换2414.2.1连续小波变换的定义2414.2.2连续小波变换的性质2424.2.3几种常用信号的连续小波变换2434.2.4连续小波变换的应用举例2454.3离散小波变换与多分辨率分析2464.3.1离散小波变换与多分辨率分析的基本概念2464.3.2快速离散小波变换的塔形算法2474.4离散小波变换的应用2504.4.1数据压缩2504.4.2信号消噪254第5章数字信号处理器2595.1引言2605.2数字信号处理器的特点2605.2.1功能特点2605.2.2结构特点2615.2.3典型的数字信号处理器2635.3DSP选型2655.4DSP系统开发2655.4.1DSP应用系统组成2665.4.2DSP应用系统的开发流程2665.5TMS320数字信号处理器家族简介268参考文献269