作者：桂志国等
页数：352
出版社：电子工业出版社
出版日期：2023
ISBN：9787121464928
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内容简介
本书系统地讨论了数字信号处理的基本理论、分析方法、基本算法与实现及其在工程中的综合应用，共 9 章，内容包括绪论、离散时间信号与系统分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、数字滤波器的基本结构及典型滤波器、IIR 数字滤波器的设计、FIR 数字滤波器的设计、信号的抽样与量化误差、数字信号处理在工程中的应用。 本书可作为高等学校电子信息类相关专业数字信号处理课程的教材，也可作为相关专业研究生和工程技术人员的参考用书。
作者简介
桂志国，中北大学科学技术研究院常务副院长，博士毕业于中北大学测试计量技术及仪器专业，主要从事三维CT理论与工程应用、医学图像处理与重建、人工智能与模式识别领域的教学与科研工作。
目录
第 1 章 绪论 ................................................................................................................................. 1
1.1 数字信号处理学科内容及应用领域 ............................................................................. 1
1.2 数字信号处理的发展历程 ............................................................................................. 2
1.3 数字信号处理的基本概念 ............................................................................................. 3
1.4 数字信号处理的内容结构 ............................................................................................. 4
第 2 章 离散时间信号与系统分析 ............................................................................................. 6
2.1 离散时间信号及运算 ..................................................................................................... 6
2.1.1 典型序列 ................................................................................................................ 7
2.1.2 序列的基本运算 .................................................................................................... 13
2.1.3 线性卷积和与线性相关 .......................................................................................... 14
2.2 离散时间系统的时域分析 ........................................................................................... 17
2.2.1 系统的时域表示与求解 .......................................................................................... 17
2.2.2 系统的单位脉冲响应 ............................................................................................. 19
2.2.3 系统性质 .............................................................................................................. 22
2.3 Z 变换 ........................................................................................................................... 24
2.3.1 Z 变换的定义 ........................................................................................................ 24
2.3.2 Z 变换的收敛域 .................................................................................................... 24
2.3.3 常用序列的 Z 变换 ................................................................................................ 29
2.3.4 Z 反变换 ............................................................................................................... 31
2.3.5 Z 变换的性质与定理 .............................................................................................. 34
2.4 序列傅里叶变换 ........................................................................................................... 38
2.4.1 非周期序列傅里叶变换 .......................................................................................... 38
2.4.2 序列傅里叶变换的性质与定理 ................................................................................ 39
2.4.3 常用序列的傅里叶变换 .......................................................................................... 43
2.4.4 Z 变换与序列傅里叶变换的关系 ............................................................................. 46
2.5 离散时间系统的变换域分析 ....................................................................................... 46
2.5.1 系统函数 .............................................................................................................. 46
2.5.2 频率响应 .............................................................................................................. 48
2.5.3 离散时间系统的零极点分析 ................................................................................... 50
习题 ....................................................................................................................................... 54
第 3 章 离散傅里叶变换 ........................................................................................................... 58
3.1 离散傅里叶级数 ........................................................................................................... 58
3.1.1 离散傅里叶级数的定义 .......................................................................................... 59
3.1.2 离散傅里叶级数的性质 .......................................................................................... 62
3.2 有限长序列的基本运算 ............................................................................................... 65
3.2.1 周期延拓与主值序列 ............................................................................................. 65
3.2.2 循环移位 .............................................................................................................. 66
3.2.3 循环卷积 .............................................................................................................. 67
3.2.4 序列的共轭对称分解 ............................................................................................. 68
3.3 离散傅里叶变换及其性质 ........................................................................................... 69
3.3.1 四种傅里叶变换的内在联系 ................................................................................... 69
3.3.2 离散傅里叶变换的定义 .......................................................................................... 73
3.3.3 离散傅里叶变换的基本性质 ................................................................................... 74
3.3.4 循环卷积定理与循环相关定理 ................................................................................ 80
3.4 频域抽样理论 ............................................................................................................... 84
3.4.1 频域抽样不失真的条件 .......................................................................................... 84
3.4.2 频域抽样的恢复 .................................................................................................... 85
3.4.3 几种频率的关系 .................................................................................................... 88
3.5 基于 DFT 的频谱分析技术 ......................................................................................... 90
3.5.1 基于 DFT 的连续非周期信号频谱分析 .................................................................... 90
3.5.2 基于 DFT 频谱分析的问题及其解决方法 ................................................................. 92
3.5.3 频率分辨率 ........................................................................................................... 95
习题 ..................................................................................................................................... 102
第 4 章 快速傅里叶变换 ......................................................................................................... 105
4.1 DFT 的运算量及减少措施 ........................................................................................ 105
4.2 按时间抽取的基-2FFT 算法 ..................................................................................... 108
4.2.1 算法的原理 ......................................................................................................... 108
4.2.2 算法运算量分析 .................................................................................................. 113
4.2.3 算法特点分析 ..................................................................................................... 114
4.2.4 按时间抽取的其他形式流图 ................................................................................. 117
4.3 按频率抽取的基-2 FFT 算法 .................................................................................... 118
4.3.1 算法的原理 ......................................................................................................... 118
4.3.2 算法特4
1.1 数字信号处理学科内容及应用领域 ............................................................................. 1
1.2 数字信号处理的发展历程 ............................................................................................. 2
1.3 数字信号处理的基本概念 ............................................................................................. 3
1.4 数字信号处理的内容结构 ............................................................................................. 4
第 2 章 离散时间信号与系统分析 ............................................................................................. 6
2.1 离散时间信号及运算 ..................................................................................................... 6
2.1.1 典型序列 ................................................................................................................ 7
2.1.2 序列的基本运算 .................................................................................................... 13
2.1.3 线性卷积和与线性相关 .......................................................................................... 14
2.2 离散时间系统的时域分析 ........................................................................................... 17
2.2.1 系统的时域表示与求解 .......................................................................................... 17
2.2.2 系统的单位脉冲响应 ............................................................................................. 19
2.2.3 系统性质 .............................................................................................................. 22
2.3 Z 变换 ........................................................................................................................... 24
2.3.1 Z 变换的定义 ........................................................................................................ 24
2.3.2 Z 变换的收敛域 .................................................................................................... 24
2.3.3 常用序列的 Z 变换 ................................................................................................ 29
2.3.4 Z 反变换 ............................................................................................................... 31
2.3.5 Z 变换的性质与定理 .............................................................................................. 34
2.4 序列傅里叶变换 ........................................................................................................... 38
2.4.1 非周期序列傅里叶变换 .......................................................................................... 38
2.4.2 序列傅里叶变换的性质与定理 ................................................................................ 39
2.4.3 常用序列的傅里叶变换 .......................................................................................... 43
2.4.4 Z 变换与序列傅里叶变换的关系 ............................................................................. 46
2.5 离散时间系统的变换域分析 ....................................................................................... 46
2.5.1 系统函数 .............................................................................................................. 46
2.5.2 频率响应 .............................................................................................................. 48
2.5.3 离散时间系统的零极点分析 ................................................................................... 50
习题 ....................................................................................................................................... 54
第 3 章 离散傅里叶变换 ........................................................................................................... 58
3.1 离散傅里叶级数 ........................................................................................................... 58
3.1.1 离散傅里叶级数的定义 .......................................................................................... 59
3.1.2 离散傅里叶级数的性质 .......................................................................................... 62
3.2 有限长序列的基本运算 ............................................................................................... 65
3.2.1 周期延拓与主值序列 ............................................................................................. 65
3.2.2 循环移位 .............................................................................................................. 66
3.2.3 循环卷积 .............................................................................................................. 67
3.2.4 序列的共轭对称分解 ............................................................................................. 68
3.3 离散傅里叶变换及其性质 ........................................................................................... 69
3.3.1 四种傅里叶变换的内在联系 ................................................................................... 69
3.3.2 离散傅里叶变换的定义 .......................................................................................... 73
3.3.3 离散傅里叶变换的基本性质 ................................................................................... 74
3.3.4 循环卷积定理与循环相关定理 ................................................................................ 80
3.4 频域抽样理论 ............................................................................................................... 84
3.4.1 频域抽样不失真的条件 .......................................................................................... 84
3.4.2 频域抽样的恢复 .................................................................................................... 85
3.4.3 几种频率的关系 .................................................................................................... 88
3.5 基于 DFT 的频谱分析技术 ......................................................................................... 90
3.5.1 基于 DFT 的连续非周期信号频谱分析 .................................................................... 90
3.5.2 基于 DFT 频谱分析的问题及其解决方法 ................................................................. 92
3.5.3 频率分辨率 ........................................................................................................... 95
习题 ..................................................................................................................................... 102
第 4 章 快速傅里叶变换 ......................................................................................................... 105
4.1 DFT 的运算量及减少措施 ........................................................................................ 105
4.2 按时间抽取的基-2FFT 算法 ..................................................................................... 108
4.2.1 算法的原理 ......................................................................................................... 108
4.2.2 算法运算量分析 .................................................................................................. 113
4.2.3 算法特点分析 ..................................................................................................... 114
4.2.4 按时间抽取的其他形式流图 ................................................................................. 117
4.3 按频率抽取的基-2 FFT 算法 .................................................................................... 118
4.3.1 算法的原理 ......................................................................................................... 118
4.3.2 算法特4
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