本書系統闡述數字信號處理的基本概念、基本理論、基本分析方法和實現方法。全書共有7章: 第1章和第2章討論離散時間信號與系統的基本理論,包括離散時間信號和離散時間系統、z變換和離散時間傅里葉變換、離散時間系統的系統函數和頻率響應; 第3章講述離散傅里葉級數、離散傅里葉變換的基本概念及利用離散傅里葉變換對連續信號進行頻譜分析的方法; 第4章講述快速傅里葉變換的原理及其應用; 第5章和第6章討論IIR數字濾波器及FIR數字濾波器的基本原理和實現方法; 第7章討論多速率信號處理的基本理論及方法。各章均安排有大量的實例及用MATLAB求解問題的實例,以幫助讀者更好地理解所講內容。
本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、生物醫學工程、電氣工程、信息工程、電子科學與技術、自動化等專業的本科生教材,也可作為相關專業技術人員的參考書。
數字信號處理是高等院校電子與電氣類專業的重要專業基礎課。學生通過該課程的學習,應該掌握數字信號處理的基本理論、基本知識和基本方法。本書根據教育部教學指導委員會對該課程的教學要求,詳盡闡述了數字信號處理領域中的基本概念、基本理論、基本分析方法和實現方法。
本書共有7章。第1章討論離散時間信號與系統分析的一些基本概念、基本表達式、基本運算及差分方程的建立與求解。第2章討論離散時間信號和離散時間系統的變換域分析方法,包括z變換和離散時間傅里葉變換,介紹離散時間系統的系統函數和頻率響應。第3章講述離散傅里葉變換,包括周期序列的離散傅里葉級數(DFS)和有限長序列的離散傅里葉變換(DFT),介紹頻域采樣的基本知識。第4章講解快速傅里葉變換,包括按時間抽選的基2 FFT算法、按頻率抽選的基2 FFT算法、按時間抽選的基4 FFT算法及按時間抽選的混合基FFT算法,還講解了線性調頻z變換、快速卷積及快速相關等內容。第5章講述無限長單位脈沖響應(IIR)數字濾波器的設計方法,包括脈沖響應不變法及雙線性變換法,介紹模擬域頻率變換及IIR數字濾波器的基本結構等內容。第6章講述有限長單位脈沖響應(FIR)數字濾波器的設計方法,包括窗函數法、頻率取樣法及優化設計方法,介紹FIR數字濾波器的基本結構。第7章講述多速率信號處理的基本原理和方法,包括信號的抽取、插值、有理數倍抽樣、多通道濾波器組等內容。
為使讀者能較好地理解本書內容,書中每章都安排了大量的實例及詳細的解答。另外,每章還編排有一定數量的MATLAB實例,以幫助讀者掌握MATLAB在該門學科中的應用。本書深入淺出,數學推導嚴謹,邏輯性、系統性強,對相關專業的本科生及工程技術人員來說,都是一本有益的書籍。
本書的編寫分工如下: 胡念英編寫了第5章中第5.3節~5.7節,第6章及第7章; 李鑒編寫了第1章中第1.2節~1.4節,第2章中2.3節~2.5節,第3章,第4章; 吳冉編寫了第2章中第2.1節、2.2節; 周榮艷編寫了第1章中第1.1節,第5章中第5.1節、5.2節。全書由胡念英統稿。
本書參考教學時數為48~56學時。
本書的編寫得到了清華大學出版社等單位的大力支持和幫助,在此表示誠摯的謝意。由于作者學識有限,書中難免有不妥之處,歡迎讀者批評指正。
作者
2016年1月