本書系統(tǒng)闡述數(shù)字信號處理的基本概念、基本理論、基本分析方法和實現(xiàn)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(tǒng)的基本理論,包括離散時間信號和離散時間系統(tǒng)、z變換和離散時間傅里葉變換、離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)和頻率響應(yīng); 第3章講述離散傅里葉級數(shù)、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(xù)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(yīng)用; 第5章和第6章討論IIR數(shù)字濾波器及FIR數(shù)字濾波器的基本原理和實現(xiàn)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(nèi)容。
本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、生物醫(yī)學工程、電氣工程、信息工程、電子科學與技術(shù)、自動化等專業(yè)的本科生教材,也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。
數(shù)字信號處理是高等院校電子與電氣類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。學生通過該課程的學習,應(yīng)該掌握數(shù)字信號處理的基本理論、基本知識和基本方法。本書根據(jù)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(shù)字信號處理領(lǐng)域中的基本概念、基本理論、基本分析方法和實現(xiàn)方法。
本書共有7章。第1章討論離散時間信號與系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)和頻率響應(yīng)。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(shù)(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(diào)頻z變換、快速卷積及快速相關(guān)等內(nèi)容。第5章講述無限長單位脈沖響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器的設(shè)計方法,包括脈沖響應(yīng)不變法及雙線性變換法,介紹模擬域頻率變換及IIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。第6章講述有限長單位脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器的設(shè)計方法,包括窗函數(shù)法、頻率取樣法及優(yōu)化設(shè)計方法,介紹FIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)。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(shù)倍抽樣、多通道濾波器組等內(nèi)容。
為使讀者能較好地理解本書內(nèi)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(shù)量的MATLAB實例,以幫助讀者掌握MATLAB在該門學科中的應(yīng)用。本書深入淺出,數(shù)學推導嚴謹,邏輯性、系統(tǒng)性強,對相關(guān)專業(yè)的本科生及工程技術(shù)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(jié)~5.7節(jié),第6章及第7章; 李鑒編寫了第1章中第1.2節(jié)~1.4節(jié),第2章中2.3節(jié)~2.5節(jié),第3章,第4章; 吳冉編寫了第2章中第2.1節(jié)、2.2節(jié); 周榮艷編寫了第1章中第1.1節(jié),第5章中第5.1節(jié)、5.2節(jié)。全書由胡念英統(tǒng)稿。
本書參考教學時數(shù)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