本書面向計算機和電子信息專業本科生而編寫，對于書中理論原理和實現方法、過程，采用圖文并茂、列舉實例的方法，實現循序漸進、由淺入深的學習過程。同時，本書通過圖形將相關的知識點串聯起來，形成有機的整體，便于讀者將不同章節的知識結合起來思考，從而在更高的層次上把握信號分析與處理的知識體系。書中詳細地給出了每部分的數學推導過程，并加以細致的分析和解釋，力求做到清晰明朗。習題部分難易結合，給讀者留出了更多的思考空間。
全書共分8章，內容包括緒論、信號的時域分析、信號的頻域分析、能譜與功率譜、采樣定理、Z變換、隨機信號、濾波器。附錄部分介紹了常見信號的傅里葉變換、常見的Z變換、常用公式、常見窗函數、常用的Matlab代碼。書中采用Matlab工具實現了信號的分解與變換。本書的所有章節附有課后習題。
本書是定位于本科生及相關技術人員，為適應現代信息處理方法而撰寫的教材。同時，本書也可作為電子技術、自動化、通信、圖像處理、模式識別等專業技術人員的參考書。本書封面貼有清華大學出版社防偽標簽，無標簽者不得銷售。
本書本著重點突出、簡單清晰、圖文并茂的方式編寫。將書中前后相關的知識點之間的聯系通過圖形的方式聯系起來，書中的理論要點和實施步驟大部分采用圖形的方式表達，從而讓學生對知識點有直觀的理解。其次，由于信號處理課程對初學者較難，因此教材中的大部分理論要點都配以實例加以解釋，讓學生通過實例了解理論知識的實現步驟和方法。
管濤，博士后 副教授 省級高校科技創新團隊支持計劃學術帶頭人、市級科技創新團隊學術帶頭人，校級優秀教師。發表論文五十多篇，經參與或主持過國家自然科學基金、省科技廳科技攻關項目、教育廳基礎研究項目、市科技攻關計劃等項目十多項。
第1章緒論1
1.1信號與信息1
1.2信號的分類1
1.2.1模擬信號和數字信號2
1.2.2連續時間信號與離散時間信號2
1.2.3周期信號與非周期信號3
1.2.4常參信號與變參信號3
1.2.5奇異信號4
1.3信號與系統4
1.4應用簡介7
1.4.1語音信號處理7
1.4.2醫學超聲圖像處理7
1.4.3雷達信號處理7
1.5本書的知識結構7
習題9第2章信號的時域分析10
2.1常見連續信號及離散形式10
2.2信號的基本運算16
2.2.1相加與相減16
2.2.2相乘與相除16
2.2.3平移變換16
2.2.4尺度變換16
2.2.5翻褶變換17
2.2.6綜合運算及實例17
2.3卷積及性質18
2.3.1連續信號卷積19
2.3.2卷積的性質20
2.3.3離散信號卷積20
2.3.4卷積的擴展與應用22
2.4信號的相關性分析24
2.4.1連續信號的相關性分析24
2.4.2離散信號的相關性分析26
2.4.3應用簡介27
2.5信號的分解28
2.5.1交直流分解28
2.5.2奇偶分解28
2.5.3脈沖分解28
2.5.4正交分解30
小結32
習題33第3章信號的頻域分析35
3.1傅里葉級數(FS)35
3.1.1正交分解方法35
3.1.2周期信號的頻譜36
3.1.3傅里葉級數的性質38
3.1.4Gibbs現象38
3.1.5FS實例分析39
3.2傅里葉變換(FT)41
3.2.1定義41
3.2.2頻譜分析42
3.2.3性質43
3.3FS與FT之間的關系48
3.4序列的傅里葉變換49
3.4.1非周期序列的傅里葉變換(DTFT)49
3.4.2周期序列的傅里葉級數(DFS)50
3.4.3離散傅里葉變換(DFT)52
3.4.4DFT的性質53
3.4.54種傅里葉變換的比較56
3.5快速FFT變換56
3.5.1時域的基2FFT算法56
3.5.2多重分解算法57
3.5.3FFT的應用58
3.6拉普拉斯變換60
3.6.1定義60
3.6.2性質60
3.7連續系統61
3.7.1連續系統的系統函數61
3.7.2系統方程的解法61
小結63
習題63第4章能量譜與功率譜66
4.1引言66
4.2能量譜66
4.3功率譜67
小結68
習題68第5章采樣定理69
5.1基本概念69
5.2時域采樣定理70
5.2.1采樣信號的頻譜70
5.2.2時域采樣定理71
5.3頻域采樣定理74
5.3.1頻域采樣74
5.3.2頻域采樣定理75
5.4應用75
5.4.1音頻采樣75
5.4.2圖像采樣76
小結76
習題76第6章Z變換78
6.1系統與方程78
6.2Z變換78
6.3Z變換的收斂域79
6.4Z變換的性質79
6.5序列的Z變換81
6.5.1有限長度序列81
6.5.2右邊序列81
6.5.3左邊序列81
6.5.4雙邊序列81
6.6常見序列的Z變換82
6.7Z反變換83
6.7.1留數法83
6.7.2部分分式法84
6.7.3長除法（冪級數展開法）86
6.8Z變換與傅里葉變換之間的關系87
6.9離散系統89
6.9.1系統函數89
6.9.2差分方程的建立90
6.9.3差分方程的求解91
小結93
習題94第7章隨機信號96
7.1簡介96
7.2時域分析97
7.2.1時域特性97
7.2.2通過線性系統的時域特性分析100
7.3頻域分析102
7.3.1頻譜分析102
7.3.2隨機信號通過線性系統104
7.4典型隨機信號105
7.4.1平穩隨機過程105
7.4.2各態歷經性(各態遍歷性)106
7.4.3高斯過程（GP）108
7.4.4白噪聲109
小結109
習題109第8章濾波器111
8.1概念與分類111
8.2模擬濾波器的原理與特性111
8.2.1基本原理111
8.2.2濾波器的幅頻特性112
8.2.3濾波器的傳遞函數113
8.3信號通過線性系統時不失真的條件113
8.3.1理想低通濾波器的頻率響應114
8.3.2理想低通濾波器的實例115
8.4模擬濾波器的設計117
8.4.1設計方法117
8.4.2巴特沃斯低通濾波器117
8.4.3切比雪夫低通濾波器121
8.5數字濾波器及設計123
8.5.1基本概念124
8.5.2IIR數字濾波器的設計125
8.5.3FIR數字濾波器的設計129
小結139
習題139附錄A常見信號的傅里葉變換141
附錄B常見序列的Z變換142
附錄C常用公式143
附錄D中英文對照表144
附錄E窗函數的Matlab函數145
附錄F典型Matlab代碼146
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