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前言 1

第1章 绪论 1

1.1 信号 1

1.1.1 信号的定义 1

1.1.2 信号的描述 1

1.1.3 信号的分类 2

1.2 信号处理系统简介 4

1.2.1 信号处理的目的 4

1.2.2 信号处理系统的分类 4

1.3 本书的主要内容体系 5

小结 6

习题 6

第2章 连续时间信号与系统分析基础 7

2.1 连续时间信号的基本知识 7

2.1.1 典型连续信号 7

2.1.2 连续信号的运算 11

2.2 连续时间信号与系统的时域分析 14

2.2.1 连续信号的分解 14

2.2.2 连续系统的数学模型—微分方程 16

2.2.3 连续系统的响应形式 18

2.3 连续时间信号与系统的频域分析 18

2.3.1 周期信号的傅里叶级数分析 18

2.3.2 非周期信号的傅里叶变换 22

2.3.3 傅里叶变换的性质 24

2.3.4 连续系统的频域分析方法 27

2.4 连续时间信号与系统的复频域分析 28

2.4.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 28

2.4.2 拉普拉斯变换的收敛域和基本性质 29

2.4.3 连续系统的复频域分析方法 31

小结 32

习题 32

第3章 离散时间信号与系统的时域分析 34

3.1 连续信号离散化与时域采样定理 34

3.2 离散时间信号与系统的基本知识 40

3.2.1 离散时间信号的常用形式与基本运算 40

3.2.2 离散时间系统的定义与分类 45

3.3 线性时不变系统的卷积关系 47

3.3.1 单位取样响应与线性卷积的定义及计算 47

3.3.2 线性卷积的性质和作用 48

3.4 离散时间系统的数学模型—差分方程 49

3.4.1 线性常系数差分方程 49

3.4.2 差分方程的求解 50

小结 52

习题 52

第4章 离散时间信号与系统的频域分析 54

4.1 序列的傅里叶变换 54

4.1.1 周期序列的离散傅里叶级数 54

4.1.2 非周期序列的傅里叶变换 56

4.1.3 序列傅里叶变换的性质 61

4.2 序列的Z变换 65

4.2.1 Z变换的引出和定义 65

4.2.2 Z变换的收敛域 66

4.2.3 逆Z变换及其求法 71

4.2.4 Z变换的性质和定理 73

4.2.5 利用Z变换求解差分方程 76

4.2.6 利用Z变换分析信号与系统的频率特性 78

4.3 离散傅里叶变换及其快速算法 80

4.3.1 离散傅里叶变换的引出和定义 80

4.3.2 离散傅里叶变换的性质 82

4.3.3 DFT的应用 88

4.3.4 离散傅里叶变换的快速算法 95

4.4 各种频域变换间的关系 109

4.4.1 不同形式傅里叶变换的对比 109

4.4.2 Z变换与拉氏变换的关系 112

4.4.3 序列的Z变换与傅氏变换的关系 113

4.4.4 序列的Z变换与离散傅里叶变换的关系 114

4.5 频域取样定理 115

小结 116

习题 116

第5章 滤波器基础. 120

5.1 模拟滤波器的基本概念及设计方法 120

5.1.1 模拟滤波器的基本概念 120

5.1.2 模拟滤波器的设计方法 121

5.2 数字滤波器的基本概念及网络结构 132

5.2.1 数字滤波器的信号流图表示 132

5.2.2 数字滤波器的基本网络结构 134

小结 139

习题 139

第6章 数字滤波器设计 141

6.1 数字滤波器基础 141

6.2IIR 滤波器的设计 142

6.2.1 脉冲响应不变法 143

6.2.2 双线性变换法 149

6.2.3 IIR数字低通滤波器的设计步骤 155

6.2.4 IIR数字滤波器的频率变换 159

6.3 FIR滤波器设计 164

6.3.1 线性相位FIR滤波器的条件与特点 164

6.3.2 利用窗函数法设计FIR滤波器 170

小结 179

习题 179

第7章 数字信号处理的实现技术 182

7.1 数字信号处理系统的组成 182

7.2 数字信号处理系统的实现 184

7.2.1 数字信号处理的软件实现 184

7.2.2 数字信号处理的硬件实现 186

小结 186

习题 188

第8章 数字信号处理的应用实例 190

8.1 语音信号的时域和频域分析 190

8.1.1 语音信号的时域分析方法 191

8.1.2 语音信号的频域分析方法 193

8.2 医学分析诊断中的信号处理 196

8.2.1 智能血压计的硬件结构 196

8.2.2 心电信号的时域分析 197

8.2.3 心电信号的频域分析 197

8.3 机械工程测试中的信号处理 198

8.3.1 结构物自振频率分析 198

8.3.2 结构与设备的振动监视和故障诊断 199

小结 201

习题 201

第9章 上机实验 202

9.1 引言 202

9.2 实验一离散时间信号与系统的时域分析 202

9.3 实验二离散时间系统的频域分析 205

9.4 实验三IIR数字滤波器的设计 206

9.5 实验四FIR数字滤波器的设计 207

小结 209

参考文献 210