数字信号处理原理与实践

绪论

第1章离散时间信号与系统

1.1离散时间信号——序列

1.1.1序列的定义与表示

1.1.2一些常用的时间序列

1.1.3序列的运算

1.1.4序列的周期性

1.1.5序列的能量与功率

1.2离散时间系统

1.2.1线性系统

1.2.2时不变系统

1.2.3单位冲激响应

1.2.4因果性

1.2.5稳定性

1.2.6可逆性

1.3线性时不变系统性质

1.4常系数线性差分方程

1.4.1常系数线性差分方程形式

1.4.2常系数线性差分方程的求解

1.4.3边界条件对差分方程的影响

1.4.4差分方程表示法的用途

1.5信号的数字化处理

1.5.1信号的采样

1.5.2信号的恢复

1.6系统的频率响应

本章小结

习题

第2章z变换

2.1z变换的定义和收敛域

2.1.1z变换的定义

2.1.2z变换的收敛域

2.2z变换的性质

2.3z反变换

2.3.1查表法

2.3.2幂级数展开法

2.3.3围线积分法

2.3.4部分分式法

2.4利用z变换求解差分方程

2.5系统函数

2.5.1系统函数的定义

2.5.2系统函数的收敛域

2.5.3由系统函数的零、极点确定频率响应

本章小结

习题

第3章离散傅里叶变换

3.1傅里叶变换的几种形式

3.2周期序列的离散傅里叶级数

3.2.1离散傅里叶级数的定义

3.2.2离散傅里叶级数的性质

3.3有限长序列的离散傅里叶变换

3.3.1离散傅里叶变换的定义

3.3.2DFT、DTFT和z变换的关系

3.3.3离散傅里叶变换的性质

3.4利用DFT计算线性卷积

3.5二维离散傅里叶变换

3.5.1二维离散傅里叶变换的定义

3.5.2二维离散傅里叶变换的性质

本章小结

习题

第4章快速傅里叶变换

4.1离散傅里叶变换存在的问题

4.2按时间抽取的基2 FFT算法

4.2.1算法的推导

4.2.2算法的讨论

4.3按频率抽取基2 FFT算法

4.4运算量进一步减少的方法

4.5IDFT的快速计算方法IFFT

4.6分裂基FFT算法

4.6.1基4 FFT算法

4.6.2分裂基算法

4.7快速傅里叶变换的MATLAB程序实现

4.8基于DFT和FFT的频谱分析

4.8.1频谱分析的概念

4.8.2频谱分析的参数选择

4.8.3频谱分析中的误差问题

本章小结

第5章数字滤波器的基本结构

5.1数字系统的信号流图表示方法

5.2无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的基本结构

5.2.1直接I型

5.2.2直接II型

5.2.3级联型

5.2.4并联型

5.3有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的基本结构

5.3.1直接形式（横截型）

5.3.2级联型

5.3.3频率采样型

5.3.4线性相位FIR滤波器

本章小结

习题

第6章无限长单位冲激响应（IIR）滤波器

6.1引言

6.2由模拟滤波器设计IIR数字滤波器

6.3冲激响应不变法

6.4双线性变换法

6.5阶跃响应不变法

6.6频率变换法

6.7模拟频率变换法

6.7.1模拟低通滤波器变换成数字高通滤波器

6.7.2模拟低通滤波器变换成数字带通滤波器

6.7.3模拟低通滤波器变换成数字带阻滤波器

6.8数字频率变换法

6.9应用实例

本章小结

习题

第7章有限长单位冲激响应（FIR）滤波器

7.1引言

7.2线性相位FIR滤波器的特点

7.2.1线性相位条件

7.2.2线性相位的特点

7.2.3零点特性

7.3窗函数设计法

7.3.1设计思想

7.3.2各种窗函数

7.4频率采样法

7.5应用实例

本章小结

习题

第8章数字信号处理器

8.1数字信号处理器简介

8.2DSP系统及其开发和应用

8.2.1DSP系统构成

8.2.2DSP系统的特点

8.2.3DSP系统的设计过程

8.2.4DSP芯片的应用

8.3几种DSP芯片介绍

8.3.1TMS320C5402 DSP芯片

8.3.2TMS320VC5416 DSP芯片

8.3.3TMS320DM642 DSP芯片

8.3.4TMS320LF2407芯片

8.3.5TMS320F28027芯片

8.4DSP系统常用实验平台

8.4.1Code Composer Studio集成开发环境

8.4.2TMS320C5402 DSK板

8.4.3TMS320DM642 EVM板

8.4.4网络开发工具包NDK

8．4．5MATLAB/Simulink仿真软件

本章小结

第9章DSP应用实例

9.1DSP在语音处理中的应用

9.1.1语音处理功能的总体设计

9.1.2语音的采集和滤波器的理论设计

9.1.3基于TMS320C5402 DSK的功能实现

9.2DSP在运动目标跟踪中的应用

9.2.1总体设计

9.2.2MATLAB中仿真结果

9.2.3系统在TMS320DM642EVM板上的设计实现

9.2.4实验结果

9.3CCS中对彩色图像的二值化处理

9.3.1总体设计

9.3.2实现过程

9.3.3处理结果

9.4DSP在乐谱图像处理中的应用

9.4.1总体设计

9.4.2实现过程

9.4.3处理结果

9.5FIR滤波器综合性设计应用实例

9.5.1总体设计说明

9.5.2滤波器参数选择

9.5.3确定滤波器系数

9.5.4生成输入的合成信号

9.5.5实现DSP下的FIR程序

9.5.6运行步骤及仿真结果

本章小结

参考文献

本书较系统地讨论了数字信号处理的基本理论、基本方法、基本算法，结合MATLAB仿真软件实现了典型的应用实例。全书共分为9章。第1~4章主要讨论了离散时间信号与系统、z变换、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换。第5、6、7章讨论了数字滤波器的基本结构、无限长单位冲激响应（IIR）滤波器和有限长单位冲激响应（FIR）滤波器，利用MATLAB仿真软件设计滤波器的方法，并给出了大量实例。第8章结合TI公司的TMS320 系列DSP介绍了数字信号处理器及相关设计和应用的平台。第9章从语音和图像处理的角度出发，论述了DSP的应用实例。本书结合实例进行论述，本书内容丰富，重点突出，条理清楚、深入浅出，还配有多种形式的习题，便于自学和快速应用。本书可以作为大专院校通讯工程、电子信息工程、信息工程、自动控制工程和生物医学工程等专业的教材，也可以作为通信和信息技术、图像处理、遥感、雷达、语音处理和生物信息处理等领域从事信号处理的科学工作者的参考书。