信号处理原理与应用

第1章 信号分析的基本概念

1.1 引言

1.2 信号的概念及分类

1.2.1 信号的概念

1.2.2 信号的描述与分类

1.3 典型信号与奇异信号

1.3.1 正弦、余弦信号(sine & cosine signals)

1.3.2 指数信号(exponential signal)

1.3.3 复指数信号(complex-exponential signal)

1.3.4 抽样信号(sampling signal)

1.3.5 奇异信号(singularity signal)

1.4 信号的分解

1.4.1 直流分量与交流分量(direct & alternating components)

1.4.2 偶分量与奇分量(even & odd components)

1.4.3 实部分量与虚部分量(real & imaginary components)

1.4.4 脉冲分量(pulse component)

1.4.5 正交函数分量(orthogonal function component)

1.5 信号的基本运算

1.5.1 信号的叠加与相乘(additivity and multiplication of signal)

1.5.2 信号的反褶(reversal of signal)

1.5.3 信号的时间平移(time-shifting of signal)

1.5.4 信号的时间展缩（尺度变换）(scaling of signal)

1.5.5 卷积运算(convolution computation)

1.5.6 信号相关分析与运算

习题

第2章 傅里叶变换

2.1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数

2.1.1 三角形式的傅里叶级数

2.1.2 复指数形式的傅里叶级数

2.1.3 函数的对称性与傅里叶系数的关系

2.2 周期矩形脉冲信号的频谱

2.2.1 展开成三角形式的傅里叶级数

2.2.2 展开成复指数形式的傅里叶级数

2.2.3 频谱的特点

2.2.4 傅里叶有限项级数

2.2.5 周期信号的功率分配

2.3 非周期信号的频谱分析——傅里叶变换

2.3.1 傅里叶变换的定义

2.3.2 典型非周期信号的傅里叶变换

2.4 傅里叶变换的基本性质

2.4.1 线性(linear property)

2.4.2 奇偶虚实性

2.4.3 对偶（对称）性

2.4.4 尺度变换特性

2.4.5 时域平移性

2.4.6 频域平移（频移）性

2.4.7 微分性

2.4.8 积分性(integral property)

2.5 卷积定理

2.5.1 时域卷积定理

2.5.2 频域卷积定理

2.6 周期信号的傅里叶变换

2.6.1 正、余弦信号的傅里叶变换

2.6.2 一般周期信号的傅里叶变换

2.7 抽样信号的傅里叶变换

2.7.1 抽样信号的频谱

2.7.2 抽样定理

习题

第3章 序列及其Z变换

3.1 离散时间信号——序列

3.1.1 序列的定义

3.1.2 常用序列介绍

3.1.3 序列的运算

3.2 序列的Z变换

3.2.1 z变换的定义

3.2.2 z变换的收敛域

3.2.3 z变换的收敛域与零、极点关系

3.2.4 常用单边序列的Z变换

3.3 z变换的性质和定理

3.3.1 线性性质

3.3.2 位移性质

3.3.3 z域微分性（序列线性加权）

3.3.4 z域尺度变换（序列指数加权）

3.3.5 时域卷积定理

3.3.6 z域卷积定理（序列相乘）

3.3.7 帕塞瓦尔定理

3.4 z反变换

3.4.1 部分分式展开法(partial fraction expansion method)

3.4.2 长除法（幂级数法）(power series expansion method)

3.4.3 围线积分法（留数法）(contour integral method)

3.5 z变换与拉普拉斯变换

3.5.1 z平面与s平面的映射关系

3.5.2 z变换与拉普拉斯变换关系

习题

第4章 离散时间系统

4.1 线性时（移）不变离散系统及其数学模型

4.1.1 离散时间系统及分类

4.1.2 差分方程数学表示法

4.2 离散系统时域分析

4.2.1 差分方程的递推解法

4.2.2 离散卷积法

4.3 离散系统z域分析

4.3.1 利用z变换解差分方程

4.3.2 离散系统的系统函数

4.4 离散系统的因果性、稳定性

4.4.1 因果系统与稳定系统

4.4.2 系统函数与系统的因果性、稳定性

4.5 离散系统的频率响应

4.5.1 序列的傅里叶变换

4.5.2 频率响应特性

4.5.3 频率特性的几何表示法

习题

第5章 离散傅里叶变换

5.1 离散傅里叶级数(DFS)

5.2 离散傅里叶变换(DFT)的基本概念

5.2.1 主值序列

5.2.2 离散傅里叶变换(DFT)定义

5.3 离散傅里叶变换的性质

5.3.1 线性性质

5.3.2 位移性质

5.3.3 频移性质

5.3.4 时域圆周卷积（圆卷积）

5.3.5 频域圆卷积

5.3.6 奇偶虚实性

5.3.7 相关特性

5.4 离散傅里叶变换与Z变换的关系

5.4.1 X(z)的抽样

5.4.2 Z X(z)的恢复

5.4.3 以X（k）表示的频率响应特性

5.5 快速傅里叶变换(FFT)

5.5.1 减少DFT运算次数的途径

5.5.2 W矩阵因子化

5.5.3 基z时间抽取FFT算法基本原理

5.6 FFT的应用

5.6.1 快速卷积(fast convolution)

5.6.2 快速相关（功率谱计算）

习题

第6章 滤波器原理与设计

第7章 数字信号处理器(DSP)原理

第8章 数字信号处理技术的应用

第9章 MATLAB在信号处理中的应用

习题答案

参考文献

本书简明扼要地介绍了信号处理与线性系统的理论和分析方法。全书共分9章，内容包括信号分析的基本概念、傅里叶变换、序列及其Z变换、离散时间系统、离散傅里叶变换、滤波器原理与设计、数字信号处理器（DSP）原理、数字信号处理技术的应用及MATLAB在信号处理中的应用等内容。书中第1~6章配有习题，第9章配有上机练习题，书末附有部分参考答案。本书可作为电气工程及其自动化专业的本科教材，也可作为电子信息工程、自动控制、计算机应用等专业的教材或参考书，同时也可供有关科技与工程技术人员自学参考。

可作为电气工程及其自动化专业的本科教材，也可作为电子信息工程、自动控制、计算机应用等专业的教材或参考书，同时也可供有关科技与工程技术人员自学参考。