离散信号处理

第2版前言

第1版前言

第1章 信号和信号处理

1.1 数字信号处理的起源

1.2 信号的特征和分类

1.3 典型信号运算

1.3.1 基本时域操作

1.3.2 滤波

1.3.3 复信号的产生

1.3.4 调制和解调

1.3.5 多路复用和信号分离

1.3.6 正交幅度调制

1.4 典型信号处理实例

1.4.1 远程通信

1.4.2 回声定位

1.4.3 图像处理

1.4.4 柴油发动机信号

1.4.5 时间序列

1.5 典型信号处理应用

1.5.1 CD数字音频系统

1.5.2 电话拨号应用

1.5.3 自适应滤波器

1.5.4 电话网络中的回声消除

1.6 数字信号处理与模拟信号处理的比较

1.7 关于MATLAB及其工具箱的一些说明

第2章 离散时间信号与系统

2.1 离散时间信号

2.1.1 序列的类型

2.1.2 序列运算

2.1.3 信号分解

2.1.4 离散序列的应用

2.2 离散时间系统

2.2.1 离散时间运算

2.2.2 离散系统的分类

2.3 序列的卷积和相关

2.3.1 卷积和

2.3.2 序列的相关

2.3.3 卷积与相关的关系

2.4 差分方程

2.4.1 N阶输入/输出差分方程

2.4.2 差分方程的求解

2.5 零输入和零状态响应

2.6 数字滤波器

2.6.1 FIR滤波器

2.6.2 IIR滤波器

2.6.3 递归与非递归滤波器的关系

2.7 单位样值响应

2.8 离散时间系统的应用

2.8.1 QQQQ股票数据的处理

2.8.2 噪声数据的抑制

2.8.3 平方根的工程计算

习题

第3章 离散时间傅里叶分析

3.1 离散时间傅里叶变换

3.2 DTFT的性质

3.3 DTFT的周期性和对称性

3.4 系统函数

3.4.1 定义

3.4.2 相位延迟和群延迟

3.4.3 逆频率响应

3.5 滤波器

3.6 系统的互联

3.7 信号和系统中的DTFT

3.7.1 线性时（移位）不变系统和线性常系数差分方程

3.7.2 相关和卷积的频率响应

3.7.3 逆系统

3.7.4 模拟信号的采样和重构

3.8 DTFT的应用

3.8.1 采样对频域各量的影响

3.8.2 内插技术在信号重构方面的应用

3.8.3 在低通滤波器中的应用

习题

第4章 z变换

4.1 双边z变换

4.2 收敛域

4.3 DTFT与z变换的关系

4.4 双边z变换的性质

4.5 常用序列的z变换

4.6 零点、极点和z平面

4.7 逆z变换

4.7.1 部分分式展开法

4.7.2 幂级数展开法

4.7.3 用MATLAB函数residue和residuez求逆z变换

4.8 系统（传递）函数

4.8.1 系统描述的不同形式

4.8.2 有理系统函数的系统响应

4.8.3 系统的暂态响应和稳态响应

4.8.4 因果性和稳定性

4.8.5 频率响应函数

4.9 单边z变换

4.9.1 单边z变换的定义

4.9.2 单边z变换的右移性质

4.9.3 单边z变换的左移性质

4.10 双边z变换和单边z变换的关系

4.11 z变换的应用

4.11.1 正弦输入的响应

4.11.2 噪声序列的滤波

4.11.3 MACD决策

习题

第5章 离散傅里叶变换及快速算法

5.1 离散傅里叶级数

5.1.1 离散傅里叶级数的定义

5.1.2 离散傅里叶级数的计算

5.1.3 离散傅里叶级数的性质

5.2 离散傅里叶变换

5.2.1 DFT的定义

5.2.2 DFT、DTFT和z变换的关系

5.2.3 采样周期、记录长度及频率分辨率

5.2.4 正弦函数形式

5.3 DFT的性质

5.4 关于DFT的几点认识

5.5 用DFT计算线性卷积

5.5.1 用DFT计算线性卷积的步骤

5.5.2 重叠相加法

5.5.3 重叠保留法

5.6 计算DFT的快速算法——FFT

5.6.1 DFT直接运算的计算量

5.6.2 快速算法

5.6.3 基本结果

5.6.4 FFT与DFT的比较

5.7 DFT及FFT的应用

5.7.1 用FFT计算傅里叶变换

5.7.2 双音多频信号的检测

5.8 太阳黑子活动周期的分析

5.9 股票趋势分析

习题

第6章 数字滤波器的结构

6.1 引言

6.2 IIR滤波器的结构

6.2.1 直接型

6.2.2 级联型

6.2.3 并联型

6.3 FIR滤波器的结构

6.3.1 直接型

6.3.2 级联型

6.3.3 线性相位型

6.3.4 频率采样型

6.4 格型滤波器的结构

6.4.1 全零点格型滤波器

6.4.2 全极点格型滤波器

6.4.3 IIR格型滤波器

6.5 IIR和FIR滤波器的选择

习题

第7章 IIR滤波器的设计

7.1 引言

7.1.1 设计过程

7.1.2 数字滤波器的设计考虑

7.1.3 IIR滤波器设计

7.1.4 相对线性尺度

7.1.5 Hajo2的性质

7.2 模拟滤波器的原型

7.2.1 巴特沃思滤波器

7.2.2 切比雪夫滤波器

7.2.3 椭圆滤波器

7.2.4 滤波器原型的相位响应

7.3 模拟-数字滤波器变换

7.3.1 脉冲响应不变法

7.3.2 双线性变换法

7.4 频率转换

7.5 IIR滤波器的设计技术

7.5.1 噪声抑制应用

7.5.2 应用讨论

7.5.3 基于MATLAB函数的IIR滤波器设计技术

7.5.4 基于滤波器设计及分析工具的设计技术

7.6 典型IIR滤波器的比较

习题

第8章 FIR滤波器的设计

8.1 对称序列与线性相位

8.2 FIR滤波器

8.2.1 FIR滤波器的设计指标

8.2.2 基于窗函数的设计

8.2.3 窗函数和设计参数的选择

8.3 频带变换

8.4 频率采样滤波器的设计

8.5 等波纹线性相位滤波器的设计

8.6 基于MATLAB函数的滤波器设计技术

8.6.1 MATLAB滤波器设计函数

8.6.2 基于可视化计算的滤波器设计技术

8.6.3 任意响应FIR滤波器的设计

习题

第9章 自适应滤波及应用

9.1 自适应滤波的概念

9.2 自适应LMS滤波器

9.2.1 均方误差性能度量

9.2.2 梯度和Wiener解

9.2.3 最陡下降法

9.2.4 LMS算法

9.2.5 LMS算法的收敛性分析

9.2.6 LMS算法的实现

9.2.7 学习曲线和时间常数

9.2.8 稳态误差与失调系数

9.2.9 LMS算法小结

9.3 几种改进的LMS算法

9.3.1 正规LMS算法

9.3.2 梯度自适应步长算法

9.3.3 自动增益控制自适应算法

9.3.4 符号-误差LMS算法

9.3.5 符号-数据LMS算法

9.3.6 数据复用LMS算法

9.3.7 其他自适应滤波器

9.4 自适应滤波的应用

9.4.1 LMS线性预测

9.4.2 自适应干扰对消

9.4.3 自适应信道均衡

9.4.4 平稳信道估计

9.4.5 地球物理勘探中的自适应模拟

9.4.6 胎儿心电图中的噪声抑制

9.4.7 回声消除

9.5 讨论

附录 一个实现LMS算法的快速算法

参考文献

《离散信号处理：应用与实践（第2版）》主要介绍离散信号处理的基本概念、基本分析方法及应用技术。全书共9章，内容包括离散时间信号与系统的基础理论、离散时间傅里叶分析（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及快速算法（FFT）、数字滤波器结构及IIR和FIR滤波器的设计、自适应滤波等。《离散信号处理：应用与实践（第2版）》以离散信号滤波为应用背景，结合L点MA滤波器、加权移动平均滤波器（WMA）和双加权移动平均滤波器（WMA），讨论了真实金融数据分析的实际应用，对噪声序列的滤波、双音多频（DTMF）信号的检测、太阳黑子活动周期的分析、MACD决策、胎儿心电图中的噪声抑制和回声消除等实际应用问题也进行了案例式讨论。书中给出了大量的仿真应用案例，对多种滤波算法也给出了大量的数值仿真例子，并且还给出了MATLAB算法的仿真程序代码。

《离散信号处理：应用与实践（第2版）》可作为高等院校电类、机械工程与应用电子技术、生物医学工程、金融数据分析等专业的教材，也可作为从事信号处理工作的工程技术人员的参考用书。