内容简介本书系统地介绍了数字
信号处理的基本
理论、基本
分析方法、相应算法及其软件实现。全书分为10章，内容包括离散时间
信号与系统的
基础理论和基本概念、z变换基本理论及离散时间系统分析、离散时间信号的傅里叶变换、傅里叶变换的快速算法及软件实现、数字滤波器的基本结构、无限长数字滤波器和有限长数字滤波器
设计、数字谱分析基本理论、
数字信号处理
技术的应用、matlab应用基础。
本书力求深入浅出，论证清楚，以便于自学。书中各章节都附有例题、
习题、上机练习题及matlab演示程序，以便使读者能更好地理解和掌握数字
信号处理的基础理论和基本分析方法。
本书可作为高等学校
通信工程、电子信息工程、测控技术及
仪器、
计算机科学与技术、工业电气自动化及电子科学与技术等专业本科生
教材，也可作为有关专业技术人员的自学参考书。
图书目录绪论第1章离散时间信号与系统1.1离散时间信号———序列1.1.1序列的基本运算1.1.2常用典型序列1.1.3序列的周期性1.1.4任意序列的一般表示方法及序列的能量1.2线性时不变系统1.3离散卷积1.4常系数线性差分方程1.5
物理可实现系统本章小结习题第2章z变换2.1z变换的定义及收敛域2.1.1z变换定义2.1.2z变换的收敛域2.2z反变换2.2.1留数法2.2.2幂级数展开法和长除法2.2.3部分分式展开法2.3z变换性质2.4z变换与其他变换之间的关系2.4.1z变换与拉氏变换的关系2.4.2z变换与序列傅里叶变换的关系2.5差分方程的z域解法2.6离散系统的系统函数和频率响应2.6.1系统函数2.6.2离散系统的因果性和稳定性2.6.3系统的频率响应2.6.4系统频率特性的几何确定法本章小结习题第3章离散傅里叶变换3.1离散傅里叶级数（dfs）3.1.1离散傅里叶级数3.1.2离散傅里叶级数的性质3.2离散傅里叶变换（dft）3.3离散傅里叶变换的性质3.3.1线性特性3.3.2圆周位移特性3.3.3循环卷积特性3.3.4对称特性3.3.5相关特性3.3.6巴塞伐尔定理3.4离散傅里叶变换与其他变换之间的关系3.5信号的描述方法本章小结习题第4章快速傅里叶变换4.1提高dft运算速度的主要方法4.2时间抽选奇偶分解fft算法4.2.1算法原理4.2.2运算量估计4.2.3按时间抽选fft算法的特点4.2.4软件实现4.3频率抽选奇偶分解fft算法4.3.1算法原理4.3.2频率抽选fft算法的特点4.3.3软件实现4.4离散傅里叶反变换的快速计算方法4.5其他快速算法简介4.5.1复合数fft算法4.5.2线性调频z变换算法4.5.3细化快速傅里叶变换法（zoom）4.6线性卷积与线性相关的fft算法4.6.1计算循环卷积和线性卷积4.6.2计算循环相关和线性相关4.7fft实际应用举例4.7.1测量系统函数的振幅谱4.7.2测量相关函数（相关谱）本章小结习题第5章数字滤波器概论5.1数字滤波器的基本原理5.2数字滤波器的分类5.3iir数字滤波器结构5.3.1直接型5.3.2级联型5.3.3并联型5.4fir数字滤波器结构5.4.1直接型5.4.2级联型5.4.3频率抽样型本章小结习题第6章iir数字滤波器设计6.1模拟低通滤波器的设计方法6.1.1幅度平方函数6.1.2巴特沃思低通滤波器设计6.1.3切比雪夫低通滤波器设计6.1.4椭圆滤波器6.2冲激响应不变变换法6.2.1变换原理6.2.2混叠失真6.3双线性变换法6.3.1变换原理6.3.2逼近情况6.3.3冲激响应不变变换法与双线性变换法的比较6.4频带变换6.4.1模拟频带变换6.4.2数字频带变换6.4.3频带变换原理6.5iir数字滤波器的计算机优化设计本章小结习题第7章fir数字滤波器设计7.1线性相位fir滤波器的特性7.1.1h（n）为偶对称情况7.1.2h（n）为奇对称情况7.1.3幅度函数的特点7.1.4零点位置7.2窗函数设计法7.2.1设计思想7.2.2加窗的影响7.2.3常用窗函数7.2.4窗函数法设计步骤7.3频率抽样设计法7.3.1设计思想7.3.2滤波器性能的改善7.4iir与fir滤波器的比较本章小结习题第8章数字谱分析8.1确定性信号谱分析8.2随机信号8.3随机信号谱估计及质量
评价8.4功率谱估计的自相关函数法8.5离散随机信号通过线性时不变系统8.6功率谱估计的周期图法8.7其他功率谱估计方法简介8.7.1最大似然谱估计（mvse）8.7.2最大熵谱估计（mese）8.8高阶谱估计本章小结习题第9章
数字信号处理应用简介9.1语音增强算法9.2语音分析方法9.3图像数字化处理9.4软件
无线电技术9.5cdma扩频通信本章小结第10章matlab简介10.1matlab的应用窗口10.1.1桌面平台组件的几个重要窗口介绍10.1.2matlab的搜索路径10.1.3matlab帮助系统10.2数据和函数的可视化10.3matlab基本程序控制语句10.4数字信号处理常用matlab函数简介10.4.1典型离散信号的表示方法10.4.2滤波器分析与实现10.4.3信号变换10.4.4iir数字滤波器设计及模拟低通滤波器设计10.4.5fir数字滤波器设计10.4.6数字谱分析本章小结参考文献
序言/前言前言数字信号处理是在20世纪60年代中期，随着数字电子计算机和大规模集成电路技术的不断进步而迅速发展起来的一门新兴学科，数字信号处理的理论、算法及实现手段近年来获得了飞速的发展，它已广泛应用于
雷达、通信、声呐、语音、图像、地震、遥感遥测、地质勘探、航空航天、生物医学工程等科学技术的各个领域，并已成为这些领域中的一种重要的
现代化工具。数字信号处理不仅是电子信息类各专业的一门重要的专业技术基础课，而且它还是通信与信息系统、信号与信息处理等专业硕士研究生入学
考试科目之一。为使高校学生适应信息社会发展的需求，很多电类、仪表类等相关专业也将数字信号处理作为一门必修的技术基础课。传统的数字信号处理课程，大多专注于算法的理论及其推导，较少涉及实现方法及相关的软、硬件技术，这与实际要求相去较远，学生学习起来容易感到枯燥难懂。目前，已经出版的《数字信号处理》及《matlab程序设计语言》方面的书很多，但是多以数字信号处理的基本理论和分析方法为主，结合具体matlab应用程序且适合作为高等学校本科生教材的却很少，本教材正是基于此目的而编写的。本教材的编写在侧重数字信号处理的基础理论的同时，引入易学、易懂的matlab语言，用软件实现对数字信号的分析、处理。matlab是mathworks公司于1982年推出的一种功能强大、交互性好的可视化计算机高级语言，它将矩阵运算、数值分析、信号处理和图形显示有机地融合在一起，形成了一个极其方便、用户界面友好的操作环境。matlab语言在很多工程技术领域及计算机仿真中得到了广泛的应用，在信号处理方面更具有得天独厚的优势。本书在介绍数字信号处理基本原理的同时，非常重视信号处理的实现问题，对大部分例题都给出了具体实现的matlab程序，学生通过上机实验，可以形象、生动地加深对理论问题的理解。把理论与仿真实验结合在一起，既突出了理论的物理概念，又使学生能在实践中掌握数字信号处理的基本概念、基本方法和基本应用，达到学以致用的目的。全书共10章，可分为五个部分。第1～4章为第一部分，主要介绍数字信号处理的基本理论。第1章介绍离散时间信号与离散时间系统，包括序列的基本概念、离散时间系统的基本分析方法，以及线性时不变系统、因果系统、稳定系统等。第2章介绍分析离散时间系统的
数学工具———z变换，包括z变换及其收敛域、z变换性质、z反变换，以及z变换与其他变换的关系等。第3章讨论数字信号处理中的核心理论———离散傅里叶变换（dft），包括离散傅里叶级数（dfs）及性质、离散傅里叶变换及性质，以及离散傅里叶变换与其他变换的关系。第4章介绍离散傅里叶变换的快速算法———fft，包括两种基-2fft算法、软件实现，以及fft的简单应用。第5～7章为第二部分，主要介绍数字滤波器原理和设计。第5章介绍数字滤波器的基本原理、分类及结构。第6章讨论无限冲激响应（iir）数字滤波器设计，主要采用先设计模拟滤波器，再转换成数字滤波器的方法。第7章讨论有限冲激响应（fir）数字滤波器设计，主要有窗函数设计法和频率抽样设计法。第8章为第三部分，介绍数字谱分析方法，包括确定性信号的谱分析方法和随机信号的经典谱分析方法，并简单介绍了其他一些谱分析方法。第9章为第四部分，介绍数字信号处理技术的简单应用，包括语音信号处理、通信信号处理、图像处理、软件
无线电技术、cdma扩频通信等。第10章为第五部分，简单介绍matlab的应用基础，使学生对matlab程序设计语言有一个初步的了解，为有关实验做好准备。本书每章后都安排了一些具有
实用性的习题，特别适合学生对知识的学习和掌握。本教材的参考学时数为54学时。非电子信息类专业的学时数为40学时，可以只讲前7章。本书为吉林大学十五规划教材，由丛玉良、王宏志编著。本书第1～4章、第8章，以及第9章和第10章的部分内容由吉林大学丛玉良执笔，第5～7章由长春工业大学王宏志执笔，空军航空大学杨建波和吉林大学王本平参与编写第9章，吉林大学田雨禾和空军航空大学杨建波参与编写第10章，王长冕、何文强、李石岗、王思宇、仲伟志、孙晶、闫凌飞、吴浩勇、田君翊、张焱、霍金明、李玲等参与本书中的程序设计、仿真及绘图等工作。吉林大学王树勋教授在百忙之中仔细审阅了全书，吉林大学赵晓晖教授在本书的编写过程中提出了许多宝贵意见并开发了本书的电子课件，电子工业出版社的韩同平编辑为本书的出版给予了热心
指导和帮助，在此一并表示衷心的感谢。由于编著者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
