本書全面介紹了數(shù)字信號處理與應用的主要知識和內容。包括離散時間信號與系統(tǒng),離散時間信號和系統(tǒng)的頻域分析,離散傅里葉變換及其快速算法,數(shù)字濾波器的基本結構與狀態(tài)變量分析法,數(shù)字濾波器的設計,數(shù)字信號處理的實現(xiàn),應用及實驗。
本書編寫力求反映應用型本科專業(yè)的要求和理工類專業(yè)的教學特點,內容力求由淺入深,循序漸進,通俗易懂,基本概念和基本知識準確清晰,敘述簡明扼要,盡量避免繁瑣的數(shù)學推導,注重數(shù)字信號處理的實現(xiàn)、應用,并將理論與應用有機結合。同時,注意以形象直觀的形式配合文字表述,重點突出,以幫助讀者掌握數(shù)字信號處理理論與應用的主要內容。
本書可適應不同層次的讀者選用,可用于高等學校理工類本科教材,特別適用于計算機、通信、電子信息工程等專業(yè)學生使用,也適用于各類工程技術人員參考、閱讀。
《數(shù)字信號處理與應用》可適應不同層次的讀者選用,可用于高等學校理工類本科教材,特別適用于計算機、通信、電子信息工程等專業(yè)學生使用,也適用于各類工程技術人員參考、閱讀。
根據(jù)2003年1月教育部全國高等學校教學研究中心在黑龍江工程學院召開的“21世紀中國高等學校應用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實踐”課題審定會的有關精神,在原高等學校通用的《數(shù)字信號處理與應用》的基礎上,根據(jù)計算機和電子信息類應用型本科專業(yè)的特點,編寫了本教材。本教材主要內容包括三部分:第一部分主要介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)概述、離散時間信號與系統(tǒng)的頻域分析、傅里葉變換及其快速算法;第二部分主要介紹數(shù)字濾波器的基本結構、分析方法和設計;第三部分主要介紹數(shù)字信號處理的方法、實現(xiàn)、應用和實驗技術。為了讓讀者能全面、系統(tǒng)地掌握計算機軟件系統(tǒng)的知識,達到教育部對應用型本科教學的要求,本教材根據(jù)應用型本科專業(yè)的特點,力求由淺入深,循序漸進,通俗易懂,基本概念和基本知識準確清晰,敘述簡明扼要,盡量避免繁瑣的數(shù)學推導,著重論述數(shù)字信號處理與應用離散時間信號和系統(tǒng)的頻域分析、快速算法、數(shù)字濾波器的基本結構與設計方法,并將設計方法與實現(xiàn)和應用有機結合,同時,教材以形象直觀的操作形式配合文字表述,重點突出,以幫助讀者掌握關鍵技術并全面理解本書內容。本教材重點突出數(shù)字信號處理的實現(xiàn)和應用,并列舉了很多數(shù)字信號處理實現(xiàn)和應用的實例。
0 諸論(1)
0.1 數(shù)字信號處理的概念(1)
0.2 數(shù)字信號處理的特點(2)
0.3 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)(3)
1 離散時間信號和系統(tǒng)(5)
1.1 離散時間信號(5)
1.2 時域離散系統(tǒng)(10)
1.3 離散時間線性時不變系統(tǒng)和差分方程(16)
1.4 模擬信號的采樣和恢復(17)
習題(21)
2 時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析(24)
2.1 序列的z變換(24)
2.2 z變換的性質和定理(28)
2.3 逆z變換(30)
2.4 系統(tǒng)函數(shù)和系統(tǒng)特性的描述(35)
習題(39)
3 DFT及其快速算法(41)
3.1 離散傅里葉級數(shù)(41)
3.2 DFT(44)
3.3 頻率域采樣(53)
3.4 用DFT對連續(xù)信號進行頻譜分析(55)
3.5 FFT(58)
習題(75)
4 數(shù)字濾波器的基本結構和狀態(tài)變量分析法(79)
4.1 數(shù)字濾波器的表示方法(79)
4.2 IIR數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡結構(80)
4.3 FIR數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡結構(85)
4.4 狀態(tài)變量分析法(87)
習題(93)
5 IIR數(shù)字濾波器的設計(96)
5.1 數(shù)字濾波器的基本概念(96)
5.2 模擬低通濾波器的設計(98)
5.3 根據(jù)模擬濾波器設計IIR濾波器(110)
5.4 從模擬濾波器低通原型到各種數(shù)字濾波器的頻率變換(118)
習題(123)
6 FIR數(shù)字濾波器的設計(125)
6.1 線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點(125)
6.2 窗函數(shù)法設計FIR濾波器(131)
6.3 頻率采樣設計法(140)
6.4 IIR數(shù)字濾波器與FIR數(shù)字濾波器的比較(145)
習題(145)
7 數(shù)字信號處理中有限字長效應(148)
7.1 數(shù)的表示(148)
7.2 定點制數(shù)的量化誤差(149)
7.3 數(shù)字信號處理中的量化效應(152)
習題(162)
8 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)(164)
8.1 DSP系統(tǒng)(164)
8.2 DSP芯片(167)
8.3 TMS320系列數(shù)字信號處理器(168)
8.4 TMS3205000的結構和組成(170)
8.5 TMS3205000的指令系統(tǒng)(171)
8.6 DSP芯片的開發(fā)工具(185)
9 MATLAB在信號處理中的應用和實驗(187)
9.1 MATLAB語言在信號處理中的應用(187)
9.2 實驗(196)