Digital signal processing and its MATLAB implementation　

《数字信号处理及matlab实现》

前言

第1章离散时间信号与系统1

1.1离散时间信号2

1.1.1离散时间信号——序列2

1.1.2常用序列2

1.1.3序列的基本运算3

1.1.4序列的周期性7

1.2离散时间系统8

1.2.1离散时间系统的定义8

1.2.2离散时间系统的性质8

1.3线性移不变系统10

1.3.1线性移不变系统的定义10

1.3.2线性移不变系统的性质10

1.4常系数线性差分方程11

1.5连续时间信号的采样12

1.5.1抽样定理12

1.5.2信号的重建14

1.6matlab实例15

1.7习题17

.第2章z变换20

2.1z变换的定义与收敛域21

2.1.1z变换的定义21

2.1.2z变换的收敛域21

2.2z反变换25

2.3z变换的定理与性质31

2.4序列z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系39

2.5序列傅里叶变换及一些对称性质42

2.5.1序列傅里叶变换42

2.5.2序列傅里叶变换的一些对称性质43

2.6离散系统的系统函数和系统的频率响应45

2.6.1系统函数的定义45

2.6.2系统函数和差分方程的关系45

2.6.3离散系统的稳定性和因果性46

2.6.4系统的频率响应及其几何确定法47

2.6.5无限长单位冲激响应系统与有限长单位冲激响应系统51

2.7matlab实例51

2.8习题55

第3章离散傅里叶变换57

3.1几种傅里叶变换的关系58

3.1.14种不同形式的傅里叶变换对58

3.1.24种傅里叶变换的关系61

3.2周期序列的离散傅里叶级数63

3.3离散傅里叶级数的性质65

3.3.1线性65

3.3.2时域移位65

3.3.3频域移位66

3.3.4周期卷积和66

3.4有限长序列的离散傅里叶变换69

3.5离散傅里叶变换的基本性质71

3.5.1线性性质71

3.5.2序列的圆周（循环）移位性质71

3.5.3圆周卷积和性质73

3.5.4巴塞瓦尔定理75

3.5.5共轭对称性75

3.5.6圆周相关定理78

3.6离散傅里叶变换的应用80

3.6.1用dft计算线性卷积80

3.6.2用dft来逼近连续时间信号的傅里叶变换83

3.6.3dft在谱分析中的常见问题及参数选择85

3.7matlab实例89

3.8习题92

数字信号处理及matlab实现[1]ⅵ目录[1]ⅴ第4章快速傅里叶变换94

4.1直接计算dft的问题及改进的途径95

4.2按时间抽选的基2fft算法96

4.2.1算法原理96

4.2.2运算量分析100

4.2.3按时间抽选的fft算法的特点100

4.3按频率抽选的基2fft算法101

4.3.1算法原理101

4.3.2按频率抽选法与按时间抽选法的异同103

4.4按时域抽选的基4fft算法103

4.5离散傅里叶反变换的快速计算方法105

4.6fft的应用106

4.6.1线性卷积的快速计算106

4.6.2线性相关的快速计算108

4.7数字信号处理的实现108

4.8matlab实例109

4.9习题111

第5章iir数字滤波器设计113

5.1数字滤波器的基本概念114

5.1.1数字滤波器的分类114

5.1.2滤波器的技术要求115

5.1.3相位延时和超前系统115

5.2模拟滤波器设计118

5.2.1模拟低通滤波器特性118

5.2.2巴特沃斯低通逼近120

5.2.3归一化原型滤波器设计123

5.2.4模拟高通、带通、带阻滤波器设计124

5.3冲激响应不变法128

5.3.1变换原理128

5.3.2混叠失真129

5.3.3模拟滤波器的数字化方法129

5.3.4优缺点131

5.4双线性变换法131

5.4.1变换原理132

5.4.2变换常数的选择133

5.4.3逼近情况133

5.4.4优缺点134

5.4.5模拟滤波器数字化方法135

5.4.6表格法完成双线性变换设计136

5.5iir数字滤波器的直接设计法137

5.6iir滤波器的基本结构138

5.6.1典范型结构138

5.6.2级联型结构139

5.6.3并联型结构140

5.7matlab实例141

5.8习题143

第6章fir数字滤波器设计方法145

6.1fir数字滤波器特性146

6.1.1线性相位条件146

6.1.2线性相位fir滤波器的幅度特性150

6.2窗函数设计法153

6.2.1窗函数法设计fir滤波器153

6.2.2常用窗函数156

6.2.3窗函数法的设计步骤与主要问题163

6.2.4fir滤波器设计举例163

6.3fir滤波器的基本结构167

6.3.1横截型结构168

6.3.2级联型结构168

6.3.3快速卷积型结构169

6.3.4线性相位fir滤波器的结构169

6.4iir与fir数字滤波器的比较171

6.5matlab实例172

6.5.1fdatool173

6.5.2sptool176

6.6习题180

第7章数字信号处理中的有限字长效应183

7.1有限字长效应引起的误差184

7.2数的表示方法184

7.2.1三种算术运算法184

7.2.2负数的表示方法186

7.3数值量化效应187

7.4数字滤波器的系数量化效应190

7.4.1系数量化对滤波器极点位置的影响190

7.4.2频率响应偏差的统计分析194

7.5数字滤波器运算中的有限字长效应196

7.5.1iir滤波器定点运算舍入误差的统计分析196

7.5.2iir滤波器定点加法运算的溢出问题197

7.5.3零输入极限环振荡和溢出振荡197

7.6fft算法的有限字长效应200

7.6.1蝶形运算的统计模型200

7.6.2防止溢出和fft输出的信噪比201

7.7习题203

第8章tms320c54x系列数字信号处理器与实验204

8.1tms320c54x系列数字信号处理器205

8.1.1tms320系列数字信号处理器简介205

8.1.2数字信号处理器的结构特点205

8.1.3tms320c54x数字信号处理器结构206

8.2ccs软件210

8.2.1ccs软件简介210

8.2.2ccs应用实例220

8.3数字信号处理器实验230

8.3.1fir数字滤波器设计实验230

8.3.2iir数字滤波器设计实验233

8.3.3自适应滤波器设计实验235

8.3.4正弦信号发生器设计实验236

8.4习题237

参考文献238