第1章 緒論

1.1 數(shù)字信號處理的研究對象

1.2 數(shù)字信號處理的基本過程

1.3 數(shù)字信號處理的學科概貌

1.4 數(shù)字信號處理的特點

1.5 信號與系統(tǒng)的分類

1.6 數(shù)字信號處理的發(fā)展及應用

第2章 離散時間信號與系統(tǒng)及其頻域分析

2.1 引言

2.2 離散時間信號的基本概念

2.2.1 離散時間信號的定義

2.2.2 離散時間信號的描述——序列

2.2.3 幾種常用的離散時間信號

2.2.4 序列的周期性

2.2.5 序列的對稱性

2.2.6 用單位沖激序列來表示任意序列(Sifling／Sampling Property)

2.3 序列的運算

2.4 離散時間系統(tǒng)

2.5 卷積和

2.5.1 卷積和運算的性質(zhì)

2.5.2 求卷積和的方法

2.6 離散時間系統(tǒng)的輸入、輸出描述法——線性常系數(shù)差分方程

2.6.1 線性常系數(shù)差分方程

2.6.2 線性常系數(shù)差分方程的求解

2.7 離散時間信號和系統(tǒng)的頻域分析

2.8 序列傅里葉變換的主要性質(zhì)

2.9 連續(xù)時間信號的抽樣

2.9.1 抽樣定理(采樣定理)

2.9.2 信號的恢復

2.10 相關(guān)Python函數(shù)與示例

習題

第3章 Z變換及其在線性移不變系統(tǒng)分析中的應用

3.1 Z變換

3.1.1 定義

3.1.2 Z變換的收斂域

3.1.3 序列特性對收斂域的影響

3.2 Z反(逆)變換

3.2.1 圍線積分法(留數(shù)法)

3.2.2 冪級數(shù)法(長除法)

3.2.3 部分分式展開法

3.3 Z變換的基本性質(zhì)和定理

3.4 利用Z變換分析信號和系統(tǒng)的特性

3.4.1 頻率響應與系統(tǒng)函數(shù)

3.4.2 差分方程的Z變換

3.5 用系統(tǒng)函數(shù)的極點分布分析系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性

3.6 用系統(tǒng)的零、極點分布分析系統(tǒng)的頻率特性

3.7 利用Z變換求解差分方程

3.8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與信號流圖

3.9 相關(guān)Python函數(shù)與示例

習題

第4章 離散傅里葉變換

4.1 傅里葉變換的幾種形式

4.2 周期序列的離散傅里葉級數(shù)

4.2.1 離散傅里葉級數(shù)

4.2.2 離散傅里葉級數(shù)的性質(zhì)

4.3 離散傅里葉變換

4.4 Z變換的抽樣

4.4.1 離散傅里葉變換與Z變換的關(guān)系

4.4.2 頻域抽樣定理

4.5 離散傅里葉變換的性質(zhì)

4.6 用循環(huán)卷積計算序列的線性卷積

4.7 相關(guān)Python函數(shù)與示例

習題

第5章 DFT的有效計算：快速傅里葉變換

5.1 基2時域抽選FFT的基本原理

5.1.1 DFT的運算量

5.1.2 FFT算法原理

5.1.3 FFT運算量

5.2 基2時域抽選FFT的蝶形運算公式

5.3 基2時域抽選FFT的其他形式

5.4 基2頻域抽選快速傅里葉變換

5.4.1 基2頻域抽選FFT的基本原理

5.4.2 頻域抽選法的蝶形運算公式

5.5 逆離散傅里葉變換的快速算法

5.6 基4FFT算法

5.7 分裂基FFT算法

5.8 相關(guān)Python函數(shù)與示例

習題

第6章 無限長沖激響應(IIR)數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)與設(shè)計

6.1 數(shù)字濾波器設(shè)計概述

6.1.1 濾波原理

6.1.2 數(shù)字濾波器的分類

6.1.3 濾波器的幅度逼近

6.1.4 濾波器的相位特性要求

6.1.5 數(shù)字濾波器的實現(xiàn)——FIR型濾波器和IIR型濾波器

6.1.6 數(shù)字濾波器設(shè)計的基本步驟及設(shè)計方法

6.2 IIR數(shù)字濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

6.2.1 系統(tǒng)函數(shù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

6.2.2 采用信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

6.2.3 IIR數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

6.3 模擬濾波器的設(shè)計

6.3.1 模擬濾波器的設(shè)計過程

6.3.2 模擬濾波器設(shè)計指標

6.3.3 巴特沃斯模擬低通濾波器的設(shè)計方法

6.3.4 切比雪夫模擬濾波器的設(shè)計方法

6.4 無限沖激響應數(shù)字濾波器設(shè)計的模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換法

6.4.1 沖激(響應)不變法(脈沖響應不變法)

6.4.2 階躍(響應)不變法

6.4.3 雙線性變換法

6.5 無限長沖激響應數(shù)字濾波器的頻率變換設(shè)計法

6.5.1 先由歸一化模擬低通原型濾波器HL(s)轉(zhuǎn)換成所需形式的模擬濾波器Ha(p)，再把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器H(z)的方法

6.5.2 直接由歸一化模型原型到其他數(shù)字濾波器的轉(zhuǎn)換

6.5.3 由模擬低通原型先轉(zhuǎn)換成數(shù)字低通原型，再轉(zhuǎn)換成所需的數(shù)字濾波器

6.6 直接設(shè)計法

6.6.1 零、極點累試法(簡單零、極點法)

6.6.2 時域直接設(shè)計法

6.7 相關(guān)Python函數(shù)與示例

習題

第7章 有限長沖激響應(FIR)數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)與設(shè)計

7.1 FIR數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

7.2 線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點

7.3 利用窗函數(shù)法(窗口法)設(shè)計FIR數(shù)字濾波器

7.3.1 窗函數(shù)

7.3.2 窗函數(shù)法(窗口法)的設(shè)計步驟

7.4 利用頻率抽樣法設(shè)計FIR數(shù)字濾波器

7.5 IIR數(shù)字濾波器和FIR數(shù)字濾波器的比較

7.6 相關(guān)Python函數(shù)與示例

習題

第8章 有限字長效應

8.1 數(shù)的表示方法對誤差的影響

8.1.1 定點制

8.1.2 浮點制

8.2 A／D轉(zhuǎn)換中的量化效應

8.2.1 A／D變換器位數(shù)的靜態(tài)估計

8.2.2 A／D變換器的統(tǒng)計模型