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本書系統(tǒng)地介紹了數(shù)字信號處理的理論、相應(yīng)的算法及這些算法的軟件與硬件實現(xiàn)。全書共16章，分為上、下兩篇。上篇是經(jīng)典數(shù)字信號處理的內(nèi)容，包括離散時間信號與離散時間系統(tǒng)的基本概念、Z變換及離散時間系統(tǒng)分析、離散傅里葉變換、傅里葉變換的快速算法、離散時間系統(tǒng)的相位與結(jié)構(gòu)、數(shù)字濾波器設(shè)計（IIR、FIR及特殊形式的濾波器）、信號的正交變換（正交變換的定義與性質(zhì)、K-L變換、DCT及其在圖像壓縮中的應(yīng)用）、信號處理中若干典型算法（如抽取與插值、子帶分解、調(diào)制與解調(diào)、反卷積、SVD、獨立分量分析及同態(tài)濾波）、數(shù)字信號處理中的有限字長問題及數(shù)字信號處理的硬件實現(xiàn)等；下篇是統(tǒng)計數(shù)字信號處理的內(nèi)容，包括平穩(wěn)隨機信號的基本概念、經(jīng)典功率譜估計、參數(shù)模型功率譜估計、維納濾波器及自適應(yīng)濾波器等。

在數(shù)字化的信息社會，作為其基礎(chǔ)理論之一的數(shù)字信號處理的重要性是不言而喻的，其顯著標(biāo)志是國內(nèi)外高校中開設(shè)該課程的專業(yè)越來越多。
本書是筆者在清華大學(xué)為研究生開設(shè)數(shù)字信號處理課程所使用的教材。本書第一版出版于1997年，爾后不斷修改，直至如今奉獻(xiàn)給讀者的第四版。修改的原因主要有兩點: 一是數(shù)字信號處理的理論在不斷發(fā)展；二是使用本書的老師和同學(xué)在過去的25年里不斷給筆者反饋意見和建議。我深深地感謝這些老師和同學(xué)們，他們的意見和建議是我不斷完成新版的最大動力。
再版后的本書力求在詳盡論述數(shù)字信號處理基礎(chǔ)理論的同時，更多地反映該學(xué)科的新進(jìn)展，同時，在內(nèi)容的安排上也更多地考慮如何有利于教學(xué)和讀者的自學(xué)。為此，相對于第三版，本書在章節(jié)安排和內(nèi)容選取乃至一些論述的細(xì)節(jié)上都做了較大的改動。
數(shù)字信號處理的理論非常豐富。筆者認(rèn)為，其理論總體上可以分為三大部分，即經(jīng)典數(shù)字信號處理(classical digital signal processing)、統(tǒng)計(statistical)數(shù)字信號處理和現(xiàn)代(modern或advanced)數(shù)字信號處理。經(jīng)典數(shù)字信號處理包括離散時間信號和離散時間系統(tǒng)分析、Z變換、DFT、FFT、IIR和FIR及一些特殊形式的濾波器設(shè)計、有限字長問題及數(shù)字信號處理的實現(xiàn)等。經(jīng)典的內(nèi)容自然是重要的和相對成熟的。本書把這一部分內(nèi)容列為上篇，即第1～11章。統(tǒng)計數(shù)字信號處理研究的對象是隨機信號。我們在自然界所遇到的物理信號都是隨機的，所以研究隨機信號的分析和處理是非常重要的。對這一類信號研究的方法主要是統(tǒng)計的方法，或估計的方法，其內(nèi)容包括隨機信號的描述、平穩(wěn)隨機信號、自相關(guān)函數(shù)的估計、經(jīng)典功率譜估計和現(xiàn)代功率譜估計、維納濾波和自適應(yīng)濾波等。本書將這些內(nèi)容列為下篇，即第12～16章。
現(xiàn)代數(shù)字信號處理的現(xiàn)代一詞比較模糊，理論上說應(yīng)該是新內(nèi)容，但不同的教科書賦予其不同的內(nèi)容。例如，基于參數(shù)模型的功率譜估計都稱為現(xiàn)代功率譜估計，維納濾波器和自適應(yīng)濾波器也稱為現(xiàn)代濾波器。此處所說的現(xiàn)代信號處理指的是非平穩(wěn)信號分析和處理，主要內(nèi)容包括時頻聯(lián)合分析、濾波器組、小波變換及壓縮感知等。筆者已將這一部分內(nèi)容放在了拙著《現(xiàn)代信號處理教程》(清華大學(xué)出版社，第二版，2015年)中。
盡管數(shù)字信號處理的理論異常豐富，但它有兩個核心的內(nèi)容，即信號和系統(tǒng)，它們各自又包含時域和頻域兩方面。因此，再版后本書的前4章緊緊圍繞著信號的時域系統(tǒng)的時域信號的頻域及系統(tǒng)的頻域四大板塊展開了詳細(xì)和深入的討論。這4章共包括48小節(jié)，近100道例題，110多道習(xí)題和30多個MATLAB文件。筆者所有的這些努力都是希望讀者能更快、更好地掌握數(shù)字信號處理中最重要也是最基礎(chǔ)的內(nèi)容。
第1章介紹離散時間信號的基本概念，包括典型離散信號及其運算、信號分類、噪聲、相關(guān)函數(shù)的定義及應(yīng)用、信號時域分析、信號頻域分析的基本概念及信號空間等。
數(shù)字信號處理理論、算法與實現(xiàn)（第四版）前言第2章介紹離散時間系統(tǒng)的基本概念，包括系統(tǒng)的描述、輸入輸出關(guān)系、系統(tǒng)的屬性及差分方程的求解。Z變換是離散時間系統(tǒng)分析與綜合的重要工具，本章給出了Z變換的定義、收斂域、性質(zhì)、應(yīng)用及系統(tǒng)的信號流圖。
第3章討論離散時間信號的頻域分析，核心內(nèi)容是離散時間信號傅里葉變換(DTFT)和離散傅里葉變換(DFT)，并就其中的基本問題(如信號截短、周期卷積、分辨率、時寬帶寬積及DFT對FT的近似等問題)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。本章最后介紹了信號處理中的另一個基本變換，即希爾伯特變換。
第4章是離散時間系統(tǒng)的頻域分析，包括系統(tǒng)頻率響應(yīng)、轉(zhuǎn)移函數(shù)、極零分析、線性相位、全通系統(tǒng)、最小相位系統(tǒng)、譜分解及離散系統(tǒng)的Lattice結(jié)構(gòu)等。
第5章詳細(xì)介紹了快速傅里葉變換(FFT)的各種算法，包括基2FFT算法、分裂基算法及頻域細(xì)化的CZT算法。最后介紹了Goertzel 算法，該算法在雙音多頻(DTMF)信號的快速準(zhǔn)確檢測中獲得了廣泛應(yīng)用。
第6、7兩章集中討論數(shù)字濾波器的設(shè)計問題。前者討論IIR濾波器的設(shè)計，后者討論FIR濾波器的設(shè)計，并簡要介紹了一些特殊形式濾波器的設(shè)計問題。
正交變換的概念在數(shù)字信號處理中具有重要作用，因此第8章對其進(jìn)行了詳細(xì)的討論，其重點是在語音和圖像中廣泛應(yīng)用的離散余弦變換(DCT)。為使讀者了解這些正交變換的應(yīng)用，還增加了圖像壓縮的內(nèi)容。
前8章系統(tǒng)地討論了有關(guān)信號處理理論，在此基礎(chǔ)上，選擇了信號處理中的7個典型算法在第9章給予介紹，目的是讓讀者了解和掌握更多的信號處理的內(nèi)容以及它們應(yīng)用的背景。這些算法是: 信號的抽取與插值、信號的子帶分解、調(diào)制與解調(diào)、反卷積、奇異值分解、獨立分量分析及同態(tài)濾波等。它們有的是經(jīng)典內(nèi)容，有的是近20年來新發(fā)展的內(nèi)容。
第10章是關(guān)于數(shù)字信號處理中有限字長問題。盡管使用高精度的A/D轉(zhuǎn)換器可以大大減輕有限字長所帶來的誤差及其影響，但是，有限字長問題畢竟是數(shù)字信號處理中的基本問題，特別是當(dāng)用硬件來具體實現(xiàn)一個數(shù)字系統(tǒng)時，掌握這些誤差的行為、了解它們對系統(tǒng)的影響是每一位設(shè)計者所必須考慮的。
第11章以美國TI公司的TMS320系列DSP為例介紹了DSP芯片的特點及應(yīng)用，同時還介紹了FPGA在信號處理中的優(yōu)勢。
下篇的第12～16章討論隨機信號的統(tǒng)計處理。第12章主要討論了平穩(wěn)隨機信號的定義、性質(zhì)、描述及通過線性系統(tǒng)的行為。第13章主要討論經(jīng)典功率譜估計問題，包括自相關(guān)函數(shù)的估計、功率譜估計的周期圖法與自相關(guān)法、估計的性能及改進(jìn)方法，并介紹了短時傅里葉變換�，F(xiàn)代功率譜估計是近40年來信號處理學(xué)科中最為活躍的內(nèi)容之一，因此第14章討論了這一領(lǐng)域的主要內(nèi)容，即參數(shù)模型法，包括AR、MA及ARMA模型，還簡要介紹了非參數(shù)模型法，如最小方差方法、基于特征值分解的譜估計方法。第15章討論維納濾波器。維納濾波器已經(jīng)有60多年的歷史了，但它是所有現(xiàn)代濾波器(自適應(yīng)濾波器、卡爾曼濾波器)的基礎(chǔ)，并在持續(xù)應(yīng)用。第16章重點討論了LMS和RLS兩種自適應(yīng)濾波器，并介紹了它們的應(yīng)用。
MATLAB是學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)字信號處理的一個極好的工具。因此，本書1.11節(jié)簡要介紹了MATLAB的功能，在各章(第10、11章除外)的最后一節(jié)都對該章所涉及的MATLAB文件給予了說明，并給出了使用的具體實例。通過MATLAB的應(yīng)用，讀者可以掌握應(yīng)用MATLAB實現(xiàn)信號處理的方法，同時更深入地理解數(shù)字信號處理的理論。
本書在清華大學(xué)出版社云平臺文泉云盤上附配了一些資源，包括100多個用MATLAB程序編寫的m文件、一些數(shù)據(jù)文件和做習(xí)題時所需的文獻(xiàn)。獲取方法見本書附錄。
本書內(nèi)容豐富，既包含了經(jīng)典數(shù)字信號處理和統(tǒng)計數(shù)字信號處理中的主要內(nèi)容，也包含了部分前沿內(nèi)容；作者在編寫過程中注重理論和應(yīng)用相結(jié)合，特別注重應(yīng)用MATLAB來解決理論和算法的實現(xiàn)問題。通過本書的學(xué)習(xí)，讀者可以掌握數(shù)字信號處理的主要內(nèi)容。
本書定位于理工科的研究生教材，也可供從事數(shù)字信號處理研究與應(yīng)用的廣大科技人員學(xué)習(xí)與參考。
筆者在授課時，講完第1～14章共需48學(xué)時，因此，第15、16兩章只是給以簡要的介紹，更詳細(xì)的講授放在了隨機信號的統(tǒng)計處理(現(xiàn)在的課程名稱是現(xiàn)代數(shù)字信號處理)課程中。建議老師們在使用本書作為教材時，根據(jù)自己的學(xué)時、專業(yè)需要及選課學(xué)生情況等因素，選取要講授的內(nèi)容。
根據(jù)清華大學(xué)出版社的建議，本書第一篇的第1～8章及第11章即將單獨成書《數(shù)字信號處理》，定位于本科生教材。
作者在編寫本書和承擔(dān)清華大學(xué)研究生公共課數(shù)字信號處理的過程中得到了清華大學(xué)研究生院、生物醫(yī)學(xué)工程系的關(guān)心與支持，在此表示衷心的感謝！
清華大學(xué)張旭東教授審閱了本書的第15、16章，并提出了很多非常有益的建議。在此對張旭東教授表示衷心的感謝！
黃悅、梁文軒、肖憲波三位博士編寫了3.11節(jié)，他們從自己的學(xué)術(shù)角度舉例介紹了信號頻域分析的應(yīng)用。張輝博士編寫了11.4節(jié)。在此向這4位博士表示衷心的感謝！
在本書第一～四版的編著過程中，許燕、耿新玲、朱莉、汪夢蝶、張戈亮、王俊峰、勞長安、李曉娟、肖智魁、洪波、梁作清、丁輝、丁海艷、柳銀、劉少穎、黃惠芳、趙龍蓮、郭曉蓮、朱常芳、彭美然、董曉霞和王新增等在協(xié)助本書習(xí)題和計算機程序的編寫、繪圖以及資料搜集等方面都做了大量的工作，在此一并表示感謝！
在編著本書及前3版的過程中，重點參考了［Pro14］、［Opp10］及［Mit01］這三部經(jīng)典的數(shù)字信號處理教材。在此向這3部教材的第一作者Prof. John G. Proakis、Prof. Alan V. Oppenheim及Prof. Sanjit K. Mitra致以最衷心的感謝！
感謝夫人郭慶華50多年的陪伴、關(guān)心及鼎力支持！
限于作者的水平，不妥及錯誤之處在所難免，懇切希望讀者給予批評指正。

作者
2023年6月

緒論1
0.1數(shù)字信號處理的理論1
0.2數(shù)字信號處理的實現(xiàn)3
0.3數(shù)字信號處理的應(yīng)用4
0.4關(guān)于數(shù)字信號處理的學(xué)習(xí)4
上篇經(jīng)典數(shù)字信號處理
第1章離散時間信號9
1.1關(guān)于信號9
1.2典型連續(xù)時間信號14
1.3典型離散時間信號19
1.4離散時間信號的運算23
1.5信號的分類28
1.6噪聲31
1.7確定性信號的相關(guān)函數(shù)32
1.7.1相關(guān)函數(shù)的定義34
1.7.2相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)36
1.7.3相關(guān)函數(shù)的應(yīng)用36
1.8信號的時域分析38
1.9信號的頻域分析40
1.10信號空間的基本概念45
1.11關(guān)于MATLAB48
1.12與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件50
小結(jié)56
習(xí)題與上機練習(xí)57第2章離散時間系統(tǒng)及Z變換62
2.1離散時間系統(tǒng)的基本概念62
2.2離散時間系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系68
2.3差分方程的時域求解73
目錄數(shù)字信號處理理論、算法與實現(xiàn)（第四版）
2.4單位抽樣響應(yīng)的時域求解81
2.5Z變換的定義82
2.6Z變換的收斂域85
2.7Z變換的性質(zhì)90
2.8逆Z變換97
2.9離散時間系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)101
2.10用Z變換求解差分方程102
2.11LSI系統(tǒng)的信號流圖與結(jié)構(gòu)104
2.12與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件109
小結(jié)112
習(xí)題與上機練習(xí)112第3章離散時間信號的頻域分析117
3.1連續(xù)時間信號的傅里葉變換118
3.1.1連續(xù)周期信號的傅里葉級數(shù)118
3.1.2連續(xù)非周期信號的傅里葉變換119
3.1.3傅里葉級數(shù)和傅里葉變換的區(qū)別與聯(lián)系121
3.1.4關(guān)于傅里葉變換的進(jìn)一步解釋124
3.2離散時間信號的傅里葉變換(DTFT)125
3.2.1DTFT的定義125
3.2.2DTFT的性質(zhì)127
3.2.3關(guān)于DTFT存在的條件132
3.2.4一些典型信號的DTFT134
3.2.5信號截短對DTFT的影響137
3.3連續(xù)時間信號的抽樣141
3.3.1抽樣定理141
3.3.2信號的重建144
3.4離散時間周期信號的傅里葉級數(shù)145
3.5離散傅里葉變換(DFT)147
3.5.1DFT的定義147
3.5.2DFT導(dǎo)出的圖形解釋148
3.5.3DFT與DTFT及Z變換的關(guān)系150
3.5.4DFT的性質(zhì)151
3.6用DFT計算線性卷積156
3.6.1用DFT計算線性卷積的方法和步驟156
3.6.2長序列卷積的計算158
3.7與DFT有關(guān)的幾個問題159
3.7.1頻率分辨率及DFT參數(shù)的選擇159
3.7.2補零問題163
3.7.3DFT對FT的近似164
3.8關(guān)于正弦信號抽樣的說明169
3.9二維傅里葉變換171
3.10希爾伯特變換177
3.10.1連續(xù)時間信號的希爾伯特變換177
3.10.2離散時間信號的希爾伯特變換180
3.10.3希爾伯特變換的性質(zhì)181
3.11信號頻域分析應(yīng)用舉例182
3.11.1物理上存在的傅里葉變換器磁共振成像原理簡介182
3.11.2淺談傅里葉變換在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用184
3.11.3數(shù)字助聽器中的移頻算法186
3.12與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件189
小結(jié)193
習(xí)題與上機練習(xí)193第4章離散時間系統(tǒng)的頻域分析199
4.1LSI系統(tǒng)的頻率響應(yīng)199
4.2濾波的概念201
4.3LSI系統(tǒng)的極零分析202
4.4LSI系統(tǒng)的相頻響應(yīng)211
4.5FIR系統(tǒng)的線性相位特性214
4.6具有線性相位特性的FIR系統(tǒng)的零點分布217
4.7全通系統(tǒng)219
4.8最小相位系統(tǒng)222
4.9譜分解226
4.10FIR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步討論228
4.11LSI系統(tǒng)的Lattice結(jié)構(gòu)230
4.12與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件237
小結(jié)242
習(xí)題與上機練習(xí)243第5章快速傅里葉變換247
5.1概述247
5.2時間抽取(DIT)基2 FFT算法249
5.2.1算法的推導(dǎo)249
5.2.2算法的討論251
5.3頻率抽取(DIF)基2 FFT算法254
5.4進(jìn)一步減少運算量的措施256
5.4.1多類蝶形單元運算256
5.4.2W因子的生成257
5.4.3實輸入數(shù)據(jù)時的FFT算法258
5.5基4算法與分裂基算法258
5.5.1頻率抽取基4 FFT算法258
5.5.2分裂基算法259
5.6線性調(diào)頻Z變換（CZT）265
5.6.1CZT的定義265
5.6.2CZT的計算方法267
5.7Goertzel算法268
5.8與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件273
小結(jié)275
習(xí)題與上機練習(xí)276第6章無限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器設(shè)計278
6.1濾波器的基本概念278
6.1.1濾波器的分類278
6.1.2濾波器的技術(shù)要求280
6.2模擬低通濾波器的設(shè)計282
6.2.1概述282
6.2.2巴特沃思模擬低通濾波器的設(shè)計283
6.2.3切比雪夫Ⅰ型模擬低通濾波器的設(shè)計286
6.3模擬高通、帶通及帶阻濾波器的設(shè)計291
6.3.1模擬高通濾波器的設(shè)計292
6.3.2模擬帶通濾波器的設(shè)計293
6.3.3模擬帶阻濾波器的設(shè)計295
6.4用沖激響應(yīng)不變法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器297
6.5用雙線性Z變換法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器300
6.6數(shù)字高通、帶通及帶阻濾波器的設(shè)計304
6.7與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件308
小結(jié)312
習(xí)題與上機練習(xí)313第7章有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器設(shè)計315
7.1FIR數(shù)字濾波器設(shè)計的窗函數(shù)法315
7.2窗函數(shù)323
7.3FIR數(shù)字濾波器設(shè)計的切比雪夫逼近法327
7.3.1切比雪夫最佳一致逼近原理328
7.3.2利用切比雪夫逼近理論設(shè)計FIR數(shù)字濾波器328
7.3.3誤差函數(shù)E()的極值特性332
7.3.4線性相位FIR數(shù)字濾波器4種形式的統(tǒng)一表示335
7.3.5設(shè)計舉例338
7.4濾波器階次的估計341
7.5平均與平滑濾波器342
7.6梳狀濾波器344
7.7濾波器設(shè)計小結(jié)346
7.8與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件347
小結(jié)353
習(xí)題與上機練習(xí)353第8章信號處理中常用的正交變換356
8.1希爾伯特空間中的正交變換356
8.1.1信號的正交分解356
8.1.2正交變換的性質(zhì)359
8.1.3正交變換的種類360
8.2KL變換361
8.3離散余弦變換(DCT)與離散正弦變換(DST)364
8.3.1DCT的定義364
8.3.2DCT和KL變換的關(guān)系365
8.3.3DST簡介367
8.3.4DCT及DST定義的導(dǎo)出369
8.4DCT的快速算法371
8.5圖像壓縮簡介372
8.5.1圖像的基本概念373
8.5.2圖像壓縮的基本概念374
8.5.3圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)簡介380
8.6重疊正交變換382
8.7與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件385
小結(jié)387
習(xí)題與上機練習(xí)387第9章信號處理中的若干典型算法390
9.1信號的抽取與插值390
9.1.1信號的抽取391
9.1.2信號的插值394
9.1.3抽取與插值相結(jié)合的抽樣率轉(zhuǎn)換396
9.2信號的子帶分解及濾波器組的基本概念400
9.3窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)404
9.3.1窄帶信號404
9.3.2信號的調(diào)制與解調(diào)407
9.3.3窄帶信號的抽樣410
9.4逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識411
9.5奇異值分解415
9.6獨立分量分析簡介419
9.7倒譜及同態(tài)濾波的概念與應(yīng)用422
9.8與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件427
小結(jié)432
習(xí)題與上機練習(xí)432第10章數(shù)字信號處理中有限字長影響的統(tǒng)計分析435
10.1量化誤差的統(tǒng)計分析436
10.2量化誤差通過LSI系統(tǒng)的統(tǒng)計分析439
10.3IIR系統(tǒng)系數(shù)量化對系統(tǒng)性能的影響441
10.4FIR系統(tǒng)系數(shù)量化對系統(tǒng)性能的影響444
10.5乘法運算舍入誤差對系統(tǒng)性能影響的統(tǒng)計分析446
10.5.1IIR系統(tǒng)中的極限環(huán)振蕩現(xiàn)象446
10.5.2IIR系統(tǒng)中乘法運算舍入誤差的統(tǒng)計分析447
10.5.3FIR系統(tǒng)中乘法運算舍入誤差的統(tǒng)計分析452
10.6DFT運算中舍入誤差的統(tǒng)計分析453
小結(jié)454
習(xí)題與上機練習(xí)454第11章數(shù)字信號處理的硬件實現(xiàn)456
11.1DSP微處理器概述456
11.1.1DSP處理器在結(jié)構(gòu)上的主要特點457
11.1.2DSP處理器的發(fā)展趨勢460
11.2評價DSP性能的幾個主要指標(biāo)461
11.3TI DSP產(chǎn)品的路線圖462
11.3.1TI公司早期的DSP產(chǎn)品463
11.3.2TI DSP的主流產(chǎn)品463
11.3.3TI公司近十年的DSP產(chǎn)品466
11.4基于FPGA的數(shù)字信號處理系統(tǒng)467
小結(jié)470
下篇統(tǒng)計數(shù)字信號處理
第12章平穩(wěn)隨機信號473
12.1隨機信號及其特征描述473
12.1.1隨機變量473
12.1.2隨機信號及其特征的描述477
12.2平穩(wěn)隨機信號描述480
12.2.1平穩(wěn)隨機信號的定義480
12.2.2平穩(wěn)隨機信號的自相關(guān)函數(shù)481
12.2.3平穩(wěn)隨機信號的功率譜483
12.2.4一階馬爾可夫過程485
12.3平穩(wěn)隨機信號通過線性系統(tǒng)486
12.4平穩(wěn)隨機信號的各態(tài)遍歷性489
12.5信號處理中的最小平方估計問題494
12.5.1確定性信號處理中的最小平方問題494
12.5.2隨機信號參數(shù)的最小均方估計496
12.6估計質(zhì)量的評價497
12.7功率譜估計概述498
12.8與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件501
小結(jié)503
習(xí)題與上機練習(xí)504第13章經(jīng)典功率譜估計507
13.1自相關(guān)函數(shù)的估計507
13.1.1自相關(guān)函數(shù)的直接估計507
13.1.2自相關(guān)函數(shù)的快速計算511
13.2經(jīng)典功率譜估計的基本方法512
13.2.1直接法512
13.2.2間接法513
13.2.3直接法和間接法的關(guān)系513
13.3直接法和間接法估計的質(zhì)量516
13.3.1M=N-1時的估計質(zhì)量516
13.3.2M13.4直接法估計的改進(jìn)522
13.4.1Bartlett法523
13.4.2Welch法524
13.4.3Nuttall法526
13.5經(jīng)典功率譜估計算法性能的比較527
13.6短時傅里葉變換529
13.7與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件533
小結(jié)535
習(xí)題與上機練習(xí)535第14章現(xiàn)代功率譜估計537
14.1平穩(wěn)隨機信號的參數(shù)模型537
14.2AR模型的正則方程與參數(shù)計算539
14.3AR模型功率譜估計的性質(zhì)及階次的選擇545
14.3.1AR模型功率譜估計的性質(zhì)545
14.3.2AR模型階次的選擇550
14.4AR模型的穩(wěn)定性及對信號建模問題的討論551
14.4.1AR模型的穩(wěn)定性551
14.4.2關(guān)于信號建模問題的討論554
14.5關(guān)于線性預(yù)測的進(jìn)一步討論558
14.6AR模型系數(shù)的求解算法562
14.6.1自相關(guān)法563
14.6.2Burg算法564
14.6.3改進(jìn)的協(xié)方差方法566
14.7MA模型及功率譜估計568
14.7.1MA模型及其正則方程568
147.2MA模型參數(shù)的求解方法569
14.8ARMA模型及功率譜估計571
14.9最小方差功率譜估計(MVSE)573
14.10基于矩陣特征分解的頻率估計及功率譜估計576
14.10.1相關(guān)陣的特征分解576
14.10.2基于信號子空間的頻率估計及功率譜估計577
14.10.3基于噪聲子空間的頻率估計及功率譜估計577
14.10.4信號與噪聲子空間維數(shù)的估計582
14.11現(xiàn)代功率譜估計各種算法性能的比較582
14.12與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件585
小結(jié)588
習(xí)題與上機練習(xí)589第15章維納濾波器592
15.1前言592
15.2平穩(wěn)隨機信號的線性最小均方濾波592
15.3FIR維納濾波器594
15.4IIR維納濾波器597
15.5非因果維納濾波器601
15.6與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件603
小結(jié)604
習(xí)題與上機練習(xí)604第16章自適應(yīng)濾波器606
16.1前言606
16.2誤差性能曲面及最陡下降法607
16.2.1誤差性能曲面608
16.2.2最陡下降法609
16.3LMS算法610
16.3.1LMS算法的導(dǎo)出610
16.3.2LMS算法的性能分析612
16.3.3改進(jìn)的LMS算法617
16.4RLS算法619
16.4.1RLS算法的導(dǎo)出620
16.4.2RLS算法性能分析622
16.5自適應(yīng)濾波器的應(yīng)用623
16.5.1系統(tǒng)辨識624
16.5.2自適應(yīng)噪聲抵消627
16.5.3自適應(yīng)預(yù)測628
16.5.4通道的自適應(yīng)均衡630
16.6與本章內(nèi)容有關(guān)的MATLAB文件633
小結(jié)637
習(xí)題與上機練習(xí)637附錄本書所附資源640索引641參考文獻(xiàn)646

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