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数字信号处理——理论与应用(第4版) 版权信息
- ISBN：9787564196011
- 条形码：9787564196011 ; 978-7-5641-9601-1
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
数字信号处理——理论与应用(第4版) 内容简介
随着半导体集成电路和计算机技术的迅速发展，数字信号处理的理论和技术已经应用到社会的各个方面，成为整个数字化技术的基础，“数字信号处理”也成为电子信息、通信、自动控制、机电、生物医学工程等本科专业的必修课程。如何针对本科专业特点，深入浅出地介绍数字信号处理基础理论，透彻地分析其中的物理概念，做到理论联系实际是很好具有挑战性的。本书系统地介绍了数字信号处理的基础理论、基本算法和基本应用。本书第四版是在第三版教材的基础上修订而成，主要修订内容如下：（1）绪论部分在介绍典型数字信号处理系统结构的基础上补充了一个人机语音交互系统实例来简要说明各部分的具体实现，以利于读者更全面地了解和认识一个DSP系统的结构和实现方法。（2）第2章短时傅里叶变换分析部分补充说明了频率分辨率的相关内容，介绍了短时窗长度和频率分辨率的关系，使读者明确短时频谱上可分辨的频率分量很小间隔与短时窗的关系。（3）第3章对时间分辨率和频率分辨率关系与协调小节的内容进行了调整，补充了短时窗重叠移位法的介绍，以使读者了解在具体的工程应用系统中是如何真正有效协调分辨率矛盾的。（4）每一章后增加了思考题，包括基本概念和基础理论思考题、理论与实验分析思考题两种类型。前者主要涉及教学内容中的核心知识，使读者通过思考分析巩固所学内容。后者着重于所学理论知识的拓展分析与应用，使读者通过对具体问题的深入分析来拓展知识的深度和宽度，尝试针对一些实际问题提出解决方案并实验分析。（5）第3章和第5章分别补充了工程性实验： “OFDM声波近场通信系统设计与实现”和“说话人性别识别系统设计与实现”。工程性实验以具体应用场景需求为目标设计实际应用系统，相对一般实验增加了难度和复杂度，但所需主要理论知识仍然是教材内容，目的是锻炼理论知识的工程实践应用能力。（6）附录B补充介绍了如何运用工具软件FDATool设计数字滤波器的内容。
数字信号处理——理论与应用(第4版) 目录
绪论
思考题
1 离散时间信号与系统
1.1 连续时间信号的采样与量化
1.1.1 连续时间信号的采样
1.1.2 采样前后频谱的变化
1.1.3 量化
1.1.4 从采样信号恢复连续时间信号
1.2 离散时间信号——序列
1.2.1 典型序列
1.2.2 周期序列
1.2.3 序列的运算
1.2.4 线性卷积
1.2.5 序列的分解
1.2.6 序列的能量
1.2.7 多维序列
1.3 离散时间系统
1.3.1 离散时间系统的类型
1.3.2 离散时间系统的描述
1.4 Z变换
1.4.1 Z变换的定义及其收敛域
1.4.2 典型序列的Z变换
1.4.3 逆Z变换
1.4.4 Z变换的性质
1.4.5 Z变换与拉普拉斯变换的关系
1.5 离散时间系统的Z变换分析法
1.5.1 系统函数
1.5.2 逆系统
1.5.3 因果稳定系统的Z变换分析
1.5.4 离散时间系统的信号流图描述
1.6 奇偶序列分解的应用
1.6.1 人脸图像合成
1.6.2 双胞胎人脸识别
1.7 本章小结
思考题
习题
实验离散时间信号与系统分析
2 傅立叶变换与频谱分析
2.1 离散时间信号的傅立叶变换
2.1.1 离散时间信号的傅立叶变换的定义
2.1.2 离散时间信号的傅立叶反变换
2.1.3 离散时间信号的傅立叶变换与Z变换的关系
2.2 离散时间信号的傅立叶变换的特性
2.2.1 对称特性
2.2.2 周期特性
2.2.3 线性特性
2.2.4 卷积特性
2.2.5 帕斯维尔定理
2.3 线性移不变系统的频率响应
2.4 系统函数零极点与频率响应的关系
2.5 离散信号频谱与模拟信号频谱之间的关系
2.5.1 模拟信号的傅立叶变换
2.5.2 离散时间傅立叶变换的导出
2.5.3 DTFT与FT的关系
2.6 频谱分析及应用
2.6.1 信号频谱的基本特征
2.6.2 系统频谱的基本特性
2.6.3 信号调制与解调
2.6.4 语音合成
2.6.5 图像增强
2.7 短时傅立叶变换分析
2.7.1 短时傅立叶变换的定义
2.7.2 短时傅立叶变换的特性
2.7.3 短时频谱的一种表示
2.8 本章小结
思考题
习题
实验 离散信号频谱分析与应用
3 离散傅立叶变换与快速算法
3.1 周期信号的离散傅立叶级数表示
3.1.1 离散傅立叶级数
3.1.2 周期卷积
3.2 离散傅立叶变换
3.2.1 离散傅立叶变换的定义
3.2.2 离散傅立叶反变换
3.3 离散傅立叶变换的特性
3.3.1 有限长特性与频域采样定理
3.3.2 循环卷积特性
3.4 频率分辨率与时间分辨率
3.4.1 频率分辨率
3.4.2 时间分辨率
3.4.3 频率分辨率与时间分辨率的关系与协调
3.5 快速傅立叶变换
3.5.1 基于时选的快速傅立叶变换
3.5.2 基于频选的快速傅立叶变换
3.5.3 同址计算问题
3.5.4 离散傅立叶反变换的快速计算
3.6 离散傅立叶变换的应用
3.6.1 信号去噪
3.6.2 语音识别
3.6.3 图像纹理处理
3.6.4 利用FFr计算线性卷积
3.7 本章小结
思考题
习题
实验 基于DFT的信号识别系统
实验 (工程性)OFDM声波通信系统设计与实现
4 无限脉冲响应数字滤波器设计
4.1 数字滤波器的性能指标
4.2 IIR数字滤波器的结构
4.2.1 直接Ⅰ型
4.2.2 直接Ⅱ型
4.2.3 级联型
4.2.4 并联型
4.2.5 全通滤波器
4.3 模拟滤波器的特性
4.3.1 巴特沃兹滤波器
4.3.2 切比雪夫滤波器
4.3.3 椭圆滤波器
4.4 模拟滤波器到数字滤波器的转换
4.4.1 脉冲响应不变法
4.4.2 双线性变换法
4.5 IIR数字滤波器设计的频率变换方法
4.5.1 模拟低通滤波器到各种数字滤波器的变换
4.5.2 数字低通滤波器到其他滤波器的变换
4.6 IIR数字滤波器的实现与系数量化效应
4.6.1 IIR数字滤波器的实现
4.6.2 系数量化效应
4.7 IIR数字滤波器的应用
4.7.1 脑电信号自发节律的提取
4.7.2 DTMF双音频信号的合成
4.8 本章小结
思考题
习题
实验 IIR数字滤波器的设计
5 有限脉冲响应数字滤波器设计
5.1 FIR数字滤波器的特点
5.1.1 基本特点
5.1.2 线性相位特点
5.1.3 线性相位FIR数字滤波器的实现条件
5.2 窗函数设计法
5.2.1 窗函数设计法原理
5.2.2 理想低通滤波器
5.2.3 矩形窗的设计特性
5.2.4 汉宁窗的设计特性
5.2.5 哈明窗的设计特性
5.2.6 布莱克曼窗的设计特性
5.2.7 凯泽窗的设计特性
5.2.8 窗函数设计法的进一步分析
5.3 利用凯泽窗设计FIR数字滤波器
5.3.1 低通滤波器设计
5.3.2 带通滤波器设计
5.3.3 高通滤波器设计
5.3.4 带阻滤波器设计
5.4 频率取样设计法
5.4.1 频率取样设计法原理
5
思考题
1 离散时间信号与系统
1.1 连续时间信号的采样与量化
1.1.1 连续时间信号的采样
1.1.2 采样前后频谱的变化
1.1.3 量化
1.1.4 从采样信号恢复连续时间信号
1.2 离散时间信号——序列
1.2.1 典型序列
1.2.2 周期序列
1.2.3 序列的运算
1.2.4 线性卷积
1.2.5 序列的分解
1.2.6 序列的能量
1.2.7 多维序列
1.3 离散时间系统
1.3.1 离散时间系统的类型
1.3.2 离散时间系统的描述
1.4 Z变换
1.4.1 Z变换的定义及其收敛域
1.4.2 典型序列的Z变换
1.4.3 逆Z变换
1.4.4 Z变换的性质
1.4.5 Z变换与拉普拉斯变换的关系
1.5 离散时间系统的Z变换分析法
1.5.1 系统函数
1.5.2 逆系统
1.5.3 因果稳定系统的Z变换分析
1.5.4 离散时间系统的信号流图描述
1.6 奇偶序列分解的应用
1.6.1 人脸图像合成
1.6.2 双胞胎人脸识别
1.7 本章小结
思考题
习题
实验离散时间信号与系统分析
2 傅立叶变换与频谱分析
2.1 离散时间信号的傅立叶变换
2.1.1 离散时间信号的傅立叶变换的定义
2.1.2 离散时间信号的傅立叶反变换
2.1.3 离散时间信号的傅立叶变换与Z变换的关系
2.2 离散时间信号的傅立叶变换的特性
2.2.1 对称特性
2.2.2 周期特性
2.2.3 线性特性
2.2.4 卷积特性
2.2.5 帕斯维尔定理
2.3 线性移不变系统的频率响应
2.4 系统函数零极点与频率响应的关系
2.5 离散信号频谱与模拟信号频谱之间的关系
2.5.1 模拟信号的傅立叶变换
2.5.2 离散时间傅立叶变换的导出
2.5.3 DTFT与FT的关系
2.6 频谱分析及应用
2.6.1 信号频谱的基本特征
2.6.2 系统频谱的基本特性
2.6.3 信号调制与解调
2.6.4 语音合成
2.6.5 图像增强
2.7 短时傅立叶变换分析
2.7.1 短时傅立叶变换的定义
2.7.2 短时傅立叶变换的特性
2.7.3 短时频谱的一种表示
2.8 本章小结
思考题
习题
实验 离散信号频谱分析与应用
3 离散傅立叶变换与快速算法
3.1 周期信号的离散傅立叶级数表示
3.1.1 离散傅立叶级数
3.1.2 周期卷积
3.2 离散傅立叶变换
3.2.1 离散傅立叶变换的定义
3.2.2 离散傅立叶反变换
3.3 离散傅立叶变换的特性
3.3.1 有限长特性与频域采样定理
3.3.2 循环卷积特性
3.4 频率分辨率与时间分辨率
3.4.1 频率分辨率
3.4.2 时间分辨率
3.4.3 频率分辨率与时间分辨率的关系与协调
3.5 快速傅立叶变换
3.5.1 基于时选的快速傅立叶变换
3.5.2 基于频选的快速傅立叶变换
3.5.3 同址计算问题
3.5.4 离散傅立叶反变换的快速计算
3.6 离散傅立叶变换的应用
3.6.1 信号去噪
3.6.2 语音识别
3.6.3 图像纹理处理
3.6.4 利用FFr计算线性卷积
3.7 本章小结
思考题
习题
实验 基于DFT的信号识别系统
实验 (工程性)OFDM声波通信系统设计与实现
4 无限脉冲响应数字滤波器设计
4.1 数字滤波器的性能指标
4.2 IIR数字滤波器的结构
4.2.1 直接Ⅰ型
4.2.2 直接Ⅱ型
4.2.3 级联型
4.2.4 并联型
4.2.5 全通滤波器
4.3 模拟滤波器的特性
4.3.1 巴特沃兹滤波器
4.3.2 切比雪夫滤波器
4.3.3 椭圆滤波器
4.4 模拟滤波器到数字滤波器的转换
4.4.1 脉冲响应不变法
4.4.2 双线性变换法
4.5 IIR数字滤波器设计的频率变换方法
4.5.1 模拟低通滤波器到各种数字滤波器的变换
4.5.2 数字低通滤波器到其他滤波器的变换
4.6 IIR数字滤波器的实现与系数量化效应
4.6.1 IIR数字滤波器的实现
4.6.2 系数量化效应
4.7 IIR数字滤波器的应用
4.7.1 脑电信号自发节律的提取
4.7.2 DTMF双音频信号的合成
4.8 本章小结
思考题
习题
实验 IIR数字滤波器的设计
5 有限脉冲响应数字滤波器设计
5.1 FIR数字滤波器的特点
5.1.1 基本特点
5.1.2 线性相位特点
5.1.3 线性相位FIR数字滤波器的实现条件
5.2 窗函数设计法
5.2.1 窗函数设计法原理
5.2.2 理想低通滤波器
5.2.3 矩形窗的设计特性
5.2.4 汉宁窗的设计特性
5.2.5 哈明窗的设计特性
5.2.6 布莱克曼窗的设计特性
5.2.7 凯泽窗的设计特性
5.2.8 窗函数设计法的进一步分析
5.3 利用凯泽窗设计FIR数字滤波器
5.3.1 低通滤波器设计
5.3.2 带通滤波器设计
5.3.3 高通滤波器设计
5.3.4 带阻滤波器设计
5.4 频率取样设计法
5.4.1 频率取样设计法原理
5
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