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目录1

第1章 数字信号处理概述1

1.1 信号与系统2

1.2 数字信号处理系统2

1.2.1 模数和数模转换2

1.2.2 数字信号及其频谱7

1.2.3 数字信号处理7

1.3 数字信号处理的发展7

1.4 小结8

第2章 离散时间信号与系统9

2.1 离散时间信号——序列10

2.1.1 离散时间信号的定义与表示10

2.1.2 常用序列10

2.1.3 序列的基本运算13

2.2.1 系统的定义与描述15

2.2 离散时间系统分析15

2.2.2 线性、移不变、因果、稳定系统16

2.3 卷积19

2.4 滤波20

2.5 MATLAB实现信号的描述及运算20

2.5.1 模拟信号的描述及运算20

2.5.2 数字信号的描述及运算26

习题33

2.6 小结33

第3章 离散时间信号的变换35

3.1 Z变换36

3.1.1 Z变换的定义36

3.1.2 几种序列的Z变换及其收敛域37

3.1.3 Z变换的基本性质41

3.1.4 逆Z变换44

3.1.5 离散时间信号的傅里叶变换（DTFT）46

3.1.6 Z变换与系统分析49

3.2.1 离散傅里叶级数55

3.2 离散傅里叶级数（DFS）及其性质55

3.2.2 离散傅里叶级数的性质58

3.3 离散傅里叶变换（DFT）61

3.3.1 离散傅里叶变换（DFT）——有限长序列的傅里叶表示61

3.3.2 离散傅里叶变换的性质63

3.4 离散傅里叶变换的应用68

3.4.1 利用离散傅里叶变换做谱分析68

3.4.2 利用离散傅里叶变换做线性卷积73

3.5 快速傅里叶变换（FFT）78

3.5.1 DFT的计算量和快速傅里叶变换算法的基本思想79

3.5.2 时间抽选基-2 FFT算法（库利-图基算法）80

3.5.3 频率抽选基-2 FFT算法（DIF）87

3.5.4 离散傅里叶反变换的快速算法（IFFT）88

3.5.5 进一步减少运算量的措施89

3.6 MATLAB实现信号的频谱分析90

3.6.1 利用FFT和IFFT分析和合成离散周期信号90

3.6.2 利用FFT和IFFT分析离散非周期信号93

3.6.3 离散系统的频率特性分析96

3.7 小结98

习题99

第4章 滤波器设计方法及基本结构105

4.1 引言106

4.2 模拟滤波器的设计106

4.2.1 低通模拟滤波器特性及幅度平方逼近106

4.2.2 巴特沃斯滤波器设计108

4.2.3 切比雪夫Ⅰ型滤波器设计110

4.3 无限冲激响应（IIR）数字滤波器设计112

4.3.1 冲激响应不变法113

4.3.2 双线性变换法116

4.3.3 低通数字滤波器设计118

4.3.4 高通、带通和带阻IIR数字滤波器设计122

4.4 有限冲激响应（FIR）数字滤波器设计131

4.4.1 FIR数字滤波器的线性相位特性132

4.4.2 窗函数设计法136

4.4.3 线性相位FIR滤波器的设计142

4.4.4 高通、带通和带阻FIR数字滤波器的频率移位设计法145

4.4.5 频率采样法152

4.4.6 FIR滤波器的最优化设计156

4.5 数字滤波器的基本结构163

4.5.1 IIR数字滤波器的基本结构163

4.5.2 FIR数字滤波器的基本结构167

4.6 基于MATLAB的数字滤波器设计170

4.6.1 IIR数字滤波器的双线性变换法设计170

4.6.2 FIR数字滤波器的窗函数法设计174

4.7 小结180

习题180

第5章 数字信号处理器（DSP）185

5.1 DSP的应用现状和发展前景186

5.1.1 什么是DSP186

5.1.2 DSP简史186

5.1.3 DSP的应用现状186

5.1.4 DSP的发展趋势188

5.2.1 信号处理算法的特点189

5.2 DSP的结构189

5.2.2 DSP的特点与内部结构190

5.2.3 DSP性能的衡量指标194

5.2.4 DSP系统结构195

5.3 定点和浮点数格式197

5.3.1 定点数的格式与运算197

5.3.2 浮点数的格式与运算202

5.4.1 ADSP2116x概述205

5.4 ADSP2116x硬件单元205

5.4.2 ADSP2116x的处理单元207

5.4.3 ADSP2116x的地址发生器209

5.5 DSP制造商与DSP的选购211

5.6 DSP实例212

5.7 小结215

第6章 数字信号处理应用216

6.1.1 数字音频217

6.1 语音信号处理217

6.1.2 语音识别219

6.1.3 语音合成220

6.2 图像处理221

6.2.1 图像处理基础221

6.2.2 图像增强224

6.2.3 图像分割226

6.2.4 图像压缩228

6.3 小结229

附录A MATLAB简介230

A.1 MATLAB的程序设计环境231

A.1.1 工作环境231

A.1.2 命令窗口的设置231

A.1.3 M文件的编辑环境233

A.1.4 MATLAB的搜索路径236

A.2.1 变量及其赋值237

A.2 MATLAB的基本语法237

A.2.2 矩阵运算240

A.2.3 矩阵分解243

A.2.4 逻辑判断及流程控制246

A.2.5 数据分析函数249

A.3 MATLAB的绘图功能252

A.3.1 基本的绘图功能252

A.3.2 专业绘图功能257

A.4.1 主程序文件262

A.4 M文件及程序调试262

A.4.2 人机交互命令263

A.4.3 函数文件263

附录B ADSP2116x指令集266

B.1 指令形式267

B.2 计算指令269

中英文名词术语索引274

参考文献279