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理论篇3

第1章　连续信号与系统的分析3

1.1　连续信号与系统的时域分析3

1.1.1　信号的分类3

目录3

1.1.2　阶跃信号和冲激信号5

1.1.3　系统的分类7

1.1.4　冲激响应与线性卷积积分9

1.2.1　周期信号的频谱分析10

1.2　连续信号与系统的频域分析10

1.2.2　非周期信号的频谱分析11

1.2.3　傅里叶变换的性质及应用13

1.3　连续信号与系统的复频域分析16

1.3.1　拉普拉斯变换17

1.3.2　拉普拉斯变换的性质20

1.3.3　拉普拉斯逆变换21

1.4　系统函数与系统特性分析24

1.4.1 系统函数24

1.4.2　系统函数的零、极点分布对系统特性的影响25

小结27

习题28

第2章　时域离散信号与系统的时域分析31

2.1　时域离散信号31

2.1.1　常用的典型序列31

2.1.2　序列的运算35

2.2 时域离散系统36

2.2.1 线性时不变离散系统36

2.2.2　离散系统的因果性和稳定性40

2.3　模拟信号的数字处理方法41

2.3.1　取样及取样定理41

2.3.2 将数字信号转换成模拟信号44

小结45

习题46

第3章　时域离散信号与系统的频域分析48

3.1　序列的傅里叶变换48

3.1.1　序列傅里叶变换的定义48

3.1.2　序列傅里叶变换的性质49

3.1.3 Xa（jΩ）与X（ejω）之间的关系54

3.2　序列的Z变换57

3.2.1 Z变换的定义57

3.2.2　序列特性对收敛域的影响59

3.2.3 逆Z变换61

3.2.4　Z变换的主要性质和定理65

3.3　利用Z变换分析线性离散系统67

3 3.1 差分方程的Z变换解67

3.3.2　系统函数的构建与分析69

3.4　离散系统的基本网络结构72

3.4.1 用信号流图表示网络结构73

3.4.2　无限长脉冲响应基本网络结构75

3.4.3　有限长脉冲响应基本网络结构78

小结79

习题82

第4章 离散傅里叶变换及其快速算法84

4.1 DFT的定义及物理意义84

4.1.1 DFT的定义84

4.1.2 DFT和Z变换的关系85

4.1.3 DFT的线性和周期性86

4.2　离散傅里叶变换的性质88

4.2.1　循环移位性质88

4.2.2　循环卷积定理89

4.2.3　DFT的对称性91

4.3　频域取样定理93

4.3.1　频域取样过程93

4.3.2　利用频域取样信号恢复原始信号94

4.4　快速傅里叶变换（FFT）95

4.4.1 从DFT到FFT95

4.4.2　时域抽取法基-2FFT算法96

4.4.3　频域抽取法基-2FFT算法99

4.5　FFT算法的特点和改进措施101

4.5.1　FFT算法的规律与特点101

4.5.2　改进FFT算法措施104

4.6　FFT的应用举例105

4.6.1 利用FFT计算IDFT105

4.6.2　利用FFT计算线性卷积106

4.6.3　利用DFT对信号进行谱分析108

小结111

习题112

技术篇117

第5章 IIR数字滤波器的理论与设计117

5.1　数字滤波器的基本概念117

5.1.1　数字滤波器的分类117

5.1.2　数字滤波器的技术要求和设计步骤119

5.2　模拟滤波器的设计121

5.2.1　模拟低通滤波器的设计指标121

5.2.2　巴特沃斯低通滤波器的设计122

5.2.3　模拟高通、带通、带阻滤波器的设计126

5.3　IIR数字滤波器的设计130

5.3.1 利用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器131

5.3.2　利用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器134

5.3.3　利用模拟滤波器设计IIR数字高通、带通和带阻滤波器139

5.3.4　IIR数字滤波器的直接设计法——零极点累试法142

小结143

习题145

6.1　FIR数字滤波器特性146

6.1.1　线性相位条件146

第6章　FIR数字滤波器的理论与设计146

6.1.2　线性相位FIR滤波器幅度特性的特点149

6.1.3　线性相位FIR滤波器零点分布和网络结构152

6.2　利用窗函数法设计FIR滤波器154

6.2.1 窗函数设计法的基本思想154

6.2.2　常用的窗函数158

6.2.3　用窗函数法设计FIR滤波器161

6.3　利用频率取样法设计FIR滤波器163

6.3.1　FIR网络的频率取样结构163

6.3.2　频率取样法的基本思想165

6.3.3　频率取样法需要解决的问题与对策166

6.4　IIR和FIR数字滤波器的比较170

小结171

习题174

应用篇179

第7章 数字信号处理的硬件实现179

7.1 DSP系统与芯片179

7.1.1 DSP系统179

7.1.2 DSP芯片的发展历史181

7.1.3 DSP芯片的分类182

7.1.4 DSP芯片的选择183

7.2 DSP芯片的基本结构184

7.2.1 哈佛结构184

7.2.2　硬件乘法器和特殊的DSP指令185

7.2.3　指令系统的多级流水线186

7.3 TI定点运算DSP芯片187

7.3.1 TMS320C1X187

7.3.2　TMS320C2X188

7.3.3　TMS320C5X189

7.3.4　其它新型定点运算DSP芯片192

7.4　TI其它类型的DSP芯片193

7.4.1　TI浮点DSP芯片193

7.4.2　多处理器DSP芯片——TMS320C8X196

7.5　DSP的开发环境197

7.5.1　C编译器197

7.5.2　汇编语言工具200

7.5.3　系统集成与调试工具201

7.5.4　DSP的操作系统205

小结206

习题207

第8章　实训与演示208

8.1 SystemView软件及应用209

8.1.1 SystemView软件的安装209

8.1.2 SystemView的运行环境209

8.2　实验一：信号、系统与系统响应212

8.2.1　实验准备212

8.2.2　实验内容213

8.3.1　实验准备217

8.3　实验二：用DFT计算线性卷积217

8.3.2　实验内容218

8.4　实验三：IIR数字滤波器设计220

8.4.1　实验准备220

8.4.2　实验内容221

8.5　实验四：FIR数字滤波器设计224

8.5.1　实验准备224

8.5.2　实验内容225

部分习题解答229

参考书目234