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绪论1

0.1 什么是数字信号处理1

0.2　数字信号处理的特点3

0.3 本课程的性质、任务和重点内容4

第1章 离散时间信号与系统6

1.1　模拟信号数字处理方法6

1.1.1 采样定理6

1.1.2 A/D转换器10

1.1.3　采样信号的恢复11

1.1.4 D/A转换器13

1.2　离散时间信号——序列18

1.2.1 常用的序列19

1.2.2　序列的运算24

1.3 离散系统32

1.3.1 线性系统33

1.3.2　时不变系统33

1.3.3 线性时不变系统的串并联系统35

1.3.4　系统的因果性与稳定性37

1.3.5　系统的差分方程描述39

1.4　离散时间傅里叶变换（DTFT）43

1.4.1 离散时间傅里叶变换的定义43

1.4.2　离散时间傅里叶变换的性质45

1.5　z变换52

1.5.1 z变换的定义及收敛域52

1.5.2　z变换的主要性质58

1.5.3　z逆变换60

1.5.4　z变换与z逆变换的MATLAB实现66

1.5.5　z变换、傅里叶变换、拉普拉斯变换的关系69

1.6　离散时间系统的频域分析72

1.6.1 系统函数72

1.6.2　频率响应76

本章小结81

习题83

第2章 离散傅里叶变换（DFT）88

2.1　傅里叶变换的几种形式88

2.2　离散傅里叶级数（DFS）90

2.2.1 离散傅里叶级数的推导90

2.2.2　离散傅里叶级数与z变换及DTFT之间的关系95

2.2.3　离散傅里叶级数的性质96

2.3　离散傅里叶变换（DFT）98

2.3.1 从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换98

2.3.2 离散傅里叶变换与z变换及DTFT之间的关系103

2.3.3 离散傅里叶变换的性质105

2.4　利用DFT进行频谱分析119

2.4.1 频谱分析步骤及误差分析119

2.4.2　频谱分析的参数选择126

本章小结127

习题128

第3章 快速傅里叶变换（FFT）131

3.1 引言131

3.1.1 寻求DFT快速算法的必要性131

3.1.2　减小DFT运算量的途径132

3.2　时间抽取FFT算法135

3.2.1 算法推导135

3.2.2 时间抽取FFT算法的特点140

3.3 频率抽取FFT算法141

3.3.1 算法推导141

3.3.2　频率抽取FFT算法的特点144

3.4 IDFT的快速算法（IFFT）146

3.4.1 IFFT算法146

3.4.2　利用FFT程序求IFFT的方法147

3.5　线性调频z变换（CZT）算法148

3.5.1 基本原理148

3.5.2 CZT算法的要点149

3.5.3 CZT算法的特点151

3.6 用MATLAB计算信号的DFT和IFFT152

3.7　快速傅里叶变换的应用157

3.7.1 用FFT计算线性卷积157

3.7.2　用FFT计算线性相关163

3.7.3 几个FFT应用实例163

本章小结169

习题169

第4章　数字滤波网络172

4.1 数字滤波器的表示方法172

4.2 IIR数字滤波器的基本网络结构173

4.2.1 直接型173

4.2.2　级联型174

4.2.3 并联型175

4.3 FIR数字滤波器的基本网络结构176

4.3.1 直接型176

4.3.2　级联型177

4.3.3　线性相位型177

4.4 数字滤波器基本结构的MATLAB实现178

4.4.1 IIR滤波器的MATLAB实现178

4.4.2 FIR滤波器的MATLAB实现181

本章小结183

习题184

第5章　滤波器设计原理187

5.1 滤波器的基本概念187

5.1.1 滤波原理187

5.1.2　滤波器的种类188

5.1.3　对滤波器的技术要求189

5.1.4　滤波器的设计过程191

5.2　模拟低通滤波器的设计191

5.2.1 Butterworth逼近191

5.2.2　Chebyshev逼近196

5.3 模拟高通、带通及带阻滤波器的设计204

5.3.1 模拟高通滤波器的设计204

5.3.2　模拟带通滤波器的设计205

5.3.3　模拟带阻滤波器的设计208

本章小结211

习题211

第6章　IIR数字滤波器的设计213

6.1 用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器213

6.1.1 设计的基本思想213

6.1.2　模拟与数字滤波器的转换关系213

6.2 用双线性变换法设计IIR数字滤波器217

6.2.1　双线性变换218

6.2.2 数字低通IIR滤波器的设计219

6.3 数字高通、带通及带阻IIR滤波器的设计221

6.3.1 模拟-数字-数字变换法222

6.3.2　模拟-模拟-数字变换法224

本章小结230

习题231

第7章 FIR数字滤波器的设计233

7.1 线性相位FIR滤波器的基本特性233

7.1.1　线性相位条件233

7.1.2　线性相位条件对h（n）的要求233

7.1.3 线性相位FIR滤波器的频率特性235

7.1.4 线性相位FIR滤波器的零点分布239

7.2 窗函数加权设计FIR滤波器240

7.2.1　设计的基本思想240

7.2.2　窗函数的功能与选择241

7.2.3　窗函数加权设计方法245

7.3 频率采样法设计FIR滤波器252

7.3.1　设计的基本思想252

7.3.2　线性相位约束条件253

7.3.3　滤波器的频率响应253

7.4 IIR与FIR数字滤波器的比较256

7.4.1　性能上比较256

7.4.2　结构上比较256

7.4.3　设计方法上比较257

本章小结257

习题257

第8章　数字信号处理的实现及应用260

8.1 概述260

8.1.1 数字信号处理的实现260

8.1.2 DSP芯片及其主要特点261

8.1.3 DSP芯片的分类263

8.1.4 DSP芯片的主要技术指标263

8.1.5 DSP的应用264

8.2　DSP系统265

8.2.1 典型的DSP系统组成265

8.2.2　DSP系统的特点266

8.2.3 DSP系统的设计过程267

8.2.4 DSP芯片的选择268

8.3　DSP产品简介269

8.4　DSP的硬件结构270

8.4.1　’C54x的基本结构271

8.4.2　’C54x的中央处理器279

8.4.3　’C54x的存储空间结构285

8.4.4　’C54x的片内外设电路290

8.5　DSP的软件体系292

8.5.1　’C54x的指令格式292

8.5.2　’C54x指令的寻址方式296

8.5.3 ’C54x的指令集306

8.6　DSP应用举例330

8.6.1 FIR滤波器的DSP实现330

8.6.2　IIR滤波器的DSP实现336

8.6.3　快速傅里叶变换的DSP实现339

8.6.4　幅度调制（AM）的DSP实现347

本章小结349

习题350

附录 常用MATLAB滤波器分析设计函数351

参考文献357