信号处理原理与应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

信号处理原理与应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 信号分析的基本概念1

1．1 引言1

1．2 信号的概念及分类2

1．2．1 信号的概念2

1．2．2 信号的描述与分类2

1．3 典型信号与奇异信号5

1．3．1 正弦、余弦信号（sine＆cosine signals）5

1．3．2 指数信号（exponential signal）6

1．3．3 复指数信号（complex-exponential signal）6

1．3．4 抽样信号（sampling signal）6

1．3．5 奇异信号（singularity signal）7

1．4 信号的分解13

1．4．1 直流分量与交流分量（direct ＆ alternating components）13

1．4．2 偶分量与奇分量（even＆odd components）13

1．4．3 实部分量与虚部分量（real＆ imaginary components）14

1．4．4 脉冲分量（pulse component）15

1．4．5 正交函数分量（orthogonal function component）15

1．5 信号的基本运算19

1．5．1 信号的叠加与相乘（additivity and multiplication of signal）19

1．5．2 信号的反褶（reversal of signal）19

1．5．3 信号的时间平移（time-shifting of signal）20

1．5．4 信号的时间展缩（尺度变换）（scaling of signal）20

1．5．5 卷积运算（convolution computation）21

1．5．6 信号相关分析与运算26

习题32

第2章 傅里叶变换35

2．1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数35

2．1．1 三角形式的傅里叶级数35

2．1．2 复指数形式的傅里叶级数37

2．1．3 函数的对称性与傅里叶系数的关系39

2．2 周期矩形脉冲信号的频谱41

2．2．1 展开成三角形式的傅里叶级数41

2．2．2 展开成复指数形式的傅里叶级数42

2．2．3 频谱的特点43

2．2．4 傅里叶有限项级数44

2．2．5 周期信号的功率分配46

2．3 非周期信号的频谱分析——傅里叶变换46

2．3．1 傅里叶变换的定义46

2．3．2 典型非周期信号的傅里叶变换51

2．4 傅里叶变换的基本性质56

2．4．1 线性（linear property）56

2．4．2 奇偶虚实性56

2．4．3 对偶（对称）性59

2．4．4 尺度变换特性61

2．4．5 时域平移性63

2．4．6 频域平移（频移）性64

2．4．7 微分性65

2．4．8 积分性（integral property）67

2．5 卷积定理69

2．5．1 时域卷积定理69

2．5．2 频域卷积定理70

2．6 周期信号的傅里叶变换71

2．6．1 正、余弦信号的傅里叶变换71

2．6．2 一般周期信号的傅里叶变换72

2．7 抽样信号的傅里叶变换75

2．7．1 抽样信号的频谱76

2．7．2 抽样定理79

习题81

第3章 序列及其Z变换85

3．1 离散时间信号——序列85

3．1．1 序列的定义85

3．1．2 常用序列介绍86

3．1．3 序列的运算89

3．2 序列的Z变换91

3．2．1 Z变换的定义91

3．2．2 Z变换的收敛域92

3．2．3 Z变换的收敛域与零、极点关系96

3．2．4 常用单边序列的Z变换97

3．3 Z变换的性质和定理100

3．3．1 线性性质100

3．3．2 位移性质101

3．3．3 z域微分性（序列线性加权）102

3．3．4 z域尺度变换（序列指数加权）103

3．3．5 时域卷积定理104

3．3．6 z域卷积定理（序列相乘）105

3．3．7 帕塞瓦尔定理106

3．4 Z反变换107

3．4．1 部分分式展开法（partial fraction expansion method）109

3．4．2 长除法（幂级数法）（power series expansion method）111

3．4．3 围线积分法（留数法）（contour integral method）112

3．5 Z变换与拉普拉斯变换113

3．5．1 z平面与s平面的映射关系113

3．5．2 Z变换与拉普拉斯变换关系114

习题115

第4章 离散时间系统117

4．1 线性时（移）不变离散系统及其数学模型117

4．1．1 离散时间系统及分类117

4．1．2 差分方程数学表示法118

4．2 离散系统时域分析119

4．2．1 差分方程的递推解法119

4．2．2 离散卷积法120

4．3 离散系统z域分析124

4．3．1 利用Z变换解差分方程124

4．3．2 离散系统的系统函数127

4．4 离散系统的因果性、稳定性129

4．4．1 因果系统与稳定系统129

4．4．2 系统函数与系统的因果性、稳定性130

4．5 离散系统的频率响应131

4．5．1 序列的傅里叶变换131

4．5．2 频率响应特性132

4．5．3 频率特性的几何表示法134

习题137

第5章 离散傅里叶变换140

5．1 离散傅里叶级数（DFS）140

5．2 离散傅里叶变换（DFT）的基本概念143

5．2．1 主值序列144

5．2．2 离散傅里叶变换（DFT）定义145

5．3 离散傅里叶变换的性质146

5．3．1 线性性质146

5．3．2 位移性质147

5．3．3 频移性质148

5．3．4 时域圆周卷积（圆卷积）148

5．3．5 频域圆卷积152

5．3．6 奇偶虚实性152

5．3．7 相关特性154

5．4 离散傅里叶变换与Z变换的关系155

5．4．1 X（z）的抽样155

5．4．2 X（z）的恢复155

5．4．3 以X（k）表示的频率响应特性156

5．5 快速傅里叶变换（FFT）157

5．5．1 减少DFT运算次数的途径157

5．5．2 W矩阵因子化158

5．5．3 基2时间抽取FFT算法基本原理160

5．6 FFT的应用168

5．6．1 快速卷积（fast convolution）168

5．6．2 快速相关（功率谱计算）170

习题171

第6章 滤波器原理与设计175

6．1 模拟滤波器原理175

6．1．1 模拟滤波器概述175

6．1．2 信号不失真传输条件177

6．1．3 滤波器的理想特性与实际特性179

6．2 模拟滤波器设计181

6．2．1 幅度平方函数181

6．2．2 由幅度平方函数求系统函数183

6．3 巴特沃思滤波器184

6．3．1 巴特沃思滤波器的幅频特性184

6．3．2 巴特沃思滤波器系统函数与极点分布关系185

6．4 切比雪夫滤波器189

6．4．1 切比雪夫多项式189

6．4．2 切比雪夫滤波器的幅频特性190

6．4．3 切比雪夫滤波器系统函数与极点分布191

6．5 模拟滤波器的频率变换195

6．6 数字滤波器概述198

6．6．1 数字滤波器基本工作原理198

6．6．2 数字滤波器分类200

6．6．3 数字滤波器特点及功能202

6．7 IIR数字滤波器设计203

6．7．1 冲激响应不变法204

6．7．2 双线性变换法208

6．7．3 IIR数字滤波器结构213

6．8 FIR数字滤波器设计218

6．8．1 FIR数字滤波器特点218

6．8．2 FIR滤波器设计的窗函数法224

6．8．3 FIR数字滤波器结构230

6．9 有限字长效应的影响231

6．9．1 A／D转换的量化误差232

6．9．2 滤波系数量化的影响233

6．9．3 数字运算过程中有限字长效应的影响237

6．10 数字滤波器的实现239

6．10．1 软件实现与硬件实现240

6．10．2 数字滤波器类型的选择245

习题246

第7章 数字信号处理器（DSP）原理251

7．1 概述251

7．2 TMS320F240 DSP总体结构254

7．2．1 基本结构和主要特征254

7．2．2 DSP的总线结构256

7．2．3 中央处理单元258

7．2．4 存储器261

7．2．5 程序控制266

7．3 片内外设266

7．3．1 事件管理模块266

7．3．2 数模转换模块267

7．3．3 SCI串行通信模块267

7．3．4 SPI串行外设接口模块268

7．3．5 数字I／O端口268

7．3．6 中断系统268

7．4 指令系统272

7．4．1 寻址方式272

7．4．2 DSP指令集275

第8章 数字信号处理技术的应用290

8．1 DSP在电气工程中的应用290

8．1．1 DSP在电机控制方面的应用290

8．1．2 DSP在继电保护方面的应用293

8．1．3 DSP在变电站自动化方面的应用296

8．1．4 DSP在电气工程其他方面的应用297

8．2 DSP应用实例301

8．2．1 DSP在有源电力滤波器中的应用301

8．2．2 信号调理、采样保持及模数转换305

8．2．3 数字滤波器的设计309

8．2．4 滤波前后的电流波形比较311

8．2．5 三相高功率因数变流器［25～27］312

第9章 MATLAB在信号处理中的应用317

9．1 MATLAB使用初步及信号描述与变换317

9．1．1 实验目的317

9．1．2 实验原理318

9．1．3 仿真实验参考程序320

9．1．4 实验要求322

9．1．5 实验准备322

9．1．6 实验步骤322

9．1．7 实验报告要求322

9．2 连续时间信号卷积运算的MATLAB实现322

9．2．1 实验目的322

9．2．2 实验原理323

9．2．3 实验参考程序323

9．2．4 实验要求325

9．2．5 实验准备325

9．2．6 实验步骤325

9．2．7 实验报告要求326

9．3 离散系统的频率响应和输出响应326

9．3．1 实验目的326

9．3．2 实验原理326

9．3．3 实验参考程序326

9．3．4 实验要求328

9．3．5 实验准备328

9．3．6 实验步骤328

9．3．7 实验报告要求328

9．4 用FFT实现信号谱分析328

9．4．1 实验目的328

9．4．2 实验原理328

9．4．3 实验举例330

9．4．4 实验参考程序330

9．4．5 实验准备330

9．4．6 实验步骤330

9．4．7 实验报告要求331

9．4．8 思考题331

9．5 循环卷积与线性卷积的实现331

9．5．1 实验目的331

9．5．2 实验原理331

9．5．3 实验参考程序332

9．5．4 实验要求334

9．5．5 实验准备334

9．5．6 实验步骤334

9．5．7 实验报告要求334

9．6 IIR数字巴特沃思滤波器的设计334

9．6．1 实验目的334

9．6．2 实验原理334

9．6．3 实验例题与实验参考程序335

9．6．4 实验前准备及要求337

9．6．5 实验步骤337

9．6．6 实验报告要求337

9．6．7 思考题338

9．6．8 上机练习例题338

上机练习题340

附录343

A 卷积表343

B 常用周期信号的傅里叶级数表344

C 常用信号的傅里叶变换表347

D 几何级数的求值公式表354

E 序列的Z变换表357

F TMS320F240芯片管脚359

G TMS320F240芯片内部模块360

习题答案361

参考文献369