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绪论1

0.1信号及其分类2

0.1.1信号的概念2

0.1.2信号的分类2

0.2系统的描述与分类6

0.2.1系统的框图描述6

0.2.2系统的性质与分类7

0.3信号分析与处理的学科概述11

本章小结13

习题14

第1章 连续信号的分析16

1.1连续信号的时域分析17

1.1.1连续信号的时域描述17

1.1.2连续时间信号的基本运算23

1.1.3信号的分解29

1.2连续信号的频域分析30

1.2.1周期信号的傅里叶级数30

1.2.2非周期信号的傅里叶变换36

1.3连续信号的复频域分析50

1.3.1拉普拉斯变换的定义与收敛域50

1.3.2典型信号的单边拉普拉斯变换53

1.3.3拉普拉斯变换的性质54

1.3.4拉普拉斯反变换60

1.4连续信号的相关分析64

1.5基于MATLAB语言的连续信号分析65

1.5.1 MATLAB在信号的时域分析中的应用65

1.5.2 MATLAB在信号的频域分析中的应用68

1.5.3 MATLAB在信号的s域分析中的应用70

本章小结71

习题73

第2章 连续时间系统的分析77

2.1连续时间系统的时域分析78

2.1.1连续时间系统的数学模型78

2.1.2连续时间系统的框图79

2.1.3连续时间系统的时域分析80

2.2连续时间系统的频域分析81

2.2.1电路的频域模型81

2.2.2基本信号ejωt激励下的零状态响应83

2.2.3一般信号f（t）激励下的零状态响应yzs（t）84

2.2.4信号的无失真传输85

2.2.5理想低通滤波器87

2.2.6抽样信号与抽样定理91

2.3连续时间系统的复频域分析94

2.3.1复频域分析的基础94

2.3.2微分方程的复频域求解96

2.3.3电路的复频域模型97

2.3.4复频域的系统函数H（s）100

2.4基于MATLAB语言的连续系统分析106

2.4.1 MATLAB在连续时间系统的时域分析中的应用106

2.4.2 MATLAB在连续时间系统的频域分析中的应用107

2.4.3 MATLAB在连续时间系统的s域分析中的应用110

本章小结112

习题113

第3章 离散信号的时域和Z域分析117

3.1离散信号的时域分析118

3.1.1基本离散序列118

3.1.2离散时间信号的基本运算121

3.2离散信号的z域分析126

3.2.1 z变换的定义及收敛域126

3.2.2典型信号的z变换129

3.2.3 z变换的性质130

3.2.4逆z变换134

3.2.5 z变换与拉普拉斯变换之间的关系136

3.3基于MATLAB语言的离散信号分析136

本章小结139

习题139

第4章 离散系统的时域和Z域分析141

4.1离散时间系统及其数学模型142

4.1.1离散时间系统的性质142

4.1.2离散时间系统的描述142

4.2离散时间系统的时域分析144

4.2.1递推法144

4.2.2卷积法145

4.2.3系统的因果性和稳定性146

4.3离散时间系统的z域分析146

4.3.1系统对基本信号z”的零状态响应146

4.3.2任意信号f （n）作用下的零状态响应147

4.3.3差分方程的z域分析解法147

4.3.4离散时间系统的稳定性和因果性149

4.3.5离散时间系统的频率响应特性149

4.4基于MATLAB语言的离散系统分析152

本章小结156

习题157

第5章 离散时间信号的频域分析159

5.1离散时间傅里叶变换（DTFT）160

5.1.1离散时间傅里叶变换的定义160

5.1.2离散时间傅里叶变换的性质161

5.1.3 DTFT的对称性163

5.1.4 ZT与DTFT的关系166

5.2离散周期序列的傅里叶分析167

5.3离散傅里叶变换168

5.3.1离散傅里叶变换的定义169

5.3.2 DFT与其他变换的关系170

5.3.3离散傅里叶变换的基本性质173

5.3.4用DFT计算线性卷积181

5.4基于MATLAB语言的离散时间信号频域分析186

5.4.1计算离散时间系统的DTFT186

5.4.2离散时间傅里叶变换DTFT的性质187

5.4.3 MATLAB在DFT中的应用189

本章小结191

习题192

第6章 快速傅里叶变换195

6.1直接计算DFT的问题及分解方法196

6.1.1直接计算DFT的特点196

6.1.2 DFT的分解方法196

6.2时域抽取法基-2FFT算法197

6.2.1基本原理197

6.2.2 FFT的信号流图198

6.2.3 DIT-FFT算法与直接计算 DFT运算量（计算复杂度）的比较200

6.2.4 DIT-FFT的运算规律201

6.3频域抽取法基-2FFT算法202

6.4 IDTFT的高效算法——IFFT205

6.5 FFT算法的应用206

6.5.1实序列的FFT算法206

6.5.2 FFT算法在相关运算中的应用208

6.6基于MATLAB语言的快速傅里叶变换209

本章小结213

习题214

第7章 滤波器的设计与应用215

7.1概述216

7.1.1理想滤波器及其分类216

7.1.2滤波器的技术要求217

7.2模拟滤波器的设计218

7.2.1模拟低通滤波器的设计指标及逼近方法219

7.2.2巴特沃斯低通逼近（Butter-worth Approximation）220

7.2.3高通、带通IIR数字滤波器设计224

7.3 IIR数字滤波器设计228

7.3.1冲激响应不变法229

7.3.2双线性变换法232

7.4 FIR数字滤波器设计238

7.4.1线性相位FIR数字滤波器的条件和特点238

7.4.2利用窗函数法设计FIR滤波器242

7.5数字滤波器的基本结构249

7.5.1数字滤波器结构的表示方法250

7.5.2无限长脉冲响应IIR基本网络结构251

7.5.3有限长脉冲响应FIR系统基本网络结构254

7.6基于MATLAB语言的滤波器的设计257

7.6.1应用MATLAB设计IIR数字滤波器257

7.6.2应用MATLAB设计FIR数字滤波器261

本章小结263

习题264

第8章 数字信号处理的实现和应用267

8.1数字信号处理的实现268

8.1.1数字信号处理系统的构成268

8.1.2基于DSP芯片的数字信号处理的实现269

8.1.3基于FPGA的数字信号处理的实现272

8.2数字信号处理的应用275

8.2.1使用基本模块的FIR滤波器设计275

8.2.2使用Megacore函数的FIR滤波器设计282

本章小结288

习题289

附录MATLAB基础知识290

参考文献311