数字信号处理基础理论

　　本书是“数字信号处理参考教材系列”之一。该系列共分三部分，即基础部分、提高部分和应用部分。本书属于基础部分。书中重点介绍数字信号处理的基础理论。内容包括数学基础、连续和离散时间现行系统理论、数字滤波器基础、语音及图像处理基础等。这些内容是学习数字信号处理的更深内容和本系列其他内容的重要基础知识。本书的特点是内容上以线性系统分析为主，体系上模拟与离散浑然一体，讲述上注重数学描述。本书可作为大学相关专业的本科生及研究生的教材或参考用书，亦可供相关领域的技术人员及研究人员参考。

　　谷荻隆嗣：1966年，东京工业大学理工学部电子工学科毕业；1971年，东京工业大学研究生院理工学研究科电子工学专业博士课程修了，获工学博士学位；1971年，千叶大学讲师；1974年，千叶大学副教授；1984年～至今，千叶大学教授。

第1章  绪  论                  
 1. 1  数字信号处理的目的                  
 1. 2  数字信号处理的应用                  
 1. 3  数字信号处理的形态                  
 1. 4  数字信号处理的发展                  
 第2章  数字信号处理的数学基础                  
 2. 1  拉普拉斯变换与傅里叶变换                  
 2. 1. 1  拉普拉斯变换与拉普拉斯反变换                  
 2. 1. 2  拉普拉斯变换的性质                  
 2. 1. 3  傅里叶变换与傅里叶反变换                  
 2. 1. 4  傅里叶变换的性质                  
 2. 1. 5  傅里叶级数与正交函数系                  
 2. 2  z变换与采样过程                  
 2. 2. 1  差分方程与z变换                  
 2. 2. 2  拉普拉斯变换与采样定理                  
 2. 2. 3  拉普拉斯变换与z变换                  
 2. 2. 4  z反变换                  
 2. 2. 5  z变换的性质                  
 2. 2. 6  单位冲激响应与z变换                  
 2. 2. 7  傅里叶变换与z变换                  
 2. 2. 8  傅里叶变换与采样定理                  
 2. 3  DFT与FFT                  
 2. 3. 1  DFT的定义                  
 2. 3. 2  DFT的性质                  
 2. 3. 3  窗函数                  
 2. 3. 4  FFT的概念                  
 2. 3. 5  FFT的算法                  
 2. 4  矩阵与线性方程                  
 2. 4. 1  线性独立与阶数                  
 2. 4. 2  二次型与正定矩阵                  
 2. 4. 3  标准型与对角化                  
 2. 4. 4  向量和矩阵的微分                  
 2. 4. 5  逆矩阵和行列式定理                  
 2. 4. 6  最小二乘解与最小范数解                  
 2. 4. 7  特殊联立一次方程的数值解法                  
 2. 4. 8  线性向量微分方程的解法                  
 第3章  数字信号处理中的系统理论                  
 3. 1  线性动态系统的基础知识                  
 3. 1. 1  线性系统与非线性系统                  
 3. 1. 2  连续时间系统与离散时间系统                  
 3. 1. 3  定常系统与非定常系统                  
 3. 2  线性动态系统的数学模型                  
 3. 2. 1  连续时间系统的传递函数模型                  
 3. 2. 2  离散时间系统的传递函数模型                  
 3. 2. 3  连续时间系统的状态变量模型                  
 3. 2. 4  离散时间系统的状态变量模型                  
 3. 2. 5  从状态变量模型转换为传递函数模型                  
 3. 2. 6  从传递函数模型转换为状态变量模型                  
 3. 2. 7  数学模型的方框图表示                  
 3. 3  线性离散时间系统分析                  
 3. 3. 1  线性离散时间系统分析                  
 3. 3. 2  线性采样数据系统的状态空间法分析                  
 3. 3. 3  线性采样数据系统的z变换法分析                  
 3. 3. 4  用采样数据系统近似连续时间系统                  
 3. 4  线性动态系统的结构                  
 3. 4. 1  线性动态系统的可控制性                  
 3. 4. 2  线性动态系统的可观测性                  
 3. 4. 3  线性动态系统的零极点抵消                  
 3. 4. 4  线性动态系统的标准型                  
 3. 5  线性动态系统的稳定性                  
 3. 5. 1  连续时间系统传递函数的稳定性                  
 3. 5. 2  离散时间系统传递函数的稳定性                  
 3. 5. 3  连续时间系统状态方程的稳定性                  
 3. 5. 4  离散时间系统状态方程的稳定性                  
 第4章  数字滤波器基础                  
 4. 1  模拟滤波器的频率特性                  
 4. 1. 1  模拟电路的振幅特性与相位特性                  
 4. 1. 2  模拟滤波器的种类                  
 4. 1. 3  巴特沃思滤波器                  
 4. 1. 4  切比雪夫滤波器                  
 4. 2  数字滤波器的分类                  
 4. 2. 1  用数字滤波器进行信号处理的过程                  
 4. 2. 2  数字滤波器的分类                  
 4. 3  数字滤波器的频率特性                  
 4. 3. 1  振幅特性                  
 4. 3. 2  相位特性                  
 4. 4  数字滤波器的结构及误差分析                  
 4. 4. 1  数字滤波器的结构                  
 4. 4. 2  数字滤波器的误差分析                  
 4. 5  FIR数字滤波器的设计                  
 4. 5. 1  窗函数法设计                  
 4. 5. 2  线性相位滤波器的优化设计                  
 4. 6  IIR数字滤波器的设计                  
 4. 6. 1  s-z变换法设计                  
 4. 6. 2  近似线性相位滤波器的优化设计                  
 第5章  数字语音信号处理                  
 5. 1  语音形成过程的模型                  
 5. 1. 1  语音的特征和分类                  
 5. 1. 2  语音形成的模型                  
 5. 1. 3  声道的传递函数模型                  
 5. 2  线性预测分析方式                  
 5. 2. 1  全极点型模型                  
 5. 2. 2  辅音的全极点型模型                  
 5. 2. 3  元音的全极点型模型                  
 5. 2. 4  模型的增益                  
 5. 3  PARCOR方式                  
 5. 3. 1  PARCOR方式的基本概念                  
 5. 3. 2  计算PARCOR系数的算法                  
 5. 3. 3  PARCOR方式的格型滤波器实现                  
 5. 4  倒谱方式                  
 5. 4. 1  倒谱的概念                  
 5. 4. 2  倒谱的性质                  
 第6章  数字图像处理基础                  
 6. 1  图像的采样和量化                  
 6. 1. 1  图像的采样                  
 6. 1. 2  图像的量化                  
 6. 2  图像的数学模型                  
 6. 2. 1  图像数学模型的种类                  
 6. 2. 2  图像数学模型的辨识                  
 6. 3  二维DFT                  
 6. 3. 1  二维DFT的定义                  
 6. 3. 2  二维DFT的性质                  
 6. 4  数字图像增强                  
 6. 4. 1  用灰度变换进行对比度增强                  
 6. 4. 2  用直方图修正进行对比度增强                  
 6. 4. 3  用微分操作进行图像锐化                  
 6. 4. 4  图像的平滑                  
 6. 5  数字图像复元                  
 6. 5. 1  点扩展函数                  
 6. 5. 2  图像的恶化过程                  
 6. 5. 3  恶化图像的复元过程                  
 6. 5. 4  二维数字滤波器                  
 6. 5. 5  用二维FIR滤波器进行图像复元                  
 6. 6  数字图像压缩                  
 6. 6. 1  变换编码方式                  
 6. 6. 2  预测编码方式                  
 数学信号处理有关文献                  
 参考文献                  
 索  引