数字信号处理引论：基于频谱和滤波器的分析方法（原书第2版）

　　本书是模拟和数字信号的经典入门教材，第2版延续了第1版清晰和直观的风格，介绍基本的数字信号处理概念，重点介绍离散时间信号和系统的内容，包含许多多媒体方面声音和图像处理的新主题，更新了DSP操作的MATALB函数，还新增了20多个MATLAB动画演示，以帮助读者更好地理解线性滤波、调幅、抽样原理，提高离散时间滤波及频谱分析等方面的应用能力。本书适合电子信息工程、计算机工程、通信工程、自动化、信息工程、机械电子工程等相关专业作为教学用书。

　　詹姆斯·H.麦克莱伦（James H. McClellan） IEEE 会士，美国佐治亚理工学院教授。1972年和1973年分别在美国莱斯大学获得硕士和博士学位。1973至1982年间在美国麻省理工学院林肯实验室工作并成为麻省理工学院教授。1987年起至今任佐治亚理工学院教授。1987年荣获声学、语音和信号处理技术成就奖，1996年获得信号处理社会奖。2004年与Thomas W. Parks共同获得IEEE杰克;基尔比信号处理奖章。他现在的研究兴趣是数字信号处理的两个领域：传感器阵列处理的算法，以及数字信号处理设计的计算机软件。罗纳德·W.谢弗（Ronald W. Schafer） IEEE终身会士和美国声学学会会士，美国斯坦福大学兼职教授。1968年在美国麻省理工学院获得博士学位，后加入的贝尔实验室声学研究部，在数字信号处理和数字语音编码方面进行了研究。1974年加入美国佐治亚理工学院，并成为该校电气工程专业教授，2005年3月加入美国惠普公司。曾获得IEEE杰出工程师奖，1980年获得IEEE Emanuel R. Piore奖和佐治亚理工学院杰出教授奖，1992年获得IEEE教育奖，2010年获得IEEE杰克;基尔比信号处理奖章。马克·A.约德（Mark A. Yoder） 美国罗斯霍曼理工学院电气和计算机工程系教授。2003年获得学校董事会学者奖，Yoder教授的教学工作主要集中在嵌入式Linux和数字信号处理方面。

目　录

出版者的话
译者序
前言
第1章　绪论1
　1.1　信号的数学表示1
　1.2　系统的数学表示3
　1.3　系统的组成框图4
　1.4　下一步做什么5
第2章　正弦波6
　2.1　音叉实验6
　2.2　正弦和余弦函数简介7
　2.3　正弦信号8
　2.4　正弦信号的采样和波形图11
　2.5　复指数和相量13
　2.6　相量相加16
　2.7　音叉的物理背景19
　2.8　时间信号：超出公式描述21
　2.9　小结和链接22
　2.10　习题23
第3章　频谱表示27
　3.1　正弦波之和的频谱27
　3.2　正弦振幅调制30
　3.3　频谱操作34
　3.4　周期信号波形37
　3.5　傅里叶级数41
　3.6　时间频率谱45
　3.7　调频：啁啾信号48
　3.8　小结和链接51
　3.9　习题51
第4章　采样与混叠57
　4.1　采样57
　4.2　采样与重构的频谱视图63
　4.3　离散到连续的转换68
　4.4　采样定理71
　4.5　频闪演示72
　4.6　小结和链接75
　4.7　习题75
第5章　FIR滤波器81
　5.1　离散时间系统81
　5.2　滑动平均滤波器82
　5.3　通用FIR滤波器84
　5.4　单位冲激响应和卷积88
　5.5　FIR滤波器的实现94
　5.6　线性时不变系统97
　5.7　卷积和LTI系统99
　5.8　级联LTI系统101
　5.9　FIR滤波示例103
　5.10　小结和链接104
　5.11　习题104
第6章　FIR滤波器的频率响应107
　6.1　FIR系统的正弦响应107
　6.2　叠加和频率响应109
　6.3　稳态响应和暂态响应110
　6.4　频率响应的性质112
　6.5　频率响应的图形表示113
　6.6　级联LTI系统116
　6.7　滑动求和滤波118
　6.8　采样连续时间信号的滤波123
　6.9　小结和链接127
　6.10　习题128
第7章　离散时间傅里叶变换132
　7.1　DTFT：离散时间信号的傅里叶变换132
　7.2　DTFT的性质139
　7.3　理想滤波器144
　7.4　实用FIR滤波器147
　7.5　傅里叶变换的性质与变换对表152
　7.6　小结和链接152
　7.7　习题153
第8章　离散傅里叶变换156
　8.1　DFT：离散傅里叶变换156
　8.2　DFT的性质161
　8.3　DFT中序列x\\[n\\]的固有时域周期性167
　8.4　离散傅里叶变换的性质与变换对表173
　8.5　离散周期信号的频谱分析174
　8.6　窗函数180
　8.7　谱图183
　8.8　快速傅里叶变换191
　8.9　小结和链接193
　8.10　习题194
第9章　z变换198
　9.1　z变换的定义198
　9.2　z变换的基本性质200
　9.3　z变换和线性系统201
　9.4　卷积和z变换204
　9.5　z域和ω 域之间的关系208
　9.6　H(z)变换的零极点211
　9.7　简单滤波器215
　9.8　实用带通滤波器设计218
　9.9　线性相位滤波器的性质219
　9.10　小结和链接220
　9.11　习题221
第10章　IIR滤波器224
　10.1　一般IIR差分方程224
　10.2　时域响应225
　10.3　IIR滤波器的系统函数230
　10.4　系统函数和框图结构232
　10.5　极点和零点234
　10.6　IIR系统的稳定性236
　10.7　IIR滤波器的频率响应238
　10.8　三种域241
　10.9　逆z变换及应用242
　10.10　稳态响应和稳定性245
　10.11　二阶滤波器248
　10.12　二阶IIR滤波器的频率响应254
　10.13　IIR低通滤波器示例259
　10.14　小结和链接260
　10.15　习题261
附录A　复数268
附录B　MATLAB编程279
附录C　傅里叶级数289
附录D　实验项目313
术语表315