数字信号处理实验与课程设计教程：面向工程教育

　　本书是数字信号处理课程的实验与课程设计项目教材，基于MATLAB编程，配合理论授课内容与应用型本科专业人才培养的教学目标而编写，具有鲜明的工程教育特色。全书分为上、下两篇。上篇为数字信号处理实验项目，共6个实验：离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域及复频域分析、DFT/FFT频谱分析、数字滤波器的结构实现、IIR数字滤波器设计、FIR数字滤波器设计。每个实验均含有若干基础及应用类小实验。下篇是数字信号处理课程设计项目，也是本书具有工程教育特色的精华部分，包括5个课程设计：音频/语音信号处理、心电信号分析与处理、振动信号处理、信号处理在通信系统中的应用、天文/电力/金融信号分析与处理。每个课程设计均包含若干子设计，反映了数字信号处理在各个工程领域中的应用，力求使读者对数字信号处理课程产生浓厚的兴趣，并掌握数字信号处理的MATLAB仿真实践方法，培养读者的项目设计及创新能力。本书内容翔实，提供配套的实验与课程设计项目的程序源代码、实验数据。本书适合作为普通高校通信工程、电子信息工程、测控、自动化、计算机科学等专业数字信号处理实验与课程设计的教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考书籍。

　　戴虹，女，1977年生，上海市人，硕士，副教授。1999年7月至今，担任上海第二工业大学教师。目前在工学部计算机与信息工程学院通信工程教研室任教，任工学部督导工作。主讲课程：数字信号处理、嵌入式系统与应用、DSP原理与应用等。主要研究方向为：信号与信息处理，从事教学研究20余年，已主持教学教改项目8项，其中市级项目3项，出版教材1本，编写讲义4本，共发表教学及科研论文20余篇。

目 录
上篇 数字信号处理实验项目
实验1 离散时间信号与系统的时域分析 3
1．1 离散时间信号的产生 3
1．2 离散时间信号的基本运算 7
1．3 离散时间系统的时域分析 12
1．4 模拟信号的数字处理 16
1．5 离散时间信号时域处理应用实例 18
实验2 离散时间信号与系统的频域及复频域分析 24
2．1 离散时间信号与系统的频域分析――傅里叶变换（FT） 24
2．2 离散时间信号与系统的复频域分析――Z变换 27
2．3 离散时间信号频域/复频域处理应用实例 31
实验3 DFT/FFT频谱分析 36
3．1 离散傅里叶变换（DFT） 36
3．2 快速傅里叶变换（FFT） 43
3．3 DFT/FFT频谱分析应用实例 48
实验4 数字滤波器的结构实现 53
4．1 IIR数字滤波器的结构实现 53
4．2 FIR数字滤波器的结构实现 56
实验5 IIR数字滤波器设计 61
5．1 模拟滤波器设计 61
5．2 脉冲响应不变法/双线性变换法设计IIR数字滤波器 66
5．3 IIR数字滤波器的应用实例 74
实验6 FIR数字滤波器设计 80
6．1 窗函数法设计FIR数字滤波器 80
6．2 频率采样法设计FIR数字滤波器 88
6．3 FIR数字滤波器的应用实例 91
下篇 数字信号处理课程设计项目
课程设计项目1 音频/语音信号处理 99
7．1 音乐信号中的噪声消除 99
7．2 回音消除 103
7．3 双音多频（DTMF）通信设计仿真 109
课程设计项目2 心电信号分析与处理 119
8．1 心电信号中的工频干扰估计与消除 119
8．2 心电信号中的QRS波检测 125
8．3 孕妇心电图中胎儿心电信号的提取 129
课程设计项目3 振动信号处理 137
9．1 振动信号的时域及频域分析 137
9．2 基于振动信号分析的电机轴承故障检测 145
9．3 数字滤波器在地震信号分析中的应用 149
课程设计项目4 信号处理在通信系统中的应用 155
10．1 通信信号的调制与解调 155
10．2 频分复用（FDM） 162
课程设计项目5 天文/电力/金融信号分析与处理 167
11．1 太阳黑子周期性分析 167
11．2 电力谐波信号分析 170
11．3 股价数据分析与处理 174
附录A MATLAB程序设计入门 180
附录B 本书所附电子资源内容说明 187
参考文献 188