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編輯推薦： 本书针对工程应用型本科专业的教学特点，系统介绍数字信号处理的基本理论、基本方法，强调实际应用。内容涵盖数字信号与离散时间系统的时域、变换域（z域）分析算法，离散时间系统的网络结构和IIR/FIR滤波器的设计。通过典型的应用实例及其对应的MATLAB源程序帮助读者理解和掌握数字信号处理基础理论的基本应用。 本书可作为高等院校通信类、电子信息类、计算机类等专业本科生、研究生教材，也可供相关专业的科研人员、工程技术人员参考。 內容簡介： 本书针对工程应用型本科专业的教学特点，系统介绍数字信号处理的基本理论、基本方法，强调实际应用。通过典型的应用实例、提供的源程序帮助读者理解和掌握基础理论的基本应用，激发学生的学习兴趣。本书共7章：第1~4章介绍离散时间信号和系统的基本概念、变换域（z域）分析、离散傅里叶变换（DFT）及快速傅里叶变换（FFT）的基本原理；第5章介绍数字系统的基本网络结构；第6章和第7章介绍IIR、FIR滤波器的设计方法。 本书可作为通信、电子信息、计算机应用技术等相关专业本科生教学用书，也可作为从事数字信号处理工作的工程技术人员的参考书。 關於作者： 魏 爽 博士，上海师范大学副教授、硕士生导师，国家级一流本科课程负责人。2012年毕业于加拿大卡尔加里大学（University of Calgary）电子与计算机工程专业，历任河海大学和上海师范大学副教授。长期从事通信、语音、雷达等信号与信息处理的教学和科研工作，作为项目负责人主持多项信号处理相关的自然科学基金项目，讲授“数字信号处理”“信号检测与估计”“单片机系统”“嵌入式系统”等多门本科生、研究生课程。 目錄： 绪论 0.1数字信号处理系统的组成 0.2数字信号处理的特点 0.3数字信号处理学科的内容 0.4数字信号处理的实现 0.5数字信号处理系统的应用领域 第1章离散时间信号和系统 1.1概述 1.2时域离散信号 1.2.1模拟信号的采样、序列 1.2.2常用典型序列 1.2.3序列的运算 1.3离散时间系统 1.3.1线性 1.3.2时不变性 1.3.3系统输入输出关系 1.3.4系统的因果性和稳定性 1.4系统的线性常系数差分方程及其求解 1.4.1系统的线性常系数差分方程 1.4.2线性常系数差分方程的求解 1.5模拟信号数字处理方法 1.5.1模拟信号数字处理方法概述 1.5.2数字信号转换成模拟信号 1.6MATLAB实现 1.6.1常用序列的MATLAB实现 1.6.2序列运算的MATLAB实现 1.6.3卷积和的MATLAB实现 1.6.4MATLAB求解离散系统的差分方程 1.7习题 思政小课堂 第2章离散时间信号和系统的变换域分析 2.1概述 2.2序列的离散时间傅里叶变换 2.2.1离散时间傅里叶变换定义 2.2.2离散时间傅里叶变换的性质 2.3周期序列的离散傅里叶级数与离散时间傅里叶变换 2.3.1周期序列的离散傅里叶级数 2.3.2周期序列的离散时间傅里叶变换 2.4离散时间傅里叶变换和连续时间傅里叶变换之间的关系 2.5z变换 2.5.1z变换的定义 2.5.2z变换的收敛域 2.5.3逆z变换 2.5.4z变换的性质与定理 2.5.5利用z变换求数字系统的输出 2.6用z变换分析系统的因果性、稳定性和频响特性 2.6.1传输函数与系统函数 2.6.2因果性和稳定性 2.6.3信号频谱/系统频响的几何解释 2.7MATLAB实现 2.7.1周期序列傅里叶级数的MATLAB实现 2.7.2序列逆z变换的MATLAB实现 2.7.3系统时域响应的MATLAB实现 2.7.4系统频率响应的MATLAB实现 2.8习题 思政小课堂 第3章离散傅里叶变换 3.1引言 3.2离散傅里叶变换的定义 3.2.1离散傅里叶变换和逆离散傅里叶变换的定义 3.2.2离散傅里叶变换和z变换的关系 3.2.3周期序列与有限长序列的内在联系 3.3离散傅里叶变换的性质 3.3.1线性性质 3.3.2序列的和 3.3.3序列的初值 3.3.4序列的圆周移位(循环移位) 3.3.5圆周卷积(循环卷积)及其与有限长序列线性卷积的关系 3.3.6序列的相关性 3.3.7帕斯瓦尔定理 3.3.8有限长序列及其离散傅里叶变换的奇偶性和对称性 3.4频域取样 3.5用离散傅里叶变换对连续时间信号进行谱分析 3.5.1离散傅里叶变换是对连续时间信号傅里叶变换的近似 3.5.2频率分辨率 3.5.3离散傅里叶变换分析连续时间信号x(t)实例 3.6用离散傅里叶变换对离散时间信号进行谱分析 3.7离散傅里叶变换应用中的问题与参数选择 3.7.1混叠现象 3.7.2栏栅效应 3.7.3频率泄漏 3.8MATLAB实现 3.8.1离散傅里叶变换的MATLAB实现 3.8.2用离散傅里叶变换计算线性卷积和圆周卷积的MATLAB实现 3.8.3连续时间信号谱分析的MATLAB实现 3.9习题 思政小课堂 第4章快速傅里叶变换 4.1概述 4.2基2快速傅里叶变换 4.2.1按时间抽取的快速傅里叶变换原理 4.2.2按频率抽取的快速傅里叶变换 4.2.3快速傅里叶反变换 4.3矩阵形式的快速傅里叶变换 4.3.1算法原理 4.3.2进一步减少运算量的措施 4.4快速傅里叶变换应用于长序列卷积 4.4.1快速卷积 4.4.2重叠相加 4.4.3重叠保留 4.5线性调频z变换 4.5.1线性调频z变换的定义 4.5.2线性调频z变换的特点 4.5.3线性调频z变换的快速实现 4.6离散哈特莱变换 4.6.1离散哈特莱变换的定义 4.6.2离散哈特莱变换和离散傅里叶变换的关系 4.6.3离散哈特莱变换的性质 4.7MATLAB实现 4.8习题 思政小课堂 第5章数字滤波器的结构 5.1概述 5.2信号流图表示网络结构 5.3无限长脉冲响应滤波器的基本网络结构 5.3.1直接型Ⅰ 5.3.2直接型Ⅱ(典型型) 5.3.3级联型 5.3.4并联型 5.3.5转置型 5.4有限长脉冲响应滤波器的基本结构 5.5格型结构 5.6MATLAB实现 5.7习题 思政小课堂 第6章无限长脉冲响应数字滤波器设计 6.1基本概念 6.1.1数字滤波器和模拟滤波器 6.1.2滤波器的指标 6.1.3数字滤波器的设计原则 6.2模拟滤波器的设计 6.2.1模拟低通滤波器设计指标 6.2.2巴特沃斯模拟低通滤波器设计 6.2.3切比雪夫模拟低通滤波器设计 6.2.4模拟滤波器的频率变换 6.3无限长脉冲响应低通滤波器设计： 脉冲响应不变法 6.3.1一般数字滤波器的设计思想 6.3.2脉冲响应不变法的变换思想及方法 6.3.3脉冲响应不变法的参数映射关系及特点 6.4无限长脉冲响应低通滤波器设计： 双线性变换法 6.4.1双线性变换的一般变换关系 6.4.2间接法设计数字低通滤波器时T的选择 6.4.3双线性变换法、脉冲响应不变法的比较 6.5无限长脉冲响应高通、带通、带阻滤波器设计 6.5.1设计思路 6.5.2频率变换法设计数字高通滤波器 6.5.3z平面变换法 6.6无限长脉冲响应滤波器直接设计法 6.7无限长脉冲响应滤波器设计应用实例(MATLAB分析) 6.7.1模拟低通滤波器设计 6.7.2模拟数字滤波器的转换 6.7.3数字滤波器应用实例 6.8习题 思政小课堂 第7章有限长脉冲响应滤波器的设计 7.1有限长脉冲响应滤波器的线性相位条件和特点 7.2窗函数法设计有限长脉冲响应滤波器 7.2.1窗函数技术 7.2.2窗函数法的应用 7.3频率采样法设计有限长脉冲响应滤波器 7.4优化技术设计 7.4.1优化准则 7.4.2线性相位有限长脉冲响应滤波器的切比雪夫最优逼近 7.5无限长脉冲响应滤波器和有限长脉冲响应滤波器的比较 7.6有限长脉冲响应滤波器的MATLAB仿真实现 7.6.1窗函数法设计有限长脉冲响应滤波器的实现 7.6.2频率采样法设计有限长脉冲响应滤波器的实现 7.6.3有限长脉冲响应滤波器的优化设计的实现 7.6.4信道均衡器的有限长脉冲响应滤波器的实现 7.7习题 思政小课堂 参考答案 参考文献 內容試閱： 本书以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入学习贯彻党的二十大精神，学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，以教育强国建设为目标，全面提高人才自主培养质量。 随着信息技术的发展，数字信号处理基础知识已成为通信、电子信息、计算机应用技术等相关专业本科学生必须学习和掌握的专业基础知识。 本书针对工程应用型本科专业的教学特点，注重数字信号分析和数字处理系统的基本原理和应用实现。系统介绍数字信号处理的基本概念、时间离散信号与系统的变换域分析方法、离散傅里叶变换原理及应用、数字滤波器的设计与实现和数字信号处理器应用实现。 本书将基础理论与实际应用密切结合，通过典型的应用实例，使读者在学习基础理论时，能够掌握数字信号处理的基本应用。本书在算法设计方面未给出严格完整的数学证明，需要的读者可参阅相关书籍。教师可以根据学生的实际情况在课堂讲授部分应用例子，还有大部分例子供学生自己阅读，在巩固学生对基本概念的理解和应用的同时，扩大学生的知识面。 本书的另一特色是将MATLAB软件引入数字信号处理的课堂教学和实践环节。基于MATLAB的演示课件，从文字、图像、声音、动画等方面多维地揭示算法设计、实现过程和信号处理效果，有效地提高了教学效果； 所配备的实验源程序，有利于激发学生的学习兴趣。 本书是在2018年《数字信号处理原理和算法实现》（第3版）的基础上进行修订而成的； 本次修订对每章内容新增了思政元素的拓展阅读材料，并丰富了配套教学资源（如微课视频、教学大纲、教学课件等）。考虑工程应用型本科专业的教学课程体系中通常另开设偏重基于数字信号处理芯片开发平台的单独课程，故本书内容更加适合数字信号处理基础课堂教学。 本书第1~3章侧重基本概念原理； 第4章快速傅里叶变换对读者进行工程项目开发有指导意义； 第5~7章介绍数字处理系统设计的相关算法。根据教学要求，教师在教学内容中融入一定的思政元素，安排一定的MATLAB软件仿真实验课时在数字信号处理教学中至关重要。读者只有通过必要的书面和上机练习，才能掌握本课程的基本方法； 并通过一定的拓展阅读，加深对理论结合实践的全方位理解。 本书由魏爽主编。绪论及第1~3章由魏爽编写； 第4、第5、第7章由郭畅编写； 第6章以及各章的实验内容由佟乐编写； 各章的习题和参考答案由李莉编写。 本书集作者在上海师范大学多年课程建设的探索和教学改革的实际经验，是上海市精品课程建设配套教材。本书也可作为相关专业的工程技术人员的参考书。在本书的编写过程中，得到了上海师范大学的大力支持，在此表示感谢！ 由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者不吝指正。 编者2023年12月于上海师范大学

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