内容简介
全书共分九章，主要内容为信号分析与处理的基本概念、连续时间信号的分析与处理、离散时间信号的分析与处理基础、离散傅里叶变换、数字滤波器、信号分析与处理的应用和实现以及MATLAB仿真实验。本书配有程序仿真和实现。信号分析与处理的基本概念，连续时间信号的分析与处理，离散时间信号的分析与处理基础等。
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- 封面
- 书名页
- 内容提要
- 版权页
- 前言
- 第一版前言
- 第二版前言
- 第1章 信号分析与处理的基本概念
- 1.1 信号的概念
- 1.1.1 典型信号举例
- 1.1.2 信号的描述
- 1.1.3 信号的分类
- 1.确定性信号和随机信号
- 2.连续信号与离散信号
- 3.周期信号与非周期信号
- 4.能量信号与功率信号
- 1.2 信号处理的概念
- 1.2.1 信号的简单处理
- 1.信号的自变量运算
- 2.连续信号的微分与积分运算
- 3.信号的加（减）乘（除）运算
- 1.2.2 系统的概念
- 1.2.3 系统的性质
- 1.线性
- 2.时不变性
- 3.因果性
- 4.稳定性
- 1.3 信号分析与处理方法
- 1.3.1 信号分析方法
- 1.3.2 信号处理基本理论
- 1.3.3 数字信号处理
- 思考题
- 习题
- 第2章 连续时间信号的分析
- 2.1 连续时间信号的时域分析
- 2.1.1 基本连续时间信号
- 1.单位斜变信号
- 2.单位阶跃信号
- 3.单位冲激信号
- 4.冲激偶信号δ′（t）
- 5.指数信号
- 6.采样信号
- 2.1.2 连续时间信号的冲激表示
- 2.2 周期信号的傅里叶分析
- 2.2.1 周期信号的傅里叶级数
- 1.傅里叶级数的三角形式
- 2.傅里叶级数的复指数形式
- 2.2.2 典型周期函数的频谱
- 1.周期矩形脉冲信号的频谱
- 2.周期三角脉冲信号的频谱
- 2.3 非周期信号的傅里叶变换
- 2.3.1 从傅里叶级数到傅里叶变换
- 2.3.2 典型非周期信号的傅里叶变换
- 1.单边指数信号
- 2.矩形脉冲信号
- 3.符号函数
- 4.单位冲激信号
- 5.直流信号
- 6.单位阶跃信号
- 2.3.3 傅里叶变换的性质
- 1.线性
- 2.对偶性
- 3.尺度变换特性
- 4.时移特性
- 5.频移特性
- 6.时域微分特性
- 7.时域卷积定理
- 8.频域卷积定理
- 2.4 周期信号的傅里叶变换
- 2.5 连续信号的拉普拉斯变换
- 2.5.1 拉普拉斯变换的定义
- 2.5.2 拉普拉斯逆变换
- 思考题
- 习题
- 第3章 连续时间信号处理
- 3.1 线性时不变连续系统的时域数学模型——微分方程
- 3.1.1 连续系统的框图表示
- 3.1.2 微分方程的建立
- 3.1.3 微分方程的求解
- 1.时域经典解法
- 2.应用拉普拉斯变换解微分方程
- 3.2 计算零状态响应的卷积积分法
- 3.2.1 零输入响应与零状态响应
- 3.2.2 冲激响应
- 3.2.3 用卷积积分计算零状态响应
- 1.求解系统零状态响应的卷积方法
- 2.卷积的图解法
- 3.卷积积分的性质
- 3.3 系 统 函 数
- 3.3.1 系统函数的定义
- 3.3.2 系统的三种描述方式
- 3.3.3 用系统函数计算系统的零状态响应
- 3.3.4 由系统函数的零极点分布确定时域特性
- 1.系统函数的零极点
- 2.零极点分布与系统的时域特性
- 3.3.5 系统的稳定性
- 1.系统稳定性的时域判别法
- 2.系统稳定性的s域判别法
- 3.4 信号的频域处理
- 3.4.1 系统的频率响应
- 3.4.2 信号的频域处理
- 3.4.3 系统的无失真传输条件
- 3.4.4 理想低通滤波器
- 3.4.5 实际模拟滤波器
- 1.一阶RC滤波器
- 2.无源LC滤波器
- 3.二阶有源RC滤波器
- 思考题
- 习题
- 第4章 离散时间信号的分析
- 4.1 连续时间信号的时域采样
- 4.1.1 采样定理
- 1.周期单位冲激串的傅里叶变换
- 2.理想采样信号的频谱
- 3.采样定理
- 4.1.2 信号的内插恢复
- 4.1.3 实际采样与理想采样的差别
- 4.1.4 离散时间信号的表示形式
- 1.直接表示法
- 2.单位样值序列加权和表示
- 4.2 离散时间信号的z域分析
- 4.2.1 z变换的定义
- 1.采样信号的拉氏变换
- 2.双边z变换
- 3.单边z变换
- 4.2.2 z变换的收敛域
- 1.有限长序列的ROC
- 2.右边序列的ROC
- 3.左边序列的ROC
- 4.双边序列的ROC
- 4.2.3 常用序列及其z变换
- 1.单位样值序列（单位脉冲序列）
- 2.单位阶跃序列
- 3.单位矩形序列
- 4.指数序列
- 5.正弦序列
- 4.2.4 z变换的性质
- 1.线性
- 2.移位性质
- 3.z域微分性质
- 4.z域尺度变换
- 5.时域卷积定理
- 4.2.5 逆z变换
- 1.幂级数展开法（长除法）
- 2.部分分式展开法
- 3.留数法
- 4.3 离散信号的傅里叶分析
- 4.3.1 离散信号的z变换与傅里叶变换的关系
- 1.s平面与z平面的映射关系
- 2.z变换与傅里叶变换的关系
- 4.3.2 离散时间傅里叶变换（DTFT）
- 1.离散时间傅里叶变换的定义
- 2.离散时间傅里叶变换DTFT的基本性质
- 4.3.3 离散周期信号的傅里叶级数DFS
- 4.3.4 离散周期信号的傅里叶变换
- 4.3.5 离散时间傅里叶变换与连续信号傅里叶变换的关系
- 1.模拟频率与数字频率的关系
- 2.离散时间傅里叶变换（DTFT）与连续信号傅里叶变换（FT）的关系
- 思考题
- 习题
- 第5章 离散时间信号处理基础
- 5.1 线性时不变离散系统的时域数学模型——差分方程
- 5.1.1 线性时不变离散系统的数学模型和基本运算单元
- 5.1.2 差分方程的建立
- 5.1.3 差分方程的时域经典解法
- 1.齐次解
- 2.非齐次方程的特解
- 3.完全解
- 5.1.4 用z变换求解差分方程
- 5.2 卷 积 和
- 5.2.1 零输入响应和零状态响应
- 5.2.2 离散系统的单位脉冲响应
- 5.2.3 卷积和
- 5.2.4 用卷积和计算系统的零状态响应
- 1.解析法
- 2.图解法
- 3.竖式法
- 4.z域法
- 5.3 离散系统的系统函数
- 5.3.1 系统函数的定义
- 1.系统函数的引出
- 2.线性时不变离散系统的三种描述方式
- 3.系统的z域框图
- 5.3.2 系统的稳定性和因果性
- 1.系统稳定性的时域判别法
- 2.系统稳定性的z域判别法
- 3.系统函数的零极点与时域响应的关系
- 4.系统函数的收敛域与系统的因果性
- 5.3.3 系统的频率特性
- 1.离散系统的频率响应
- 2.系统幅频特性与选频滤波器
- 思考题
- 习题
- 第6章 离散傅里叶变换
- 6.1 离散傅里叶变换
- 6.1.1 离散傅里叶变换的定义
- 6.1.2 离散傅里叶变换与DTFT和z变换的关系
- 6.2 离散傅里叶变换的性质
- 6.2.1 线性性质
- 6.2.2 循环移位性质
- 1.序列的循环移位
- 2.时域循环移位定理
- 3.频域循环移位定理
- 6.2.3 时域循环卷积定理
- 6.2.4 复共轭序列的DFT
- 6.2.5 共轭对称性
- 1.序列表示为共轭对称部分和共轭反对称部分时的DFT
- 2.序列表示为实部和虚部时的DFT
- 6.3 用DFT计算线性卷积
- 6.3.1 用DFT计算循环卷积
- 6.3.2 循环卷积等于线性卷积的条件
- 6.3.3 用DFT计算线性卷积的方法
- 6.4 频率域采样
- 6.5 DFT的应用
- 6.5.1 用DFT对连续非周期信号进行谱分析
- 6.5.2 用DFT对连续周期信号进行谱分析
- 6.5.3 利用DFT进行谱分析时出现的问题
- 1.混叠失真
- 2.栅栏效应
- 3.频谱泄漏
- 6.5.4 频率分辨率及利用DFT进行谱分析的参数选择
- 1.频率分辨率
- 2.利用DFT进行频谱分析的参数选择
- 6.6 快速傅里叶变换（FFT）
- 6.6.1 减少DFT运算量的基本途径
- 1.有限长序列x（n）进行一次DFT运算所需的运算量
- 2.减少运算量的基本途径
- 6.6.2 基2时域抽取法FFT算法
- 1.算法的推导
- 2.算法的运算量
- 3.算法的特点
- 4.编程思想
- 6.6.3 实序列的FFT算法
- 6.6.4 IDFT的快速算法（IFFT）
- 思考题
- 习题
- 第7章 数字滤波器
- 7.1 数字滤波器的概念
- 7.1.1 数字滤波器的分类
- 7.1.2 数字滤波器的技术要求
- 7.1.3 数字滤波器的结构
- 1.IIR数字滤波器的结构
- 2.FIR数字滤波器的结构
- 7.2 IIR数字滤波器的设计
- 7.2.1 模拟低通滤波器的设计
- 1.模拟低通滤波器的技术指标及逼近方法
- 2.巴特沃思低通滤波器的设计方法
- 3.切比雪夫滤波器的设计方法
- 4.模拟滤波器的频率变换
- 7.2.2 冲激响应不变法
- 7.2.3 双线性变换法
- 1.变换原理
- 2.利用双线性变换法设计数字滤波器的方法
- 7.3 FIR数字滤波器的设计
- 7.3.1 线性相位FIR数字滤波器的特性
- 1.线性相位条件
- 2.线性相位FIR滤波器幅度特性的特点
- 3.线性相位FIR滤波器零点分布特点
- 7.3.2 窗函数法设计FIR数字滤波器
- 1.矩形窗函数法
- 2.减小吉布斯（Gibbs）效应方法
- 3.几种常用的理想滤波器
- 思考题
- 习题
- 第8章 信号分析与处理的应用和实现
- 8.1 加窗DFT插值算法及应用
- 8.1.1 减小频谱泄漏的方法
- 8.1.2 加汉宁窗DFT插值算法
- 8.1.3 加4项余弦窗DFT插值算法
- 8.1.4 加窗插值FFT算法的相位差校正法
- 1.递推DFT算法
- 2.加Blackman-harris窗递推DFT算法
- 3.改进的相位差校正法原理
- 8.1.5 利用加窗DFT插值算法计算电力系统谐波
- 1.加汉宁窗插值FFT算法
- 2.加Nuttall（I）窗插值FFT算法
- 8.2 相关分析及其应用
- 8.2.1 相关函数的定义
- 8.2.2 相关分析在电力电缆故障定位中的应用
- 8.3 数字信号处理实现
- 8.3.1 DSP实现技术
- 1.PC系统实现
- 2.单片机实现
- 3.专用的硬件实现
- 4.通用可编程数字信号处理器（可编程DSP）实现
- 5.FPGA（Field-Programmable Gate Array）等可编程门阵列实现
- 8.3.2 通用可编程DSP芯片的主要特点
- 1.改进的哈佛结构
- 2.多总线结构
- 3.流水线技术（pipeline）
- 4.采用硬件乘法器
- 5.多处理单元
- 6.特殊的DSP指令
- 7.指令周期短
- 8.运算精度高
- 9.丰富的外部设备
- 10.功耗低
- 11.良好的仿真开发技术
- 8.3.3 DSP系统开发流程
- 1.总体方案设计
- 2.软件设计阶段
- 3.硬件设计阶段
- 4.系统集成
- 第9章 MATLAB仿真实验
- 9.1 信号的产生及运算与图示
- 9.1.1 典型信号的MATLAB表示
- 1.单位阶跃信号
- 2.单位冲激信号
- 3.抽样信号
- 4.单位样值序列和单位阶跃序列
- 5.正弦序列
- 9.1.2 信号运算的MATLAB实现
- 1.连续信号的运算
- 2.序列的运算
- 9.1.3 仿真实验
- 9.2 微分和差分方程的求解
- 9.2.1 用MATLAB解微分方程
- 9.2.2 用MATLAB求系统的冲激响应
- 9.2.3 用MATLAB解差分方程
- 9.2.4 仿真实验
- 9.3 信号的线性卷积与线性相关分析
- 9.3.1 离散时间序列的卷积
- 9.3.2 连续时间信号的卷积
- 9.3.3 信号的相关分析
- 9.3.4 仿真实验
- 9.4 连续时间信号的复频域分析
- 9.4.1 用MATLAB求解信号的拉普拉斯变换与反变换
- 9.4.2 用MATLAB绘制系统函数的极零点图
- 9.4.3 用MATLAB绘制系统的频率特性
- 9.4.4 仿真实验
- 9.5 离散时间信号的复频域分析
- 9.5.1 用MATLAB求解序列的逆z变换
- 9.5.2 用MATLAB绘制系统函数的极零点图
- 9.5.3 用MATLAB绘制系统的频率特性
- 9.5.4 仿真实验
- 9.6 连续时间信号的频谱分析
- 9.6.1 用MATLAB绘制周期信号的频谱
- 9.6.2 用MATLAB求解非周期信号的傅里叶变换
- 9.6.3 仿真实验
- 9.7 离散时间信号的频谱分析
- 9.7.1 用MATLAB求解离散时间傅里叶变换（DTFT）
- 9.7.2 离散傅里叶变换的快速算法（FFT）
- 9.7.3 仿真实验
- 9.8 IIR数字滤波器的设计
- 9.8.1 模拟滤波器的设计
- 9.8.2 冲激响应不变法设计IIR数字滤波器
- 9.8.3 冲激响应不变法设计IIR数字滤波器仿真实验
- 9.8.4 双线性变换法设计IIR数字滤波器
- 9.8.5 双线性变换法设计IIR数字滤波器仿真实验
- 9.9 FIR数字滤波器的设计
- 9.9.1 窗函数法设计FIR数字滤波器
- 1.窗函数特性
- 2.FIR低通滤波器
- 9.9.2 窗函数设计FIR数字滤波器仿真实验
- 9.9.3 频率采样法设计FIR数字滤波器
- 9.9.4 频率采样法设计FIR数字滤波器仿真实验
- 附录A 常用傅里叶变换表
- 附录B 常用信号单边z变换表
- 参考文献
- 习题参考答案
- 封底
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版权信息
出版社：中国电力出版社
出版时间：2022
作者：李志辉
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出版时间：2022
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