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第1章 绪论1

1.1 系统理论概念1

1.2 信号处理方法概述3

第2章 模拟信号11

2.1 信号分类11

2.1.1 连续信号与离散信号的区分11

2.1.2 确定性信号与随机信号的区分12

2.1.3 能量信号与功率信号的区分13

2.2 傅里叶级数（FR）14

2.2.1 引言14

2.2.2 正弦／余弦表示16

2.2.3 绝对值／相位表示16

2.2.4 复数表示17

2.2.5 功率信号的帕塞瓦尔（Parseval）定理19

2.3 傅里叶变换（FT）22

2.3.1 幅值密度谱的推导22

2.3.2 卷积25

2.3.3 采用δ函数计算27

2.3.4 周期性信号的傅里叶变换30

2.3.5 傅里叶变换的特性33

2.3.6 能量信号的帕塞瓦尔（Parseval）定理40

2.3.7 若干傅里叶变换对应关系列表41

2.4 拉普拉斯变换（LT）42

2.4.1 怎么还有其他的变换42

2.4.2 拉普拉斯变换的定义及其与傅里叶变换的关系43

2.4.3 拉普拉斯变换的特性45

2.4.4 拉普拉斯逆变换49

2.4.5 若干拉普拉斯变换对应关系列表（单边变换）50

第3章 模拟系统51

3.1 模拟系统分类51

3.1.1 线性51

3.1.2 时不变性53

3.1.3 因果性系统和确定性系统54

3.1.4 无记忆系统和动态系统54

3.1.5 稳定性54

3.2 脉冲响应55

3.3 频率响应特性和传递函数56

3.4 阶跃响应60

3.5 因果性系统62

3.6 极点和零点63

3.6.1 引言63

3.6.2 幅值响应特性、相位响应特性和群时延64

3.6.3 伯德图68

3.6.4 特殊系统70

3.6.4.1 最小相位系统70

3.6.4.2 全通滤波器72

3.6.4.3 二端网络函数74

3.6.4.4 多项式滤波器74

3.6.5 时间域中的系统特性75

3.6.6 各种类型滤波器的PN图77

3.6.6.1 低通滤波器77

3.6.6.2 高通滤波器77

3.6.6.3 带通滤波器77

3.6.6.4 带阻滤波器77

3.6.6.5 全通滤波器77

3.6.7 实现可能性78

3.7 定标78

3.8 系统描述概述80

3.8.1 引言80

3.8.2 “友好的”系统：线性、稳定、时不变并采用集总元件81

3.8.3 “讨厌的”系统83

3.8.4 系统方程的确定83

第4章 模拟滤波器87

4.1 引言87

4.2 理想低通滤波器的逼近94

4.2.1 引言94

4.2.2 巴特沃斯逼近95

4.2.3 切比雪夫-Ⅰ逼近97

4.2.4 贝塞尔逼近99

4.2.5 切比雪夫-Ⅱ逼近和考尔逼近100

4.2.6 临界阻尼滤波器100

4.3 频率变换101

4.3.1 低通滤波器101

4.3.2 高通滤波器101

4.3.3 带通滤波器102

4.3.4 带阻滤波器106

4.3.5 全通滤波器106

4.4 有源滤波器的实际实现107

4.4.1 采用级联结构表示107

4.4.2 确定系数108

4.4.3 标度108

4.4.4 基本电路110

4.4.4.1 一阶多项式低通滤波器111

4.4.4.2 二阶多项式低通滤波器111

4.4.4.3 一阶高通滤波器111

4.4.4.4 二阶高通滤波器111

4.4.4.5 二阶带通滤波器112

4.4.4.6 二阶带阻滤波器／椭圆基本元件112

4.4.4.7 一阶全通滤波器112

4.4.5 多项式低通滤波器的表格113

4.4.5.1 巴特沃斯低通滤波器113

4.4.5.2 贝塞尔低通滤波器113

4.4.5.3 切比雪夫-Ⅰ低通滤波器113

4.4.5.4 临界阻尼低通滤波器114

第5章 数字信号115

5.1 引言115

5.2 采样信号傅里叶变换（FTA）117

5.2.1 引言117

5.2.2 理想的信号采样118

5.2.3 采样信号的频谱119

5.2.4 采样定理122

5.2.5 带通滤波器信号的采样124

5.2.6 采样信号的重构（“D/A转换”）125

5.3 离散傅里叶变换（DFT）127

5.3.1 离散傅里叶变换的推导127

5.3.2 与复数傅里叶级数的关联性129

5.3.3 离散傅里叶变换的特性132

5.3.4 快速傅里叶变换（FFT）134

5.3.5 实数时间序列频谱中的冗余137

5.4 实用的频率分析方法140

5.4.1 方法概述140

5.4.2 采用离散傅里叶变换／快速傅里叶变换的频谱分析140

5.4.2.1 周期性信号141

5.4.2.2 准周期性信号142

5.4.2.3 非周期性稳态功率信号152

5.4.2.4 非稳态功率信号152

5.4.2.5 瞬态信号153

5.4.2.6 小结154

5.4.3 频率响应特性测量155

5.5 离散卷积155

5.6 z变换（ZT）156

5.6.1 z变换的定义156

5.6.2 与拉普拉斯变换和采样信号傅里叶变换的关系159

5.6.3 z变换的特性161

5.6.4 z逆变换163

5.6.5 若干z变换对应关系列表164

5.7 信号变换概述165

5.7.1 哪种变换用于哪种信号165

5.7.2 各种变换的特性166

第6章 数字系统170

6.1 引言170

6.2 差分方程174

6.3 脉冲响应175

6.4 频率响应特性和z传递函数178

6.5 阶跃响应181

6.6 极点和零点181

6.7 结构和框图183

6.8 模拟系统的数字仿真188

6.9 系统概述190

6.10 幅值量化的影响192

6.10.1 引言192

6.10.2 A/D转换时的量化192

6.10.3 滤波器系数的量化194

6.10.4 计算结果的量化195

6.10.5 矢量量化197

6.11 数字系统的实现198

6.11.1 信号放大变换器198

6.11.1.1 采样-保持电路（S＆H）198

6.11.1.2 A/D转换器（ADC）199

6.11.1.3 D/A转换器（DAC）200

6.11.2 处理单元200

6.11.2.1 硬件201

6.11.2.2 微型计算机和微控制器201

6.11.2.3 数字信号处理器（DSP）201

6.11.2.4 软件开发203

第7章 数字滤波器207

7.1 无限脉冲响应（IIR）滤波器207

7.1.1 引言207

7.1.2 脉冲不变的设计方案209

7.1.3 采用双线性变换的设计方案215

7.1.4 z域中的频率变换220

7.1.5 z域中的直接设计方案220

7.1.6 具有线性相位响应特性的滤波器221

7.2 有限脉冲响应（FIR）滤波器226

7.2.1 引言226

7.2.2 线性相位有限脉冲响应滤波器的四种类型227

7.2.3 时间窗口法230

7.2.4 频率采样237

7.2.5 在z域中的综合237

7.2.6 线性相位高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的综合238

7.3 一个数字滤波器的实现242

7.3.1 有限脉冲响应滤波器与无限脉冲响应滤波器的对比242

7.3.2 滤波器开发方案243

7.3.3 其他滤波器类型244

7.4 具有多个采样率的系统244

7.4.1 引言244

7.4.2 间取采样245

7.4.3 内插补247

7.4.4 采样频率的有理数改变248

附录250

附录A 关于继续工作的提示250

附录B 公式中的符号251

附录C 中英文缩略语对照252

参考文献254