離散信號處理：套用與實踐

《離散信號處理：套用與實踐》是一本張延華編制，由機械工業出版社在2010年出版的書籍。本書可作為高等院校電類、機械工程與套用電子技術、生物醫學工程、金融數據分析等專業的教材，也可作為從事信號處理工作的工程技術人員的參考用書。

基本介紹

• 書名：離散信號處理：套用與實踐
• 作者：張延華
• ISBN：9787111288039
• 頁數：317頁
• 出版社： 機械工業出版社
• 出版時間：2010年3月1日
• 裝幀：平裝
• 開本： 16
• 正文語種：簡體中文

作者簡介

張延華，北京工業大學電子信息與控制工程學院教授。以智慧型化信息處理為主要研究方向，在通信信號處理、視頻信號處理、移動通信技術及數據挖掘等方面已有較多工作積累。作為課題負責人主持國家自然科學基金項目、國家863計畫項目共四項，省部級及橫向課題10餘項；主持省部級教改項目多項。出版專、譯著四部，發表論文70餘篇。

內容簡介

《離散信號處理:套用與實踐(第2版)》主要介紹離散信號處理的基本概念、基本分析方法及套用技術。全書共9章，內容包括離散時間信號與系統的基礎理論、離散時間傅立葉分析（DTFT）、離散傅立葉變換（DFT）及快速算法（FFT）、數字濾波器結構及IIR和FIR濾波器的設計、自適應濾波等。《離散信號處理:套用與實踐》以離散信號濾波為套用背景，結合L點MA濾波器、加權移動平均濾波器（WMA）和雙加權移動平均濾波器（WMA）,討論了真實金融數據分析的實際套用，對噪聲序列的濾波、雙音多頻（DTMF）信號的檢測、太陽黑子活動周期的分析、MACD決策、胎兒心電圖中的噪聲抑制和回聲消除等實際套用問題也進行了案例式討論。書中給出了大量的仿真套用案例，對多種濾波算法也給出了大量的數值仿真例子，並且還給出了MATLAB算法的仿真程式代碼。

目錄

第2版前言

第1版前言

第1章 信號和信號處理

1.1 數位訊號處理的起源

1.2 信號的特徵和分類

1.3 典型信號運算

1.3.1 基本時域操作

1.3.2 濾波

1.3.3 覆信號的產生

1.3.4 調製和解調

1.3.5 多路復用和信號分離

1.3.6 正交幅度調製

1.4 典型信號處理實例

1.4.1 遠程通信

1.4.2 回聲定位

1.4.3 圖像處理

1.4.4 柴油發動機信號

1.4.5 時間序列

1.5 典型信號處理套用

1.5.1 CD數字音頻系統

1.5.2 電話撥號套用

1.5.3 自適應濾波器

1.5.4 電話網路中的回聲消除

1.6 數位訊號處理與模擬信號處理的比較

1.7 關於MATLAB及其工具箱的一些說明

第2章 離散時間信號與系統

2.1 離散時間信號

2.1.1 序列的類型

2.1.2 序列運算

2.1.3 信號分解

2.1.4 離散序列的套用

2.2 離散時間系統

2.2.1 離散時間運算

2.2.2 離散系統的分類

2.3 序列的卷積和相關

2.3.1 卷積和

2.3.2 序列的相關

2.3.3 卷積與相關的關係

2.4 差分方程

2.4.1 N階輸入/輸出差分方程

2.4.2 差分方程的求解

2.5 零輸入和零狀態回響

2.6 數字濾波器

2.6.1 FIR濾波器

2.6.2 IIR濾波器

2.6.3 遞歸與非遞歸濾波器的關係

2.7 單位樣值回響

2.8 離散時間系統的套用

2.8.1 QQQQ股票數據的處理

2.8.2 噪聲數據的抑制

2.8.3 平方根的工程計算

習題

第3章 離散時間傅立葉分析

3.1 離散時間傅立葉變換

3.2 DTFT的性質

3.3 DTFT的周期性和對稱性

3.4 系統函式

3.4.1 定義

3.4.2 相位延遲和群延遲

3.4.3 逆頻率回響

3.5 濾波器

3.6 系統的互聯

3.7 信號和系統中的DTFT

3.7.1 線性時（移位）不變系統和線性常係數差分方程

3.7.2 相關和卷積的頻率回響

3.7.3 逆系統

3.7.4 模擬信號的採樣和重構

3.8 DTFT的套用

3.8.1 採樣對頻域各量的影響

3.8.2 內插技術在信號重構方面的套用

3.8.3 在低通濾波器中的套用

習題

第4章 z變換

4.1 雙邊z變換

4.2 收斂域

4.3 DTFT與z變換的關係

4.4 雙邊z變換的性質

4.5 常用序列的z變換

4.6 零點、極點和z平面

4.7 逆z變換

4.7.1 部分分式展開法

4.7.2 冪級數展開法

4.7.3 用MATLAB函式residue和residuez求逆z變換

4.8 系統（傳遞）函式

4.8.1 系統描述的不同形式

4.8.2 有理系統函式的系統回響

4.8.3 系統的暫態回響和穩態回響

4.8.4 因果性和穩定性

4.8.5 頻率回響函式

4.9 單邊z變換

4.9.1 單邊z變換的定義

4.9.2 單邊z變換的右移性質

4.9.3 單邊z變換的左移性質

4.10 雙邊z變換和單邊z變換的關係

4.11 z變換的套用

4.11.1 正弦輸入的回響

4.11.2 噪聲序列的濾波

4.11.3 MACD決策

習題

第5章 離散傅立葉變換及快速算法

5.1 離散傅立葉級數

5.1.1 離散傅立葉級數的定義

5.1.2 離散傅立葉級數的計算

5.1.3 離散傅立葉級數的性質

5.2 離散傅立葉變換

5.2.1 DFT的定義

5.2.2 DFT、DTFT和z變換的關係

5.2.3 採樣周期、記錄長度及頻率解析度

5.2.4 正弦函式形式

5.3 DFT的性質

5.4 關於DFT的幾點認識

5.5 用DFT計算線性卷積

5.5.1 用DFT計算線性卷積的步驟

5.5.2 重疊相加法

5.5.3 重疊保留法

5.6 計算DFT的快速算法——FFT

5.6.1 DFT直接運算的計算量

5.6.2 快速算法

5.6.3 基本結果

5.6.4 FFT與DFT的比較

5.7 DFT及FFT的套用

5.7.1 用FFT計算傅立葉變換

5.7.2 雙音多頻信號的檢測

5.8 太陽黑子活動周期的分析

5.9 股票趨勢分析

習題

第6章 數字濾波器的結構

6.1 引言

6.2 IIR濾波器的結構

6.2.1 直接型

6.2.2 級聯型

6.2.3 並聯型

6.3 FIR濾波器的結構

6.3.1 直接型

6.3.2 級聯型

6.3.3 線性相位型

6.3.4 頻率採樣型

6.4 格型濾波器的結構

6.4.1 全零點格型濾波器

6.4.2 全極點格型濾波器

6.4.3 IIR格型濾波器

6.5 IIR和FIR濾波器的選擇

習題

第7章 IIR濾波器的設計

7.1 引言

7.1.1 設計過程

7.1.2 數字濾波器的設計考慮

7.1.3 IIR濾波器設計

7.1.4 相對線性尺度

7.1.5 Hajo2的性質

7.2 模擬濾波器的原型

7.2.1 巴特沃思濾波器

7.2.2 切比雪夫濾波器

7.2.3 橢圓濾波器

7.2.4 濾波器原型的相位回響

7.3 模擬-數字濾波器變換

7.3.1 脈衝回響不變法

7.3.2 雙線性變換法

7.4 頻率轉換

7.5 IIR濾波器的設計技術

7.5.1 噪聲抑制套用

7.5.2 套用討論

7.5.3 基於MATLAB函式的IIR濾波器設計技術

7.5.4 基於濾波器設計及分析工具的設計技術

7.6 典型IIR濾波器的比較

習題

第8章 FIR濾波器的設計

8.1 對稱序列與線性相位

8.2 FIR濾波器

8.2.1 FIR濾波器的設計指標

8.2.2 基於窗函式的設計

8.2.3 窗函式和設計參數的選擇

8.3 頻帶變換

8.4 頻率採樣濾波器的設計

8.5 等波紋線性相位濾波器的設計

8.6 基於MATLAB函式的濾波器設計技術

8.6.1 MATLAB濾波器設計函式

8.6.2 基於可視化計算的濾波器設計技術

8.6.3 任意回響FIR濾波器的設計

習題

第9章 自適應濾波及套用

9.1 自適應濾波的概念

9.2 自適應LMS濾波器

9.2.1 均方誤差性能度量

9.2.2 梯度和Wiener解

9.2.3 最陡下降法

9.2.4 LMS算法

9.2.5 LMS算法的收斂性分析

9.2.6 LMS算法的實現

9.2.7 學習曲線和時間常數

9.2.8 穩態誤差與失調係數

9.2.9 LMS算法小結

9.3 幾種改進的LMS算法

9.3.1 正規LMS算法

9.3.2 梯度自適應步長算法

9.3.3 自動增益控制自適應算法

9.3.4 符號-誤差LMS算法

9.3.5 符號-數據LMS算法

9.3.6 數據復用LMS算法

9.3.7 其他自適應濾波器

9.4 自適應濾波的套用

9.4.1 LMS線性預測

9.4.2 自適應干擾對消

9.4.3 自適應信道均衡

9.4.4 平穩信道估計

9.4.5 地球物理勘探中的自適應模擬

9.4.6 胎兒心電圖中的噪聲抑制

9.4.7 回聲消除

9.5 討論

附錄 一個實現LMS算法的快速算法

參考文獻