信號處理原理

第1章 基本概念                  
 學習目標                  
 內容摘要                  
 預備知識                  
 1.1 信號及其描述和分類                  
 1.1.1 信號的概念                  
 1.1.2 信號的描述方法                  
 1.1.3 信號的分類                  
 1.2 信號處理                  
 1.2.1 數字信號處理                  
 1.3 典型信號                  
 1.3.1 指數信號                  
 1.3.2 正弦. 余弦信號                  
 1.3.3 復指數信號                  
 1.3.4 Sa函數（抽樣函數）                  
 1.3.5 高斯信號（鐘形脈沖信號）                  
 1.3.6 單位斜變信號R（t）                  
 1.3.7 單位階躍信號u（t）                  
 1.3.8 單位短形脈沖信號                  
 1.3.9 符號函數                  
 1.4 單位沖激信號及其性質                  
 1.4.1 函數的定義                  
 1.4.2 函數的性質                  
 1.4.3 奇異函數                  
 1.5 信號的基本運算                  
 1.5.1 四則運算                  
 1.5.2 反褶運算                  
 1.5.3 時域平移（時移）運算                  
 1.5.4 時域壓擴運算                  
 1.5.5 微分和積分運算                  
 1.5.6 卷積運算                  
 1.5.7 相關運算                  
 1.6 信號的分解                  
 1.6.1 直流分量和交流分量                  
 1.6.2 偶分量和奇分量                  
 1.6.3 實部分量與虛部分量                  
 1.6.4 脈沖分量                  
 1.6.5 正交函數分量                  
 1.7 用完備正交函數集表示信號                  
 小結                  
 習題                  
 第2章 連續(xù)時間傅里葉變換                  
 學習目標                  
 內容摘要                  
 預備知識                  
 2.1 引言                  
 2.2 周期信號的頻譜分析——傅里葉級數                  
 2.2.1 三角形式的FS                  
 2.2.2 復指數形式的FS                  
 2.2.3 奇偶信號的FS                  
 2.2.4 周期信號的傅里葉頻譜                  
 2.2.5 周期信號的功率                  
 2.3 非周期信號的頻譜分析——傅里葉變換                  
 2.3.1 周期信號的頻譜與非周期信號的頻譜密度                  
 2.3.2 FT的定義                  
 2.3.3 FT的存在的充分條件                  
 2.3.4 FS與FT比較                  
 2.3.5 FT及IFT在赫茲域的定義                  
 2.4 典型非周期信號的FT頻譜                  
 2.4.1 單邊指數信號                  
 2.4.2 偶雙邊指數信號                  
 2.4.3 矩形脈沖信號                  
 2.4.4 符號函數                  
 2.5 沖激信號和階躍信號的FT                  
 2.5.1 沖激信號                  
 2.5.2 創(chuàng)躍信號                  
 2.6 FT的性質                  
 2.6.1 線性性                  
 2.6.2 奇偶虛實性                  
 2.6.3 反褶和共軛性                  
 2.6.4 對偶性                  
 2.6.5 尺度變換特性                  
 2.6.6 時域平移（時移）特性                  
 2.6.7 頻域平移（頻移）特性                  
 2.6.8 微分特性                  
 2.6.9 積分特性                  
 2.6.10 卷積定理                  
 2.6.11 時域相關性定理                  
 2.6.12 帕斯瓦爾定理                  
 2.7 周期信號的FT                  
 2.7.1 正余弦信號的FT                  
 2.7.2 一般周期信號的FT                  
 2.8 抽樣信號的FT及抽樣定理                  
 2.8.1 抽樣信號的FT                  
 2.8.2 時域抽樣定理                  
 2.8.3 矩形脈沖抽樣                  
 2.8.4 頻域抽樣定理                  
 2.9 因果實信號的傅里葉變換及希爾伯特變換                  
 2.10 連續(xù)時間系統(tǒng)及其頻域分析                  
 2.10.1 連續(xù)時間系統(tǒng)                  
 2.10.2 LTI連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率響應                  
 2.10.3 無失真?zhèn)鬏斉c群時延                  
 2.10.4 模擬濾波器及理想低通濾波器                  
 小結                  
 習題                  
 第3章 拉普拉斯變換簡介                  
 學習目標                  
 內容摘要                  
 預備知識                  
 3.1 引言                  
 3.2 拉普拉斯變換（LT）的定義                  
 3.3 LT的收斂域（ROC）                  
 3.4 LT的基本性質                  
 3.5 拉氏變換的逆變換——逆拉氏變換                  
 3.6 周期信號與抽樣信號的LT                  
 3.6.1 周期信號的LT                  
 3.6.2 抽樣信號的LT                  
 3.7 LT與FT的關系                  
 3.7.1 由雙邊LT求FT                  
 3.7.2 由單邊LT求FT                  
 3.8 連續(xù)時間系統(tǒng)的S域分析                  
 3.8.1 系統(tǒng)的傳遞函數及其零極點                  
 3.8.2 系統(tǒng)的傳遞函數與系統(tǒng)的頻率響應                  
 3.8.3 系統(tǒng)傳遞函數的零極點分布對系統(tǒng)性能影響                  
 3.8.4 全通系統(tǒng)與最小相位系統(tǒng)                  
 小結                  
 習題                  
 第4章 Z變換                  
 學習目標                  
 內容摘要                  
 預備知識                  
 4.1 引言                  
 4.2 Z變換的定義                  
 4.3 ZT變換的定義                  
 4.3.1 ZT收斂域                  
 4.3.2 有限長序列的ROC                  
 4.3.3 右邊序列的ROC                  
 4.3.4 左邊序列的ROC                  
 4.3.5 雙邊序列的ROC                  
 4.4 常用序列及其ZT                  
 4.4.1 單位沖激序列                  
 4.4.2 單位階躍序列                  
 4.4.3 矩形脈沖序列                  
 4.4.4 單位斜變序列                   
 4.4.5 單邊指數序列                  
 4.4.6 單邊正. 余弦序列                  
 4.4.7 利用已知序列的ZT求解一般序列的ZT                  
 4.5 ZT的性質                  
 4.5.1 線性性                  
 4.5.2 時域平移性                  
 4.5.3 時域擴展性                  
 4.5.4 時域共軛性                  
 4.5.5 Z域尺變換性                  
 4.5.6 Z域微分性                  
 4.5.7 初值定理                  
 4.5.8 終值定理                  
 4.5.9 時域卷積定理                  
 4.5.10 Z域卷積定理                  
 4.5.11 帕斯瓦爾定理                  
 4.5.12 ZT性質總結                  
 4.6 逆Z變換的求解                  
 4.6.1 部分分式展開法                  
 4.6.2 冪級數展開法                  
 4.6.3 留數法                  
 4.7 離散時間系統(tǒng)                  
 4.7.1 離散時間系統(tǒng)及其分類                  
 4.7.2 LTI離散時間系統(tǒng)的表示方法                  
 4.7.3 離散時間系統(tǒng)響應遙ZT法求解                  
 4.7.4 離散時間系統(tǒng)的傳遞函數                  
 4.7.5 傳遞函數零極點分布對特性的影響                  
 4.7.6 序列的傅里葉變換——離散時間傅里葉變換                  
 4.7.7 離散系統(tǒng)頻率響應                  
 4.7.8 無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng). 全通系統(tǒng)與最小相位系統(tǒng)                  
 4.8 數字濾波器                  
 4.8.1 數據濾波器的基本原理                  
 4.8.2 數字濾波器的分類                  
 4.8.3 數字濾波器的設計                  
 小結                  
 習題                  
 第5章 離散傅里葉變換及其快速算法                  
 學習目標                  
 內容摘要                  
 預備知識                  
 5.1 引言                  
 5.2 離散傅里葉變換（DFT）的推導                  
 5.2.1 時域抽樣                  
 5.2.2 進域截斷                  
 5.2.3 時域周期延拓                  
 5.2.4 時域處理后信號的連續(xù)時間傅里葉變換                  
 5.3 離散傅里葉變換及其變換的定義                  
 5.4 離散譜的性質                  
 5.4.1 Wn的性質                  
 5.4.2 離散譜的性質                  
 5.4.3 DFT的總結                  
 5.5 DFT的性質                  
 5.5.1 線性性                  
 5.5.2 奇偶虛實性                  
 5.5.3 反褶和共軛性                  
 5.5.4 對偶性                  
 5.5.5 時移性                  
 5.5.6 頻移性                  
 5.5.7 時域離散圓卷積定理                  
 5.5.8 頻域離散圓卷積定理                  
 5.5.9 時域離散圓相關定理                  
 5.5.10 IDFT的另一種形式                  
 5.5.11 帕斯瓦爾定理                  
 5.6 有限長序列的DFT. ZT及DTFT的關系                  
 5.7 快速傅里葉變換                  
 5.7.1 直接DFT計算的復雜度                  
 5.7.2 FFT的推導                  
 5.7.3 FFT算法特點及流程                  
 5.7.4 FFT復雜度分析                  
 5.7.5 FFT算法的進一步改進                  
 5.7.6 DFT應用中的實際問題                  
 小結                  
 習題                  
 第6章 二維傅里葉變換及其他分析方法                  
 學習目標                  
 內容摘要                  
 預備知識                  
 6.1 引言                  
 6.2 二維傅里葉變換                  
 6.2.1 二維連續(xù)傅里葉變換                  
 6.2.2 二維離散傅里葉變換                  
 6.3 離散余弦變換                  
 6.3.1 一維離散余弦變換                  
 6.3.2 二維離散余弦變換                  
 6.4 卷積同態(tài)系統(tǒng)和倒譜分析                  
 6.5 梅林變換                  
 6.6 時頻表示                  
 6.7 小波變換                  
 6.7.1 連續(xù)小波變換                  
 6.7.2 多分辨率分析                  
 6.7.3 小波變換在語音信號處理中的應用                  
 小結                  
 習題                  
 參考文獻                  
 附錄1 連續(xù)傅里葉變換表                  
 附錄2 雙邊拉普拉斯變換表                  
 附錄3 雙邊Z變換表                  
 附錄4 有理分式的部分分式展開法                  
 附錄5 經典的模擬低通濾波器                  
 附錄6 思考題參考答案                  
 附錄7 習題參考答案                  
 附錄8 教學建議                  
 概述和術語索引