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目录1

绪论1

第一章　信号的时间描述与分析3

第一节 离散时间信号3

一、信号及其时间表示3

二、信号的分类4

三、信号的基本运算5

四、典型离散时间信号8

第二节 时间平均与相干平均11

一、时间平均——从强噪声中提取弱周期信号11

一、自相关函数的定义13

第三节 自相关分析13

二、相干平均——从强噪声中提取弱信号13

二、自相关函数运算与卷积运算的关系15

三、自相关函数的性质16

四、自相关分析的应用——从强噪声中检测弱周期信号16

第四节 互相关分析17

一、互相关函数的定义17

二、互相关函数的性质18

三、互相关分析的应用——车速测量、直线定位18

小结19

习题与上机练习20

二、单位脉冲响应h（n）23

一、什么是离散时间系统23

第二章　离散时间系统与z变换23

第一节 离散时间系统23

三、离散时间系统的几个重要概念24

第二节 线性时移不变系统的输入、输出关系26

一、输出是输入和系统h（n）的卷积和26

二、差分方程27

第三节　z变换28

一、z变换的定义28

二、收敛域问题29

三、常用序列的z变换30

四、z变换的主要性质30

二、系统函数H（z）与差分方程32

第四节 系统函数H（z）32

一、什么是系统函数H（z）32

三、系统函数H（z）的零、极点与h（n）33

四、系统函数H（z）的收敛域与因果稳定性34

第五节 z反变换35

一、长除法35

二、部分分式法36

小结37

习题与上机练习37

一、频域的概念39

第一节 信号的频率表示，傅里叶分析39

第三章　信号、系统的频率描述与分析39

二、傅里叶级数（FS）41

三、傅里叶变换（FT）41

第二节 有限长序列离散傅里叶变换（DFT）44

一、时间离散化44

二、时间离散化的对应频谱44

三、频率离散化45

四、有限长序列45

五、DFT45

第三节 DFT的性质48

一、周期性48

三、移位性49

二、线性性49

四、对称性50

五、帕斯瓦尔（Parseval）定理50

第四节 模拟信号数字化，取样定理50

一、理想取样50

二、取样定理51

三、模拟信号的恢复53

第五节 快速傅里叶变换（FFT）54

一、计算DFT，运算量有多大54

二、改善途径54

三、快速傅里叶变换（FFT）的基本思想55

四、逆DFT算法56

第六节 频谱分析57

一、参数选择57

二、用FFT计算频谱59

三、读频谱图59

第七节 加窗处理61

一、问题的由来61

二、什么是加窗处理62

三、常用窗函数63

第八节 频谱分析应用实例64

一、汽车喇叭质量的鉴别64

二、回转机器的故障诊断64

三、脑电图的频谱分析65

第九节 FFT的其他应用66

一、快速卷积66

二、信号消噪68

三、用FFT研究线性系统的动态特性69

第十节 离散时间的调制与解调70

一、再谈卷积定理71

二、调制及其作用——频率“搬迁”71

三、解调73

小结74

习题与上机练习75

第一节 基本概念79

一、选频滤波器的分类79

第四章　数字滤波器与信号时域滤波79

二、滤波器的技术指标80

三、FIR型与IIR型滤波器82

四、问题的表述82

第二节 FIR型滤波器82

一、线性相位的FIR滤波器82

二、利用窗函数法设计FIR滤波器的基本思想83

三、设计举例85

一、IIR型滤波器设计原理87

二、模拟低通滤波器的系统函数H（s）87

第三节 IIR型滤波器87

三、巴特沃思低通滤波器88

四、模拟—数字滤波器的变换——双线性变换91

五、IIR滤波器计算机辅助设计94

六、FIR滤波器和IIR滤波器的比较96

第四节 数字滤波器的应用96

一、信号消噪96

二、不同频带信号的分离98

小结99

习题与上机练习99

一、信号的时—频表示101

二、小波是什么101

第一节 什么是小波分析101

第五章　信号的时—频表示与小波分析101

三、小波分析102

四、小波分析与傅里叶分析的区分102

第二节 从尺度变换谈起103

一、信号的尺度变换103

二、信号尺度变换的频谱特性104

三、小波尺度变换及其频谱特性105

第三节 多尺度（分辨率）分析，二进离散小波变换（DWT）106

一、多尺度（分辨率）分析的概念106

二、离散小波序列g（n），离散尺度序列h（n）107

三、二进离散小波变换（DWT）的快速算法——塔形算法108

四、逆小波变换（IDWT）109

第四节 离散小波变换的频响特性及其多频道算法111

一、滤波器组和“基本小波伸缩”概念的联系111

二、离散小波变换的频响特性112

三、离散小波变换的多频道算法114

第五节 离散小波变换的应用114

一、数据压缩114

二、信号消噪115

小结116

习题与上机练习117

第六章　数字信号处理器118

第一节 概述118

二、数字信号处理器功能119

一、数字信号处理的特点119

第二节 数字信号处理的特征119

第三节 典型数字信号芯片——TMS320C25120

一、TMS320C25的基本特征120

二、TMS320C25的结构120

三、TMS320C25的软件124

四、软件开发工具133

第四节 数字信号处理器的应用134

一、快速傅里叶变换（FFT）134

二、数字滤波器140

三、DSP入门工具141

第五节 其他数字信号处理器142

二、振动法机械诊断技术144

一、机械故障诊断仪基本组成144

第二节 机械故障诊断仪的基本组成144

第七章　机械故障诊断仪简介144

一、什么是机械故障诊断144

第一节 概述144

二、机械故障诊断仪器146

第三节 机械故障诊断原理146

第四节 机械故障诊断实例147

第八章 （附录）MATLAB程序设计语言149

第一节 概述149

一、MATLAB程序设计语言的特点149

二、MATLAB的启动、执行和退出150

第二节 常数、变量、矩阵、运算符和数组的运算151

一、常数与常量151

二、变量152

三、矩阵152

四、矩阵下标152

五、“：”的应用152

六、运算符153

七、数组运算153

第三节 基本语句154

一、赋值语句154

三、for循环语句155

二、条件转移语句155

四、while循环语句156

五、绘图语句156

六、输入、输出语句157

第四节 函数158

一、通用数理函数158

二、信号处理函数158

三、函数调用方法159

第五节 编写M文件160

一、底稿文件160

二、函数文件160

附表161

参考文献165