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第1章 绪论1

1.1数字信号与处理1

1.1.1信号、系统1

1.1.2数字信号处理4

1.1.3数字信号处理的实现方法5

1.2数字信号处理的内容与特点5

1.2.1数字信号处理的内容5

1.2.2数字信号处理的特点6

1.3数字信号处理的应用6

1.3.1在通信中的应用6

1.3.2在消费电子中的应用7

1.3.3在工业中的应用7

1.3.4在其他方面的应用7

思考题7

第2章 离散时间信号与系统8

2.1离散时间信号-序列8

2.1.1序列8

2.1.2序列的时域表示8

2.1.3序列的运算10

2.1.4常用序列19

2.1.5序列的周期性22

2.1.6用单位取样序列表示任意序列23

2.1.7序列的能量与功率24

2.2离散时间系统24

2.2.1线性时不变系统25

2.2.2系统的稳定性和因果性27

2.3线性常系数差分方程28

2.3.1线性时不变系统的差分描述28

2.3.2差分方程的求解28

2.3.3 FIR系统和IIR系统的差分方程30

2.4连续时间信号的数字处理30

2.4.1抽样定理与A/D转换30

2.4.2抽样信号的恢复与D/A转换33

2.5 MATLAB在离散时间信号与系统中的应用35

2.5.1 MATLAB在离散时间信号中的应用35

2.5.2 MATLAB在离散时间系统中的应用37

思考题40

第3章 序列的傅里叶变换与Z变换42

3.1序列的傅里叶变换42

3.1.1序列的傅里叶变换定义42

3.1.2序列的傅里叶反变换44

3.1.3序列的傅里叶变换基本性质44

3.2周期序列的离散傅里叶级数与傅里叶变换48

3.2.1周期序列的离散傅里叶级数DFS48

3.2.2周期序列的傅里叶变换表达式49

3.3 Z变换50

3.3.1 Z变换及其收敛域50

3.3.2逆Z变换52

3.3.3 Z变换的基本性质55

3.4离散系统的变换域分析56

3.4.1传输函数与系统函数56

3.4.2系统的因果性和稳定性变换域分析56

3.4.3系统的零极点分布与系统函数特性57

3.5 Z变换的MATLAB实现59

3.5.1 MATLAB的Z变换函数59

3.5.2 MATLAB的Z反变换函数60

思考题62

第4章 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换64

4.1离散傅里叶变换64

4.1.1离散傅里叶变换的定义64

4.1.2离散傅里叶变换的性质与定理65

4.2快速傅里叶变换70

4.2.1直接计算DFT的特点及改进途径70

4.2.2按时间抽取的基2 FFT算法71

4.2.3按频率抽取的基2 FFT算法79

4.2.4 IDFT的快速算法82

4.2.5 FFT的应用82

4.3 FFT的MATLAB实现85

4.3.1 MATLAB的FFT及IFFT函数85

4.3.2用MATLAB实现FFT的例题86

思考题87

第5章 数字滤波器的结构89

5.1数字滤波器结构的表示方法89

5.1.1框图法89

5.1.2信号流图法91

5.2无限长单位脉冲响应滤波器的基本结构92

5.2.1直接Ⅰ型92

5.2.2直接Ⅱ型93

5.2.3级联型94

5.2.4并联型95

5.2.5转置定理96

5.3有限长单位脉冲响应滤波器的基本结构97

5.3.1直接型97

5.3.2级联型98

5.3.3频率抽样型98

5.3.4快速卷积型103

5.3.5线性相位FIR滤波器的结构104

5.4 MATLAB在数字滤波器结构转换中的运用105

5.4.1滤波器系统函数的形式105

5.4.2滤波器的结构转换106

思考题109

第6章 无限长脉冲响应数字滤波器设计111

6.1数字滤波器设计任务与IIR数字滤波器设计方法111

6.1.1数字滤波器的分类和特点111

6.1.2数字滤波器设计的任务111

6.1.3 IIR数字滤波器设计方法114

6.2模拟滤波器设计115

6.2.1由幅度平方函数设计模拟滤波器系统函数方法115

6.2.2由模拟滤波器原型设计模拟滤波器系统函数118

6.2.3模拟滤波器阶次和3dB截止频率的计算125

6.3脉冲响应不变法127

6.3.1脉冲响应不变法的原理和方法127

6.3.2脉冲响应不变法的频率响应128

6.3.3脉冲响应不变法的设计修正128

6.4双线性变换法129

6.4.1双线性变换法原理129

6.4.2双线性变换的频率对应关系131

6.4.3常数k的选择131

6.4.4双线性变换法设计滤波器的步骤132

6.5直接在数字域设计IIR滤波器133

6.5.1阶次N已知的直接IIR数字滤波器设计133

6.5.2阶次N未知的直接IIR数字滤波器设计137

6.6滤波器的频率变换139

6.6.1模拟域的频带变换法140

6.6.2数字域频率变换144

思考题146

第7章 有限长脉冲响应数字滤波器设计147

7.1线性相位FIR滤波器147

7.1.1线性相位FIR滤波器条件147

7.1.2线性相位FIR滤波器的幅频特性150

7.1.3线性相位FIR滤波器的零点特性155

7.2 FIR滤波器的窗函数设计方法155

7.2.1窗函数设计的基本方法155

7.2.2窗函数序列及其特性159

7.2.3理想滤波器及其单位脉冲响应167

7.2.4 MATLAB中的窗函数169

7.3 FIR滤波器的频率抽样法设计174

7.3.1频率抽样法设计思想174

7.3.2频率抽样法的线性相位设计174

7.3.3过渡带设计177

7.4 MATLAB在FIR滤波器设计中的应用179

7.4.1基于窗函数的FIR滤波器设计函数——firl179

7.4.2基于频率抽样法的FIR滤波器设计函数——fir2181

7.4.3等纹波最佳逼近设计FIR数字滤波器设计函数——firpm182

7.4.4最小二乘法线性相位FIR数字滤波器设计函数——firls183

7.4.5用MATLAB实现序列的滤波——filter184

思考题185

第8章 TMS320C55x DSP处理器187

8.1概述187

8.2 TMS320C55x的硬件结构188

8.2.1 TMS320C55x的结构188

8.2.2引脚190

8.2.3 CPU194

8.2.4 CPU寄存器197

8.2.5存储空间和I/O空间201

8.2.6堆栈操作202

8.2.7中断和复位203

8.2.8时钟发生器204

8.2.9定时器206

8.2.10 GPIO207

8.2.11外部存储器接口207

8.2.12多通道缓冲串口208

8.2.13模数转换209

8.2.14 12 C模块210

8.2.15看门狗定时器210

8.3集成开发环境与指令系统212

8.3.1 CCS的使用214

8.3.2寻址方式214

8.3.3指令系统215

8.4汇编程序设计217

8.4.1浮点加减运算217

8.4.2浮点乘除运算219

8.4.3内建函数的使用224

思考题224

第9章 数字信号的DSP处理器实现226

9.1 C/C＋＋语言编程基础226

9.1.1数据类型与关键字226

9.1.2寄存器变量228

9.1.3 asm和Pragma指令228

9.1.4存储器模式与分配229

9.1.5中断处理231

9.1.6系统初始化231

9.2 TMS320C55X的信号处理实现233

9.2.1快速傅里叶变换的DSP处理器实现233

9.2.2 IIR滤波器的DSP处理器实现239

9.2.3 FIR滤波器的DSP实现243

9.3基于TMS320C55X的数字语音信号处理实现实例245

9.3.1语音信号编解码原理245

9.3.2语音信号编解码的DSP处理器实现246

思考题247

参考文献248