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本书系统地介绍了数字信号处理的基本理论、基本分析方法、相应算法及其软件实现。全书共10章，内容包括离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的z域分析和频域分析、离散傅里叶变换、离散傅里叶变换的快速算法及其他变换、数字滤波器概论、IIR数字滤波器设计和FIR数字滤波器设计、数字谱分析、数字信号处理应用简介和MATLAB简介。本书力求深入浅出，强调基本理论、基本概念和基本方法，注重数学概念和物理概念，并将计算机仿真软件MATLAB与教材内容紧密结合。书中各章节都附有例题、习题、上机练习题及MATLAB演示程序，以便使读者能更好地理解和掌握数字信号处理的基础理论和基本分析方法。本书可作为高等院校通信工程、电子信息工程、空间信息与数字技术、测控技术及仪器、计算机科学与技术、工业电气自动化，以及电子科学与技术等专业本科生的教材，也可作为有关领域的科技工作者和工程技术人员的自学参考书。

绪论()
第1章离散时间信号与系统的
时域分析()
11离散时间信号——序列()
111序列的基本运算()
112常用典型序列()
113序列的周期性()
114任意序列的一般表示方法及
序列的能量()
12线性时不变系统()
13离散卷积()
14常系数线性差分方程()
15物理可实现系统()
本章小结()
习题()
第2章离散时间信号与系统的z域
分析和频域分析()
21z变换的定义及收敛域()
211z变换的定义()
212z变换的收敛域()
22z反变换()
221留数法()
222幂级数展开法和长除法()
223部分分式展开法()
23z变换性质()
24z变换与其他变换之间
的关系()
241z变换与拉普拉斯变换的
关系()
242z变换与序列傅里叶变换
的关系()
25差分方程的z域解法()
26离散时间系统的系统函数和
频率响应()
261系统函数()
262离散时间系统的因果性和
稳定性()
263系统的频率响应()
264系统频率响应的几何
确定法()
265全通系统和最小相位系统()
本章小结()
习题()
第3章离散傅里叶变换()
31离散傅里叶级数(DFS)()
311离散傅里叶级数的定义()
312离散傅里叶级数的性质()
32离散傅里叶变换(DFT)()
33离散傅里叶变换的性质()
331线性特性()
332圆周位移特性()
333循环卷积特性()
334对称特性()
335相关特性()
336DFT形式下的巴塞伐尔
定理()
34离散傅里叶变换与其他变换
之间的关系()
35线性卷积与线性相关的DFT
算法()
351计算循环卷积和线性卷积()
352计算循环相关和线性相关()
36信号的描述方法()
本章小结()
习题()
第4章离散傅里叶变换的快速算法及
其他变换()
41提高DFT运算速度的
主要方法()
42时间抽选奇偶分解FFT
算法()
421算法原理()
422运算量估计()
423时间抽选奇偶分解FFT算法的
特点()
424软件实现()
43频率抽选奇偶分解FFT
算法()
431算法原理()
432频率抽选奇偶分解FFT算法的
特点()
433软件实现()
44离散傅里叶反变换的快速计算
方法()
45其他快速算法简介()
451复合数FFT算法()
452线性调频z变换算法()
453细化快速傅里叶变换法
(ZOOM)()
46离散余弦变换()
47短时傅理叶变换()
471短时傅里叶变换的定义及
其物理解释()
472短时傅里叶变换的性质()
473短时傅里叶变换的时间、频率
分辨率()
474短时傅里叶变换的实现()
48FFT实际应用举例()
481测量系统函数的振幅谱()
482测量相关函数（相关谱）()
本章小结()
习题()
第5章数字滤波器概论()
51数字滤波器的基本原理()
52数字滤波器的分类()
53IIR数字滤波器结构()
531直接型()
532级联型()
533并联型()
54FIR数字滤波器结构()
541直接型()
542级联型()
543频率抽样型()
本章小结()
习题()
第6章IIR数字滤波器设计()
61模拟低通滤波器的设计
方法()
611幅度平方函数()
612巴特沃思低通滤波器设计()
613切比雪夫低通滤波器设计()
614椭圆低通滤波器设计()
62冲激响应不变法()
621变换原理()
622混叠失真()
63双线性变换法()
631变换原理()
632逼近情况()
633冲激响应不变法与双线性
变换法的比较()
64频带变换()
641模拟频带变换()
642数字频带变换()
643频带变换原理()
644其他原型变换法()
65IIR数字滤波器的计算机优化
设计()
本章小结()
习题()
第7章FIR数字滤波器设计()
71线性相位FIR滤波器的
特性()
711h(n)为偶对称情况()
712h(n)为奇对称情况()
713幅度函数的特点()
714零点位置()
72窗函数设计法()
721设计思想()
722加窗的影响()
723常用窗函数()
724窗函数设计法设计步骤()
73频率抽样设计法()
731设计思想()
732滤波器性能的改善()
74IIR与FIR滤波器的比较()
本章小结()
习题()
第8章数字谱分析()
81确定性连续时间信号谱
分析()
811数据预处理()
812用X（k）近似表示频谱时的
基本关系()
813用FFT分析确定性连续时间
信号()
814谱分析参数选取()
82随机信号()
821基本概念()
822分布函数()
823数字特征()
824随机过程的分类()
825维纳-辛钦定理()
83功率谱估计()
831概述()
832谱估计的经典方法()
833谱估计质量评价方法()
84功率谱估计的自相关
函数法()
841自相关函数的估计()
842自相关函数估计法()
85谱估计的周期图法()
851算法原理()
852估计质量()
853几种改进方法()
854各种功率谱估计方法的
比较()
86离散随机信号通过线性时
不变系统()
861输出随机信号的均值my()
862输出随机信号的自相关
函数ryy(m)()
863输出随机信号的功率谱
Pyy(ejω)()
864输入随机信号与输出随机信号的
互相关函数rxy(m)()
865输出随机信号的方差()
87其他功率谱估计方法
简介()
871最大似然谱估计(MVSE)()
872最大熵谱估计(MESE)()
873ESPRTT方法()
874CramerRao下界()
88高阶谱估计()
本章小结()
习题()
第9章数字信号处理应用简介()
91语音信号处理()
911语音增强算法()
912语音分析方法()
92图像处理()
93通信信号处理()
931软件无线电技术()
932CDMA扩频通信()
94雷达信号处理()
95无线感知网络中的信号
处理()
96实时通信系统信号处理()
本章小结()
第10章MATLAB简介()
101MATLAB的应用窗口()
1011桌面平台组件的几个重要
窗口介绍()
1012MATLAB的搜索路径()
1013MATLAB帮助系统()
102数据和函数的可视化()
103MATLAB基本程序
控制语句()
104数字信号处理常用MATLAB
函数简介()
1041典型离散信号的表示
方法()
1042滤波器分析与实现()
1043信号变换()
1044IIR数字滤波器设计及
模拟低通滤波器设计()
1045FIR数字滤波器设计 ()
1046数字谱分析()
本章小结()
部分习题解答或参考答案()
参考文献()

数字信号处理是20世纪 60年代中期随着数字电子计算机和大规模集成电路技术的不断进步而迅速发展起来的一门新兴学科，数字信号处理理论、算法及实现手段近年来取得了飞速的进步，已广泛应用于雷达、通信、声呐、语音、图像、地震、遥感遥测、地质勘探、航空航天、生物医学工程等科学技术领域，是在这些领域中进行信号处理的重要工具。
本教材第1版、第2版、第3版分别于 2005 年、2009年、2015年出版，承蒙广大师生的厚爱，被多所大学选作教材。
本教材的主要特点如下：
1 教材结构循序渐进，内容深入浅出
首先介绍数字信号处理基础理论部分：离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的z域分析和频域分析、离散傅里叶变换及其快速算法；然后讨论数字信号处理理论的两大应用分支：数字滤波器部分和数字谱分析部分。数字滤波器部分先研究数字滤波器的基本原理、分类和结构，然后分别讨论IIR数字滤波器和FIR数字滤波器设计；数字谱分析部分先讨论确定性信号的频谱分析，然后讨论随机信号的描述及通过线性时不变系统的分析，经典功率谱估计方法和现代谱估计方法。最后给出数字信号处理理论的应用，包括语音信号处理、雷达信号处理、实时通信信号处理等，以及MATLAB的应用基础。本教材系统地讨论了数字信号处理的基础理论、基本概念和基本分析方法，逻辑清晰，易于掌握。
2 引入MATLAB，将抽象理论直观化
传统的数字信号处理课程大多侧重于算法的理论及其推导，较少涉及实现方法及相关的软硬件技术，学生学起来容易感到枯燥、难懂，理解困难。本教材在阐明数字信号处理基础理论的同时，结合 MATLAB 语言来实现对数字信号的分析、处理，以验证理论给出的重要结论。本教材对大部分例题都给出了具体的 MATLAB 程序，学生通过上机实验可以加深对理论问题的理解。
3 融入相关数字资源，补充扩展知识，加深理解
针对章节内容的知识难点和重点，引入相关数字资源，适当地方进行知识点总结和例题补充，帮助学生深刻理解知识点之间的内在联系，牢固掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，激发学生学习兴趣，提高教材的可读性。补充扩展压缩感知技术、信息新鲜度概念等内容。
本教材第4版所做的修订主要包括：增加了全通系统和最小相位系统定义和说明；增加了线性相位FIR数字滤波器的网络结构；增加了现代谱估计的ESPRIT方法；增加了雷达信号处理、无线感知网络中的信号处理、实时通信系统信号处理等应用；增加了部分例题和习题解答，对部分知识点增加了二维码音频总结讲解；突出理论和实际相结合；凝炼了部分章节内容，使学生更好地掌握数字信号处理的基本理论、基本方法和基本应用。
对于电子信息工程、通信工程、空间信息与数字技术专业，本教材的参考学时数为54学时；其他专业的建议参考学时数为40学时，可以只讲前7章。
2020年吉林大学丛玉良老师负责的数字信号处理课程被评为首批国家级一流本科线下课程，课程组的几位骨干教师均参与了本次教材修订工作。其中丛玉良老师负责修订第1章和第2章并录制了教材的音频内容，林琳老师负责修订第3章和第4章，朴美兰老师负责修订第5章、第6章和第7章，王波老师负责修订第8章，胡封晔老师负责修订第9章。何冠辰同学和程曦同学参与了部分修订工作。我们要特别感谢参加本书第1版、第2版和第3版编写工作的所有老师！
由于编著者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正。作者联系方式：910827070@qqcom。

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数字信号处理原理及其MATLAB实现（第4版）