信號處理原理與應(yīng)用

　　本書簡明扼要地介紹了信號處理與線性系統(tǒng)的理論和分析方法。全書共分9章，內(nèi)容包括信號處理的基本概念及運(yùn)算、連續(xù)信號的傅里葉變換、序列及其Z變換、離散時間系統(tǒng)、離散傅里葉變換、濾波器原理與設(shè)計、數(shù)字信號處理器（DSP）原理、數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用及MATLAB軟件包在信號處理中的應(yīng)用等內(nèi)容。書中第l～6章配有習(xí)題，第9章配有上機(jī)練習(xí)題，書末附有部分參考答案。本書可作為電氣工程及其自動化專業(yè)的本科教材，也可作為電子信息工程、自動控制、計算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的教材或參考書，同時也可供有關(guān)科技、工程技術(shù)人員自學(xué)參考。近幾十年來，微電子技術(shù)及電子計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與進(jìn)步帶動了通信、網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)在各個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。信號處理與系統(tǒng)理論的基本概念和研究方法幾平毫無例外地進(jìn)入了電氣技術(shù)中的各個領(lǐng)域，促進(jìn)了包括通信工程、信息工程、自動控制以及電力工程等學(xué)科之間的相互滲透和共同發(fā)展。事實上，信號處理與系統(tǒng)理論的引入已經(jīng)使上述學(xué)科發(fā)生了深刻的變化，新概念、新理論、新技術(shù)和新方法大量涌現(xiàn)。信號處理及系統(tǒng)理論方面的課程目前已成為電子信息技術(shù)與電氣學(xué)科的共同的基礎(chǔ)理論課程。本書主要介紹信號處理及其在電氣工程中應(yīng)用的理論及分析方法。連續(xù)時間信號分析和離散時間信號分析是信號處理的基礎(chǔ)，書中先進(jìn)行連續(xù)信號處理的分析并介紹連續(xù)系統(tǒng)的基本概念，然后分析離散信號及離散系統(tǒng)的基本概念和理論。通過相互對照，使讀者對連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)進(jìn)行信號處理的概念及方法有較深入的理解和認(rèn)識。對于線性系統(tǒng)中的信號處理，無論是連續(xù)系統(tǒng)還是離散系統(tǒng)其所處理的信號都可分解為一系列基本信號分量的線性組合；而線性系統(tǒng)對任一輸入信號的響應(yīng)是系統(tǒng)對許多不同基本信號分量分別作用產(chǎn)生響應(yīng)的疊加；不同的信號分解方式會導(dǎo)致不同的系統(tǒng)分析方法。無論是連續(xù)系統(tǒng)的時間域、（復(fù)）頻率域分析法，還是離散系統(tǒng)的時間域和z域分析法，本質(zhì)上都是“時間域”的。書中采用統(tǒng)一的觀點和方法對信號處理及線性系統(tǒng)進(jìn)行闡述，從而使讀者更易于掌握本課程中的許多抽象的概念和分析方法。針對數(shù)字信號處理的廣泛應(yīng)用，本書介紹了模擬濾波器和數(shù)字濾波器的原理及分析方法，簡要介紹在電氣工程中的數(shù)字信號處理（digitalsignalprocessing，DSP）芯片的總體結(jié)構(gòu)和基本工作原理，及其在電氣工程中的一些應(yīng)用實例，并輔以MATLAB軟件在信號處理中的應(yīng)用實驗，使讀者對于現(xiàn)代信號處理技術(shù)的進(jìn)展與應(yīng)用有進(jìn)一步的了解。本書共分9章。第1章介紹了信號的一般概念和特性以及在時間域中常用的處理方法；第2章闡述了連續(xù)信號的頻域分析方法，著重介紹傅里葉變換應(yīng)用于連續(xù)時間信號處理和分析時的原理和方法；第3、第4章介紹離散信號及序列的概念、Z變換應(yīng)用于離散信號處理和分析時的方法及離散時間系統(tǒng)的概念和分析方法；第5章介紹離散信號的頻率域分析方法即離散傅里葉變換的概念和分析；第6章闡述模擬濾波器和數(shù)字濾波器的原理和分析方法；第7、第8章介紹數(shù)字信號處理芯片及其在電氣工程中的應(yīng)用；第9章介紹MATLAB軟件包在信號處理中的應(yīng)用及上機(jī)練習(xí)指導(dǎo)。本書是按課程總學(xué)時數(shù)約60學(xué)時而編寫的，書中標(biāo)有“*”的內(nèi)容為選學(xué)內(nèi)容，教師可根據(jù)具體學(xué)時數(shù)靈活安排學(xué)習(xí)內(nèi)容。為使學(xué)生能及時對所學(xué)的知識進(jìn)行檢查并理解各章節(jié)的基本概念和分析方法，在大部分章節(jié)后都編有一定量的習(xí)題，其中包括一定量的上機(jī)練習(xí)，并在書末附有大部分習(xí)題的答案。課程中的各個教學(xué)環(huán)節(jié)的配合十分重要，除了課堂講授外，須通過習(xí)題和上機(jī)練習(xí)加以補(bǔ)充。目前應(yīng)用小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號分析與處理以及信號處理在自適應(yīng)控制等方面的應(yīng)用都有較快的發(fā)展，本書限于篇幅，未作介紹，有興趣的讀者可查閱有關(guān)的教科書或參考資料。本書作為上海市教育委員會高校重點教材建設(shè)項目，由靳希教授、楊爾濱、趙玲副教授共同編著，靳希教授任主編。楊爾濱編寫了第1章到第6章，靳希編寫了第7、第8章，趙玲編寫了第9章及全部習(xí)題答案。在本書的編寫過程中，魯煒參與了本書原稿的整理和部分插圖的計算機(jī)繪制工作，編者在此表示感謝。本書由上海大學(xué)謝賢亞教授、上海交通大學(xué)程浩忠教授及上海海運(yùn)學(xué)院鄭華耀教授共同參與審閱并提出許多有益的修改意見和建議，在此編者對各位專家教授一并致以衷心的謝意。由于時間較為緊張，編者的水平有限，對于本書出現(xiàn)的不足之處，懇請讀者不吝批評指正。編者2004年2月

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