课程编号： 810   课程名称：生物医学工程基础

书籍介绍：

 本书是在1994年编写的《数字信号处理》(全国统编教材)的基础上重新修订的，属数字信号处理基本理论和分析的基础书，系电子信息类部级重点规划教材。
    全书共10章，第一章：时域离散信号和时域离散系统；第二章：时域离散信号和系统的频域分析，包括傅里叶变换和Z变换；第三、四章：离散傅里叶变换、快速傅里叶变换；第五章：时域离散系统的基本网络结构与状态变量分析法；第六、七章：无限脉冲响应数字滤波器的设计、有限脉冲响应数字滤波器的设计；第八章：其它类型的数字滤波器，包括全通滤波器、梳状滤波器、格型滤波器以及抽取与插值滤波等；第九章：数字信号处理的实现，包括实现中的量化误差分析、软件实现和硬件实现；第十章：上机实验，包括四个试验的实验指导。每章后有习题。
    本书可作为无线电技术类专业本科生的必修课教材，或者相近专业本科、大专生的必修课或选修课教材，也可作为有关科技人员的数字信号处理理论基础参考书。

   　目录
绪论 1
第一章 时域离散信号和时域离散系统 4
1.1 引言 4
1.2 时域离散信号 4
1.3 时域离散系统 9
1.4 时域离散系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程 15
1.5 模拟信号数字处理方法 19
习题 25
第二章 时域离散信号和系统的频域分析 28
2.1 引言 28
2.2 序列的傅里叶变换的定义及性质 28
2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式 35
2.4 时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系 40
2.5 序列的Z变换 43
2.6 利用Z变换分析信号和系统的频域特性 58
习题 63
第三章 离散傅里叶变换(DFT) 68
3.1 离散傅里叶变换的定义 68
3.2 离散傅里叶变换的基本性质 71
3.3 频率域采样 77
3.4 DFT的应用举例 79
习题 93
第四章 快速傅里叶变换(FFT) 97
4.1 引言 97
4.2 基2FFT算法 97
4.3 进一步减少运算量的措施 110
4.4 分裂基FFT算法 112
4.5 离散哈特莱变换(DHT) 120
习题 127
第五章 时域离散系统的基本网络结构与状态变量分析法 1285.1 引言 128
5.2 用信号流图表示网络结构 128
5.3 无限长脉冲响应基本网络结构 130
5.4 有限长脉冲响应基本网络结构 133
5.5 状态变量分析法 137
习题 146
第六章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 151
6.1 数字滤波器的基本概念 151
6.2 模拟滤波器的设计 153
6.3 用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器 170
6.4 用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器 175
6.5 数字高通、带通和带阻滤波器的设计 182
6.6 IIR数字滤波器的直接设计法 187
习题 193
第七章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 195
7.1 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点 195
7.2 利用窗函数法设计FIR滤波器 201
7.3 利用频率采样法设计FIR滤波器 211
7.4 利用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器 215
7.5 IIR和FIR数字滤波器的比较 221
习题 222
第八章 其它类型的数字滤波器 226
8.1 几种特殊的滤波器 226
8.2 格型滤波器 231
8.3 简单整系数数字滤波器 234
8.4 采样率转换滤波器 242
习题 260
第九章 数字信号处理的实现 261
9.1 数字信号处理中的量化效应 262
9.2 数字信号处理技术的软件实现 270
9.3 数字信号处理技术的硬件实现 272
第十章 上机实验 291
10.1 引言 291
10.2 关于实验用计算机语言 291
10.3 实验一：信号、系统及系统响应 292
10.4 实验二：用FFT作谱分析 296
10.5 实验三：用双线性变换法设计IIR数字滤波器 299
10.6 实验四：用窗函数法设计FIR数字滤波器 301
附录 304
附录A 用Masson公式求网络传输函数H(z) 304
附录B 矩阵的幂和逆矩阵的计算方法 305
附录C 实验用MATLAB工具箱函数简介 306
附录D FHT程序清单(FORTRAN) 315
参考文献 317

   　前言
    本教材系按原电子工业部的《1996~2000全国电子信息类专业教材编审出版规划》，由通信与信息工程专业教学指导委员会编审、推荐出版。
    本教材由西安电子科技大学丁玉美担任主编。
    本教材主要内容分成三部分，第一部分包括第一、二、三、四章，是数字信号处理的基础理论部分。第一章学习时域离散信号和系统的描述方法、线性常系数差分方程以及模拟信号数字处理方法；第二、三章学习三个重要的数学变换工具：序列的傅里叶变换(FT)、Z变换、离散傅里叶变换(DFT)，以及用它们对时域离散信号和系统进行频域分析的方法。第四章介绍FFT，它只是DFT的一种快速算法。第二部分包括第五、六、七、八章，主要学习数字滤波器的基本理论和设计方法，包括IIR数字滤波器、FIR数字滤波器、几种特殊数字滤波器，以及网络结构和状态变量分析法。关于模拟滤波器的设计方法，本不属于本书的内容，但它是设计IIR数字滤波器的基础，考虑到学生的基本课程中一般不介绍这部分内容，为了让学生真正地掌握数字滤波器设计方法，将这部分内容放在正文中。第三部分包括第九、十章，是数字信号处理的技术实现，包括软、硬件实现方法、实现中的量化误差，以及本书的全部上机实验。上机实验部分可以按照实验内容适当分配到各章中进行。
    本书先修课是信号与系统、工程数学等，书中有些内容，如差分方程、Z变换等，可以根据学生的已有基础情况，作适当的省略或者补充。
    本书的参考学时数为60小时，如时数不够，建议只进行前七章，且前七章中的前三章是必学内容，FFT仅作为DFT快速算法只学习基本原理和用法，其它状态变量分析法、分裂基FFT算法、离散哈特莱变换(DHT)、IIR数字滤波器的直接设计法、利用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器等可以不讲，或者作为选修内容。
    本书是在1994年编写的《数字信号处理》(全国统编教材)的基础上重新修订的。全书条理清楚，深入浅出，便于教学和自学。修订后的教材比原教材更加突出了基本概念和基本理论；加强了实践环节，例题和习题增多，尤其增加了数字信号处理的软、硬件实现方法，更加突出了理论和实践相结合的环节；由于计算机的迅速发展，去掉了实际应用中已不重要的有限寄存器长度效应部分，仅将重要的量化误差概念放在第九章中介绍。为了方便读者学习，与本书配套将同时出版《数字信号处理学习指导》一书。
    本教材由高西全编写第三、四、八、九、十章，其它由丁玉美编写，樊来耀为本书提出了许多宝贵意见，在此表示诚挚的感谢。
    由于编者水平有限，书中难免还存在一些缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。

作 者：  丁玉美、高西全 编著 

出版时间： 2001-1第2版