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1　绪论 1

1.1　信号的分类 1

1.2　数字信号处理领域的理论基础 1

1.3　数字信号处理发展的动力 2

1.4　数字信号处理的实现 3

1.5　数字信号处理发展的阶段性 4

2　离散时间信号与离散时间系统 5

2.1 离散时间信号 5

2.1.1　几种常用序列 6

2.1.2　序列的周期性 10

2.1.3　用单位取样序列来表示任意序列 11

2.1.4　序列的运算 11

2.1.5　序列的能量 15

2.2　离散时间系统 15

2.2.1　线性时不变系统 15

2.2.2　单位取样响应与卷积 17

2.2.3 系统的因果性和稳定性 21

2.2.4　线性常系数差分方程 23

2.3　离散时间信号和系统的频域描述 26

2.3.1 离散时间信号的傅里叶变换 26

2.3.2　离散时间信号的傅里叶变换性质 29

2.3.3　序列傅里叶变换的对称性 31

2.3.4 离散时间系统的频率响应 34

2.4　连续信号的抽样 36

2.5　离散时间信号的抽样 42

2.6　序列的抽取与插值 44

本章小结 45

习题 45

3　离散时间信号与系统的频域分析 49

3.1 序列的Z变换 49

3.1.1 Z变换的定义 49

3.1.2 几种序列的Z变换及其收敛域 51

3.2　逆Z变换 55

3.2.1　幂级数展开法（长除法） 55

3.2.2　部分分式展开法 57

3.2.3 留数法 58

3.3　Z变换的性质和定理 62

3.4　序列的Z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系 68

3.4.1 Z变换与拉普拉斯变换的关系 68

3.4.2　Z变换和傅里叶变换的关系 70

3.5 利用Z变换分析信号和系统的频域特性 70

3.5.1 利用Z变换解差分方程 70

3.5.3　利用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性 72

3.5.2　频率响应与系统函数 72

3.5.4　利用系统的零-极点分布分析系统的频率特性 73

本章小结 77

习题 78

4　离散傅里叶变换 81

4.1　傅里叶变换的几种形式 81

4.2　周期序列的离散傅里叶级数及其性质 84

4.2.1　周期序列的离散傅里叶级数 84

4.2.2　离散傅里叶级数的性质 87

4.3.1　离散傅里叶变换的定义 90

4.3　离散傅里叶变换及其性质 90

4.3.2 DFT与序列傅里叶变换、Z变换的关系 92

4.3.3　离散傅里叶变换的性质 93

4.4　抽样Z变换——频域抽样理论 104

本章小结 107

习题 109

5　快速傅里叶变换 111

5.1　直接计算DFT存在的问题及改进途径 111

5.1.1 直接计算DFT的运算量 112

5.1.2　改进途径 113

5.2 按时间抽取的基-2 FFT算法 113

5.3.1　蝶形计算 118

5.3　蝶形、同址、变址运算 118

5.3.2 同址（原位）运算 119

5.3.3　变址（倒位序）运算 119

5.3.4　蝶形运算两节点的“距离”和W？的确定 121

5.3.5　按时间抽取的FFT算法的其他形式流图 122

5.4 按频率抽取的基-2 FFT算法 123

5.4.1　算法原理 123

5.4.2　按频率抽取法的运算特点 125

5.5　快速傅里叶反变换 126

5.6　快速傅里叶变换的应用 127

5.6.1 利用FFT对信号进行谱分析 127

5.6.2 线性卷积的FFT算法 134

5.7 线性调频Z变换（Chirp-Z变换）算法 139

5.7.1　算法基本原理 139

5.7.2　Chirp-Z变换的实现步骤 141

本章小结 143

习题 143

6　数字滤波网络 145

6.1 概述 145

6.2　IIR滤波器基本网络结构 147

6.2.1　直接型网络结构 147

6.2.2　级联型网络结构 149

6.2.3　并联型网络结构 150

6.3.1　直接型网络结构 153

6.3　FIR滤波器基本网络结构 153

6.3.2　级联型网络结构 154

6.3.3　线性相位FIR数字滤波器的网络结构 155

6.3.4　频率抽样型结构 156

本章小结 159

习题 159

7　数字滤波器的设计 161

7.1 概述 161

7.1.1　数字滤波器的分类 161

7.1.2　数字滤波器的性能要求 162

7.1.3　数字滤波器设计方法概述 163

7.2　无限冲激响应数字滤波器的设计 164

7.2.1 从模拟滤波器设计IIR数字滤波器 164

7.2.2 冲激响应不变法 172

7.2.3　双线性变换法 176

7.2.4　数字高通、带通及带阻滤波器的设计 180

7.3　FIR数字滤波器设计概述 186

7.4　窗函数法 194

7.4.1　设计思路 194

7.4.2　窗函数法性能分析 194

7.4.3　常用窗函数 198

7.4.4　窗函数法的设计实例 201

7.5　频率抽样法 204

本章小结 206

习题 207

8　离散时间随机信号 209

8.1　离散时间随机过程 209

8.2　时间平均 210

8.2.1　定义 210

8.2.2　时间平均 213

8.3　相关序列和协方差序列的性质 215

8.4.1　随机信号的傅里叶变换表示 216

8.4　功率谱 216

8.4.2　利用Z变换计算平均功率 217

8.5　离散随机信号通过线性非移变系统 221

本章小结 227

习题 227

9　数字信号处理中的有限字长效应 230

9.1　有限字长效应及量化误差 230

9.1.1　有限字长效应 230

9.1.2　信号的量化误差 231

9.1.3　A/D转换器中的量化效应 233

9.2　数字滤波器系数量化误差分析 234

9.2.1 系数量化误差对滤波器稳定性的影响 234

9.2.2　系数量化误差对滤波器零、极点位置的影响 236

9.3　定点运算IIR和FIR数字滤波器误差分析 238

9.3.1 有限字长定点运算IIR滤波器的误差分析 238

9.3.2　定点F1R滤波器的有限字长效应 241

9.4 浮点运算数字滤波器和FFT算法中的有限字长效应 242

9.4.1 浮点运算IIR数字滤波器 243

9.4.2 浮点运算FIR数字滤波器 244

9.4.3 浮点运算FFT算法 246

本章小结 249

习题 249

10.1　典型DSP系统的构成 252

10　DSP原理与应用开发基础 252

10.2　DSP系统的总体方案设计开发概述 253

10.2.1　总体方案设计 253

10.2.2　软件设计阶段 253

10.2.3　硬件设计阶段 253

10.3　TMS320C62X芯片基本结构 254

10.3.1　通用寄存器文件 256

10.3.2　功能单元 257

10.3.3　寄存器文件交叉通道和存储器存取通道 257

10.3.4　数据地址通道和控制寄存器文件 258

10.4　TMS320C6000指令 261

10.4.1 TMS320C62X、67X定点指令集 261

10.4.2 资源约束 267

10.4.3 寻址模式 269

10.5 ’C62X流水线 271

10.5.1　取指（Fetch） 271

10.5.2　译码（Decode） 272

10.5.3　执行（Execute） 273

10.5.4　流水线操作总结 274

10.6 中断 274

10.6.1 中断类型及所用信号 275

10.6.2　全局使能（enable）或非使能（disable，屏蔽）中断 279

10.6.3　单个中断控制 280

10.6.4 中断探测和处理 283

10.6.5 中断及软件编程问题 286

10.7　应用程序开发实例 288

10.7.1 快速傅里叶变换的DSP实现 288

10.7.2 F1R滤波器的DSP实现 293

10.7.3　IIR滤波器的DSP实现 296

本章小结 298

习题 298

附录一 本书部分中英文对照 299

附录二　本书部分符号含义说明 301

部分习题参考答案 303

参考文献 322

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