现代数字信号处理简明教程 (2009 年度畅销榜NO.7800 )

本书以通俗易懂的语言、简洁的数学推理来讲述现代数字信号处理的基本概念、基本原理及基本算法。全书共7章，主要内容包括：数字信号处理的基本概念、随机信号分析基础、信号量化与编码、平稳随机信号的线性模型、功率谱估计、自适应滤波器原理及算法、多抽样率信号分析等。本书还收集整理了不少的习题、例题和思考题，便于读者理解和领会有关理论和技术。
本书适合理工科与信号处理相关专业的高年级本科生和研究生作为教材或参考书，也可作为同等学历申请硕士学位的相关人员的教材或自学参考书，还可供有关信号处理领域的工程技术人员参考

第1章 数字信号处理基本概念
1.1 概述
1.2 离散时间信号
1.2.1 连续时间信号的采样
1.2.2 采样定理
1.2.3 几种常见的数字信号
1.2.4 信号的能量、功率及周期性
1.2.5 信号的基本运算
1.3 信号的Fourier变换
1.3.1 连续时间信号的Fourier变换
1.3.2 离散时间信号的Fourier变换
1.3.3 离散Fourier变换(DFT)
1.3.4 DFT的性质
1.4 z变换
1.4.1 z变换的定义
1.4.2 z变换的收敛域
1.4.3 z变换的性质
1.4.4 逆z变换
1.5 离散时间系统
1.5.1 基本概念
1.5.2 离散时间系统的线性性和时不变性
1.5.3 离散时间系统的单位冲激响应函数
1.5.4 LSI系统的稳定性
思考题
习 题
第2章 随机信号分析基础
2.1 概述
2.2 随机信号的概率结构
2.2.1 概率分布函数及概率密度函数
2.2.2 随机信号的阶数及其平稳性
2.3 随机信号的数字特征
2.4 随机信号的功率谱密度
2.4.1 维纳—辛钦定理
2.4.2 功率谱密度的性质
2.5 离散时间随机信号
2.5.1 离散时间随机信号的数字特征
2.5.2 离散随机序列的功率谱密度
2.6 随机信号的遍历性
.2.6.1 总集意义上的数字特征与时间意义上的数字特征
. 2.6.2 平稳随机信号的遍历性
2.7 几种常见的随机信号
2.8 随机信号数字特征的估计
2.8.1.估计的质量
2.8.2 随机信号均值及方差的估计
2.8.3 自相关函数的估计
思考题
习 题
第3章 信号量化与编码
3.1 引言
3.2 标量量化
3.2.1 概述
3.2.2 标量量化器结构
3.2.3 量化器性能测度
3.2.4 均匀量化器
3.2.5 非均匀量化器
3.2.6 最佳量化
3.2.7 有记忆量化
3.3 矢量量化的基本理论
3.3.1 概述
3.3.2 基本定义
3.3.3 矢量量化器的结构
3.3.4 矢量量化器的性能测度
3.3.5 最邻近矢量量化器
3.3.6 格型矢量量化器
3.3.7 矢量量化器渐近性能分析
3.4 矢量量化器的设计
3.4.1 概述
3.4.2 最佳量化条件
3.4.3 矢量量化器设计
3.5 受限矢量量化
3.5.1 结构受限矢量量化
3.5.2 树形结构矢量量化
3.5.3 分类矢量量化
3.5.4 正交变换矢量量化
3.5.5 乘积码技术
3.5.6 均值消除矢量量化
3.5.7 形状—增益矢量量化
3.5.8 多级矢量量化
3.5.9 分层及多分辨率矢量量化
3.5.10 快速最邻近编码
3.6 有记忆矢量量化
3.6.1 预测矢量量化
3.6.2 自适应矢量量化器
3.7 应用举例
3；7.1 图像信号压缩
3.7.2 语音信号压缩
3.7.3 模式识别
思考题
习 题
第4章 平稳随机信号的线性模型
4.1 随机信号通过线性系统
4.1.1 基本概念
4.1.2 线性系统的输入输出信号之间数字特征的关系
4.2 离散时间序列的自回归滑动平均模型
4.2.1 基于线性微分方程的线性非移变系统
4.2.2 离散时间序列的自回归滑动平均模型
4.2.3 ARMA模型的传递函数
4.2.4 ARMA系统的稳定性
4.3 ARMA模型的数字特征
4.3.1 互相关函数
4.3.2 自相关函数
4.3.3 功率谱密度
4.4 ARMA、AR、MA模型之间的关系
思考题
习 题
第5章 功率谱估计
5.1 概述
5.2 经典谱估计的基本方法
5.2.1 周期图法
5.2.2 相关图法
5.2.3 经典谱估计方法的改进
5.3 功率谱估计的参数模型法
5.3.1 AR谱估计的相关函数法
5.3.2 AR参数谱估计与最佳线性预测器的关系
5.3.3 Levinson-Durbin算法
5.3.4 Burg算法
5.3.5 AR谱估计的性质
5.3.6 MA谱估计、ARMA谱估计
5.4 最大熵谱估计
5.5 特征分解法谱估计
5.5.1 Pisarenko谐波分解与相关矩阵的特征分解
5.5.2 基于信号子空间的频率估计及功率谱估计
思考题
习 题
第6章 自适应滤波
6.1 数字滤波器的基本概念
6.1.1 基本概念
6.1.2 FIR和IIR数字滤波器的实现
6.2 维纳(Winner)滤波器
6.2.1 滤波器的最优化问题
6.2.2 最小均方误差(MMSE)准则与正交性原理
6.2.3 Wiener-Hop~正则方程
6.2.4 Wiener滤波器的求解
6.3 自适应滤波器
6.3.1 自适应滤波器的基本概念
6.3.2 基于最小均方差误差的自适应滤波器及性能函数
6.3.3 梯度搜索法
6.3.4 LMS自适应滤波器
6.4 线性预测格型滤波器
6.4.1 格型滤波器的数学模型
6.4.2 格型滤波器的特点
6.4.3 格型滤波器的几个性质
6.5 最小二乘滤波
6.5.1 最小二乘法的基本概念
6.5.2 线性向量空间及投影操作算子
6.5.3 最小二乘格型滤波器
6.5.4 快速横向滤波器
6.6 自适应滤波技术的应用
6.6.1 自适应均衡器
6.6.2 自适应回声消除
6；6.3 自适应噪声消除器
6.6.4 自适应信号增强器
6.6.5 自适应谱估计
思考题
习 题
第7章 多抽样率信号分析
7.1 概述
7.1.1 多抽样率系统基本理论
7.1.2 数字滤波器阵列
7.1.3 滤波器的多相表示
7.1.4 抽取／内插滤波器的多相结构
7.1.5 多相结构的开关模型
7.1.6 几种特殊的滤波器与滤波器阵列
7.2 正交镜像滤波器阵列
7.2.1 基本理论
7.2.2 QMF的多相表示
7.2.3 QMF阵列的失真消除
7.2.4 多通道滤波器阵列基本理论
7.2.5 M子带Qh4F阵列的多相表示
7.2.6 完全重构M子带QMF阵列
7.2.7 无混叠滤波器阵列
思考题
习 题
参考文献

信号通常是指含有一定信息的时间函数。根据信号随时间变化规律的不同，一般又可将信号分为确定性信号和随机信号两大类。传统信号处理的主要研究对象是确定性信号，而现代信号处理的主要研究对象是随机信号。 数字信号处理是通信与信息学科中的一个重要研究领域，现代信号处理是目前我国许多高校中“通信与信息系统”学科研究生的专业基础课程之一，被国务院学位委员会列为工程硕士全国统考“信息与通信工程”专业的考试科目之一。目前，在国内外已有不少现代信号处理方面的教材及专著，但能完整覆盖考试大纲的书籍还很少。本书编写的初衷是以大纲为中心，结合近年来信号处理的一些成熟的理论和技术，编写一本深入浅出阐述信号处理基本概念和原理的研究生教材。 本书简明扼要地阐述了现代数字信号处理的基本概念、基本原理及基本算法，全书共7章，主要内容包括： 数字信号处理的基本概念； 随机信号分析基础； 信号量化与编码； 平稳随机信号的线性模型； 功率谱估计(包括经典谱估计、现代谱估计两大部分)； 自适应信号处理的基本原理及自适应滤波器原理、算法； 多抽样率信号分析。 本书力求用通俗易懂的语言、简洁的数学推理来叙述现代信号处理这一学科的基本概念及方法，同时书中收集整理了不少的习题、例题和思考题，便于读者理解和领会书中介绍的有关理论和技术。 本书可作为高等院校理工科研究生和高年级本科生“数字信号处理”课程教材及教学参考书，也可作为同等学历申请硕士学位的有关人员的教学或自学参考书，亦可供有关信号处理领域工程技术人员作参考。 本书要求读者具有“信号与系统”、“高等数学”、“线性代数”、“概率论与数理统计”等课程的基本知识。 本书在编写过程中，参考和引用了一些前人的著作、论文及研究成果，具体参见书后的参考文献。在此，我们对这些文献的著作者表示谢意。 限于作者水平有限，编写时间仓促，本书疏忽错漏之处在所难免，选材内容尚需充实完善，恳请广大读者批评指正。