信號處理原理與應用

　　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、濾波器原理與設計、數(shù)字信號處理器（DSP）原理、數(shù)字信號處理技術的應用及MATLAB軟件包在信號處理中的應用等內(nèi)容。書中第l～6章配有習題，第9章配有上機練習題，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、計算機應用等專業(yè)的教材或參考書，同時也可供有關科技、工程技術人員自學參考。近幾十年來，微電子技術及電子計算機技術的飛速發(fā)展與進步帶動了通信、網(wǎng)絡、信息等技術在各個行業(yè)得到廣泛應用。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入了電氣技術中的各個領域，促進了包括通信工程、信息工程、自動控制以及電力工程等學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)使上述學科發(fā)生了深刻的變化，新概念、新理論、新技術和新方法大量涌現(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與電氣學科的共同的基礎理論課程。本書主要介紹信號處理及其在電氣工程中應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，書中先進行連續(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)進行信號處理的概念及方法有較深入的理解和認識。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是系統(tǒng)對許多不同基本信號分量分別作用產(chǎn)生響應的疊加；不同的信號分解方式會導致不同的系統(tǒng)分析方法。無論是連續(xù)系統(tǒng)的時間域、（復）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用實例，并輔以MATLAB軟件在信號處理中的應用實驗，使讀者對于現(xiàn)代信號處理技術的進展與應用有進一步的了解。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用；第9章介紹MATLAB軟件包在信號處理中的應用及上機練習指導。本書是按課程總學時數(shù)約60學時而編寫的，書中標有“*”的內(nèi)容為選學內(nèi)容，教師可根據(jù)具體學時數(shù)靈活安排學習內(nèi)容。為使學生能及時對所學的知識進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題，其中包括一定量的上機練習，并在書末附有大部分習題的答案。課程中的各個教學環(huán)節(jié)的配合十分重要，除了課堂講授外，須通過習題和上機練習加以補充。目前應用小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡進行信號分析與處理以及信號處理在自適應控制等方面的應用都有較快的發(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繪制工作，編者在此表示感謝。本書由上海大學謝賢亞教授、上海交通大學程浩忠教授及上海海運學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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