本书以数字信号处理基础知识、基本理论为主线，同时将学习和应用数字信号处理的极好工具MATLAB引入本书。为了突出基础知识并使基本概念通俗易懂，本书通过例题求解的方式引入MATLAB这一工具，在每一个重要概念讨论之后，都给出了MATLAB实现内容，以帮助读者较好地掌握MATLAB工具，并结合实际应用更好地掌握“数字信号处理”的知识点。本书列举了大量的例题和习题，并专门编写了上机实验，突出了理论和实践相结合的环节，并配有上机习题，它可以作为课程实验练习和上机考试的复习题。

本书主要作为工科信息通信类本科高年级学生之用，注重基本概念、基本原理的阐述及各概念之间的相互联系，并且针对课程抽象难学的特点，以MATLAB为主线来阐述重要概念和基本原理，并提供了MATLAB演示程序及与实际结合密切的综合性例题。

本书系统地阐述了数字信号处理的基本原理和算法分析，共包括8章内容，即绪论、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域分析、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、IIR数字滤波器的设计、FIR数字滤波器的设计、数字滤波器结构及MATLAB上机实验。

本书概念清楚、理论分析透彻，特别是自始至终运用MATLAB来阐述基本概念和基本原理，将经典理论与现代技术相结合，使知识点的叙述更加清楚易懂。本书还结合实际给出了MATLAB上机实验内容，并配有上机习题，它可以作为课程实验练习和上机考试的复习题。

本书可作为高等院校信息工程、电子科学与技术、通信与信息处理、无线电等专业的本科生教材，也可供从事信息处理、通信、电子技术等方面的工程技术人员及有关科研、教学人员参考使用。

绪论

 0.1 信号、系统与信号处理

 0.2 数字信号处理系统的基本组成

 0.3 数字信号处理的特点

 0.4 数字信号处理基本学科分支

 0.5 数字信号处理系统的实现方法

 0.6 数字信号处理的应用领域

 参考文献

第1章 离散时间信号与系统的时域分析

 1.1 引言

 1.2 离散时间信号

1.2.1 序列的定义

1.2.2 常用基本序列

1.2.3 序列的基本运算

1.2.4 任意序列的单位脉冲序列表示

1.2.5 MATLAB实现

 1.3 离散时间系统

1.3.1 线性系统

1.3.2 时不变系统

1.3.3 线性时不变离散系统

1.3.4 线性卷积的计算

1.3.5 系统的因果性和稳定性

 1.4 离散时间系统的时域描述——差分方程

1.4.1 常系数线性差分方程的一般表达式

1.4.2 差分方程的求解

1.4.3 MATLAB实现

 1.5 模拟信号数字处理方法

1.5.1 采样的基本概念

1.5.2 理想采样及其频谱

1.5.3 时域采样定理

1.5.4 采样的恢复

1.5.5 采样内插公式

1.5.6 MATLAB实现

 习题

 参考文献

第2章 离散时间信号与系统的频域分析

 2.1 序列的傅里叶变换的定义及性质

2.1.1 序列的傅里叶变换的定义

2.1.2 常用序列的傅里叶变换

2.1.3 序列的傅里叶变换的性质

2.1.4 MATLAB实现

 2.2 序列的Z变换

2.2.1 Z变换的定义及其收敛域

2.2.2 序列特性对Z变换收敛域的影响

2.2.3 Z反变换

2.2.4 MATLAB实现

2.2.5 Z变换的性质

 2.3 系统函数与频率响应

2.3.1 系统函数的定义

2.3.2 系统函数和差分方程

2.3.3 系统函数的收敛域与系统的因果稳定性

2.3.4 频率响应

2.3.5 IIR和FIR系统

2.3.6 MATLAB实现

 习题

 参考文献

第3章 离散傅里叶变换

 3.1 引言

 3.2 傅里叶变换的几种形式

3.2.1 连续时间、连续频率——连续傅里叶变换（FT）

3.2.2 连续时间、离散频率——傅里叶级数（FS）

3.2.3 离散时间、连续频率——序列的傅里叶变换（DTFT）

3.2.4 离散时间、离散频率——离散傅里叶变换（DFT）

 3.3 离散傅里叶级数（DFS）

3.3.1 DFS的定义

3.3.2 DFS的性质

 3.4 离散傅里叶变换

3.4.1 DFT的定义

3.4.2 DFT和Z变换的关系

3.4.3 DFT的性质

3.4.4 MATLAB实现

 3.5 频域采样理论——抽样Z变换

3.5.1 频域采样

3.5.2 频域恢复——频域内插公式

 3.6 用DFT计算线性卷积

3.6.1 用圆周卷积计算线性卷积的条件

3.6.2 用圆周卷积计算线性卷积的方法

 3.7 用DFT进行频谱分析

3.7.1 利用DFT对连续非周期信号进行谱分析

3.7.2 用DFT进行谱分析的误差问题

3.7.3 用DFT进行谱分析的参数考虑

3.7.4 MATLAB实现

 习题

 参考文献

第4章 快速傅里叶变换

 4.1 引言

 4.2 直接计算DFT的问题及改进的途径

4.2.1 直接计算DFT的运算量问题

4.2.2 改善途径

 4.3 按时间抽取（DIT）的基－2 FFT算法

4.3.1 算法原理

4.3.2 DIT－FFT算法与直接计算DFT运算量的比较

4.3.3 算法特点

 4.4 按频率抽取（DlF）的基2－FFT算法

4.4.1 算法原理

4.4.2 算法特点

 4.5 IDFT的高效算法

4.5.1 利用FFT流图计算IFFT

4.5.2 直接调用FFT子程序的方法

 4.6 实序列的FFT算法

 4.7 线性调频Z变换（CZT）

4.7.1 算法基本原理

4.7.2 CZT的实现

4.7.3 CZT的特点

4.7.4 MATLAB实现

 习题

 参考文献

第5章 IIR数字滤波器的设计

 5.1 引言

5.1.1 数字滤波器的分类

5.1.2 技术指标描述

5.1.3 设计方法

 5.2 模拟滤波器的设计

5.2.1 模拟滤波器的技术指标要求

5.2.2 对给定技术条件的逼近方法

5.2.3 由幅度平方函数来确定传输函数

5.2.4 巴特沃思低通滤波器

5.2.5 切比雪夫低通滤波器

5.2.6 模拟滤波器的频率变换

 5.3 脉冲响应不变法

5.3.1 变换原理

5.3.2 对脉冲响应不变法的进一步讨论

5.3.3 s平面与z平面的映射关系

5.3.4 混叠失真

5.3.5 脉冲响应不变法的优缺点

 5.4 双线性变换法

5.4.1 变换原理

5.4.2 s平面与z平面的映射关系

5.4.3 双线性变换法中的频率失真和预畸变

5.4.4 MATLAB实现

 5.5 数字滤波器的频率变换

 5.6 IIR数字滤波器的直接设计法

 5.7 本章涉及的MATLAB函数

 习题

 参考文献

第6章 FIR数字滤波器的设计

 6.1 引言

 6.2 线性相位FIR滤波器的特点

6.2.1 线性相位条件

6.2.2 幅度函数特点

6.2.3 线性相位FIR滤波器的零点位置

 6.3 利用窗函数法设计FIR滤波器

6.3.1 设计方法

6.3.2 常用窗函数

6.3.3 窗函数法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤

6.3.4 MATLAB实现

 6.4 利用频率采样法设计FIR滤波器

6.4.1 设计方法

6.4.2 利用频率采样法设计线性相位滤波器的条件

6.4.3 逼近误差

6.4.4 过渡带采样的最优设计

6.4.5 频率采样法设计线性相位FIR滤波器的一般步骤

6.4.6 MATLAB实现

 6.5 利用等波纹逼近法设计FIR滤波器

6.5.1 等波纹逼近准则

6.5.2 线性相位FIR滤波器的设计

6.5.3 MATLAB实现

 6.6 FIR滤波器和IIR滤波器的比较

 6.7 本章涉及的MATLAB函数

 习题

 参考文献

第7章 数字滤波器结构

 7.1 引言

 7.2 基本结构单元

 7.3 无限长脉冲响应（IIR）滤波器的基本网络结构 

7.3.1 直接型

7.3.2 级联型

7.3.3 并联型

7.3.4 全通系统

7.3.5 最小相位系统

 7.4 有限长脉冲响应（FIR）滤波器的基本网络结构

7.4.1 直接型（卷积型）

7.4.2 级联型

7.4.3 频率采样结构

7.4.4 线性相位结构

 习题

 参考文献

第8章 MATLAB上机实验

 8.1 MATLAB简介

8.1.1 MATLAB语言

8.1.2 Simulink

 8.2 基础实验

8.2.1 FFT频谱分析及应用

8.2.2 HR数字滤波器的设计

8.2.3 FIR数字滤波器的设计

8.2.4 数字滤波器结构及Simulink仿真实现

 8.3 交互式工具应用实验

8.3.1 滤波器分析设计工具FDATool应用实验

8.3.2 信号处理工具SPTool应用实验

 8.4 上机习题

 参考文献

附录 本书用到的MATLAB特殊函数