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本書介紹了數(shù)字信號處理與濾波器設(shè)計的基礎(chǔ)知識，涵蓋了信號的分類、時域分析、頻域分析、z變換、無限沖激響應(yīng)濾波器、有限沖激響應(yīng)濾波器、濾波器的實現(xiàn)、濾波器的量化分析、使用DSP芯片設(shè)計硬件、MATLAB基礎(chǔ)等內(nèi)容。本書一個吸引人的特點是每個章節(jié)的習題都可以使用章節(jié)知識內(nèi)容解決，讀者可以通過解答習題充分地理解課程覆蓋的知識，同時給讀者提供了大量的動手實踐參考，有些問題是先理論后例子求解，有些是先解習題后敘述理論，對讀者的雙向理解會很有幫助。

本前言為教師以及初學者所作，原因如下：我一直教授本科和研究生二年級的數(shù)字信號處理課程長達２５年，包括其應(yīng)用和數(shù)字濾波器設(shè)計課程。在最近的幾年來，我不止一次從本科學生中聽到有人抱怨，在本課程規(guī)定的章節(jié)中沒有足夠多的能夠理解透徹的數(shù)學推導。但是，有些數(shù)字信號處理方面的教材比前幾年出版的圖書有更多的數(shù)學推導。然而，這些書籍是為已經(jīng)入門和研究生層面的學生撰寫的，因此初學者會發(fā)現(xiàn)這些書中有太多的數(shù)學理論，同時他們也對章節(jié)末尾中更復(fù)雜的問題感到頭疼。我一直沒有找到一本適合初學者的數(shù)字信號處理教材，所以我便以學生為導向，基于我多年的教學經(jīng)驗，寫了一本關(guān)于數(shù)字信號處理及濾波器設(shè)計的書以供大家參考。
網(wǎng)絡(luò)分析是一本由我的博士論文導師ＭＥＶａｎＶａｌｋｅｎｂｕｒｇ創(chuàng)作的本科教科書（于１９６４年由Ｐｒｅｎｔｉｃｅ－Ｈａｌｌ出版社出版），這本書已經(jīng)成為一本舉世聞名的經(jīng)典著作，不僅是因為它在擁有嚴謹和美好的數(shù)學理論的網(wǎng)絡(luò)分析方面上囊括了豐富的專題，還因為當學生學習網(wǎng)絡(luò)分析時，它能夠幫助學生以最簡單的形式理解基本概念。在我寫這本書的同時，該書始終深深影響著我。但是我也不得不時常提醒自己時代在發(fā)生變化；網(wǎng)絡(luò)分析這門課程與數(shù)字信號處理的問題也是不一樣的。本書不包含上述高級研究生教科書中的許多課題，但這本書的主要特點之一是在每一個章節(jié)中，它運用了大量的數(shù)學模型以及來自ＭＡＴＬＡＢ （ＭＡＴＬＡＢ是ＭａｔｈＷｏｒｋ公司的注冊商標）的函數(shù)和信號處理工作箱，來解釋基本概念。在講解理論后，這些問題作為例子進行講解，或是在書中，先解決問題，隨后講解理論。無論哪種方式，方法的重點在于學生們應(yīng)該了解基本思想，將工作中的問題作為實現(xiàn)這一目標的手段。在某些情況下，說明的方式并非十分正式。學生將會發(fā)現(xiàn)說明會從“注解……” “回憶……” 或者“指出……” 等開始；它們意味著強調(diào)重要的概念和那些句子所表達的結(jié)論。許多重要的結(jié)果在文中被提及不止一次，或者被總結(jié)為了強調(diào)它們的意義。
本書的另一特點是在章節(jié)末尾給出的所有難題都是能夠通過文中知識來解決的。因此當他們成功解決難題時，那些本科生將會因他們理解了涉及課程的原理而感到自信。鑒于此，作者主張要用以學生為中心的方法編寫這本書。但是，本科學生應(yīng)該明白，理解解決問題的能力是重要的，并且理解問題之后的理論是更加重要的。
以下段落是寫給那些教授數(shù)字信號處理課程的大學講師的。前７章明確涉及了以下專題：①入門基礎(chǔ)，②時域分析和ｚ變換，③頻域分析，④無限沖激響應(yīng)濾波器，⑤有限沖激響應(yīng)濾波器，⑥濾波器的實現(xiàn)，⑦濾波器的量化分析；第８章討論了硬件設(shè)計；第９章介紹了ＭＡＴＬＡＢ軟件。本書的重點是數(shù)字信號處理的基本概念。
大多數(shù)的研究生教科書用大量的細節(jié)解釋有限字長原理，但研究生們在分析關(guān)于有限字長下的濾波器頻率響應(yīng)，或者設(shè)計在給定字長和量化形式下滿足一系列的頻率響應(yīng)要求的濾波器時感到無助。在第７章，我們討論使用ＭＡＴＬＡＢ工具，即為人們所熟知的“ＦＤＡ工具”，用來徹底地研究有限字長和不同量化的幅值。這是本書的另一個引人注意的特征，并且這是其他同類書籍所不具備的特征。
當研究生們已經(jīng)學習了數(shù)字信號處理這門課程，或加入設(shè)計用于商業(yè)用途的ＤＳＰ芯片的數(shù)字信號系統(tǒng)時，他們幾乎沒有任何關(guān)于他們所學內(nèi)容的指導。第８章中的額外內(nèi)容，那將會是引導學生們學習來實現(xiàn)他們專業(yè)發(fā)展成功的重要內(nèi)容。這是用來指引他們未來正確方向、簡潔但又重要的材料。盡管有很多關(guān)于使用ＤＳＰ芯片的數(shù)字系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)的書籍，但在ＤＳＰ上編寫的指導書幾乎不提供任何關(guān)于這個問題的指導。僅有少數(shù)學校提供關(guān)于使用ＤＳＰ芯片構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計與測試的實驗課程。在其標題中包含“數(shù)字信號處理” 的任何其他教科書中，也沒有發(fā)現(xiàn)含有本書第８章中的類似內(nèi)容。然而，第８章不僅包含詳盡的硬件實現(xiàn)，還可以作為一個讓在行業(yè)里開始自己生涯的研究生們不得不去學習的入門教材。
第１章是致力于描述離散時間信號。它描述了數(shù)字信號處理的應(yīng)用軟件和定義，定義了幾個描述離散時間信號的方法。一些離散時間信號和服從數(shù)字信號處理特性的例子都緊隨著它們的特性。特別指出，本書給出了復(fù)指數(shù)的內(nèi)容和數(shù)字濾波器的設(shè)計。本章還討論了數(shù)字信號處理相較于連續(xù)時域信號處理的優(yōu)點。
第２章著重于離散時域系統(tǒng)。本章詳細討論了對離散時間信號進行激勵的幾種建模方法和４種獲取離散時間系統(tǒng)響應(yīng)的方法。用來描述時域下的總體響應(yīng)有這４種模型：①循環(huán)法則，②卷積和，③古典方法，④ｚ變換原理。ｚ變換理論的用途是將從細節(jié)方面和數(shù)學舉例以及ＭＡＴＬＡＢ功能的例證等方面詳細地推導出零狀態(tài)響應(yīng)、零輸入響應(yīng)、自然響應(yīng)和應(yīng)激響應(yīng)、暫態(tài)和穩(wěn)定響應(yīng)。在這一章里我們將學習離散時間系統(tǒng)特性、階躍脈沖響應(yīng)和變換函數(shù)、穩(wěn)態(tài)理論和Ｊｕｒｙ－Ｍａｒｄｅｎ測試。本書相較于其他教科書，詳細介紹了離散時間系統(tǒng)的時域分析。
第３章側(cè)重于頻域分析。采樣定理的推導之后是離散時間傅里葉變換

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