描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121243677丛书名: 经典译丛·信息与通信技术
本书可作为高等院校电子、计算机、通信等专业的本科或研究生教材，对于数字信号处理领域的工程技术人员也有很好的参考价值。
1.1 离散序列及其表示法
1.2 信号振幅、幅度和功率
1.3 信号处理的运算符
1.4 离散线性时不变系统概述
1.5 离散线性系统
1.5.1 线性系统的例子
1.5.2 非线性系统的例子
1.6 时不变系统
1.6.1 时不变系统的例子
1.7 LTI系统的可交换性
1.8 分析LTI系统
参考文献
习题
第2章 周期采样
2.1 混叠：信号的频率模糊性
2.2 低通信号采样
2.3 带通信号采样
2.4 带通采样中的实际问题
2.4.1 带通采样中的频谱反转
2.4.2 将采样频谱定位在fs／4处
2.4.3 带通采样信号的噪声
参考文献
习题
第3章 离散傅里叶变换
3.1 理解DFT等式
3.1.1 DFT例1
3.2 DFT对称性
3.3 DFT线性
3.4 DFT幅度
3.5 DFT频率轴
3.6 DFT移位定理
3.6.1 DFT例2
3.7 IDFT
3.8 DFT泄漏
3.9 窗口
3.10 DFT扇形损失
3.11 DFT分辨率、零样值填充和频域采样
3.12 DFT处理增益
3.12.1 单一DFT处理增益
3.12.2 平均多DFT带来的集成增益
3.13 矩形函数的DFT
3.13.1 一般矩形函数的DFT
3.13.2 对称矩形函数的DFT
3.13.3 全l矩形函数的DFT
3.13.4 与DFT相关的时间轴和频率轴
3.13.5 全1矩形函数DFT的另一种形式
3.14 使用离散时间傅里叶变换说明DFT
参考文献
习题
第4章 快速傅里叶变换
4.1 FFT与DFT的关系
4.2 FFT在实际应用中要注意的要点
4.2.1 采样时间和采样率
4.2.2 在频域变换前对时域信号进行处理
4.2.3 FFT结果的增强
4.2.4 FFT的结果分析
4.3 基2 FFT算法的起源
4.4 FFT输入输出数据的二进制反转
4.5 基2 FFT蝶形结构
4.6 备用的单一蝶形结构
参考文献
习题
参考文献
第5章 有限脉冲响应滤波器
5.1 FIR滤波器的介绍
5.2 FIR滤波器中的卷积
5.3 FIR低通滤波器的设计
5.3.1 加窗法
5.3.2 FIR滤波器设计中常用到的窗函数
5.4 FIR带通滤波器的设计
5.5 FIR高通滤波器的设计
5.6 滤波器设计法
5.7 FIR 半带滤波器
5.8 FIR 滤波器的相频响应
5.9 离散卷积
5.9.1 时域离散卷积
……
第6章 无限脉冲响应滤波器
第7章 常用的数字网络和滤波器
第8章 正交信号
第9章 离散希尔伯特变换
第10章 采样率转换
第11章 信号平均
第12章 数字数据格式及其影响
第13章 数字信号处理技巧
附录A 复数的运算
附录B 几何级数的闭式
附录C 时间反转和DFT
附录D 均值、方差和标准差
附录E 分贝（dB和dBm）
附录F 数字滤波器的术语
附录G 频域采样滤波器的一些方程的推导
附录H 频域采样滤波器的设计系数表
附录I 计算切比雪夫窗序列
中英文术语对照表
译 者 序
数字信号处理（Digital Signal Processing）是指将信号以数字方式表示并进行处理的理论和技术。广义来说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、估计、识别、调制、解调以及快速算法等的一门技术学科。
本书版和第二版，即Understanding Digital Signal Processing，由于作者Richard G. Lyons在数字信号处理领域的长期工作经验和教学经历，受到了很多数字信号处理初学者和使用者的高度评价，认为其将“理论与实践完美地结合起来”。我们在2010年7月对本书第二版进行了改编，用于本科生的英语和双语教学，在使用过程中，受到了在校学生和广大工程技术人员的普遍欢迎。第三版继承了其一贯的风格，通过具有启发性的解释和精心挑选的例子，采用读者可以理解的数学表示方法，对数字信号处理技术进行了解释，帮助读者从整体上理解数字信号处理，并逐步掌握较高层次的数字信号处理概念和应用。第三版对每章内容都进行了扩充，更重要的是每章都增加了习题，帮助学生更好地理解和掌握相关内容。尤其值得的是第13章，作者增加了大量数字信号处理的新技巧，这些技巧精彩又实用。
随着数字电路与系统技术以及计算机技术的发展，数字信号处理技术也相应地得以飞速发展，其应用领域十分广泛，包括计算机、通信、图像处理、医疗和语音等。数字信号处理课程也成为很多院校的基础专业课程。由于本书舍弃了生硬的公式和推导，通过形象的语言，让读者通过具体的实例来学习和理解复杂的概念和变换，因此我们也分外珍惜这次翻译第三版的契机。本着为读者呈现精品的宗旨，结合多年来采用本书第二版的教学经验，竭力使译文更好地贴近原文，希望本书也能成为工程师们的重要参考工具书之一。
本书的翻译由北京邮电大学信息和通信工程学院的张建华、许晓东和孙松林老师负责，部分博士生、硕士生参与，并由张建华统稿、审校和定稿。参与翻译的人员有：包伟、姜蕴、何晓丹、张慧鑫、吴宝学、李皇玉、张丹婷和陈娜等。
本书的出版得到国家自然科学基金（No.61171105、No.61322110）、博士点基金（201300051100013）以及北京邮电大学教学改革课程立项的资助。同时，恳切希望读者在学习及使用中予以检视和指正！
本书可作为高等院校电子、计算机、通信等专业的本科生或研究生教材，对于数字信号处理领域的工程技术人员和专业技术人员也有很好的参考价值。
张建华 于北京邮电大学
前 言
本书是之前出版的Understanding Digital Signal Processing， Second Edition的更新版。和前一版一样， 本书的目的有两点： （1）帮助初学者理解数字信号处理的理论内容；
（2）提供同类书中很少涉及的关于数字信号处理实际应用的案例， 帮助工程师和研究人员更好地设计、 检验自己的数字信号处理系统。相比前一版， 这一版的每一章都添加了一些新内容。
首先按惯例在序言中指出为什么需要学习数字信号处理。并不需要讲在现在这个社会学好数字信号处理是一件多么重要的事， 读者应该已经有所了解。在这里我只想说电子信息的未来就是数字信号处理， 学好这本书就不会落伍。
致教师
本书非常适合本科生进行1~2个学期的学习。此版在撰写过程中参考了我之前在加州大学圣克鲁兹分校从教期间所积累的素材， 为了帮助学生更好地学习数字信号处理， 本书提供了更多的原理解释和生动示例来增加它的教学价值； 同时， 每一章的后都提供了一些经典习题来帮助学生检验学习成果（习题答案可以从Pearson出版社获取教辅申请方式参见书末的“教学支持说明”。）。
致工程人员
为了帮助相关人员实现数字信号处理工程应用， 第三版的改动如下（但并不仅仅局限于以下几点）：
● 对建立离散微分器、 积分器、 匹配滤波器提供具有实践意义的指导；
● 对信号统计度量， 通过平均来降低信号变化幅度以及计算现实环境中的信噪比（SignaltoNoise Ratios， SNR）等技术进行综述；
● 对采样率转换（多采样率系统）和相关滤波器的设计这一章做了大量的补充；
● 卷积的快速实现[与频域的有限脉冲响应（FIR）滤波器相关]；
● 无限脉冲响应（IIR）滤波器的缩放；
● 提供了更多的技术材料， 方便于研究数字滤波器的特性和性能；
● 扩展了现代信号处理系统中常用的二进制数字格式标准等相关内容；
● 在第13章“数字信号处理技巧”增加了适量的内容。
致学生
学习掌握数字信号处理的理论基础， 能够以数字信号处理的专业语言描述问题， 这些都不需要高深的理论技巧和深厚的数学知识， 需要的仅是一些基本的代数知识， 外加知道什么是正弦波形以及学习本书的热情。听起来也许很难相信， 尤其是当你已经大致翻过本书， 看到了大量的公式和图表之后， 你也许会认为本书和那些曾经吓退过你的技术期刊类似， 但是， 本书并不同于它们。
本书一直坚持以一种舒缓且详尽的方式阐述数字信号处理的理论和实践， 但是本书的宗旨绝不是让读者大概明白即可， 而是能够完全掌握相关内容。我一直尝试避免传统的老师和学生的授教关系， 而是寻找一种类似于朋友之间公园散步聊天形式的探讨， 本书用了大量的数学理论和实例来帮助读者理解数字信号处理。
关于本书的习题我也进行了有针对性的设计， 不再是之前大量的代数公式求解； 相反， 这些习题都非常具有启迪意义， 能够帮助读者在未来的日子里更好地理解数字信号处理相关内容。换句话说， 本书的习题不是那种“机械代数”式的重复劳动， 而是能够启发读者更好地理解数字信号处理。解决了这些问题能够使读者对数字信号处理更加感兴趣而不再是传统的消极接受。
学习历程
学习数字信号处理不应该是一种必须背负的任务， 它更应该像是一个旅行。当理解了数字信号处理某一方面的内容， 你可能又会在另一个方面产生疑惑， 这就驱使你不断前行。当你已经拥有了足够的知识， 就会开始探索数字信号处理更深层次的内容， 就像下面的框图所示。对读者而言， 本书就是学习旅程中的导游手册。
在学习过程中， 并不是必须有一台计算机， 但是拥有一台计算机一定能帮你更快更好地学习数字信号处理。数字信号处理的模拟软件能够让初学者通过长时间的测试以及纠正其中的错误来验证书本上的内容。不仅如此， 用计算机软件还可以画出信号， 实现快速傅里叶变换（Fast Fourier Transforms， FFT）， 这些在分析数字滤波器的过程中都十分有益。
如果你感觉到自己在学习本书的过程中进度很慢， 也不必沮丧。正如希腊数学家梅内克缪斯（Menaechmus）曾经告诉亚历山大关于数学学习的那句话： 在通往数学的道路上没有坦途， 仅有的一条路就是认真地学习。在数字信号处理的学习中亦然。当然， 如果你在某些章节因不能理解而需要重复阅读的时候， 也不必着急， 因为本书的内容并不像量子物理学那样复杂， 也不像歌曲“Louie Louie”的歌词那样神秘， 更不像一条条冰冷的汇编指令那样令人费解， 但是深刻的道理值得仔细推敲研究。所以慢慢看， 认真地理解是十分重要的。如果你认真地做了， 那么是值得的， 坚持你的理想， 就像安东尼苏珊所说的： 勤奋认真的人绝不会失败。
章节介绍
第1章首先介绍在本书中会经常用到的数学符号的意义， 内容包括离散信号序列的基本概念， 以及它们与连续信号之间的关系， 并举例阐明如何在时域和频域表述这些离散信号。另外， 第1章还定义了建立信号处理系统框图中经常用到的操作符号， 以及简单介绍了线性系统的意义以及为什么用线性运算能够使我们的研究更加便利。
第2章介绍数字信号处理中容易被误解的概念： 周期性采样。虽然采样的概念并不复杂， 但是这里面有一些数学方面的小细节非常值得推敲。首先从基带信号采样开始， 逐步引出我们感兴趣的带通信号采样。后， 解释了如何从频域的角度来理解采样的概念。
第3章的主要内容是数字信号处理领域中重要的概念， 即用于频谱分析的离散傅里叶变换（DFT）。该章首先通过具体实例来阐释离散傅里叶变换所具有的重要性质以及如何理解离散傅里叶变换的频域性质， 然后讨论用于降低离散傅里叶变换频谱泄漏的常用窗函数， 以及用离散傅里叶变换运算所能带来的处理增益。另外该章也包含了对常用窗函数的细节讨论， 相信读者在以后会经常遇到这方面的内容。
第4章的
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