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作者簡介
目次
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《數字信號處理基礎理論》是“數字信號處理參考教材系列”之一。該系列共分三部分，即基礎部分、提高部分和應用部分。《數字信號處理基礎理論》屬于基礎部分。書中重點介紹數字信號處理的基礎理論。內容包括數學基礎、連續和離散時間現行系統理論、數字濾波器基礎、語音及圖像處理基礎等。這些內容是學習數字信號處理的更深內容和本系列其他內容的重要基礎知識。《數字信號處理基礎理論》的特點是內容上以線性系統分析為主，體系上模擬與離散渾然一體，講述上注重數學描述。《數字信號處理基礎理論》可作為大學相關專業的本科生及研究生的教材或參考用書，亦可供相關領域的技術人員及研究人員參考。
作者簡介
谷荻隆嗣：1966年，東京工業大學理工學部電子工學科畢業；1971年，東京工業大學研究生院理工學研究科電子工學專業博士課程修了，獲工學博士學位；1971年，千葉大學講師；1974年，千葉大學副教授；1984年～至今，千葉大學教授。
目次
第1章 緒 論
1.1 數字信號處理的目的
1.2 數字信號處理的應用
1.3 數字信號處理的形態
1.4 數字信號處理的發展
第2章 數字信號處理的數學基礎
2.1 拉普拉斯變換與傅里葉變換
2.1.1 拉普拉斯變換與拉普拉斯反變換
2.1.2 拉普拉斯變換的性質
2.1.3 傅里葉變換與傅里葉反變換
2.1.4 傅里葉變換的性質
2.1.5 傅里葉級數與正交函數系
2.2 z變換與采樣過程
2.2.1 差分方程與z變換
2.2.2 拉普拉斯變換與采樣定理
2.2.3 拉普拉斯變換與z變換
2.2.4 z反變換
2.2.5 z變換的性質
2.2.6 單位沖激響應與z變換
2.2.7 傅里葉變換與z變換
2.2.8 傅里葉變換與采樣定理
2.3 DFT與FFT
2.3.1 DFT的定義
2.3.2 DFT的性質
2.3.3 窗函數
2.3.4 FFT的概念
2.3.5 FFT的算法
2.4 矩陣與線性方程
2.4.1 線性獨立與階數
2.4.2 二次型與正定矩陣
2.4.3 標準型與對角化
2.4.4 向量和矩陣的微分
2.4.5 逆矩陣和行列式定理
2.4.6 最小二乘解與最小范數解
2.4.7 特殊聯立一次方程的數值解法
2.4.8 線性向量微分方程的解法
第3章 數字信號處理中的系統理論
3.1 線性動態系統的基礎知識
3.1.1 線性系統與非線性系統
3.1.2 連續時間系統與離散時間系統
3.1.3 定常系統與非定常系統
3.2 線性動態系統的數學模型
3.2.1 連續時間系統的傳遞函數模型
3.2.2 離散時間系統的傳遞函數模型
3.2.3 連續時間系統的狀態變量模型
3.2.4 離散時間系統的狀態變量模型
3.2.5 從狀態變量模型轉換為傳遞函數模型
3.2.6 從傳遞函數模型轉換為狀態變量模型
3.2.7 數學模型的方框圖表示
3.3 線性離散時間系統分析
3.3.1 線性離散時間系統分析
3.3.2 線性采樣數據系統的狀態空間法分析
3.3.3 線性采樣數據系統的z變換法分析
3.3.4 用采樣數據系統近似連續時間系統
3.4 線性動態系統的結構
3.4.1 線性動態系統的可控制性
3.4.2 線性動態系統的可觀測性
3.4.3 線性動態系統的零極點抵消
3.4.4 線性動態系統的標準型
3.5 線性動態系統的穩定性
3.5.1 連續時間系統傳遞函數的穩定性
3.5.2 離散時間系統傳遞函數的穩定性
3.5.3 連續時間系統狀態方程的穩定性
3.5.4 離散時間系統狀態方程的穩定性
第4章 數字濾波器基礎
4.1 模擬濾波器的頻率特性
4.1.1 模擬電路的振幅特性與相位特性
4.1.2 模擬濾波器的種類
4.1.3 巴特沃思濾波器
4.1.4 切比雪夫濾波器
4.2 數字濾波器的分類
4.2.1 用數字濾波器進行信號處理的過程
4.2.2 數字濾波器的分類
4.3 數字濾波器的頻率特性
4.3.1 振幅特性
4.3.2 相位特性
4.4 數字濾波器的結構及誤差分析
4.4.1 數字濾波器的結構
4.4.2 數字濾波器的誤差分析
4.5 FIR數字濾波器的設計
4.5.1 窗函數法設計
4.5.2 線性相位濾波器的優化設計
4.6 IIR數字濾波器的設計
4.6.1 s-z變換法設計
4.6.2 近似線性相位濾波器的優化設計
第5章 數字語音信號處理
5.1 語音形成過程的模型
5.1.1 語音的特徵和分類
5.1.2 語音形成的模型
5.1.3 聲道的傳遞函數模型
5.2 線性預測分析方式
5.2.1 全極點型模型
5.2.2 輔音的全極點型模型
5.2.3 元音的全極點型模型
5.2.4 模型的增益
5.3 PARCOR方式
5.3.1 PARCOR方式的基本概念
5.3.2 計算PARCOR系數的算法
5.3.3 PARCOR方式的格型濾波器實現
5.4 倒譜方式
5.4.1 倒譜的概念
5.4.2 倒譜的性質
第6章 數字圖像處理基礎
6.1 圖像的采樣和量化
6.1.1 圖像的采樣
6.1.2 圖像的量化
6.2 圖像的數學模型
6.2.1 圖像數學模型的種類
6.2.2 圖像數學模型的辨識
6.3 二維DFT
6.3.1 二維DFT的定義
6.3.2 二維DFT的性質
6.4 數字圖像增強
6.4.1 用灰度變換進行對比度增強
6.4.2 用直方圖修正進行對比度增強
6.4.3 用微分操作進行圖像銳化
6.4.4 圖像的平滑
6.5 數字圖像復元
6.5.1 點擴展函數
6.5.2 圖像的惡化過程
6.5.3 惡化圖像的復元過程
6.5.4 二維數字濾波器
6.5.5 用二維FIR濾波器進行圖像復元
6.6 數字圖像壓縮
6.6.1 變換編碼方式
6.6.2 預測編碼方式
數學信號處理有關文獻
參考文獻
索 引
1.1 數字信號處理的目的
1.2 數字信號處理的應用
1.3 數字信號處理的形態
1.4 數字信號處理的發展
第2章 數字信號處理的數學基礎
2.1 拉普拉斯變換與傅里葉變換
2.1.1 拉普拉斯變換與拉普拉斯反變換
2.1.2 拉普拉斯變換的性質
2.1.3 傅里葉變換與傅里葉反變換
2.1.4 傅里葉變換的性質
2.1.5 傅里葉級數與正交函數系
2.2 z變換與采樣過程
2.2.1 差分方程與z變換
2.2.2 拉普拉斯變換與采樣定理
2.2.3 拉普拉斯變換與z變換
2.2.4 z反變換
2.2.5 z變換的性質
2.2.6 單位沖激響應與z變換
2.2.7 傅里葉變換與z變換
2.2.8 傅里葉變換與采樣定理
2.3 DFT與FFT
2.3.1 DFT的定義
2.3.2 DFT的性質
2.3.3 窗函數
2.3.4 FFT的概念
2.3.5 FFT的算法
2.4 矩陣與線性方程
2.4.1 線性獨立與階數
2.4.2 二次型與正定矩陣
2.4.3 標準型與對角化
2.4.4 向量和矩陣的微分
2.4.5 逆矩陣和行列式定理
2.4.6 最小二乘解與最小范數解
2.4.7 特殊聯立一次方程的數值解法
2.4.8 線性向量微分方程的解法
第3章 數字信號處理中的系統理論
3.1 線性動態系統的基礎知識
3.1.1 線性系統與非線性系統
3.1.2 連續時間系統與離散時間系統
3.1.3 定常系統與非定常系統
3.2 線性動態系統的數學模型
3.2.1 連續時間系統的傳遞函數模型
3.2.2 離散時間系統的傳遞函數模型
3.2.3 連續時間系統的狀態變量模型
3.2.4 離散時間系統的狀態變量模型
3.2.5 從狀態變量模型轉換為傳遞函數模型
3.2.6 從傳遞函數模型轉換為狀態變量模型
3.2.7 數學模型的方框圖表示
3.3 線性離散時間系統分析
3.3.1 線性離散時間系統分析
3.3.2 線性采樣數據系統的狀態空間法分析
3.3.3 線性采樣數據系統的z變換法分析
3.3.4 用采樣數據系統近似連續時間系統
3.4 線性動態系統的結構
3.4.1 線性動態系統的可控制性
3.4.2 線性動態系統的可觀測性
3.4.3 線性動態系統的零極點抵消
3.4.4 線性動態系統的標準型
3.5 線性動態系統的穩定性
3.5.1 連續時間系統傳遞函數的穩定性
3.5.2 離散時間系統傳遞函數的穩定性
3.5.3 連續時間系統狀態方程的穩定性
3.5.4 離散時間系統狀態方程的穩定性
第4章 數字濾波器基礎
4.1 模擬濾波器的頻率特性
4.1.1 模擬電路的振幅特性與相位特性
4.1.2 模擬濾波器的種類
4.1.3 巴特沃思濾波器
4.1.4 切比雪夫濾波器
4.2 數字濾波器的分類
4.2.1 用數字濾波器進行信號處理的過程
4.2.2 數字濾波器的分類
4.3 數字濾波器的頻率特性
4.3.1 振幅特性
4.3.2 相位特性
4.4 數字濾波器的結構及誤差分析
4.4.1 數字濾波器的結構
4.4.2 數字濾波器的誤差分析
4.5 FIR數字濾波器的設計
4.5.1 窗函數法設計
4.5.2 線性相位濾波器的優化設計
4.6 IIR數字濾波器的設計
4.6.1 s-z變換法設計
4.6.2 近似線性相位濾波器的優化設計
第5章 數字語音信號處理
5.1 語音形成過程的模型
5.1.1 語音的特徵和分類
5.1.2 語音形成的模型
5.1.3 聲道的傳遞函數模型
5.2 線性預測分析方式
5.2.1 全極點型模型
5.2.2 輔音的全極點型模型
5.2.3 元音的全極點型模型
5.2.4 模型的增益
5.3 PARCOR方式
5.3.1 PARCOR方式的基本概念
5.3.2 計算PARCOR系數的算法
5.3.3 PARCOR方式的格型濾波器實現
5.4 倒譜方式
5.4.1 倒譜的概念
5.4.2 倒譜的性質
第6章 數字圖像處理基礎
6.1 圖像的采樣和量化
6.1.1 圖像的采樣
6.1.2 圖像的量化
6.2 圖像的數學模型
6.2.1 圖像數學模型的種類
6.2.2 圖像數學模型的辨識
6.3 二維DFT
6.3.1 二維DFT的定義
6.3.2 二維DFT的性質
6.4 數字圖像增強
6.4.1 用灰度變換進行對比度增強
6.4.2 用直方圖修正進行對比度增強
6.4.3 用微分操作進行圖像銳化
6.4.4 圖像的平滑
6.5 數字圖像復元
6.5.1 點擴展函數
6.5.2 圖像的惡化過程
6.5.3 惡化圖像的復元過程
6.5.4 二維數字濾波器
6.5.5 用二維FIR濾波器進行圖像復元
6.6 數字圖像壓縮
6.6.1 變換編碼方式
6.6.2 預測編碼方式
數學信號處理有關文獻
參考文獻
索 引
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