图书前言

前言

本书基于教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材《数字信号处理教程》(第1版,清华大学出版社2021年出版),结合电子信息类专业的最新教学需求,针对科技发展动态及相关学科课程体系的变革,进行了系统性修订。

本次教材修订旨在提升内容的准确性、完整性和教学适用性,主要基于三方面的考量:首先,修正第1版中存在的表述不严谨和错误之处,确保理论体系的严谨性;其次,响应数字信号处理技术的最新发展,补充关键知识点;最后,优化教学资源配置,增强教材的实用价值。

本次修订的主要内容包括:

(1) 修改了第1版中存在的一些错误以及表述不是很严谨的地方。

(2) 为适应教学需求的变化,本次修订着重优化了习题系统。在部分小节补充了一些随堂练习,调整了部分课后习题;  

并在附录增加了随堂练习及课后练习的部分参考答案。

(3) 增加了DTFT的两条常用的性质。

(4) 对“3.6.3 利用Z变换计算系统输出”进行了重新编写。

(5) 在“3.8 用几何方法研究零极点分布对系统频率响应的影响”补充了“全通滤波器”和“最小相位滞后系统”这两种特殊滤波器的介绍,并配了讲解视频。

(6) 在“第5章 快速傅里叶变换”中,补充了自然顺序和倒序内容。

(7) 在“6.2 FIR滤波器的网络结构”补充了线性相位结构。

拓展阅读

(8) 在“7.2 IIR滤波器的网络结构”补充了“转置定理”。

(9) 为深化理论内涵与拓展学科视野,这次修订增加了“拓展阅读”。

本书延续第1版特色,由教学团队同步更新完善建设基于超星学习通的线上配套教学资源和移动端教学平台,并配套编写适配移动学习的教材,形成“平台+教材”的双轨教学模式,推动“数字信号处理”课程的移动学习实践。各知识点均设置二维码,读者可以在学习理论的同时通过移动教学平台观看相应的课程视频。

本书既可适应纯线下教学,又可作为线上线下混合式教学的配套教材,学习者可以结合自身特点自主选择。经过教学团队近十年的持续更新与完善,教材配套的线上教学资源已不仅涵盖常规的教学课件、教学视频和思维导图,更建设了题型丰富、题量充足的随堂练习、课后习题、综合拓展习题,以及包括单元测试、期中与期末测试在内的多种测评资源。平台支持随堂练习、课后习题及各类试卷的自动批阅,并依托智能辅助技术,进一步引入了AI助教与AI学情分析等

功能,有效提升了教学效率与学习体验。

本书系统地讨论了数字信号处理的基础理论、基本概念、基本分析方法、算法与设计。全书主要分为两部分。第一部分包括第1~5章,全面介绍了数字信号处理的基础理论、时域离散信号与时域离散系统、离散信号的频谱分析离散傅里叶变换和快速傅里叶变换等内容。第二部分包括第6章和第7章,主要讲解滤波器的设计方法。本课程的学习需将“信号与系统”和“工程数学”作为先修课程。另外,MATLAB软件由于其直观性,已经成为读者学习本课程的有效工具,为此,本书给出了大量的MATLAB实例,期待通过这种方法加深读者对理论知识的理解,提高读者理论与实践相结合的能力。

本次修订工作由原编写团队共同完成,具体分工如下: 祝远锋负责第1章和第2章修订,联合钟华撰写

拓展阅读。钟华负责第3~5章修订,同时提供书中所有视频。饶春芳负责第6~7章修订。叶志清负责全书统稿工作。

本书在修订过程中得到了江西师范大学教务处及物理与通信电子学院的大力支持,在此表示感谢。此外,还要感谢在修订过程中给予帮助的人,包括研究生/本科生彭梦珺、李雯、戴文忠和李泓奕。

由于编者水平有限,书中难免存在不足之处,恳请读者批评指正。

编者2026年3月