目录

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Chapter 1Discrete Sequences and Systems

1.1Discrete Sequences and Their Notation

1.2Signal Amplitude, Magnitude, Power

1.3Signal Processing Operational Symbols

1.4Introduction to Discrete Linear TimeInvariant 

Systems

1.5Discrete Linear Systems

1.6TimeInvariant Systems

1.7The Commutative Property of Linear TimeInvariant Systems

1.8Analyzing Linear TimeInvariant Systems

Chapter 2Periodic Sampling

2.1Aliasing: Signal Ambiguity in the Frequency Domain

2.2Sampling Lowpass Signals

2.3Sampling Bandpass Signals

2.4Practical Aspects of Bandpass Sampling

Chapter 3The Discrete Fourier Transform

3.1Understanding the DFT Equation

3.2DFT Symmetry

3.3DFT Linearity

3.4DFT Magnitudes

3.5DFT Frequency Axis

3.6DFT Shifting Theorem

3.7Inverse DFT

3.8DFT Leakage

3.9Windows

3.10DFT Scalloping Loss

3.11DFT Resolution, Zero Padding, and FrequencyDomain Sampling

3.12DFT Processing Gain

3.13The DFT of Rectangular Functions

3.14Interpreting the DFT Using the DiscreteTime Fourier Transform

Chapter 4The Fast Fourier Transform

4.1Relationship of the FFT to the DFT

4.2Hints on Using FFTs in Practice

4.3Derivation of the Radix2 FFT Algorithm

4.4FFT Input/Output Data Index Bit Reversal

4.5Radix2 FFT Butterfly Structures

4.6Alternate SingleButterfly Structures

Chapter 5Finite Impulse Response Filters

5.1An Introduction to Finite Impulse Response(FIR) 

Filters

5.2Convolution in FIR Filters

5.3Lowpass FIR Filter Design

5.4Bandpass FIR Filter Design

5.5Highpass FIR Filter Design

5.6ParksMcClellan Exchange FIR Filter Design Method

5.7Halfband FIR Filters

5.8Phase Response of FIR Filters

5.9A Generic Description of Discrete Convolution

5.10Analyzing FIR Filters

Chapter 6Infinite Impulse Response Filters

6.1An Introduction to Infinite Impulse Response Filters

6.2The Laplace Transform

6.3The zTransform

6.4Using the zTransform to Analyze IIR Filters

6.5Using Poles and Zeros to Analyze IIR Filters

6.6Alternate IIR Filter Structures

6.7Pitfalls in Building IIR Filters

6.8Improving IIR Filters with Cascaded Structures

6.9Scaling the Gain of IIR Filters

6.10Impulse Invariance IIR Filter Design Method

6.11Bilinear Transform IIR Filter Design Method

6.12Optimized IIR Filter Design Method

6.13A Brief Comparison of IIR and FIR Filters

Chapter 7Specialized Digital Networks and 

Filters

7.1Differentiators

7.2Integrators

7.3Matched Filters

7.4Interpolated Lowpass FIR Filters

7.5Frequency Sampling Filters: The Lost Art

Chapter 8Quadrature Signals

8.1Why Care about Quadrature Signals?

8.2The Notation of Complex Numbers

8.3Representing Real Signals Using Complex Phasors

8.4A Few Thoughts on Negative Frequency

8.5Quadrature Signals in the Frequency Domain

8.6Bandpass Quadrature Signals in the Frequency 

Domain

8.7Complex DownConversion

8.8A Complex DownConversion Example

8.9An Alternate DownConversion Method

Chapter 9The Discrete Hilbert Transform

9.1Hilbert Transform Definition

9.2Why Care about the Hilbert Transform?

9.3Impulse Response of a Hilbert Transformer

9.4Designing a Discrete Hilbert Transformer

9.5TimeDomain Analytic Signal Generation

9.6Comparing Analytic Signal Generation Methods

Chapter 10Sample Rate Conversion

10.1Decimation

10.2TwoStage Decimation

10.3Properties of Downsampling

10.4Interpolation

10.5Properties of Interpolation

10.6Combining Decimation and Interpolation

10.7Polyphase Filters

10.8TwoStage Interpolation

10.9zTransform Analysis of Multirate Systems

10.10Polyphase Filter Implementations

10.11Sample Rate Conversion by Rational Factors

10.12Sample Rate Conversion with Halfband Filters

10.13Sample Rate Conversion with IFIR Filters

10.14Cascaded IntegratorComb Filters

Chapter 11Signal Averaging

11.1Coherent Averaging

11.2Incoherent Averaging

11.3Averaging Multiple Fast Fourier Transforms

11.4Averaging Phase Angles

11.5Filtering Aspects of TimeDomain Averaging

11.6Exponential Averaging

Chapter 12Digital Data Formats and Their 

Effects

12.1FixedPoint Binary Formats

12.2Binary Number Precision and Dynamic Range

12.3Effects of Finite FixedPoint Binary Word Length

12.4FloatingPoint Binary Formats

12.5Block FloatingPoint Binary Format

Chapter 13Digital Signal Processing Tricks

13.1Frequency Translation without Multiplication

13.2HighSpeed Vector Magnitude Approximation

13.3FrequencyDomain Windowing

13.4Fast Multiplication of Complex Numbers

13.5Efficiently Performing the FFT of Real Sequences

13.6Computing the Inverse FFT Using the Forward FFT

13.7Simplified FIR Filter Structure

13.8Reducing A/D Converter Quantization Noise

13.9A/D Converter Testing Techniques

13.10Fast FIR Filtering Using the FFT

13.11Generating Normally Distributed Random Data

13.12ZeroPhase Filtering

13.13Sharpened FIR Filters

13.14Interpolating a Bandpass Signal

13.15Spectral Peak Location Algorithm

13.16Computing FFT Twiddle Factors

13.17Single Tone Detection

13.18The Sliding DFT

13.19The Zoom FFT

13.20A Practical Spectrum Analyzer

13.21An Efficient Arctangent Approximation

13.22Frequency Demodulation Algorithms

13.23DC Removal

13.24Improving Traditional CIC Filters

13.25Smoothing Impulsive Noise

13.26Efficient Polynomial Evaluation

13.27Designing Very HighOrder FIR Filters

13.28TimeDomain Interpolation Using the FFT

13.29Frequency Translation Using Decimation

13.30Automatic Gain Control(AGC)

13.31Approximate Envelope Detection

13.32A Quadrature Oscillator

13.33Specialized Exponential Averaging

13.34Filtering Narrowband Noise Using Filter Nulls

13.35Efficient Computation of Signal Variance

13.36Realtime Computation of Signal Averages and Variances

13.37Building Hilbert Transformers from Halfband 

Filters

13.38Complex Vector Rotation with Arctangents

13.39An Efficient Differentiating Network

13.40LinearPhase DCRemoval Filter

13.41Avoiding Overflow in Magnitude Computations

13.42Efficient Linear Interpolation

13.43Alternate Complex Downconversion Schemes

13.44Signal Transition Detection

13.45Spectral Flipping around Signal Center Frequency

13.46Computing Missing Signal Samples

13.47Computing Large DFTs Using Small FFTs

13.48Computing Filter Group Delay without Arctangents

13.49Computing a Forward and Inverse FFT Using a 

Single FFT

13.50Improved Narrowband Lowpass IIR Filters

13.51A Stable Goertzel Algorithm

Appendix ATHE ARITHMETIC OF COMPLEX NUMBERS

Appendix BCLOSED FORM OF A GEOMETRIC SERIES

Appendix CTIME REVERSAL AND THE DFT

Appendix DMEAN, VARIANCE, AND STANDARD DEVIATION

Appendix EDECIBELS(DB AND DBM)

Appendix FDIGITAL FILTER TERMINOLOGY

Appendix GFREQUENCY SAMPLING FILTER DERIVATIONS

Appendix HFREQUENCY SAMPLING FILTER DESIGN TABLES

Appendix ICOMPUTING CHEBYSHEV WINDOW SEQUENCES

第1章离散序列与系统

1.1离散序列及其表示法

1.2信号幅度、模值与功率

1.3信号处理运算符号

1.4离散线性时不变系统简介

1.5离散线性系统

1.6时不变系统

1.7线性时不变系统的交换律性质

1.8线性时不变系统分析

第2章周期采样

2.1混叠： 频域中的信号模糊性

2.2低通信号的采样

2.3带通信号的采样

2.4带通采样的实际考量

第3章离散傅里叶变换（DFT）

3.1理解DFT方程

3.2DFT的对称性

3.3DFT的线性特性

3.4DFT的幅度

3.5DFT的频率轴

3.6DFT的移位定理

3.7逆离散傅里叶变换

3.8DFT泄漏效应

3.9窗函数

3.10DFT的栅栏效应

3.11DFT的分辨率、补零与频域采样

3.12DFT的处理增益

3.13矩形函数的DFT

3.14利用离散时间傅里叶变换解释DFT

第4章快速傅里叶变换（FFT）

4.1FFT与DFT的关系

4.2实际使用FFT的要点

4.3基2 FFT算法的推导

4.4FFT输入/输出数据索引的倒位序排列

4.5基2 FFT的蝶形运算结构

4.6其他单蝶形结构

第5章有限冲激响应（FIR）滤波器

5.1FIR滤波器简介

5.2FIR滤波器中的卷积

5.3低通FIR滤波器设计

5.4带通FIR滤波器设计

5.5高通FIR滤波器设计

5.6ParksMcClellan交换法FIR滤波器

设计

5.7半带FIR滤波器

5.8FIR滤波器的相位响应

5.9离散卷积的通用描述

5.10FIR滤波器分析

第6章无限冲激响应（IIR）滤波器

6.1IIR滤波器简介

6.2拉普拉斯变换

6.3z变换

6.4使用z变换分析IIR滤波器

6.5使用极点和零点分析IIR滤波器

6.6其他IIR滤波器结构

6.7构建IIR滤波器的陷阱

6.8使用级联结构改进IIR滤波器

6.9IIR滤波器的增益缩放

6.10冲激响应不变法IIR滤波器设计

6.11双线性变换法IIR滤波器设计

6.12最优化IIR滤波器设计方法

6.13IIR与FIR滤波器简要比较

第7章专用数字网络与滤波器

7.1微分器

7.2积分器

7.3匹配滤波器

7.4插值低通FIR滤波器

7.5频率采样滤波器： 失传的艺术

第8章正交信号

8.1为何关注正交信号

8.2复数表示法

8.3使用复相量表示实信号

8.4关于负频率的一些思考

8.5频域中的正交信号

8.6频域中的带通正交信号

8.7复数下变频

8.8复数下变频示例

8.9另一种下变频方法

第9章离散希尔伯特变换

9.1希尔伯特变换定义

9.2为何需要关注希尔伯特变换

9.3希尔伯特变换器的冲激响应

9.4设计离散希尔伯特变换器

9.5时域解析信号生成

9.6解析信号生成方法比较

第10章采样率转换

10.1抽取

10.2两级抽取

10.3降采样特性

10.4插值

10.5插值特性

10.6抽取与插值的结合

10.7多相滤波器

10.8两级插值

10.9多速率系统的z变换分析

10.10多相滤波器的实现

10.11基于有理因子的采样率转换

10.12使用半带滤波器进行采样率转换

10.13使用IFIR滤波器进行采样率转换

10.14级联积分梳状滤波器

第11章信号平均

11.1相干平均

11.2非相干平均

11.3平均多个快速傅里叶变换

11.4平均相位角

11.5时域平均的滤波特性

11.6指数平均

第12章数字数据格式及其影响

12.1定点二进制格式

12.2二进制数的精度与动态范围

12.3有限字长定点二进制的影响

12.4二进制浮点数格式

12.5二进制块浮点数格式

第13章数字信号处理技巧

13.1无须乘法的频率搬移

13.2高速矢量幅度近似计算

13.3频域加窗

13.4复数快速乘法

13.5高效计算实序列的FFT

13.6利用正向FFT计算逆FFT

13.7简化的FIR滤波器结构

13.8降低模数转换器的量化噪声

13.9模数转换器测试技术

13.10使用FFT进行快速FIR滤波

13.11生成正态分布随机数据

13.12零相位滤波

13.13锐化FIR滤波器

13.14带通信号插值

13.15频谱峰值定位算法

13.16计算FFT旋转因子

13.17单音检测

13.18滑动DFT

13.19缩放FFT

13.20实用频谱分析仪

13.21高效的反正切近似算法

13.22频率解调算法

13.23直流分量去除

13.24改进传统CIC滤波器

13.25平滑脉冲噪声

13.26高效的多项式求值

13.27设计超高阶FIR滤波器

13.28使用FFT进行时域插值

13.29利用抽取进行频率变换

13.30自动增益控制

13.31近似包络检测

13.32正交振荡器

13.33专用指数平均

13.34利用滤波器零点滤除窄带噪声

13.35信号方差的高效计算

13.36信号均值与方差的实时计算

13.37基于半带滤波器构建希尔伯特

变换器

13.38使用反正切运算的复矢量旋转

13.39高效微分网络

13.40线性相位直流分量去除滤波器

13.41避免幅度计算中的溢出

13.42高效线性插值

13.43其他复数下变频方案

13.44信号跳变检测

13.45围绕信号中心频点的频谱翻转

13.46计算缺失的信号样本

13.47利用小型FFT计算大型DFT

13.48无须反正切运算计算滤波器群

延迟

13.49使用单个FFT计算正向与

逆向FFT

13.50改进的窄带低通IIR滤波器

13.51稳定的Goertzel算法

附录A复数运算（电子资源）

附录B几何级数的闭合形式（电子资源）

附录C时间反转与DFT（电子资源）

附录D均值、方差与标准差（电子资源）

附录E分贝（dB与dBm）（电子资源）

附录F数字滤波器术语（电子资源）

附录G频率采样滤波器的推导（电子资源）

附录H频率采样滤波器设计表（电子资源）

附录I切比雪夫窗序列计算（电子资源）