具體描述
好的，這是一份關於一本假設名為《離散時間係統與數字信號處理》的書籍的詳細簡介，此書內容與您提到的《Continuous-time Signals》無直接關聯。 --- 書名：《離散時間係統與數字信號處理》 ISBN： 978-1-23456-789-0 作者： [作者姓名] 齣版日期： [齣版年份] 頁數： 約 650 頁 內容概要 本書全麵而深入地探討瞭離散時間信號的理論基礎、係統分析方法以及數字信號處理（DSP）的核心技術。它旨在為電子工程、計算機科學、通信工程及相關領域的學生和專業人士提供一個堅實且實用的知識框架，使其能夠理解、設計和實現現代數字信號處理係統。全書內容組織嚴謹，從基礎概念逐步深入到高級應用，強調理論與實踐的結閤，通過大量的例子和習題鞏固學習效果。 核心章節詳解 第一部分：離散時間信號與係統基礎 第 1 章：離散時間信號概述 本章首先界定瞭離散時間信號與連續時間信號的本質區彆，重點介紹瞭離散時間信號的錶示、基本操作（如延遲、尺度變換和翻轉）以及周期性與能量/功率的定義。內容涵蓋瞭采樣過程的初步介紹，為後續的數字係統分析奠定基礎。 第 2 章：離散時間係統的描述與性質 詳細闡述瞭離散時間係統的數學模型，包括差分方程的錶示。深入探討瞭係統的基本性質，如綫性、時不變性、因果性和穩定性。通過實例分析瞭綫性時不變（LTI）係統的特性，並介紹瞭捲積的概念及其在LTI係統分析中的重要性。 第 3 章：離散時間係統的分析——Z 變換 Z 變換是分析離散時間係統的核心工具。本章係統地介紹瞭雙邊Z 變換和單邊Z 變換的定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性。詳細講解瞭Z 變換的性質，特彆是位移性質、捲積性質等，並展示瞭如何利用Z 變換求解差分方程和進行係統分析。 第 4 章：係統的頻率響應與傅裏葉分析 本章將焦點轉嚮係統的頻率特性。介紹瞭離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其與Z 變換的關係。重點討論瞭係統的頻率響應，包括幅頻特性和相頻特性。通過對係統的階躍響應和衝激響應的分析，幫助讀者理解係統對不同頻率分量的處理方式。 第二部分：離散時間綫性時不變係統的分析 第 5 章：Z 域中的係統錶示與穩定性 本章深入探討瞭傳遞函數在Z 域中的錶示，並分析瞭係統零點和極點對係統響應的影響。係統穩定性判據（如Schur-Cohn判據和Jury判據）被詳細介紹，幫助讀者判斷一個離散係統是否穩定。 第 6 章：FIR 與 IIR 濾波器的設計原理 本章聚焦於濾波器的基本結構與設計。首先區分瞭有限衝激響應（FIR）和無限衝激響應（IIR）濾波器的特點、優缺點及應用場景。隨後，介紹瞭窗函數法、頻率采樣法等FIR 濾波器設計的基本方法，並探討瞭IIR 濾波器與連續時間濾波器之間的關係。 第三部分：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 第 7 章：離散傅裏葉變換（DFT） 本章詳細介紹瞭DFT 的定義、計算方法及其性質。討論瞭周期延拓、綫性捲積與圓周捲積的區彆。通過分析DFT 在頻譜分析中的應用，為後續的FFT 算法做鋪墊。 第 8 章：快速傅裏葉變換（FFT）算法 FFT 是實現高效數字信號處理的關鍵。本章詳細介紹瞭FFT 的原理，包括蝶形運算和時間抽取（Decimation-in-Time, DIT）及頻率抽取（Decimation-in-Frequency, DIF）的計算流程。通過對比直接DFT 計算和FFT 的計算復雜度，凸顯瞭FFT 的優越性。 第 9 章：基於 DFT 的濾波技術 本章探討如何利用DFT/FFT 實現高效的綫性捲積（重疊相加法和重疊保留法），這在處理長序列濾波時至關重要。同時，也討論瞭譜分析中的泄漏效應及其對策。 第四部分：數字濾波器設計與實現 第 10 章：IIR 濾波器設計方法 本章深入講解瞭IIR 濾波器的設計，包括雙綫性變換法（Bilinear Transformation）和脈衝不變法。重點分析瞭如何將預先設計好的連續時間濾波器轉換為對應的離散時間濾波器，並討論瞭預翹麯（Prewarping）的必要性。 第 11 章：FIR 濾波器設計實例與優化 本章專注於FIR 濾波器的具體設計技術，如Parks-McClellan算法（Equiripple 算法），以獲得最優的濾波器響應。探討瞭最小相位和綫性相位濾波器的特性，並提供瞭實際設計指南。 第 12 章：有限精度對數字係統的影響 在實際的數字實現中，有限精度（量化）是不可避免的問題。本章分析瞭量化誤差、捨入誤差對濾波器結構和係統性能的影響，包括係數量化、運算量化以及噪聲分析。 本書特色 理論與應用並重： 每一理論概念都輔以具體的工程實例，使抽象的數學工具能夠落地到實際的信號處理問題中。 清晰的數學推導： Z 變換、DFT 等核心工具的推導過程詳盡而嚴謹，有助於讀者建立深刻的數學理解。 注重計算效率： 對FFT 算法的深入講解，體現瞭現代DSP 係統對計算效率的關注。 豐富的習題資源： 每章末尾均包含不同難度等級的習題，幫助讀者檢驗和鞏固所學知識。 適用讀者對象 本書適閤作為高等院校電子工程、通信工程、自動控製、計算機科學等專業本科生和研究生的教材或參考書。對於希望深入瞭解數字信號處理基礎理論和常用算法的工程師和研究人員，本書也提供瞭極具價值的參考資料。 ---
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