Digital signal analysis and processing (Zhang Xudong)

\"Digital Signal Analysis and Processing (2nd Edition) (College Electronic Information Major Series Textbook)\" systematically and deeply introduces the principles and algorithms of digital signal analysis and processing. The book consists of 11 chapters. Chapter 1 is the preliminary knowledge of signal processing, which outlines the basic knowledge of continuous signal processing and the sampling theorem. The various concepts and techniques of continuous signal processing are very helpful for in-depth understanding of the results of digital signal processing, so the setting of this chapter can make the book more self-contained. Chapters 2 to 8 are the core of the book, including: representation of discrete signals and systems, discrete transformations and fast algorithms, digital spectrum analysis, digital filter design and implementation, Hilbert transform and complex cepstrum, multi-sampling rate signal processing, etc., which constitute the basic knowledge system of discrete signal processing. Chapters 9 to 11 introduce several topics that are more closely related to practical applications, including finite word length effects, bandpass sampling and I/Q sampling technology, digital processing to improve A/D and D/A performance, adaptive filters, etc. The book also briefly introduces several cutting-edge topics in digital signal processing, such as compressed sensing, experimental modal analysis, and Hilbert-Huang transform. Chapters 2 to 10 have a special section to introduce the relevant MATLAB functions and implementation routines. \"Digital Signal Analysis and Processing (2nd Edition) (College Electronic Information Major Series Textbook)\" can be used as a textbook for digital signal processing courses for undergraduate students majoring in electronic information, communications, electronic science and technology, etc. It can also be used as a textbook for master\'s courses in electronic information majors and a textbook for graduate students in non-electronic information majors. It can also be used as a reference book for engineers, scientific and technological personnel and university teachers in related industries. Introduction 0.1 Basic concepts and classification of signals 0.2 Digital and discrete 0.3 Signal processing 0.4 The development of discrete processing systems and digital processing systems 0.5 The composition of this book Chapter 1 Signal processing: from continuous to discrete 1.1 Representation of continuous-time signals 1.1.1 Common continuous signals 1.1.2 Impulse function 1.1.3 Pulse decomposition of signals 1.2 Linear time-invariant systems 1.3 Characteristic representation of linear time-invariant systems 1.4 Fourier analysis 1.4.1 Definition and basic properties of Fourier transform 1.4.2 Impulse spectrum of signals 1.4.3 Representing LTI systems with Fourier transform 1.4.4 Time-bandwidth product 1.5 Laplace transform and system function 1.5.1 Laplace transform and its properties 1.5.2 Inverse Laplace transform 1.5.3 Laplace transform analysis of continuous-time systems 1.6 Basic sampling theorem 1.7 Chapter summary exercises Chapter 2 Discrete signals and system foundations 2.1 Discrete Signals and Systems 2.1.1 Signal Representation Issues 2.1.2 Classification of Discrete Signals 2.1.3 Some Commonly Used Basic Signals 2.1.4 Basic Operations on Discrete Signals 2.1.5 Unit Sampling Representation of Discrete Signals 2.1.6 Discrete Time Systems 2.2 Convolution Sum Method for Discrete LTI Systems 2.2.1 Convolution Sum of Discrete LTI Systems 2.2.2 Properties of LTI Systems Represented by Convolution Sum 2.3 Characteristic Representation and Transformation of Discrete LTI Systems 2.4 Discrete Time Fourier Transform 2.4.1 Definition of Discrete Time Fourier Transform 2.4.2 Properties of Discrete Time Fourier Transform 2.4.3 DTFT of Periodic Sequences 2.4.4 Frequency Response of LTI Systems 2.4.5 Autocorrelation Analysis, Energy Signals and Power Signals 2.5 z-Transform and System Functions 2.5.1 Definition and Convergence Domain of z-Transform 2.5.2 Rational Fraction Form and Zeros and Poles of z-Transform 2.5.3 Inverse z-Transform 2.5.4 2.5.5 Properties of the z-transform 2.5.6 Analyzing frequency response through zeros and poles 2.6 A preliminary study on the digital processing of continuous signals 2.6.1 Relationship between continuous and discrete spectra 2.6.2 Relationship between continuous and discrete systems 2.7 MATLAB functions and examples related to this chapter 2.7.1 Introduction to related MATLAB functions 2.7.2 MATLAB routines 2.8 Chapter summary exercises MATLAB exercises Chapter 3 Discrete transforms and fast algorithms for finite-length sequences 3.1 Discrete orthogonal transforms 3.2 Discrete Fourier transforms 3.2.1 DFT as frequency-domain discrete sampling of the DTFT 3.2.2 Matrix representation of the DFT 3.2.3 Examples of the DFT 3.3 Relationship between the DFT and the Fourier series of periodic sequences 3.4 Properties of the DFT… Chapter 4 Digital Spectrum Analysis Chapter 5 Discrete Systems and Digital Filters Chapter 6 Digital Filter Design Chapter 7 Hilbert Transform and Complex Cepstrum Chapter 8 Multi-Rate Signal Processing Chapter 9 Introduction to Linear Adaptive Filters Chapter 10 Finite Word Length Effects Chapter 11 Sampling and Reconstruction Techniques Appendix A References