一本新书《Conceptual Digital Signal Processing with MATLAB》

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1 Preliminary Digital Filter Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
1.1 Discrete Time Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
1.2 Design the Digital Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	3
1.3 Filter Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	9
1.4 Digital Filter Definitions and Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . .	12
1.5 What We Need for Further (Optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
1.6 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	18
2 Frequency and Signals in Discrete Domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	21
2.1 Continuous Sinusoid Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	21
2.2 Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	40
2.3 Signal Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	46
2.4 Frequency in Discrete Time Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	56
2.5 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	67
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	69
3 Fourier Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	71
3.1 How We Can Find the Magnitude of the Specific Frequency? . . . .	71
3.2 Signal Property and Frequency Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . .	81
3.3 Discrete-Time Fourier Transform (DTFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . .	83
3.4 Discrete Fourier Transform (DFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	89

3.5 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4 Filters in Time Domain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.1 Digital Filter Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.2 Filter Properties with LTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.3 FIR and IIR Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.4 Frequency Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.5 Simple Filter Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
4.6 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
5 Z-Transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
5.1 Definition and Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
5.2 Filter and Z-Transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
5.3 Intuitive Filter Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
5.4 Relation with Fourier Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
5.5 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
6 Filter Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
6.1 Filter Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
6.2 FIR Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
6.3 IIR Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
6.4 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
7 Implementation Matters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
7.1 Number Representations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
7.2 Filter Implementation Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
7.3 FIR Filter Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553
7.4 IIR Filter Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
7.5 Frequency Domain Filter Realization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
7.6 Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
8 Filters with MATLAB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595
8.1 Fundamental Filter Design Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595
8.2 Advanced Filter Design Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
8.3 MATLAB Code Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643
Appendix A: MATLAB Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645
Appendix B: MATLAB Symbolic Math Toolbox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673

nidiya

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AlexKe

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