《数字信号处理原理及实现》教材自2008年3月由清华大学出版社出版以来，至今已有5年。本书在使用中得到了读者的好评，并于2009年7月荣获江苏省精品教材奖。
本书是《数字信号处理原理及实现》的第2版。和第1版相比，本书有以下改进：
（1） 第1章和第2章分别对奈奎斯特采样定理和频率响应的物理意义等内容的阐述进行了补充和完善。
（2） 第3章3.6节增加了“用DFT计算线性卷积和线性相关”及相应的例题等内容； 3.7.1节强调了频域抽样和截断的概念； 改写了3.7.2节中的截断效应和栅栏效应的基本概念，叙述更加完善。
（3） 第4章增加了4.7节“N为复合数的混合基FFT算法”； 对4.3.2节内容进行了补充。
（4） 第5章将原书5.1节引言拆分成了两节“5.1引言”和“5.2数字滤波器的基本概念”，并在5.2节新增“数字滤波器原理”内容，重新改写了“数字滤波器的技术指标”内容。对“双线性变换法中的频率失真和预畸变”内容重新进行了梳理，以期更易理解。在“数字滤波器的频率变换”部分增加了不同类型滤波器之间相互转换的判断方法内容和例题。增加了IIR数字滤波器直接设计法中的“零、极点累试法”内容以及5.8节“IIR数字滤波器的相位均衡”。
（5） 第6章对幅度函数特点、窗函数设计法、频率采样法等内容重新进行了梳理和扩充，增加了多幅插图，将6.3节和6.4节中相同参数理论求解和MATLAB实现部分例题进行了合并，以使内容编排更加合理。对6.5.1节“等波纹逼近准则”进行了优化，新增6.6节“简单整系数法设计FIR数字滤波器”。
（6） 第7章增加了后续课及实际应用中涉及较多的7.5节“数字滤波器的格型结构”以及7.6节“有限字长效应”，并将本章名改为“数字滤波器结构与有限字长效应”。
（7） 各章均增加了“本章小结”，并且每章都增加了部分习题。
（8） 新增第8章“多采样率数字信号处理”，以适应学科的发展。本章分析了序列的整数倍抽取与插值和有理倍数改变抽样率的基本概念、理论和方法以及它们的高效结构等。
（9） 将原来的第8章“MATLAB上机实验”改为第9章“数字信号处理实验”，重新编写了9.1节MATLAB语言简介部分，以使内容叙述更具有条理性。调整了原章节体系结构，将基础实验部分按节重新排列为9.2~9.5节，删除了交互式工具应用实验部分。重点突出和充实了基于MATLAB编程的基础实验内容，为了突出数字信号处理在实际中的应用，增加了9.6节实验五“立体声延时音效处理”，使教材理论与实际结合更加紧密。
（10） 取消原书中的附录“本书用到的MATLAB特殊函数”部分，同时把相关内容按原书出现的顺序调整到各章节当中，增强了内容的可读性。
（11） 除做了上述扩充和修改，使教材内容更加完整外，每一章都对部分语句进行了优化，使问题的叙述更加完善，层次更加清晰，更利于教和学，这里不再一一列出。
（12） 解决了第1版在使用中发现的问题，改正了个别错误。
本书仍然立足大学本科生 “数字信号处理”课程的教材。全书共有9章，即绪论、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域分析、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、IIR数字滤波器的设计、FIR数字滤波器的设计、数字滤波器结构与有限字长效应、多采样率数字信号处理以及数字信号处理实验等。为便于读者学习，本书第1版已配套出版《数字信号处理原理及实现学习指导》一书，对于第2版新增加的内容，将尽快出版与第2版教材配套的学习指导书。
本书中所注明的MATLAB特殊函数均来源于Vinary K.Ingle和John G.Proakis开发的PWS_DSP工具箱，文中不再一一注明。
本书由王艳芬教授担任主编。绪论及第1、2、3、4、8章由王艳芬教授编写，第5、9章及附录由王刚副教授编写，第6章由张晓光副教授编写，第7章由刘卫东副教授编写。
限于编者水平，虽对第1版进行了修订，但肯定还会有许多不足之处，诚挚希望广大读者批评指正，以便今后不断改进。
编者
2013年1月
第1版前言
数字信号处理原理及实现（第2版）
第1版前言
随着信息技术的飞速发展，数字信号处理理论和技术日益成熟，已成为一门重要的学科，并在各个领域得到广泛应用。“数字信号处理”基础知识已成为信息工程、电子科学与技术、电气自动化以及其他电类专业必须掌握的专业基础知识和必修内容。
本书共包括8章三部分内容，第一部分包括第1、2、3、4章，是数字信号处理的基础理论部分。鉴于离散时间信号与离散时间系统是数字信号处理中的两个最重要的概念，本书用两章内容分别从时域和频域两个方面对离散时间信号与系统进行了较详细的讨论。第1章介绍了离散时间信号与系统的时域分析方法、常系数线性差分方程和模拟信号数字处理方法。第2章对离散时间信号与系统进行了频域分析，介绍了序列的傅里叶变换（DTFT）和序列的Z变换等频域分析数学工具，讨论了系统函数、频率响应和零、极点分布等概念，并引出两类重要的数字滤波器系统。离散傅里叶变换（DFT）是数字信号处理中的核心内容，本书在第3章用较大篇幅讨论了DFT的定义、性质和物理意义，在此基础上引出了重要的频域采样理论，并且进一步讨论了DFT在实际中的典型应用。快速傅里叶变换（FFT）是DFT的一种快速算法，它在数字信号处理发展史上起到了里程碑的作用，本书第4章重点讨论了FFT的典型算法原理包括按时间、频率抽取的基2FFT和IFFT的高效算法，结合DFT的对称性讨论了实序列的FFT算法，最后介绍了线性调频Z变换（CZT）。数字滤波器是数字信号处理研究的重要内容，本书第二部分包括第5、6、7章，主要学习数字滤波器的基本理论和设计方法，包括无限脉冲响应（IIR）数字滤波器、有限脉冲响应（FIR）数字滤波器及其滤波器的网络结构等，第5章重点介绍了利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器的原理、思路和方法包括脉冲响应不变法和双线性变换法，第6章则主要讨论了FIR滤波器具有线性相位的条件和特性以及常用的设计方法包括窗函数设计法、频率采样设计法和等波纹逼近法等，第7章介绍了这两类滤波器的基本网络结构和特点。第三部分包括第8章及附录，是本书的上机实验内容，包括必须掌握的基础实验和扩展掌握的交互式工具应用实验。
本书以数字信号处理基础知识、基本理论为主线，同时将学习和应用数字信号处理的极好工具MATLAB引入本书。为了突出基础知识并使基本概念通俗易懂，本书通过例题求解的方式引入MATLAB这一工具，在每一个重要概念讨论之后，都给出了MATLAB实现内容，以帮助读者较好地掌握MATLAB工具，并结合实际应用更好地掌握“数字信号处理”的知识点。本书列举了大量的例题和习题，并专门编写了上机实验一章，突出了理论和实践相结合的环节，并配有上机习题，它可以作为课程实验练习和上机考试的复习习题。
本书主要作为工科信息通信类本科高年级学生之用，着重基本概念、基本原理的阐述及各概念之间的相互联系，并且针对课程抽象难学的特点，以MATLAB为主线来阐述重要概念和基本原理，并提供了MATLAB演示程序及与实际结合密切的综合性例题。
本书由王艳芬担任主编。绪论及第1、2、3、4章由王艳芬编写，第5章由王刚编写，第6章由张晓光编写，第7章由刘卫东编写，第8章由王艳芬和王刚共同编写。
限于编者水平，加上时间紧张，书中肯定存在不少问题和错误，诚挚希望广大读者批评指正。
编者2007年9月
教 学 建 议
数字信号处理原理及实现（第2版）
教 学 建 议
教 学 内 容学习要点及教学要求课 时 安 排
全部讲授部分选讲
绪论（1） 了解信号和系统的分类和特点，理解数字信号处理的基本概念和处理的实质； 了解数字信号处理系统的基本组成和特点； 掌握数字信号处理基本学科分支，理解数字信号处理（DSP）的两层含义； 了解数字信号处理的四种实现方法以及应用领域；
（2） 掌握本课程所要讲授的主要内容和知识模块： 基础模块（第1、2章），数字频谱分析模块（第3、4章）； 数字滤波器模块（第5、6、7章），实验模块（第9章）。1～21
第1章离散时间信号与系统的时域分析（1） 掌握常用基本序列的含义和表示方法；
（2） 掌握线性时不变系统的特性以及因果性和稳定性的判断，掌握线性卷积的计算；
（3） 了解线性常系数差分方程的解法；
（4） 掌握模拟信号的数字处理方法。4～54
第2章离散时间信号与系统的频域分析（1） 理解序列的傅里叶变换（DTFT）定义和基本性质；
（2） 了解序列的Z变换的定义、收敛域和基本性质；
（3） 掌握系统函数的定义和计算、与差分方程的关系、收敛域和系统的因果稳定性判别；
（4） 掌握频率响应的物理意义、计算以及几何确定法。5～65
第3章离散傅里叶变换(DFT)（1） 理解傅里叶变换的四种形式的意义；
（2） 了解离散傅里叶级数（DFS）的定义、基本性质；
（3） 掌握离散傅里叶变换（DFT）的定义、基本性质以及与Z变换和DTFT的关系，理解隐含周期性的意义，掌握圆周卷积的计算；
（4） 掌握频域采样理论的意义、分析过程和结论；
（5） 掌握DFT在计算线性卷积、线性相关和谱分析等方面的应用，了解重叠相加法和重叠保留法。8～108
第4章快速傅里叶变换(FFT)（1） 了解直接计算DFT的问题及改进途径；
（2） 掌握基2FFT算法包括按时间抽取法（DITFFT）和按频率抽取法（DIFFFT）的基本思路和算法特点；
（3） 了解IDFT的高效算法，理解实序列的FFT算法；
（4） 了解N为复合数的混合基FFT算法；
（5） 了解线性调频Z变换（chirp Z变换）的基本原理、特点和实现过程。4～64
续表
教 学 内 容学习要点及教学要求课 时 安 排
全部讲授部分选讲
第5章IIR数字滤波器的设计（1） 了解数字滤波器的基本概念、分类和技术指标；
（2） 了解模拟滤波器的设计方法；
（3） 掌握利用模拟滤波器设计数字滤波器的基本方法，包括脉冲响应不变法和双线性变换法设计；
（4） 了解IIR数字高通、带通和带阻滤波器的设计方法；
（5） 了解 IIR数字滤波器的相位均衡概念。6～86
第6章FIR数字滤波器的设计（1） 了解两类线性相位的概念，掌握FIR数字滤波器线性相位条件的推导与证明；
（2） 掌握相位条件FIR滤波器的幅度特点和零点特点；
（3） 掌握窗函数法和频率采样法设计FIR数字低通滤波器的基本原理、步骤和实现；
（4） 了解等波纹逼近法、简单整系数法设计FIR数字滤波器的方法；
（5） 掌握IIR及FIR数字滤波器的比较。6～86
第7章数字滤波器结构与有限字长效应（1） 了解数字滤波器的基本结构单元、信号流图；
（2） 掌握IIR滤波器的基本网络结构，包括直接型、级联型和并联型；
（3） 掌握FIR滤波器的基本网络结构，包括直接型、级联型、频率采样结构和线性相位结构；
（4） 了解数字滤波器的格型结构；
（5） 了解有限字长效应的概念和基本处理方法。4～64
第8章多采样率数字信号处理（1） 了解多采样率转换的意义；
（2） 掌握序列的整数倍抽取与插值和有理倍数改变抽样率的基本概念、理论和方法；
（3） 了解多采样转换滤波器的高效结构等。2~32
第9章数字信号处理实验（1） 掌握实验（1）、实验（2）和实验（3）的实验原理、方法、步骤和编程实现；
（2） 了解实验（4）和实验（5）的实验原理、方法、步骤和编程实现。8～108
教学总学时建议48～6448
说明： （1） 本教材为信息工程、电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、电气工程及其自动化、自动化、计算机科学等专业课程教材，总学时数为48～64学时（含8～10学时实验），不同专业根据不同的教学要求酌情对内容进行适当取舍。
（2） 本教材理论授课学时数中包含习题课、课堂讨论等必要的课内教学环节。
