程培青《数字信号处理》答案详解：离散系统到IIR/FIR滤波器设计

《数字信号处理答案 程培青 第二版》是一本深入讲解离散时间信号与系统、Z变换、离散傅立叶变换、快速傅立叶变换以及数字滤波器设计的专业教材。书中详细探讨了数字信号处理的核心概念和技术，包括： 1. 第一章 离散时间信号与系统：这一章介绍了信号的基本概念，如序列和序列的卷积，其中涉及卷积和的计算方法，通过求和表达式和分步过程（翻褶、移位、相乘和求和）来理解不同时间段上的信号处理。 2. 第二章 Z变换：Z变换是离散时间信号分析的重要工具，它将时间域中的信号转换到复平面上，便于频域分析和滤波器设计。书中会涉及Z变换的定义、性质以及其在解决信号处理问题中的应用。 3. 第三章 离散傅立叶变换（DFT）：章节内容涵盖了离散信号的频率分析，包括如何通过DFT计算信号的频谱，以及它在诸如滤波、图像处理等领域的实际应用。 4. 第四章 快速傅立叶变换（FFT）：这是对DFT的一种高效算法，通过分治策略显著减少了计算复杂度，对于实时信号处理具有重要意义。 5. 第五章 数字滤波器的基本结构：此章讨论了数字滤波器，分为两种类型：无限长单位冲激响应（IIR）滤波器和有限长单位冲激响应（FIR）滤波器。它们的区别、设计原理和特点都在这一章展开。 6. 第六章 IIR滤波器设计方法：IIR滤波器因其简洁的结构和良好的频率响应而被广泛应用，但可能会引入稳定的难题。本章会介绍如何设计这类滤波器，包括极点和零点的确定。 7. 第七章 FIR滤波器设计方法：相比于IIR滤波器，FIR滤波器通常更易于实现和分析，因为它没有反馈，重点在于阶跃响应的线性相位特性。 8. 第八章 有限字长效应：在实际数字信号处理中，由于硬件限制，处理信号时可能存在采样和量化导致的信息损失，本章会深入讨论这些效应及其解决方案。 本书不仅提供理论知识，还附有丰富的课后习题及答案，有助于读者巩固学习并解决实际问题。通过解答这些习题，学生可以掌握数字信号处理的基础技能，并能在实践中灵活运用所学知识。