本前言為教師以及初學者所作，原因如下：我一直教授本科和研究生二年級的數(shù)字信號處理課程長達２５年，包括其應用和數(shù)字濾波器設計課程。在最近的幾年來，我不止一次從本科學生中聽到有人抱怨，在本課程規(guī)定的章節(jié)中沒有足夠多的能夠理解透徹的數(shù)學推導。但是，有些數(shù)字信號處理方面的教材比前幾年出版的圖書有更多的數(shù)學推導。然而，這些書籍是為已經入門和研究生層面的學生撰寫的，因此初學者會發(fā)現(xiàn)這些書中有太多的數(shù)學理論，同時他們也對章節(jié)末尾中更復雜的問題感到頭疼。我一直沒有找到一本適合初學者的數(shù)字信號處理教材，所以我便以學生為導向，基于我多年的教學經驗，寫了一本關于數(shù)字信號處理及濾波器設計的書以供大家參考。
網絡分析是一本由我的博士論文導師Ｍ�保弄保郑幔睿郑幔欤耄澹睿猓酰颍鐒�(chuàng)作的本科教科書（于１９６４年由Ｐｒｅｎｔｉｃｅ－Ｈａｌｌ出版社出版），這本書已經成為一本舉世聞名的經典著作，不僅是因為它在擁有嚴謹和美好的數(shù)學理論的網絡分析方面上囊括了豐富的專題，還因為當學生學習網絡分析時，它能夠幫助學生以最簡單的形式理解基本概念。在我寫這本書的同時，該書始終深深影響著我。但是我也不得不時常提醒自己時代在發(fā)生變化；網絡分析這門課程與數(shù)字信號處理的問題也是不一樣的。本書不包含上述高級研究生教科書中的許多課題，但這本書的主要特點之一是在每一個章節(jié)中，它運用了大量的數(shù)學模型以及來自ＭＡＴＬＡＢ�L （ＭＡＴＬＡＢ是ＭａｔｈＷｏｒｋ公司的注冊商標）的函數(shù)和信號處理工作箱，來解釋基本概念。在講解理論后，這些問題作為例子進行講解，或是在書中，先解決問題，隨后講解理論。無論哪種方式，方法的重點在于學生們應該了解基本思想，將工作中的問題作為實現(xiàn)這一目標的手段。在某些情況下，說明的方式并非十分正式。學生將會發(fā)現(xiàn)說明會從“注解……” “回憶……” 或者“指出……” 等開始；它們意味著強調重要的概念和那些句子所表達的結論。許多重要的結果在文中被提及不止一次，或者被總結為了強調它們的意義。
本書的另一特點是在章節(jié)末尾給出的所有難題都是能夠通過文中知識來解決的。因此當他們成功解決難題時，那些本科生將會因他們理解了涉及課程的原理而感到自信。鑒于此，作者主張要用以學生為中心的方法編寫這本書。但是，本科學生應該明白，理解解決問題的能力是重要的，并且理解問題之后的理論是更加重要的。
以下段落是寫給那些教授數(shù)字信號處理課程的大學講師的。前７章明確涉及了以下專題：①入門基礎，②時域分析和ｚ變換，③頻域分析，④無限沖激響應濾波器，⑤有限沖激響應濾波器，⑥濾波器的實現(xiàn)，⑦濾波器的量化分析；第８章討論了硬件設計；第９章介紹了ＭＡＴＬＡＢ軟件。本書的重點是數(shù)字信號處理的基本概念。
大多數(shù)的研究生教科書用大量的細節(jié)解釋有限字長原理，但研究生們在分析關于有限字長下的濾波器頻率響應，或者設計在給定字長和量化形式下滿足一系列的頻率響應要求的濾波器時感到無助。在第７章，我們討論使用ＭＡＴＬＡＢ工具，即為人們所熟知的“ＦＤＡ工具”，用來徹底地研究有限字長和不同量化的幅值。這是本書的另一個引人注意的特征，并且這是其他同類書籍所不具備的特征。
當研究生們已經學習了數(shù)字信號處理這門課程，或加入設計用于商業(yè)用途的ＤＳＰ芯片的數(shù)字信號系統(tǒng)時，他們幾乎沒有任何關于他們所學內容的指導。第８章中的額外內容，那將會是引導學生們學習來實現(xiàn)他們專業(yè)發(fā)展成功的重要內容。這是用來指引他們未來正確方向、簡潔但又重要的材料。盡管有很多關于使用ＤＳＰ芯片的數(shù)字系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)的書籍，但在ＤＳＰ上編寫的指導書幾乎不提供任何關于這個問題的指導。僅有少數(shù)學校提供關于使用ＤＳＰ芯片構成的數(shù)字系統(tǒng)的設計與測試的實驗課程。在其標題中包含“數(shù)字信號處理” 的任何其他教科書中，也沒有發(fā)現(xiàn)含有本書第８章中的類似內容。然而，第８章不僅包含詳盡的硬件實現(xiàn)，還可以作為一個讓在行業(yè)里開始自己生涯的研究生們不得不去學習的入門教材。
第１章是致力于描述離散時間信號。它描述了數(shù)字信號處理的應用軟件和定義，定義了幾個描述離散時間信號的方法。一些離散時間信號和服從數(shù)字信號處理特性的例子都緊隨著它們的特性。特別指出，本書給出了復指數(shù)的內容和數(shù)字濾波器的設計。本章還討論了數(shù)字信號處理相較于連續(xù)時域信號處理的優(yōu)點。
第２章著重于離散時域系統(tǒng)。本章詳細討論了對離散時間信號進行激勵的幾種建模方法和４種獲取離散時間系統(tǒng)響應的方法。用來描述時域下的總體響應有這４種模型：①循環(huán)法則，②卷積和，③古典方法，④ｚ變換原理。ｚ變換理論的用途是將從細節(jié)方面和數(shù)學舉例以及ＭＡＴＬＡＢ功能的例證等方面詳細地推導出零狀態(tài)響應、零輸入響應、自然響應和應激響應、暫態(tài)和穩(wěn)定響應。在這一章里我們將學習離散時間系統(tǒng)特性、階躍脈沖響應和變換函數(shù)、穩(wěn)態(tài)理論和Ｊｕｒｙ－Ｍａｒｄｅｎ測試。本書相較于其他教科書，詳細介紹了離散時間系統(tǒng)的時域分析。
第３章側重于頻域分析。采樣定理的推導之后是離散時間傅里葉變換