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內容簡介

　　MATLAB憑藉其數值計算與圖形可視化功能的完美結閤，在數字信號處理領域得到瞭廣泛的應用。《MATLAB信號處理超級學習手冊》以MATLAB R2013a版本為基礎，係統地討論瞭數字信號處理的基本理論、基本分析方法、基本算法和設計方法，涉及瞭數字信號處理的各個方麵，是一本比較全麵的信號處理參考書。
　　《MATLAB信號處理超級學習手冊》共分為12章，全麵係統地闡述瞭數字信號處理的相關知識，其中前9章包括MATLAB基礎入門、離散時間信號及係統的介紹、Z變換、傅裏葉變換、IIR濾波器設計、FIR濾波器設計、自適應濾波器設計、小波分析、隨機信號處理等，後3章則介紹瞭時頻分析、高階譜分析以及MATLAB的一些簡單應用。
　　《MATLAB信號處理超級學習手冊》的特點是內容全麵豐富，敘述深入淺齣，在講解上述內容的同時，給齣瞭大量簡單而實用的例子。《MATLAB信號處理超級學習手冊》既可作為電子工程、計算機工程、信號處理以及通信工程等專業的本科生和研究生的參考書，也可供廣大工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章　MATLAB入門　1
1．1　MATLAB概述　1
1．1．1　什麼是MATLAB　1
1．1．2　MATLAB語言特點　2
1．1．3　MATLAB係統　4
1．2　MATLAB基本操作　5
1．2．1　MATLAB用戶界麵　5
1．2．2　變量及賦值　5
1．2．3　繪圖命令　6
1．2．4　MATLAB程序的結構流　8
1．3　M文件　8
1．4　本章小結　9

第2章　時間信號與係統　10
2．1　離散序列　10
2．1．1　單位取樣序列　10
2．1．2　單位階躍序列　12
2．1．3　矩形序列　13
2．1．4　正弦序列　13
2．1．5　實指數序列　14
2．1．6　復指數序列　15
2．1．7　周期序列　16
2．2　信號的産生　18
2．2．1　方波函數　18
2．2．2　隨機函數　19
2．2．3　三角波函數　19
2．2．4　sinc函數　20
2．2．5　綫性調頻函數　20
2．2．6　diric函數　21
2．2．7　rectpuls函數　22
2．2．8　tripuls函數　23
2．2．9　pulstran函數　23
2．2．10　gauspuls函數　24
2．3　信號在MATLAB中的運算　25
2．3．1　信號的時移、反摺和尺度變換　25
2．3．2　信號的加法和乘法運算　26
2．3．3　信號的奇偶分解　29
2．3．4　信號的積分和微分　30
2．4　連續時間係統的時域分析　32
2．4．1　連續時間係統求解　32
2．4．2　連續時間係統數值求解　32
2．4．3　連續時間係統符號求解　35
2．4．4　連續時間係統捲積求解　35
2．5　離散時間信號中的運算　37
2．5．1　離散時間係統響應　37
2．5．2　離散時間係統的衝激響應和階躍響應　38
2．5．3　離散時間信號的捲積和運算　39
2．6　離散時間係統　41
2．6．1　離散時間係統的含義　41
2．6．2　離散時間係統的描述方法　42
2．6．3　采樣定理　43
2．7　本章小結　49

第3章　Z變換　50
3．1　Z變換　50
3．1．1　Z變換的定義　50
3．1．2　Z變換的收斂域　51
3．2　Z反變換　52
3．3　Z變換的性質　54
3．4　Z變換在離散係統中的應用　57
3．4．1　Z域係統函數的零點分析　58
3．4．2　Z域係統函數的頻域分析　62
3．4．3　Z域係統差分函數求解　65
3．5　本章小結　68

第4章　傅裏葉變換　69
4．1　傅裏葉變換的形式　69
4．2　序列的傅裏葉變換　70
4．2．1　周期序列的離散傅裏葉級數　70
4．2．2　非周期序列和周期序列的關係　71
4．2．3　有限長序列的綫性捲積和圓周捲積　73
4．2．4　有限長序列的傅裏葉錶示　73
4．3　離散傅裏葉變換　75
4．3．1　傅裏葉級數和傅裏葉變換　75
4．3．2　離散傅裏葉級數的性質　78
4．3．3　離散傅裏葉變換的性質　79
4．3．4　頻率抽樣　80
4．4　快速傅裏葉變換　84
4．4．1　按時間抽取的FFT算法　84
4．4．2　按頻率抽取的FFT算法　87
4．4．3　快速傅裏葉變換的MATLAB實現　88
4．5　Chirp Z變換　92
4．6　傅裏葉變換的應用　94
4．6．1　離散傅裏葉反變換　94
4．6．2　綫性捲積的FFT求法　99
4．6．3　相關係數的快速求法　101
4．7　離散餘弦變換　102
4．8　Gabor變換　103
4．8．1　Gabor變換的定義　103
4．8．2　Gabor變換的一般求法　104
4．8．3　Gabor變換的解析理論　105
4．9　本章小結　108

第5章　IIR濾波器的設計　109
5．1　數字濾波器概述　109
5．1．1　數字濾波器的分類　110
5．1．2　數字濾波器的設計步驟　123
5．2　常用模擬低通濾波器的設計　124
5．2．1　確定係統函數的極點　124
5．2．2　幾種模擬低通濾波器的設計　124
5．3　根據模擬濾波器設計IIR濾波器　142
5．3．1　脈衝響應不變法　142
5．3．2　雙綫性變換法　146
5．4　從模擬濾波器低通模型到數字濾波器　150
5．4．1　低通變換　150
5．4．2　高通變換　151
5．4．3　帶通變換　152
5．4．4　帶阻變換　153
5．5　從低通數字濾波器到各種數字濾波器的頻率變換　154
5．5．1　低通-低通　155
5．5．2　低通-高通　155
5．5．3　低通-帶通　158
5．5．4　低通-帶阻　158
5．6　本章小結　159

第6章　FIR濾波器設計　160
6．1　FIR濾波器的結構　160
6．1．1　直接型結構　161
6．1．2　級聯型結構　161
6．1．3　頻率抽樣型結構　161
6．1．4　快速捲積型結構　166
6．2　綫性相位FIR濾波器的特性　167
6．2．1　相位條件　167
6．2．2　綫性相位濾波器的分類　168
6．2．3　綫性相位濾波器的零點特性　175
6．3　基本窗函數FIR濾波器的設計　176
6．3．1　窗函數的基本原理　176
6．3．2　矩形窗　179
6．3．3　漢寜窗　182
6．3．4　漢明窗　188
6．3．5　布萊剋曼窗　191
6．3．6　凱塞窗　193
6．3．7　窗函數設計法　195
6．4　頻率采樣FIR濾波器的設計　197
6．4．1　設計方法　197
6．4．2　約束條件　198
6．4．3　誤差設計　198
6．5　FIR數字濾波器的最優設計　204
6．5．1　最小均方誤差準則　205
6．5．2　最大誤差最小化準則　205
6．5．3　契比雪夫最佳一緻逼近　206
6．6　FIR與IIR數字濾波器的比較　210
6．7　本章小結　211

第7章　其他濾波器　212
7．1　維納濾波器　212
7．1．1　維納濾波器的基本原理　212
7．1．2　維納濾波器的實現　218
7．2　卡爾曼濾波器　222
7．2．1　卡爾曼濾波器的基本原理　222
7．2．2　擴展卡爾曼濾波器和無跡卡爾曼濾波器　225
7．3　自適應濾波器　244
7．3．1　自適應濾波器的基本原理　244
7．3．2　格型自適應濾波器　249
7．3．3　LS自適應濾波器　261
7．4　本章小結　262

第8章　隨機信號處理　263
8．1　隨機信號處理概述　263
8．1．1　隨機信號的基本定義　263
8．1．2　離散隨機信號的統計描述　264
8．1．3　平穩隨機序列及其數字特徵　266
8．1．4　平穩隨機序列的功率譜　267
8．1．5　隨機序列的各態曆經性　268
8．1．6　特定的隨機序列　268
8．1．7　隨機信號處理MATLAB的基本應用　268
8．2　隨機信號的頻譜分析　271
8．2．1　非參量類方法　273
8．2．2　參量類方法　280
8．2．3　Subspace Methods子空間法　282
8．2．4　譜分析的綜閤應用　284
8．3　隨機信號係統處理模型　293
8．3．1　AR(1)模型　293
8．3．2　AR(2)模型　294
8．3．3　AR(p)模型　294
8．3．4　MA模型　300
8．3．5　ARMA模型　303
8．4　本章小結　310

第9章　小波分析　311
9．1　信號的小波變換　311
9．1．1　信號的連續小波變換　312
9．1．2　信號的離散小波變換　313
9．1．3　信號的小波包　314
9．1．4　常用的小波函數　316
9．2　信號分析　318
9．2．1　信號的重構　318
9．2．2　提升小波在信號中的應用　321
9．3　信號去噪　327
9．3．1　小波閾值去噪　327
9．3．2　小波去噪閾值的選取規則　331
9．4　小波分析與傅裏葉分析的比較　332
9．5　本章小結　334

第10章　時頻分析工具箱　335
10．1　時頻分析　335
10．1．1　時頻分析的基本理論　336
10．1．2　短時傅裏葉變換　336
10．1．3　窗函數以及窗函數寬度對時間-頻率分辨率的影響　339
10．1．4　Gabor展開　342
10．1．5　小波變換　345
10．2　魏格納-威利變換　347
10．2．1　Wigner分布的定義　348
10．2．2　WVD的性質　349
10．2．3　WVD的弊端　350
10．2．4　Wigner分布的實現　351
10．2．5　Wigner分布中交叉項的的行為　353
10．3　希爾伯特-黃變換　355
10．3．1　HHT方法基本定義　355
10．3．2　EMD分解方法　356
10．3．3　希爾伯特-黃變換的特點　367
10．4　時頻分析應用　368
10．4．1　跳頻信號的時頻分析　368
10．4．2　調頻信號的時頻分析　370
10．5　本章小結　379

第11章　高階譜分析　380
11．1　高階譜和纍量簡介　380
11．1．1　高階譜　380
11．1．2　纍量的定義　381
11．1．3　平穩隨機過程纍量的定義　382
11．1．4　纍量的性質　382
11．2　高階譜及其定義　383
11．2．1　高階譜定義　383
11．2．2　高階譜的性質　383
11．2．3　高階譜估計　384
11．3　高階譜的簡單應用　406
11．3．1　DOA估計　407
11．3．2　時延估計　411
11．4　本章小結　415

第12章　MATLAB在信號處理中的應用　416
12．1　瞬時混閤盲信號的分離　416
12．1．1　盲信號分離方法　416
12．1．2　主成分分析(PCA)　421
12．1．3　獨立分量分析　427
12．1．4　盲信號處理應用實例　432
12．1．5　盲信號時頻域分離方法　438
12．2　語音信號分析　439
12．2．1　語音信號處理方法的基礎　439
12．2．2　語音信號處理方法的應用　440
12．3　雷達信號處理　443
12．3．1　雷達信號處理的方法基礎　443
12．3．2　雷達散射截麵信號處理　448
12．3．3　閤成孔徑雷達信號的處理方法　452
12．4　本章小結　461

參考文獻　462

前言/序言

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