MATLAB信號處理詳解

基礎篇                   
                   
 第一章　MATLAB基本知識　1                   
 1.1　簡介　1                   
 1.2　MATLAB快速入門　1                   
 1.2.1　啟動MATLAB　1                   
 1.2.2　MATLAB命令窗口與基本的矩陣操作　2                   
 1.2.3　命令行編輯器　4                   
 1.2.4　MATLAB幫助系統(tǒng)　4                   
 1.2.5　MATLAB的搜索路徑　5                   
 1.2.6　MATLAB圖形系統(tǒng)　6                   
                   
 第二章　數(shù)字信號處理與MATLAB信號處理基礎　8                   
 2.1　離散時間信號　8                   
 2.1.1　信號表示　8                   
 2.1.2　波形發(fā)生器　9                   
 2.1.3　序列的操作　14                   
 2.2　離散時間系統(tǒng)　16                   
 2.2.1　線性時不變系統(tǒng)　16                   
 2.2.2　離散線性系統(tǒng)模型　19                   
 2.3　Z變換　28                   
 2.3.1　Z變換定義　28                   
 2.3.2　Z變換性質(zhì)　28                   
 2.3.3　Z反變換　30                   
 2.3.4　Z域系統(tǒng)表示　32                   
 2.3.5　差分方程求解　34                   
 2.4　離散傅立葉變換　36                   
 2.4.1　DFT定義與性質(zhì)　36                   
 2.4.2　快速傅立葉變換　39                   
 2.5　數(shù)字濾波網(wǎng)絡　43                   
 2.5.1　用直接型結構實現(xiàn)的數(shù)字濾波器　43                   
 2.5.2　IIR數(shù)字濾波器基本網(wǎng)絡結構　45                   
 2.5.3　FIR數(shù)字濾波器基本網(wǎng)絡結構　48                   
 2.6　濾波器的實現(xiàn)與分析　49                   
 2.6.1　卷積與濾波　49                   
 2.6.2　濾波器與傳遞函數(shù)　50                   
 2.6.3　filter函數(shù)濾波　50                   
 2.6.4　filter函數(shù)的實現(xiàn)和初始條件選擇　51                   
 2.6.5　其他濾波函數(shù)　52                   
 2.6.6　沖激響應　55                   
 2.6.7　頻率響應　56                   
 2.6.8　零極點分析　59                   
                   
 專題篇                   
                   
 第三章　IIR濾波器設計　61                   
 3.1　濾波器的基本概念　61                   
 3.1.1　濾波器的定義　61                   
 3.1.2　濾波器的分類　62                   
 3.1.3　IIR濾波器的設計方法　62                   
 3.2　典型IIR數(shù)字濾波器的設計　63                   
 3.2.1　模擬原型濾波器設計　63                   
 3.2.2　頻率變換　68                   
 3.2.3　濾波器離散化　73                   
 3.3　IIR濾波器階數(shù)的選擇　79                   
 3.3.1　Butterworth濾波器階數(shù)選擇　81                   
 3.3.2　Chebyshev I型濾波器階數(shù)選擇　82                   
 3.3.3　Chebyshev II型濾波器階數(shù)選擇　82                   
 3.3.4　橢圓濾波器階數(shù)選擇　83                   
 3.4　完全濾波器設計　83                   
 3.4.1　Butterworth濾波器設計　84                   
 3.4.2　Chebyshev I型濾波器設計　87                   
 3.4.3　Chebyshev II型濾波器設計　90                   
 3.4.4　橢圓濾波器設計　92                   
 3.4.5　通用Butterworth濾波器設計　95                   
 3.5　直接法設計IIR濾波器　97                   
 3.5.1　Yule-Walk法　97                   
 3.5.2　Prony法　98                   
 3.5.3　線性預測法　98                   
 3.5.4　Steiglitz-McBride法　99                   
 3.5.5　反向頻率設計法　101                   
                   
 第四章　FIR濾波器設計　103                   
 4.1　線性相位FIR濾波器特性　103                   
 4.2　窗函數(shù)法　104                   
 4.2.1　基本原理　104                   
 4.2.2　標準通帶濾波器的設計：fir1　105                   
 4.2.3　多帶FIR濾波器的設計：fir2　107                   
 4.3　帶過渡帶的多帶FIR濾波器設計　110                   
 4.3.1　基本原理　110                   
 4.3.2　基本方式　111                   
 4.3.3　權向量　114                   
 4.3.4　反對稱濾波器/希爾伯特變換器　115                   
 4.3.5　微分器　116                   
 4.4　約束最小二乘FIR濾波器設計　118                   
 4.4.1　基本的低通和高通CLS濾波器設計　119                   
 4.4.2　多帶CLS濾波器設計　119                   
 4.4.3　加權的CLS濾波器設計　120                   
 4.5　任意響應濾波器設計　122                   
 4.5.1　多帶濾波器設計　122                   
 4.5.2　降低延遲的濾波器設計　124                   
 4.6　FIR濾波器設計實例　125                   
                   
 第五章　隨機信號處理　131                   
 5.1　隨機信號處理基礎　131                   
 5.1.1　定義　131                   
 5.1.2　離散隨機過程的時域統(tǒng)計描述　131                   
 5.1.3　離散隨機過程的頻域統(tǒng)計描述　135                   
 5.1.4　隨機序列的生成　136                   
 5.2　功率譜估計　138                   
 5.2.1　韋爾奇方法(Welch's Method)　138                   
 5.2.2　現(xiàn)代譜估計的非參數(shù)方法　149                   
 5.2.3　現(xiàn)代譜估計的參數(shù)方法　153                   
                   
 高級篇                   
                   
 第六章　窗函數(shù)　163                   
 6.1　基本窗　163                   
 6.2　廣義余弦窗　165                   
 6.3　凱瑟窗　166                   
 6.3.1　凱瑟窗介紹　166                   
 6.3.2　FIR設計中的凱瑟窗　167                   
 6.4　切比雪夫窗　168                   
                   
 第七章　參數(shù)建模　170                   
 7.1　概述　170                   
 7.2　基于時域的建?！?71                   
 7.2.1　時域建模的原理　171                   
 7.2.2　線性預測方法(AR模型)　173                   
 7.2.3　prony方法(ARMA模型)　174                   
 7.2.4　Steiglitz-McBride方法(ARMA模型)　175                   
 7.3　基于頻域的建?！?77                   
                   
 第八章　信號變換　180                   
 8.1　Chirp Z變換　180                   
 8.2　離散余弦變換　181                   
 8.3　希爾伯特變換　182                   
 8.4　倒譜變換　183                   
 8.4.1　復倒譜變換　183                   
 8.4.2　實倒譜分析　184                   
 8.4.3　復倒譜反變換　185                   
 8.5　基于FFT的時頻分析　186                   
                   
 第九章　交互式的信號處理工具——SPTool　187                   
 9.1　簡介　187                   
 9.2　快速入門　187                   
 9.2.1　啟動SPTool　187                   
 9.2.2　SPTool菜單功能介紹　188                   
 9.2.3　導入信號. 濾波器與功率譜　189                   
 9.2.4　基本操作　194                   
 9.2.5　參數(shù)選擇　196                   
 9.3　信號瀏覽器　197                   
 9.3.1　信號瀏覽器的打開　197                   
 9.3.2　信號瀏覽器的基本功能　197                   
 9.3.3　信號的查看　201                   
 9.4　濾波器設計器　205                   
 9.4.1　濾波器設計器的打開　205                   
 9.4.2　濾波器設計器的基本功能　206                   
 9.4.3　FIR濾波器的設計　215                   
 9.4.4　IIR濾波器的設計　217                   
 9.4.5　通過幅值圖對濾波器進行重新設計　218                   
 9.4.6　濾波器響應圖的查看　220                   
 9.5　濾波器瀏覽器　221                   
 9.5.1　濾波器瀏覽器的打開　221                   
 9.5.2　濾波器瀏覽器的基本功能　221                   
 9.5.3　濾波器圖形的查看　224                   
 9.6　頻譜瀏覽器　226                   
 9.6.1　Spectrum Viewer的打開　227                   
 9.6.2　Spectrum Viewer的基本功能　227                   
 9.6.3　頻譜密度圖的查看　230                   
 9.6.4　圖形的控制和操作　230                   
 9.7　使用實例　237                   
 9.7.1　信號的創(chuàng)建. 導入以及命名　237                   
 9.7.2　濾波器設計　238                   
 9.7.3　將濾波器應用于信號濾波中　239                   
 9.7.4　信號的查看. 演奏以及打印　240                   
 9.7.5　信號頻譜的比較　241                   
                   
 第十章　信號處理工具箱函數(shù)詳解　245                   
 10.1　函數(shù)總表　245                   
 10.2　波形產(chǎn)生　250                   
 10.3　濾波器的分析與實現(xiàn)　255                   
 10.4　線性系統(tǒng)變換　264                   
 10.5　IIR濾波器設計　273                   
 10.5.1　標準模擬/數(shù)字濾波器設計函數(shù)　273                   
 10.5.2　IIR濾波器階的選擇　282                   
 10.5.3　模擬原型濾波器設計　290                   
 10.5.4　頻率轉換　294                   
 10.5.5　模擬濾波器的離散化　300                   
 10.6　FIR濾波器設計　302                   
 10.7　隨機信號處理　317                   
 10.8　窗函數(shù)　331                   
 10.9　參數(shù)建模　333                   
 10.10　信號變換　340                   
 10.11　其他　344                   
                   
 參考文獻　348