MATLAB信號處理（第2版）

部分  MATLAB基礎知識
第1章  初識MATLAB3
1.1  工作環(huán)境
1.1.1  操作界面簡介
1.1.2  命令行窗口
1.1.3  命令歷史記錄窗口
1.1.4  當前文件夾窗口和路徑管理
1.1.5  搜索路徑
1.1.6  工作區(qū)窗口和數(shù)組編輯器
1.1.7  變量的編輯命令
1.1.8  存取數(shù)據(jù)文件
1.2  幫助系統(tǒng)
1.2.1  純文本幫助
1.2.2  幫助導航
1.2.3  示例幫助
1.3  本章小結
第2章  MATLAB基礎
2.1  基本概念
2.1.1  數(shù)據(jù)類型概述
2.1.2  整數(shù)類型
2.1.3  浮點數(shù)類型
2.1.4  常量與變量
2.1.5  標量、向量、矩陣與數(shù)組
2.1.6  字符型數(shù)據(jù)
2.1.7  運算符
2.1.8  復數(shù)
2.1.9  無窮量和非數(shù)值量
2.2  向量
2.2.1  向量的生成
2.2.2  向量的加減和數(shù)乘運算
2.2.3  向量的點積和叉積運算
2.3  數(shù)組
2.3.1  數(shù)組的創(chuàng)建和操作
2.3.2  數(shù)組的常見運算
2.4  矩陣
2.4.1  矩陣生成
2.4.2  向量的生成
2.4.3  矩陣加減運算
2.4.4  矩陣乘法運算
2.4.5  矩陣的除法運算
2.4.6  矩陣的分解運算
2.5  字符串
2.5.1  字符串變量與一維字符數(shù)組
2.5.2  對字符串的多項操作
2.5.3  二維字符數(shù)組
2.6  符號
2.6.1  符號表達式的生成
2.6.2  符號矩陣
2.6.3  常用符號運算
2.7  關系運算和邏輯運算
2.7.1  關系運算
2.7.2  邏輯運算
2.7.3  常用函數(shù)
2.8  復數(shù)
2.8.1  復數(shù)和復矩陣的生成
2.8.2  復數(shù)的運算
2.9  數(shù)據(jù)類型間的轉換
2.10  本章小結
第3章  程序設計
3.1  MATLAB編程概述
3.1.1  編輯器窗口
3.1.2  編程原則
3.2  M文件和函數(shù)
3.2.1  M文件
3.2.2  匿名函數(shù)
3.2.3  主函數(shù)與子函數(shù)
3.2.4  重載函數(shù)
3.2.5  eval、feval函數(shù)
3.2.6  內(nèi)聯(lián)函數(shù)
3.2.7  向量化和預分配
3.2.8  函數(shù)參數(shù)傳遞
3.3  程序控制
3.3.1  分支控制語句
3.3.2  循環(huán)控制語句
3.3.3  其他控制語句
3.4  程序調(diào)試和優(yōu)化
3.4.1  程序調(diào)試命令
3.4.2  常見錯誤類型
3.4.3  效率優(yōu)化
3.4.4  內(nèi)存優(yōu)化
3.5  本章小結
第4章  圖形繪制
4.1  數(shù)據(jù)圖像繪制簡介
4.1.1  離散數(shù)據(jù)可視化
4.1.2  連續(xù)函數(shù)可視化
4.2  二維繪圖
4.2.1  二維圖形繪制
4.2.2  二維圖形的修飾
4.2.3  子圖繪制法
4.2.4  二維繪圖的經(jīng)典應用
4.3  三維繪圖
4.3.1  三維繪圖函數(shù)
4.3.2  隱藏線的顯示和關閉
4.3.3  三維繪圖的實際應用
4.4  特殊圖形繪制
4.4.1  繪制特殊二維圖形
4.4.2  繪制特殊三維圖形
4.5  本章小結
第二部分  信號處理理論
第5章  信號處理基礎
5.1  離散時間信號的概念
5.1.1  序列的定義
5.1.2  采樣定理
5.2  典型離散時間序列
5.2.1  單位沖激序列
5.2.2  單位階躍序列
5.2.3  矩形序列
5.2.4  正弦序列
5.2.5  實指數(shù)序列
5.2.6  復指數(shù)序列
5.2.7  周期序列
5.3  信號基本運算
5.3.1  序列相加與相乘
5.3.2  序列值累加與乘積
5.3.3  序列翻轉與移位
5.3.4  連續(xù)信號的尺度變換
5.3.5  連續(xù)信號的奇偶分解
5.3.6  信號的積分和微分
5.3.7  卷積運算
5.4  信號波形的產(chǎn)生
5.4.1  隨機信號函數(shù)
5.4.2  方波函數(shù)
5.4.3  非周期方波函數(shù)
5.4.4  三角波函數(shù)
5.4.5  非周期三角波函數(shù)
5.4.6  sinc函數(shù)
5.4.7  diric函數(shù)
5.4.8  高斯調(diào)制正弦脈沖信號函數(shù)
5.4.9  沖激串函數(shù)
5.4.10  線性調(diào)頻函數(shù)
5.4.11  高斯單脈沖函數(shù)
5.5  線性連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析
5.5.1  零狀態(tài)與零輸入的求解分析
5.5.2  數(shù)值求解
5.5.3  沖激響應和階躍響應分析
5.5.4  卷積求解
5.6  離散時間系統(tǒng)
5.6.1  離散時間系統(tǒng)概述
5.6.2  離散時間系統(tǒng)響應
5.6.3  離散時間系統(tǒng)的沖激響應和階躍響應
5.6.4  離散時間信號的卷積和運算
5.6.5  離散時間系統(tǒng)模型
5.6.6  離散系統(tǒng)模型變換
5.7  本章小結
第6章  信號變換
6.1  Z變換概述
6.1.1  Z變換的定義
6.1.2  Z變換的收斂域
6.1.3  Z逆變換
6.1.4  Z變換的性質(zhì)
6.2  離散系統(tǒng)中的Z域描述
6.2.1  離散系統(tǒng)函數(shù)頻域分析
6.2.2  離散系統(tǒng)函數(shù)零點分析
6.2.3  離散系統(tǒng)差分函數(shù)求解
6.3  傅里葉變換概述
6.3.1  傅里葉級數(shù)和傅里葉變換
6.3.2  周期序列的離散傅里葉級數(shù)
6.3.3  離散傅里葉變換
6.3.4  離散傅里葉變換的性質(zhì)
6.4  頻率域采樣
6.4.1  頻率響應的混疊失真
6.4.2  頻譜泄漏
6.4.3  柵欄效應
6.4.4  頻率分辨率
6.5  快速傅里葉變換
6.5.1  直接計算DFT的問題及改進途徑
6.5.2  基2時分的FFT算法
6.5.3  基2頻分的FFT算法
6.5.4  快速傅里葉變換函數(shù)
6.6  離散余弦變換
6.6.1  一維離散余弦變換
6.6.2  二維離散余弦變換
6.6.3  離散余弦變換函數(shù)
6.7  Chirp Z變換
6.8  本章小結
第7章  IIR濾波器設計205
7.1  數(shù)字濾波器概述205
7.1.1  濾波器的原理205
7.1.2  濾波器的分類206
7.1.3  數(shù)字濾波器表達方式207
7.1.4  濾波函數(shù)207
7.2  IIR濾波器結構212
7.2.1  直接型212
7.2.2  級聯(lián)型215
7.2.3  并聯(lián)型220
7.3  模擬濾波器原型設計225
7.3.1  巴特沃斯濾波器226
7.3.2  切比雪夫Ⅰ型濾波器234
7.3.3  切比雪夫II型濾波器238
7.3.4  橢圓濾波器243
7.4  模擬濾波器頻率變換246
7.4.1  低通到低通246
7.4.2  低通到高通249
7.4.3  低通到帶通251
7.4.4  低通到帶阻253
7.5  IIR濾波器的頻率變換255
7.5.1  頻率移位變換255
7.5.2  實低通到實低通258
7.5.3  實低通到實高通259
7.5.4  低通到帶通260
7.5.5  低通到帶阻262
7.5.6  低通到多帶265
7.5.7  低通到多點268
7.5.8  復帶通到復帶通271
7.6  模擬濾波器的離散化272
7.6.1  沖激響應不變法272
7.6.2  雙線性變換法276
7.7  頻率響應函數(shù)282
7.8  本章小結285
第8章  FIR濾波器設計286
8.1  FIR濾波器的結構286
8.1.1  直接型結構286
8.1.2  級聯(lián)型結構287
8.1.3  頻率采樣型結構288
8.1.4  快速卷積型結構293
8.2  線性相位FIR濾波器的特性293
8.2.1  相位條件293
8.2.2  線性相位FIR濾波器頻率響應的特點294
8.2.3  線性相位FIR濾波器的零點特性302
8.3  窗函數(shù)法設計FIR濾波器304
8.3.1  窗函數(shù)的基本原理304
8.3.2  矩形窗305
8.3.3  三角窗307
8.3.4  漢寧窗308
8.3.5  海明窗310
8.3.6  布萊克曼窗313
8.3.7  巴特窗315
8.3.8  凱塞窗317
8.3.9  窗函數(shù)設計法318
8.3.10  濾波器設計函數(shù)320
8.4  頻率采樣的FIR濾波器設計327
8.4.1  設計方法327
8.4.2  誤差設計328
8.5  FIR濾波器的設計331
8.5.1  均方誤差小化準則331
8.5.2  誤差小化準則331
8.5.3  切比雪夫一致逼近331
8.5.4  約束小二乘法334
8.6  FIR濾波器設計函數(shù)335
8.6.1  firpm函數(shù)335
8.6.2  firpmord函數(shù)336
8.6.3  cfirpm函數(shù)337
8.6.4  firls函數(shù)339
8.6.5  fircls函數(shù)340
8.6.6  fircls1函數(shù)341
8.6.7  sgolay函數(shù)342
8.7  本章小結343
第9章  其他濾波器344
9.1  維納濾波器344
9.1.1  理論基礎344
9.1.2  MATLAB實現(xiàn)345
9.2  卡爾曼濾波器348
9.2.1  理論基礎348
9.2.2  MATLAB實現(xiàn)349
9.3  自適應濾波器350
9.3.1  理論基礎351
9.3.2  MATLAB實現(xiàn)351
9.4  格型濾波器353
9.4.1  全零點格型濾波器354
9.4.2  全極點格型濾波器356
9.4.3  零極點的格型結構356
9.5  線性預測濾波器358
9.5.1  AR模型358
9.5.2  MA模型363
9.5.3  ARMA模型365
9.6  本章小結368
第10章  隨機信號處理369
10.1  隨機信號處理基礎369
10.1.1  時域統(tǒng)計描述369
10.1.2  平穩(wěn)隨機序列及其數(shù)字特征371
10.1.3  平穩(wěn)隨機序列的功率譜372
10.1.4  隨機信號處理函數(shù)373
10.2  非參數(shù)估計法378
10.2.1  周期圖法378
10.2.2  修正周期圖法380
10.2.3  Welch法382
10.2.4  多窗法386
10.2.5  基于經(jīng)典譜估計的系統(tǒng)辨識388
10.3  參數(shù)估計法391
10.3.1  Yule-Walker法391
10.3.2  Burg法393
10.3.3  協(xié)方差和修正協(xié)方差法396
10.4  子空間法397
10.5  本章小結399
第11章  小波信號分析400
11.1  小波分析概述400
11.1.1  小波變換與傅里葉變換的比較400
11.1.2  多分辨分析402
11.1.3  小波變換403
11.1.4  小波包分析406
11.1.5  幾種常用的小波407
11.2  信號的重構409
11.2.1  idwt函數(shù)409
11.2.2  wavedec函數(shù)410
11.2.3  upcoef函數(shù)411
11.2.4  upwlev函數(shù)412
11.2.5  wrcoef函數(shù)413
11.2.6  wprec函數(shù)414
11.2.7  wprcoef 函數(shù)414
11.3  提升小波變換用于信號處理415
11.4  信號去噪422
11.4.1  信號閾值去噪422
11.4.2  常用的去噪函數(shù)423
11.5  小波變換在信號處理中的應用427
11.5.1  分離信號的不同成分428
11.5.2  識別信號的頻率區(qū)間與發(fā)展趨勢431
11.5.3  圖像信號的局部壓縮432
11.5.4  數(shù)字水印應用434
11.6  本章小結436
第三部分  信號處理實踐
第12章  語音信號處理439
12.1  語音信號產(chǎn)生的過程439
12.2  語音信號產(chǎn)生的數(shù)學模型440
12.2.1  激勵模型440
12.2.2  聲道模型441
12.2.3  輻射模型442
12.2.4  數(shù)字化和預處理442
12.3  語音信號分析和濾波處理445
12.3.1  語音信號的采集445
12.3.2  語音信號的讀入與打開445
12.3.3  語音信號分析446
12.3.4  含噪語音信號的合成447
12.3.5  濾波器的設計449
12.4  語音信號處理中的小波變換456
12.4.1  語音信號增強457
12.4.2  語音信號壓縮458
12.5  本章小結459
第13章  通信信號處理460
13.1  幅度調(diào)制460
13.1.1  DSB-AM調(diào)制460
13.1.2  普通AM調(diào)制461
13.1.3  SSB-AM調(diào)制462
13.1.4  殘留邊帶幅度調(diào)制464
13.2  角度調(diào)制464
13.3  數(shù)字調(diào)制466
13.3.1  FSK調(diào)制466
13.3.2  PSK調(diào)制467
13.3.3  QAM調(diào)制468
13.4  自適應均衡470
13.4.1  遞推小二乘算法470
13.4.2  盲均衡算法472
13.5  本章小結475
第14章  雷達信號處理476
14.1  雷達基本原理概述476
14.2  雷達的用途476
14.2.1  雙/多基達477
14.2.2  相控陣雷達477
14.2.3  寬帶/超寬帶雷達477
14.2.4  合成孔徑雷達477
14.2.5  毫米波雷達478
14.2.6  激光雷達478
14.3  線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達仿真478
14.3.1  匹配濾波器478
14.3.2  線性調(diào)頻信號479
14.3.3  相位編碼信號481
14.3.4  噪聲和雜波的產(chǎn)生482
14.3.5  雜波建模485
14.4  動目標的顯示與檢測489
14.5  本章小結494
第15章  信號處理工具495
15.1  SPTool工具495
15.2  濾波器設計器499
15.3  信號分析工具503
15.4  本章小結506
參考文獻507