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第1章 MATLAB 6简介 1

1.1 程序设计环境 1

1.1.1 MATLAB的工作环境 1

1.1.2 命令窗口的设置 5

1.1.3 M文件的编辑调试环境 6

1.1.4 MATLAB的搜索路径 10

1.2 基本操作 12

1.2.1 基本知识 12

1.2.2 矩阵运算 23

1.2.3 矩阵分解 27

1.2.4 数据分析与统计 29

1.3 绘图功能 34

1.3.1 基本的绘图功能 34

1.3.2 专业绘图功能 45

1.4 M文件 52

1.4.1 底稿文件 52

1.4.2 函数文件 54

1.4.3 echo、input、keyboard、pause命令 57

1.4.4 提高速度及内存管理 59

1.5 MATLAB6的稀疏矩阵 60

1.5.1 稀疏矩阵的存储 60

1.5.2 创建稀疏矩阵 61

1.5.3 稀疏矩阵的操作 64

第2章 离散信号及其MATLAB实现 72

2.1 典型离散信号的表示方法 72

2.2 离散信号的基本运算 75

2.3 噪声及信号波形的产生 77

第3章 离散系统及其MATLAB实现 82

3.1 离散系统的基本概念 82

3.2 离散系统的表示方法 83

3.2.1 LSI系统的时域表示 83

3.2.2 LSI系统的频域表示 84

3.3 离散系统的MATLAB实现 86

3.2.3 离散系统的内部描述 86

3.3.1 单位抽样响应h(n) 87

3.3.2 频率响应H(ejw) 88

3.3.3 零极点增益 89

3.4 离散系统变换 91

第4章 信号变换及其MATLAB实现 101

4.1 离散傅立叶变换 101

4.1.1 周期序列与傅立叶级数 101

4.1.2 离散傅立叶变换DFT 102

4.1.3 DFT的性质 104

4.1.4 离散傅立叶变换的快速算法FFT 111

4.1.5 与DFT有关的几个问题 112

4.2 Z变换 115

4.2.1 Z变换及其收敛域 115

4.2.2 Z反变换 116

4.2.3 Z变换的特性 119

4.2.4 用Z变换求解差分方程 120

4.3 Chirp Z变换 122

4.3.1 Chirp Z变换的定义 122

4.3.2 Chirp Z变换的计算方法 123

4.3.3 Chirp Z变换的MATLAB实现 124

4.4 离散余弦变换 125

4.4.1 离散余弦变换(DCT)的定义 126

4.4.2 离散余弦变换(DCT)的MATLAB实现 127

4.5 Hilbert变换 128

4.5.1 Hilbert变换的定义 128

4.5.2 Hilbert变换的MATLAB实现 129

4.5.3 Hilbert变换的性质 129

第5章 离散系统的结构及其MATLAB实现 132

5.1 IIR系统的结构 132

5.1.1 直接Ⅰ型 132

5.1.2 直接Ⅱ型 133

5.1.3 级联型 135

5.1.4 并联型 137

5.2 FIR系统的结构 141

5.2.1 直接型 141

5.2.2 级联型 141

5.2.3 线性相位FIR系统结构 142

5.2.4 频率取样型 143

5.3 离散系统的Lattice结构 146

5.3.1 全零点系统FIR的Lattice结构 146

5.3.2 全极点IIR系统的Lattice结构 151

第6章 基于AMTLAB的IIR DF设计 153

6.1 数字滤波器的基本原理 153

6.2 常用模拟滤波器的设计 155

6.2.1 巴特沃斯低通滤波器的设计 156

6.2.2 切比雪夫低通滤波器的设计 160

6.2.3 椭圆低通滤波器的设计 163

6.3 用脉冲响应不变法设计IIR滤波器 165

6.4 用双线性变换法设计IIR滤波器 168

6.5 数字高通、带通及带阻滤波器设计 171

6.5.1 IIR数字滤波器的原型转换设计法 172

6.5.2 直接法设计IIR数字滤波器 176

6.6 利用MATLAB直接设计IIR数字滤波器 180

6.6.1 巴特沃斯数字滤波器设计 180

6.6.2 椭圆法数字滤波器设计 182

6.6.3 切比雪夫1法数字滤波器设计 184

6.6.4 切比雪夫2法数字滤波器设计 187

6.6.5 yulewalk法数字滤波器设计 187

第7章 基于MATLAB的FIR数字滤波器设计 189

7.1 窗函数及MATLAB的实现和分析 189

7.1.1 矩形窗 189

7.1.2 三角窗 190

7.1.3 汉宁窗 191

7.1.4 海明窗 192

7.1.6 切比雪夫窗 193

7.1.5 布拉克曼窗 193

7.1.7 巴特里特窗 194

7.1.8 凯塞窗 195

7.2 用窗函数设计FIR数字滤波器 196

7.3 用频率抽样法设计FIR滤波器 202

7.4 FIR滤波器的切比雪夫逼近法 204

7.5 利用MATLAB设计FIR滤波器 207

7.5.1 利用firl函数设计FIR数字滤波器 207

7.5.2 利用kaiserord函数求取凯塞窗函数的参数 209

7.5.3 利用fir2设计任意响应FIR数字滤波器 212

7.5.4 利用remez函数进行FIR滤波器的切比雪夫逼近法设计 214

第8章 基于MATLAB的功率谱估计 216

8.1 相关函数估计 217

8.1.1 自相关函数的快速计算 217

8.1.2 相关系数的计算 218

8.1.3 相干函数 219

8.2 经典谱估计方法 220

8.2.1 直接法 221

8.2.2 间接法 222

8.2.3 改进的直接法 223

8.3 AR模型功率谱估计 228

8.3.1 AR模型的Yule-Walker方程 228

8.3.2 Levinson-Durbin递推算法 229

8.3.3 AR模型参数的其他求解算法 229

8.3.4 AR模型阶数p的选择 232

8.3.5 MATLAB中AR模型谱估计的函数说明 232

8.3.6 AR模型谱估计的性质 235

8.4 基于矩阵特征分解的功率谱估计 239

8.4.1 相关阵的特征分解 240

8.4.2 MUSIC谱估计方法 241

8.4.3 MUSIC估计与特征向量估计的MATLAB实现 241

附录A MATLAB 6命令参考 245

附录B Toolbox函数 277