MATLAB数字信号处理PDF电子书下载

第1章　基础知识导论 1

1.1 MATLAB 7.0语言简介 1

1.1.1 MATLAB 7.0语言特点 1

1.1.2　MATLAB 7.0的工作环境 2

1.1.3　M文件介绍 4

1.2　MATLAB基本程序控制语句 7

1.2.1　循环语句 7

1.2.2　分支语句 8

1.3 数字信号处理常用的MATLAB函数 10

1.3.1　波形产生函数 10

1.3.2　傅里叶变换函数 15

1.3.3　滤波器分析与实现函数 17

1.4　数字信号处理GUI库 21

1.4.1　滤波器设计与分析工具FDATool 21

1.4.2　滤波器设计与信号分析工具SPTool 27

1.5　上机实验 34

1.6　习题 35

第2章　离散时间信号及其运算 36

2.1 离散时间信号的概念及MATLAB表示 36

2.1.1 离散时间信号的概念 36

2.1.2　离散时间信号的MATLAB表示 37

2.2　几种典型离散时间信号的MATLAB生成 38

2.2.1　单位冲激序列 38

2.2.2　单位阶跃序列 39

2.2.3　单位矩形序列 40

2.2.4　正弦序列 41

2.2.5　复指数序列 42

2.3 离散时间信号基本运算的MATLAB实现 44

2.3.1　序列相加和相乘 44

2.3.2　序列翻转 45

2.3.3　序列移位 46

2.3.4　序列尺度变换 48

2.3.5　序列周期延拓 50

2.3.6　序列对称分解 54

2.3.7　序列循环移位 55

2.4　离散时间信号的卷积运算及MATLAB实现 57

2.4.1　离散线性卷积 57

2.4.2　离散周期卷积 59

2.4.3　离散循环卷积 60

2.5　上机实验 63

2.6　习题 64

第3章　离散时间信号的频域分析 66

3.1 离散时间傅里叶变换及MATLAB实现 66

3.1.1 离散时间傅里叶变换的定义及特点 66

3.1.2　离散时间傅里叶变换的MATLAB实现 68

3.1.3　离散时间傅里叶变换的性质 69

3.1.4　离散时间傅里叶变换的对称性质 74

3.2　周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示 77

3.2.1　离散傅里叶级数 78

3.2.2　周期序列的傅里叶变换表示 81

3.3 离散傅里叶变换及MATLAB实现 83

3.3.1 离散傅里叶变换的定义 84

3.3.2　离散傅里叶变换的MATLAB实现 85

3.3.3　离散傅里叶变换的性质 86

3.3.4　离散傅里叶变换的应用 94

3.4　频率域采样 103

3.5　快速傅里叶变换 107

3.5.1　直接计算离散傅里叶变换的问题及改进途径 107

3.5.2　基2时分快速傅里叶变换算法 108

3.5.3　基2频分快速傅里叶变换算法 110

3.5.4　快速傅里叶变换的MATLAB实现 112

3.6　上机实验 113

3.7　习题 114

第4章　离散时间系统和Z变换 117

4.1 离散时间系统 117

4.1.1 离散时间线性时不变系统 117

4.1.2　离散时间线性时不变系统的性质 118

4.1.3　离散时间线性时不变系统的时域实现 119

4.2　Z变换 123

4.2.1　Z变换的定义 123

4.2.2　Z变换收敛域和序列的关系 124

4.2.3　Z变换和离散时间傅里叶变换的关系 125

4.2.4　Z变换的性质 125

4.2.5　Z反变换 126

4.3　离散时间系统的频域分析 129

4.3.1　频率响应 129

4.3.2　系统函数 131

4.3.3　离散时间线性时不变系统的因果性和稳定性在Z域的描述 133

4.3.4　系统函数的零极点位置对系统特性的影响 134

4.4 上机实验 137

4.5 习题 139

第5章　数字滤波器结构 142

5.1　数字滤波器概述 142

5.1.1　数字滤波器的描述 142

5.1.2　数字滤波器的基本网络结构 143

5.1.3　数字滤波器的分类 144

5.2　IIR数字滤波器的结构及MATLAB实现 145

5.2.1　直接Ⅰ型 145

5.2.2　直接Ⅱ型 146

5.2.3　级联型 147

5.2.4　并联型 151

5.3 FIR数字滤波器的结构及MATLAB实现 154

5.3.1 直接型 154

5.3.2　级联型 154

5.3.3　线性相位型 156

5.3.4　频率取样型 159

5.4 Lattice结构及MATLAB实现 162

5.4.1 全零点Lattice结构 162

5.4.2　全极点Lattice结构 165

5.4.3　零极点ARMA系统的Lattice结构 166

5.5 上机实验 168

5.6　习题 169

第6章　IIR数字滤波器设计 170

6.1　滤波器设计概述 170

6.1.1　数字滤波器的指标 170

6.1.2　滤波器类型的选择 172

6.1.3　数字滤波器设计的基本方法 172

6.2 归一化模拟低通滤波器的设计及MATLAB实现 173

6.2.1 归一化模拟低通滤波器 173

6.2.2　巴特沃思低通滤波器设计 174

6.2.3　切比雪夫低通滤波器设计 178

6.2.4　椭圆低通滤波器设计 183

6.3　模拟滤波器的频带变换及MATLAB实现 185

6.3.1　低通到低通的频带变换 185

6.3.2　低通到高通的频带变换 187

6.3.3　低通到带通的频带变换 189

6.3.4　低通到带阻的频带变换 191

6.3.5　模拟滤波器的MATLAB实现 193

6.4　冲激响应不变法的IIR滤波器设计及MATLAB实现 196

6.5 双线性变换法的IIR滤波器设计及MATLAB实现 203

6.6　数字滤波器的MATLAB实现 207

6.7　上机实验 209

6.8　习题 210

第7章　FIR数字滤波器设计 211

7.1　FIR数字滤波器的特性 211

7.1.1　FIR数字滤波器的相位特性 211

7.1.2　线性相位FIR数字滤波器的幅度特性 212

7.1.3　线性相位FIR数字滤波器的零极点特性 217

7.2 常用窗函数及MATLAB实现 218

7.2.1　常用窗函数 218

7.2.2　窗函数的MATLAB实现 221

7.3 窗化法设计FIR数字滤波器及MATLAB实现 223

7.3.1 窗化法设计FIR数字滤波器的原理 223

7.3.2　FIR数字滤波器的MATLAB实现 226

7.3.3　FIR数字低通滤波器设计与实现 226

7.3.4　FIR数字高通滤波器设计与实现 228

7.3.5　FIR数字带通滤波器设计与实现 229

7.3.6　FIR数字带阻滤波器设计与实现 231

7.4　频率抽样法设计FIR数字滤波器及MATLAB实现 233

7.4.1 频率抽样法设计FIR数字滤波器的原理 233

7.4.2　频率抽样法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现 235

7.4.3　频率抽样法的改进 238

7.5　上机实验 242

7.6　习题 243

第8章　多采样率数字信号处理 245

8.1 引言 245

8.2　基本抽样率转换及MATLAB实现 245

8.2.1　抽取器 245

8.2.2　内插器 249

8.3　抽取器和内插器的多级设计及MATLAB实现 251

8.4　任意因子抽样率转换器设计及MATLAB实现 254

8.5 上机实验 256

8.6 习题 256

第9章　基于MATLAB的通信信号处理 257

9.1 模拟调制 257

9.1.1　幅度调制 257

9.1.2　角度调制 264

9.2　数字调制 266

9.2.1　频移键控调制 266

9.2.2　相移键控调制 268

9.2.3　正交幅度调制 269

9.3 自适应均衡 271

9.3.1　递归最小二乘法自适应均衡器 271

9.3.2　常模算法盲均衡器 274

9.3.3　分数间隔盲均衡器 278

9.4　通信系统的同步 282

9.4.1　符号同步 282

9.4.2　载波同步 286

9.5 上机实验 289

9.6　习题 289

第10章　基于MATLAB的语音信号处理 290

10.1 语音信号处理的基础知识 290

10.1.1　语音产生的过程 290

10.1.2　语音信号产生的数字模型 291

10.2　语音信号的时域分析 296

10.2.1 语音信号的数字化和预处理 296

10.2.2　短时能量分析 297

10.2.3　短时过零分析 301

10.2.4　短时相关分析 302

10.3　语音信号的频域分析 305

10.3.1　短时傅里叶变换 305

10.3.2　语谱图 305

10.4　语音信号的线性预测分析 306

10.4.1　线性预测分析的原理 306

10.4.2　线性预测分析的求解 307

10.5　上机实验 309

10.6　习题 310

第11章　基于MATLAB的图像信号处理 312

11.1 MATLAB图像处理基础 312

11.1.1 图像文件 312

11.1.2　图像的类型转换 315

11.1.3　图像的几何变换 316

11.2　图像增强 317

11.2.1　图像灰度修正 320

11.2.2　图像平滑 324

11.2.3　图像锐化 329

11.3 图像变换 332

11.3.1　离散傅里叶变换 332

11.3.2　离散余弦变换 334

11.3.3　离散沃尔什-哈德玛变换 336

11.4　图像编码 338

11.4.1　无失真图像编码 339

11.4.2　限失真图像编码 346

11.5　上机实验 350

11.6　习题 350

参考文献 352