信号分析与处理的软件硬件实现 第2版PDF电子书下载

上篇 MATLAB语言基础 2

第1章MATLAB语言简介 2

1.1 MATLAB的工作环境 2

1.2在MATLAB中如何获取帮助信息 4

1.3文件管理功能 6

1.4 MATLAB的用户文件格式 7

1.5一个实例 7

习题 11

第2章 MATLAB的数值计算功能 12

2.1变量及其赋值 12

2.1.1变量 12

2.1.2 MATLAB的语句 13

2.1.3矩阵及其元素的赋值 13

2.1.4向量的生成 14

2.1.5矩阵的下标 15

2.1.6复数表示 17

2.2 MATLAB的基本管理命令 18

2.2.1 “save”与“load”命令 18

2.2.2清除变量命令“clear” 18

2.2.3查询变量信息命令“who”和“whos 18

2.2.4数据格式命令“format” 19

2.3 MATLAB的常用数学函数 20

2.4矩阵与数组运算 21

2.4.1矩阵的算术运算 21

2.4.2矩阵的关系运算 23

2.4.3矩阵的逻辑运算 24

2.4.4逻辑字符检查命令 25

2.4.5矩阵的块操作 26

2.4.6矩阵函数 30

2.4.7基本的数据分析 31

2.4.8稀疏矩阵 33

2.5多项式运算 36

2.5.1多项式的表达与创建 36

2.5.2多项式求根及其逆运算 36

2.5.3多项式的四则运算 36

2.5.4多项式的微分与赋值运算 38

2.6字符运算 39

2.6.1字符串数组的创建 39

2.6.2字符串数组的运算 40

习题 41

第3章MATLAB的程序设计基础 44

3.1 M文件编辑器 44

3.2命令文件（脚本文件或程序文件） 45

3.3函数文件 46

3.4全局变量与局部变量 47

3.5程序流程控制 47

3.5.1循环结构 48

3.5.2条件转移结构 50

3.5.3流程控制命令 53

3.5.4程序举例 54

习题 57

第4章MATLAB的符号运算功能 59

4.1符号对象的创建 59

4.1.1创建符号常量 59

4.1.2创建符号变量 60

4.1.3创建符号表达式 61

4.1.4创建符号方程 61

4.1.5创建符号矩阵 62

4.2数值变量、符号变量及字符变量问的相互转换 63

4.2.1将其他类型变量转换为符号变量 64

4.2.2将其他类型变量转换为字符变量 64

4.2.3将其他类型变量转换为数值变量 65

4.3符号表达式的操作和转换 65

4.3.1符号表达式中自由变量的确定 65

4.3.2符号表达式的替换 66

4.3.3求反函数和复合函数 67

4.3.4符号表达式的转换 68

4.4常用符号运算功能的实现 68

4.4.1符号的代数运算和线性代数运算 68

4.4.2可变精度的算术运算 68

4.4.3符号的极限运算 69

4.4.4符号的微积分运算 70

4.4.5符号的级数运算 71

4.5符号方程的求解 72

4.5.1代数方程的求解 72

4.5.2常微分方程的求解 74

习题 75

第5章MATLAB的可视化功能 77

5.1绘制二维图形 77

5.1.1基本绘图命令 77

5.1.2多个图形绘制的方法 81

5.1.3曲线的线型、颜色和数据点形 83

5.1.4设置坐标轴和文字标注 84

5.1.5特殊坐标二维图形 88

5.1.6特殊二维图形 89

5.2绘制三维图形 94

5.2.1基本三维图形 94

5.2.2三维图形的修饰与控制 95

5.2.3绘制三维网线图和曲面图 96

5.3符号函数图形的绘制 98

5.3.1“fplot”命令 99

5.3.2 “ezplot”命令 99

5.3.3符号函数的其他绘图命令 101

习题 102

第6章MATLAB图形用户界面设计 105

6.1句柄图形对象 105

6.1.1句柄图形对象 105

6.1.2图形对象的句柄 106

6.1.3图形对象属性的获取与设置 107

6.2采用GUIDE设计GUI 108

6.2.1启动GUIDE 108

6.2.2 GUI编辑界面 109

6.2.3添加和对齐控件 110

6.2.4添加菜单 112

6.2.5添加工具栏 113

6.3 GUI基本图形对象 114

6.3.1 GUI基本控件 114

6.3.2其他GUI图形对象 117

6.4对话框 120

6.4.1公共对话框 121

6.4.2自定义对话框 125

6.5 GUI编程综合实例 131

6.5.1基于MATLAB GUI的绘图板 131

6.5.2交互式信号频谱分析界面 137

习题 140

中篇 基于MATLAB的信号分析与处理 144

第7章 信号与系统的MATLAB实现 144

7.1信号的产生与可视化 144

7.2信号的时域运算 145

7.3信号的时域卷积 149

7.4线性系统的描述 150

7.4.1描述线性系统的数学模型 150

7.4.2系统模型之间的转换 152

7.5线性系统的时域分析 155

7.6线性系统的频域分析 160

7.7信号与系统的仿真题目 161

7.7.1用MATLAB实现常用的连续时间信号及其时域运算 161

7.7.2用MATLAB实现常用的离散时间信号及其时域运算 162

7.7.3用MATLAB实现信号的时域卷积 162

7.7.4用MATLAB实现线性系统的时域分析 163

7.7.5用MATLAB实现线性系统的频域分析 164

7.7.6语音信号的采样与频谱分析 165

7.7.7心电信号各波频谱分析 167

7.7.8音乐的分析与合成 168

第8章 数字信号处理的MATLAB实现 172

8.1离散傅里叶变换（DFT） 172

8.2 IIR数字滤波器的设计 175

8.2.1 IIR数字滤波器设计的MATLAB函数使用介绍 175

8.2.2用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器举例 178

8.2.3用双线性变换法设计IIR数字滤波器举例 181

8.3 FIR数字滤波器的设计 184

8.3.1窗函数设计法 184

8.3.2频率采样设计法 187

8.3.3切比雪夫等波纹逼近设计法 189

8.4数字信号处理的仿真题目 192

8.4.1序列傅里叶变换的MATLAB实现 192

8.4.2利用MATLAB实现离散时间系统的时域和频域分析 193

8.4.3利用FFT进行频谱分析 194

8.4.4用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的MATLAB实现 195

8.4.5用双线性变换法设计IIR数字滤波器的MATLAB实现 196

8.4.6利用窗函数法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现 197

8.4.7利用频率采样法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现 198

8.4.8利用切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现 199

8.4.9语音数字滤波系统设计 200

8.4.10音频信号处理系统设计 200

8.4.11数字音效处理器的设计 201

8.4.12频谱分析仪设计 202

第9章 随机信号分析的MATLAB实现 204

9.1随机变量的产生和运算 204

9.1.1产生正态分布随机变量的MATLAB函数 205

9.1.2产生均匀分布随机变量的MATLAB函数 206

9.1.3其他相关的MATLAB函数 206

9.2随机信号及其频谱分析 207

9.2.1相关函数及功率谱估计的MATLAB函数 208

9.2.2相关函数及功率谱估计举例 211

9.3随机信号分析的仿真题目 215

9.3.1随机变量统计分布的MATLAB实现 215

9.3.2随机变量及其数字特征运算的MATLAB实现 215

9.3.3随机信号及其自相关函数和功率谱密度的MATLAB实现 215

9.3.4随机信号互相关函数及互谱密度的MATLAB实现 216

9.3.5随机信号的分析与处理 216

9.3.6 强噪声背景下语音信号的检测和提取 217

第10章 数字语音处理的MATLAB实现 219

10.1语音信号的采集 219

10.2语音信号的预处理 220

10.3语音信号的时域分析 221

10.4语音信号的频域分析 225

10.5语音信号的倒谱分析 226

10.6语音信号的线性预测分析 228

10.7数字语音处理的仿真题目 230

10.7.1用MATLAB实现语音信号的时域分析 230

10.7.2用MATLAB实现语音信号的频域分析 231

10.7.3用MATLAB实现语音信号的倒谱分析 231

10.7.4用MATLAB实现语音信号的线性预测分析 232

第11章 数字图像处理的MATLAB实现 233

11.1 MATLAB图像处理工具箱简介 233

11.2图像的傅里叶变换 236

11.2.1二维离散傅里叶变换的相关MATLAB函数 236

11.2.2二维离散傅里叶变换的性质 237

11.3图像增强 239

11.4图像复原 242

11.5图像边缘检测 246

11.6数字图像处理的仿真题目 247

11.6.1用MATLAB实现图像的傅里叶变换 247

11.6.2用MATLAB实现图像增强 247

11.6.3用MATLAB实现图像复原 248

11.6.4用MATLAB实现图像边缘检测 248

下篇 基于硬件平台的信号分析与处理 250

第12章 信号与系统分析的设计与实践 250

12.1信号与系统分析的硬件系统构成 250

12.2信号与系统分析的硬件实现题目 253

12.2.1信号的分解与合成 253

12.2.2信号的采样与恢复 254

12.2.3无失真传输系统 255

12.2.4系统极点对系统频响的影响 256

第13章 基于DSP的数字信号处理设计实例 258

13.1基于DSP的语音处理系统设计 258

13.1.1设计方案 258

13.1.2硬件电路设计 259

13.1.3软件设计 262

13.2 DSP在图像识别方面的设计实例 268

13.2.1系统硬件结构设计 268

13.2.2二维条码识别系统设计 270

13.2.3指纹识别系统设计 272

13.3基于DSP的压缩系统设计 275

13.3.1硬件系统设计 275

13.3.2 JPEG压缩算法 277

13.3.3实验结果 281

第14章 基于FPGA的数字信号处理设计实例 282

14.1基于FPGA的FFT设计与实现 282

14.1.1基于FPGA的FFT处理器设计与实现 282

14.1.2 FFT系统仿真与测试 285

14.2基于FPGA的FIR数字滤波器设计与实现 285

14.2.1 FIR滤波器硬件结构设计 285

14.2.2基于FPGA的FIR滤波器软件设计 287

14.2.3滤波效果测试 292

14.3基于FPGA的IIR数字滤波器设计 292

14.3.1 IIR数字滤波器的设计方法 292

14.3.2 II R数字滤波器的FPGA实现方案 293

14.3.3各模块设计与仿真结果分析 296

14.3.4高阶IIR数字滤波器的实现 301

第15章 基于LabVIEW的数字信号处理设计实例 302

15.1基于LabVIEW实现墙体空鼓无损检测设计 302

15.1.1系统设计 302

15.1.2实验测量 304

15.2基于LabVIEW的车牌识别系统设计 306

15.2.1系统设计方案 307

15.2.2图像获取及预处理 308

15.2.3车牌定位以及OCR字符识别 310

15.3基于声卡的虚拟信号分析仪器设计 313

15.3.1声卡简介 314

15.3.2基于声卡的函数信号发生器实现 315

15.3.3基于声卡的示波器实现 316

15.3.4基于声卡的频谱分析仪实现 317

附录A常用的MATLAB命令和函数 318

附录B常用术语汉英对照 329

参考文献 337