信号处理仿真技术PDF电子书下载

第一章 概述 1

1.1 数字信号处理的基本概念 1

1.2 数字信号处理的实现方法 1

1.3 数字信号处理的特点 2

1.4 数字信号处理的理论体系 3

1.5 数字信号处理的应用 4

1.6 数字信号处理的局限性 4

第二章 MATLAB基础 5

2.1 MATLAB的基本功能 5

2.2 MATLAB的安装与基本设置 6

2.3 MATLAB的基本操作 8

2.4 MATLAB的基本运算 11

2.5 MATLAB的绘图功能 13

2.6 MATLAB的函数设计 18

2.6.1 MATLAB的允许文件类型 18

2.6.2 MATLAB的输入／输出语句 19

2.6.3 MATLAB的控制语句 20

2.6.4 MATLAB的函数建立 21

2.6.5 MATLAB的帮助 23

2.7 MATLAB中常用的信号处理函数 23

第三章 离散信号与系统 29

3.1 几个概念 29

3.2 离散信号的表示与运算 31

3.2.1 信号的表示 31

3.2.2 信号的运算 36

3.2.3 离散系统的表示与实现 38

3.3 信号的采样与重构 40

3.3.1 A／D转换 40

3.3.2 D／A转换 42

3.3.3 采样定理 42

3.3.4 采样恢复 46

第四章 离散傅立叶变换与z变换 48

4.1 几种形式的傅立叶变换对 48

4.1.1 时间连续、频率连续的傅立叶变换 48

4.1.2 时间连续、频率离散的傅立叶变换—傅立叶级数 49

4.1.3 时间离散、频率连续的傅立叶变换—离散时间傅立叶变换（DTFT） 49

4.1.4 DTFT的性质 53

4.2 z变换与z域的系统描述 53

4.2.1 z变换及其收敛域 54

4.2.2 z变换的基本定理与性质 56

4.2.3 z反变换 58

4.2.4 z域的系统描述 59

4.3 离散傅立叶变换 63

4.3.1 离散傅立叶变换定义 63

4.3.2 离散傅立叶变换性质 69

4.4 离散傅立叶变换的应用 73

4.4.1 用DFT计算线性卷积 73

4.4.2 用DFT进行谱分析 77

4.5 快速傅立叶变换 88

4.6 快速傅立叶变换应用实例 90

4.7 离散余弦变换（DCT） 92

4.8 线性调频z变换（CZT） 94

第五章 数字滤波器结构 98

5.1 IIR滤波器结构 98

5.1.1 直接型 99

5.1.2 级联型 100

5.1.3 并联型 105

5.2 FIR滤波器结构 108

5.2.1 直接型 109

5.2.2 级联型 109

5.2.3 频率采样型 110

第六章 IIR滤波器设计 115

6.1 滤波器的基本概念 115

6.2 典型IIR数字滤波器的设计 117

6.2.1 模拟原型滤波器设计 117

6.2.2 频率变换 123

6.2.3 滤波器离散化 128

6.3 IIR滤波器阶数的选择 136

6.3.1 Butterworth滤波器阶数选择 138

6.3.2 ChebyshevⅠ型滤波器阶数选择 139

6.3.3 ChebyshevⅡ型滤波器阶数选择 139

6.3.4 椭圆滤波器阶数选择 140

6.4 完全滤波器设计 141

6.4.1 Butterworth滤波器设计 141

6.4.2 ChebyshevⅠ型滤波器设计 144

6.5 IIR滤波器的应用举例 144

第七章 FIR滤波器设计 147

7.1 线性相位FIR滤波器的特征 147

7.2 利用窗函数技术设计 157

7.2.1 常用的窗函数MATLAB实现及特性 157

7.2.2 数字低通滤波器的窗函数设计 161

7.2.3 数字高通滤波器的窗函数设计 164

7.2.4 数字带通滤波器的窗函数设计 167

7.2.5 数字带阻滤波器的窗函数设计 171

7.3 利用频率采样技术设计 173

7.4 FIR滤波器的应用实例 188

7.5 IIR滤波器和FIR滤波器的比较 194

第八章 平稳随机信号分析基础 196

8.1 平稳随机信号的统计描述 196

8.1.1 离散随机过程 196

8.1.2 平稳随机信号的数字特征 197

8.2 相关函数的估计与应用 207

8.2.1 相关函数的估计 207

8.2.2 相关函数的应用 209

8.3 功率谱估计与应用 212

8.3.1 直接法 213

8.3.2 改进的周期图法 215

8.3.3 多窗口法 221

8.3.4 最大熵法 223

8.3.5 特征向量法 225

8.3.6 方法比较 228

第九章 同态信号处理 231

9.1 广义叠加原理 231

9.2 乘法同态系统 232

9.3 卷积同态系统 234

9.4 复倒谱的定义 235

9.5 复倒谱的性质 236

9.6 复倒谱的计算方法 237

9.6.1 按定义计算 238

9.6.2 最小相位序列的复倒谱 241

9.6.3 复对数求导数计算法 242

9.6.4 递推计算法 244

9.7 同态系统的应用 245

9.7.1 乘法同态系统的应用 245

9.7.2 卷积同态系统的应用 249

第十章 卡尔曼滤波技术及其应用 256

10.1 系统基本运动模型 256

10.2 卡尔曼滤波器基本原理 257

10.3 常用的几种算法 260

10.3.1 交互多模（IMM）算法 260

10.3.2 变维滤波（VD）算法 270

10.3.3 输入佑计（IE）算法 281

10.3.4 最小二乘方法 289

10.3.5 算法比较 296

第十一章 自适应滤波 297

11.1 自适应滤波原理 297

11.1.1 最小均方误差（LMS）自适应算法 298

11.1.2 递归最小二乘法（RLS）自适应算法 302

11.2 自适应滤波器应用 306

11.2.1 自适应干扰抵消 306

11.2.2 自适应预测 308

11.2.3 自适应建模 312

11.2.4 自适应信号分离器 312

第十二章 非平稳信号分析基础 318

12.1 短时傅立叶变换 318

12.1.1 时域表示 318

12.1.2 频域表示 319

12.1.3 不确定原理 320

12.2 能量分布 328

12.2.1 连续时间WD分布 329

12.2.2 离散时间WD分布 333

第十三章 非高斯信号分析与处理 348

13.1 高阶累积量的定义与性质 348

13.2 双谱的定义与性质 351

13.3 双谱估计 352

13.3.1 非参数化双谱估计 353

13.3.2 参数化双谱估计 364

13.4 高阶谱分析的应用 389

13.4.1 利用双谱进行时延佑计 389

13.4.2 噪声中信号检测 393

第十四章 多速率数字信号处理 398

14.1 信号整数倍抽取 398

14.2 信号整数倍插值 402

14.3 信号有理数倍速率转换 405

第十五章 实验 410

实验一 信号的表示 410

实验二 信号的运算—卷积 412

实验三 离散时间傅立叶变换 414

实验四 模拟滤波器的设计 417

实验五 IIR滤波器的设计 419

实验六 FIR滤波器的设计 422

实验七 功率谱估计 424

实验八 同态信号处理 431

实验九 自适应信号处理 434

实验十 多速率数字信号处理 437

实验十一 短时傅立叶变换与维格纳分布 439

实验十二 随机信号的高阶谱分析 443

实验十三 Kalman滤波在机动目标跟踪中的应用 444

实验十四 交互多模（IMM）算法在目标跟踪中的应用 472

参考文献 484