1 基础知识导论 1
1.1 MATLAB 7.0语言简介 2
1.1.1 MATLAB 7.0语言特色 2
1.1.2 MATLAB 7.0介面环境 3
1.1.3M档案介绍 6
1.2 MATLAB基本程序控制写法 9
1.2.1回圈指令 9
1.2.2平行指令 11
1.3数位讯号处理常用的MATLAB函数 15
1.3.1波形产生函数 15
1.3.2傅立叶转换函数 22
1.3.3滤波器分析与实际函数 25
1.4数位讯号处理GUI库 31
1.4.1滤波器设计与分析工具FDATool 31
1.4.2滤波器设计与讯号分析工具SPTool 38
1.5上机实验 49
1.6习题 50
2 离散时间讯号及其计算 51
2.1离散时间讯号的概念与MATLAB表示 52
2.1.1离散时间讯号的概念 52
2.1.2离散时间讯号的MATLAB表示 53
2.2几种典型离散时间讯号的MATLAB实现 54
2.2.1单位脈冲序列 54
2.2.2单位步阶序列 56
2.2.3单位矩形序列 58
2.2.4正弦序列 59
2.2.5复指数序列 61
2.3离散时间讯号的基本计算及MATLAB实现 63
2.3.1序列相加和相乘 63
2.3.2序列翻转 65
2.3.3序列移位 67
2.3.4序列尺度转换 68
2.3.5序列周期延伸 72
2.3.6序列对称分解 76
2.3.7序列回圈移位 78
2.4离散时间讯号的卷积计算及MATLAB实现 81
2.4.1离散线性卷积 81
2.4.2离散周期卷积 83
2.4.3离散回圈卷积 85
2.5上机实验 88
2.6习题 89
3 离散时间讯号的频域分析 93
3.1离散时间傅立叶转换及MATLAB实现 94
3.1.1离散时间傅立叶转换的定义及特点 94
3.1.2离散时间傅立叶转换的MATLAB实现 96
3.1.3离散时间傅立叶转换的性质 98
3.1.4离散时间傅立叶转换的对称性质 103
3.2周期性序列的离散傅立叶级数及傅立叶转换表示 108
3.2.1离散傅立叶级数 108
3.2.2周期序列的傅立叶转换表示 113
3.3离散傅立叶转换及MATLAB实现 116
3.3.1离散傅立叶转换的定义 116
3.3.2以MATLAB实现离散傅立叶转换 118
3.3.3离散傅立叶转换的性质 119
3.3.4离散傅立叶转换的应用 131
3.4频率域取样 143
3.5快速傅立叶转换 147
3.5.1直接计算离散傅立叶转换的问题及改进途径 147
3.5.2基2时分快速傅立叶转换演算法 148
3.5.3基2频分快速傅立叶转换演算法 151
3.5.4快速傅立叶转换的MATLAB实现 153
3.6上机实验 154
3.7习题 156
4 离散时间系统和Z转换 159
4.1离散时间系统 160
4.1.1离散时间线性非时变系统 160
4.1.2离散时间线性非时变系统的性质 161
4.1.3离散时间线性非时变系统的时域实现 163
4.2 Z转换 168
4.2.1 Z转换的定义 168
4.2.2 Z转换收敛区间和序列的关系 169
4.2.3 Z转换与离散时间傅立叶转换的关系 171
4.2.4 Z转换的性质 171
4.2.5 Z反转换 172
4.3离散时间系统的频域分析 176
4.3.1频率响应 176
4.3.2系统函数 178
4.3.3离散时间线性非时变系统的因果性和稳定性在Z区域之描述 181
4.3.4系统函数之零极点位置对系统特性的影响 182
4.4上机实验 187
4.5习题 189
5 数位滤波器结构 193
5.1数位滤波器概论 194
5.1.1数位滤波器的描述 194
5.1.2数位滤波器的基本网络结构 195
5.1.3数位滤波器的分类 196
5.2 IIR数位滤波器的结构及MATLAB实现 198
5.2.1直接Ⅰ型 198
5.2.2直接Ⅱ型 199
5.2.3串联型 201
5.2.4并联型 206
5.3 FIR数位滤波器的结构及MATLAB实现 210
5.3.1直接型 211
5.3.2串联型 211
5.3.3线性相位型 213
5.3.4频率取样型 217
5.4 Lattice结构及MATLAB实现 220
5.4.1全零点Lattice结构 220
5.4.2 全极点Lattice结构 224
5.4.3零极点ARMA系统的Lattice结构 226
5.5上机实验 230
5.6习题 230
6 IIR数位滤波器设计 233
6.1滤波器设计概论 234
6.1.1数位滤波器的指标 234
6.1.2滤波器类型的选择， 236
6.1.3数位滤波器设计的基本方法 237
6.2正规化模拟低通滤波器的设计及MATLAB实现 238
6.2.1正规化模拟低通滤波器 238
6.2.2巴特沃思低通滤波器设计 239
6.2.3切比雪夫低通滤波器设计 244
6.2.4椭圆低通滤波器设计 251
6.3.模拟滤波器的频带转换及MATLAB实现 254
6.3.1低通到低通的频带转换 254
6.3.2低通到高通的频带转换 256
6.3.3低通到带通的频带转换 259
6.3.4低通到带阻的频带转换 261
6.3.5以MATLAB实现模拟滤波器 264
6.4脈冲响应不变法的IIR滤波器设计及其MATLAB实现 268
6.5双线性转换法的IIR滤波器设计及MATLAB实现 277
6.6以MATLAB实现数位滤波器 283
6.7上机实验 287
6.8习题 287
7 FIR数位滤波器设计 289
7.1 FIR数位滤波器的特性 290
7.1.1 FIR数位滤波器的相位特性 290
7.1.2线性相位FIR数位滤波器的振幅特性 291
7.1.3线性相位FIR数位滤波器的零级点特性 298
7.2常用窗函数及其MATLAB实现 300
7.2.1常用窗函数 300
7.2.2窗函数的MATLAB实现 304
7.3窗化法设计FIR数位滤波器及其MATLAB实现 306
7.3.1窗化法设计FIR数位滤波器的原理 306
7.3.2 FIR数位滤波器的MATLAB实现 309
7.3.3 FIR数位低通滤波器设计与实现 310
7.3.4 FIR数位高通滤波器设计与实现 313
7.3.5 FIR数位带通滤波器设计与实现 315
7.3.6 FIR数位带阻滤波器设计与实现 317
7.4频率取样法设计FIR数位滤波器及其MATLAB实现 320
7.4.1频率取样法设计FIR数位滤波器的原理 320
7.4.2频率取样法设计FIR数位滤波器的MATLAB实现 322
7.4.3频率取样法的改善 325
7.5上机实验 332
7.6习题 334
8 多取样率数位讯号处理 337
8.1引言 338
8.2基本取样率转换及其MATLAB实现 338
8.2.1取样法 338
8.2.2内插法 343
8.3取样法和内插法的多级设计及其MATLAB实现 346
8.4任意因子取样率转换器设计及其MATLAB实现 350
8.5上机实验 352
8.6习题 352
9 基于MATLAB的通讯讯号处理 353
9.1模拟调变 354
9.1.1振幅调变 354
9.1.2角度调变 363
9.2数位调变 365
9.2.1频移键控调变 367
9.2.2相移键控调变 367
9.2.3正交振幅调变 370
9.3自适应等化 372
9.3.1递回最小均方法自适应等化器 372
9.3.2常数模组演算法盲等化器 376
9.3.3分数间隔盲等化器 381
9.4通讯系统的同步 387
9.4.1符号同步 387
9.4.2载波同步 391
9.5上机实验 396
9.6习题 396
10 以MATLAB实现语音讯号处理 397
10.1语音讯号处理的基本知识 398
10.1.1语音产生的过程 398
10.1.2语音讯号产生的数位模型 399
10.2语音讯号的时域分析 405
10.2.1语音讯号的数位化和前处理 405
10.2.2短时能量分析 408
10.2.3短时过零分析 412
10.2.4短时相关分析 414
10.3语音讯号的频域分析 417
10.3.1短时傅立叶转换 417
10.3.2语音频谱图 418
10.4语音讯号的线性预测分析 419
10.4.1线性预测分析的原理 419
10.4.2线性预测分析的求解 421
10.5机实验 423
10.6习题 424
11 以MATLAB实现影像讯号处理 427
11.1 MATLAB影像处理基础 428
11.1.1影像文件 428
11.1.2影像的类型转换 432
11.1.3影像的几何转换 435
11.2影像增强 438
11.2.1影像灰阶校正 439
11.2.2影像平滑化 445
11.2.3影像锐利化 451
11.3影像转换 455
11.3.1离散傅立叶转换 455
11.3.2离散馀弦转换 458
11.3.3离散沃尔什-哈达玛转换 460
11.4影像编码 464
11.4.1无失真影像编码 465
11.4.2有限失真影像编码 473
11.5上机实验 479
11.6习题 479