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基础篇1

第一章 MATLAB基本知识1

1.1 简介1

1.2 MATLAB快速入门1

1.2.1 启动MATLAB1

1.2.2 MATLAB命令窗口与基本的矩阵操作2

1.2.3 命令行编辑器4

1.2.4 MATLAB帮助系统4

1.2.5 MATLAB的搜索路径5

1.2.6 MATLAB图形系统6

第二章 数字信号处理与MATLAB信号处理基础8

2.1 离散时间信号8

2.1.1 信号表示8

2.1.2 波形发生器9

2.1.3 序列的操作14

2.2 离散时间系统16

2.2.1 线性时不变系统16

2.2.2 离散线性系统模型19

2.3.1 Z变换定义28

2.3.2 Z变换性质28

2.3 Z变换28

2.3.3 Z反变换30

2.3.4 Z域系统表示32

2.3.5 差分方程求解34

2.4 离散傅立叶变换36

2.4.1 DFT定义与性质36

2.4.2 快速傅立叶变换39

2.5 数字滤波网络43

2.5.1 用直接型结构实现的数字滤波器43

2.5.2 IIR数字滤波器基本网络结构45

2.5.3 FIR数字滤波器基本网络结构48

2.6 滤波器的实现与分析49

2.6.1 卷积与滤波49

2.6.2 滤波器与传递函数50

2.6.3 filter函数滤波50

2.6.4 filter函数的实现和初始条件选择51

2.6.5 其他滤波函数52

2.6.6 冲激响应55

2.6.7 频率响应56

2.6.8 零极点分析59

3.1.1 滤波器的定义61

3.1 滤波器的基本概念61

专题篇61

第三章 IIR滤波器设计61

3.1.2 滤波器的分类62

3.1.3 IIR滤波器的设计方法62

3.2 典型IIR数字滤波器的设计63

3.2.1 模拟原型滤波器设计63

3.2.2 频率变换68

3.2.3 滤波器离散化73

3.3 IIR滤波器阶数的选择79

3.3.1 Butterworth滤波器阶数选择81

3.3.3 ChebyshevⅡ型滤波器阶数选择82

3.3.2 ChebyshevⅠ型滤波器阶数选择82

3.3.4 椭圆滤波器阶数选择83

3.4 完全滤波器设计83

3.4.1 Butterworth滤波器设计84

3.4.2 ChebyshevⅠ型滤波器设计87

3.4.3 ChebyshevⅡ型滤波器设计90

3.4.4 椭圆滤波器设计92

3.4.5 通用Butterworth滤波器设计95

3.5 直接法设计IIR滤波器97

3.5.1 Yule-Walk法97

3.5.3 线性预测法98

3.5.2 Prony法98

3.5.4 Steiglitz-McBride法99

3.5.5 反向频率设计法101

第四章 FIR滤波器设计103

4.1 线性相位FIR滤波器特性103

4.2 窗函数法104

4.2.1 基本原理104

4.2.2 标准通带滤波器的设计：fir1105

4.2.3 多带FIR滤波器的设计：fir2107

4.3 带过渡带的多带FIR滤波器设计110

4.3.1 基本原理110

4.3.2 基本方式111

4.3.3 权向量114

4.3.4 反对称滤波器／希尔伯特变换器115

4.3.5 微分器116

4.4 约束最小二乘FIR滤波器设计118

4.4.1 基本的低通和高通CLS滤波器设计119

4.4.2 多带CLS滤波器设计119

4.4.3 加权的CLS滤波器设计120

4.5 任意响应滤波器设计122

4.5.1 多带滤波器设计122

4.5.2 降低延迟的滤波器设计124

4.6 FIR滤波器设计实例125

第五章 随机信号处理131

5.1 随机信号处理基础131

5.1.1 定义131

5.1.2 离散随机过程的时域统计描述131

5.1.3 离散随机过程的频域统计描述135

5.1.4 随机序列的生成136

5.2 功率谱估计138

5.2.1 韦尔奇方法(Welch s Method)138

5.2.2 现代谱估计的非参数方法149

5.2.3 现代谱估计的参数方法153

高级篇163

第六章 窗函数163

6.1 基本窗163

6.2 广义余弦窗165

6.3 凯瑟窗166

6.3.1 凯瑟窗介绍166

6.3.2 FIR设计中的凯瑟窗167

6.4 切比雪夫窗168

第七章 参数建模170

7.1 概述170

7.2.1 时域建模的原理171

7.2 基于时域的建模171

7.2.2 线性预测方法(AR模型)173

7.2.3 prony方法(ARMA模型)174

7.2.4 Steiglitz-McBride方法(ARMA模型)175

7.3 基于频域的建模177

第八章 信号变换180

8.1 Chirp Z变换180

8.2 离散余弦变换181

8.3 希尔伯特变换182

8.4 倒谱变换183

8.4.1 复倒谱变换183

8.4.2 实倒谱分析184

8.4.3 复倒谱反变换185

8.5 基于FFT的时频分析186

第九章 交互式的信号处理工具--SPTool187

9.1 简介187

9.2 快速入门187

9.2.1 启动SPTool187

9.2.2 SPTool菜单功能介绍188

9.2.3 导入信号、滤波器与功率谱189

9.2.4 基本操作194

9.2.5 参数选择196

9.3.2 信号浏览器的基本功能197

9.3 信号浏览器197

9.3.1 信号浏览器的打开197

9.3.3 信号的查看201

9.4 滤波器设计器205

9.4.1 滤波器设计器的打开205

9.4.2 滤波器设计器的基本功能206

9.4.3 FIR滤波器的设计215

9.4.4 IIR滤波器的设计217

9.4.5 通过幅值图对滤波器进行重新设计218

9.4.6 滤波器响应图的查看220

9.5.2 滤波器浏览器的基本功能221

9.5 滤波器浏览器221

9.5.1 滤波器浏览器的打开221

9.5.3 滤波器图形的查看224

9.6 频谱浏览器226

9.6.1 Spectrum Viewer的打开227

9.6.2 Spectrum Viewer的基本功能227

9.6.3 频谱密度图的查看230

9.6.4 图形的控制和操作230

9.7 使用实例237

9.7.1 信号的创建、导入以及命名237

9.7.2 滤波器设计238

9.7.3 将滤波器应用于信号滤波中239

9.7.4 信号的查看、演奏以及打印240

9.7.5 信号频谱的比较241

第十章 信号处理工具箱函数详解245

10.1 函数总表245

10.2 波形产生250

10.3 滤波器的分析与实现255

10.4 线性系统变换264

10.5 IIR滤波器设计273

10.5.1 标准模拟／数字滤波器设计函数273

10.5.2 IIR滤波器阶的选择282

10.5.3 模拟原型滤波器设计290

10.5.4 频率转换294

10.5.5 模拟滤波器的离散化300

10.6 FIR滤波器设计302

10.7 随机信号处理317

10.8 窗函数331

10.9 参数建模333

10.10 信号变换340

10.11 其他344

参考文献348