MATLAB信號處理詳解

基礎(chǔ)篇                   
                   
 第一章　MATLAB基本知識(shí)　1                   
 1.1　簡介　1                   
 1.2　MATLAB快速入門　1                   
 1.2.1　啟動(dòng)MATLAB　1                   
 1.2.2　MATLAB命令窗口與基本的矩陣操作　2                   
 1.2.3　命令行編輯器　4                   
 1.2.4　MATLAB幫助系統(tǒng)　4                   
 1.2.5　MATLAB的搜索路徑　5                   
 1.2.6　MATLAB圖形系統(tǒng)　6                   
                   
 第二章　數(shù)字信號處理與MATLAB信號處理基礎(chǔ)　8                   
 2.1　離散時(shí)間信號　8                   
 2.1.1　信號表示　8                   
 2.1.2　波形發(fā)生器　9                   
 2.1.3　序列的操作　14                   
 2.2　離散時(shí)間系統(tǒng)　16                   
 2.2.1　線性時(shí)不變系統(tǒng)　16                   
 2.2.2　離散線性系統(tǒng)模型　19                   
 2.3　Z變換　28                   
 2.3.1　Z變換定義　28                   
 2.3.2　Z變換性質(zhì)　28                   
 2.3.3　Z反變換　30                   
 2.3.4　Z域系統(tǒng)表示　32                   
 2.3.5　差分方程求解　34                   
 2.4　離散傅立葉變換　36                   
 2.4.1　DFT定義與性質(zhì)　36                   
 2.4.2　快速傅立葉變換　39                   
 2.5　數(shù)字濾波網(wǎng)絡(luò)　43                   
 2.5.1　用直接型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字濾波器　43                   
 2.5.2　IIR數(shù)字濾波器基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　45                   
 2.5.3　FIR數(shù)字濾波器基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　48                   
 2.6　濾波器的實(shí)現(xiàn)與分析　49                   
 2.6.1　卷積與濾波　49                   
 2.6.2　濾波器與傳遞函數(shù)　50                   
 2.6.3　filter函數(shù)濾波　50                   
 2.6.4　filter函數(shù)的實(shí)現(xiàn)和初始條件選擇　51                   
 2.6.5　其他濾波函數(shù)　52                   
 2.6.6　沖激響應(yīng)　55                   
 2.6.7　頻率響應(yīng)　56                   
 2.6.8　零極點(diǎn)分析　59                   
                   
 專題篇                   
                   
 第三章　IIR濾波器設(shè)計(jì)　61                   
 3.1　濾波器的基本概念　61                   
 3.1.1　濾波器的定義　61                   
 3.1.2　濾波器的分類　62                   
 3.1.3　IIR濾波器的設(shè)計(jì)方法　62                   
 3.2　典型IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)　63                   
 3.2.1　模擬原型濾波器設(shè)計(jì)　63                   
 3.2.2　頻率變換　68                   
 3.2.3　濾波器離散化　73                   
 3.3　IIR濾波器階數(shù)的選擇　79                   
 3.3.1　Butterworth濾波器階數(shù)選擇　81                   
 3.3.2　Chebyshev I型濾波器階數(shù)選擇　82                   
 3.3.3　Chebyshev II型濾波器階數(shù)選擇　82                   
 3.3.4　橢圓濾波器階數(shù)選擇　83                   
 3.4　完全濾波器設(shè)計(jì)　83                   
 3.4.1　Butterworth濾波器設(shè)計(jì)　84                   
 3.4.2　Chebyshev I型濾波器設(shè)計(jì)　87                   
 3.4.3　Chebyshev II型濾波器設(shè)計(jì)　90                   
 3.4.4　橢圓濾波器設(shè)計(jì)　92                   
 3.4.5　通用Butterworth濾波器設(shè)計(jì)　95                   
 3.5　直接法設(shè)計(jì)IIR濾波器　97                   
 3.5.1　Yule-Walk法　97                   
 3.5.2　Prony法　98                   
 3.5.3　線性預(yù)測法　98                   
 3.5.4　Steiglitz-McBride法　99                   
 3.5.5　反向頻率設(shè)計(jì)法　101                   
                   
 第四章　FIR濾波器設(shè)計(jì)　103                   
 4.1　線性相位FIR濾波器特性　103                   
 4.2　窗函數(shù)法　104                   
 4.2.1　基本原理　104                   
 4.2.2　標(biāo)準(zhǔn)通帶濾波器的設(shè)計(jì)：fir1　105                   
 4.2.3　多帶FIR濾波器的設(shè)計(jì)：fir2　107                   
 4.3　帶過渡帶的多帶FIR濾波器設(shè)計(jì)　110                   
 4.3.1　基本原理　110                   
 4.3.2　基本方式　111                   
 4.3.3　權(quán)向量　114                   
 4.3.4　反對稱濾波器/希爾伯特變換器　115                   
 4.3.5　微分器　116                   
 4.4　約束最小二乘FIR濾波器設(shè)計(jì)　118                   
 4.4.1　基本的低通和高通CLS濾波器設(shè)計(jì)　119                   
 4.4.2　多帶CLS濾波器設(shè)計(jì)　119                   
 4.4.3　加權(quán)的CLS濾波器設(shè)計(jì)　120                   
 4.5　任意響應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)　122                   
 4.5.1　多帶濾波器設(shè)計(jì)　122                   
 4.5.2　降低延遲的濾波器設(shè)計(jì)　124                   
 4.6　FIR濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例　125                   
                   
 第五章　隨機(jī)信號處理　131                   
 5.1　隨機(jī)信號處理基礎(chǔ)　131                   
 5.1.1　定義　131                   
 5.1.2　離散隨機(jī)過程的時(shí)域統(tǒng)計(jì)描述　131                   
 5.1.3　離散隨機(jī)過程的頻域統(tǒng)計(jì)描述　135                   
 5.1.4　隨機(jī)序列的生成　136                   
 5.2　功率譜估計(jì)　138                   
 5.2.1　韋爾奇方法(Welch's Method)　138                   
 5.2.2　現(xiàn)代譜估計(jì)的非參數(shù)方法　149                   
 5.2.3　現(xiàn)代譜估計(jì)的參數(shù)方法　153                   
                   
 高級篇                   
                   
 第六章　窗函數(shù)　163                   
 6.1　基本窗　163                   
 6.2　廣義余弦窗　165                   
 6.3　凱瑟窗　166                   
 6.3.1　凱瑟窗介紹　166                   
 6.3.2　FIR設(shè)計(jì)中的凱瑟窗　167                   
 6.4　切比雪夫窗　168                   
                   
 第七章　參數(shù)建模　170                   
 7.1　概述　170                   
 7.2　基于時(shí)域的建?！?71                   
 7.2.1　時(shí)域建模的原理　171                   
 7.2.2　線性預(yù)測方法(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　基于頻域的建模　177                   
                   
 第八章　信號變換　180                   
 8.1　Chirp Z變換　180                   
 8.2　離散余弦變換　181                   
 8.3　希爾伯特變換　182                   
 8.4　倒譜變換　183                   
 8.4.1　復(fù)倒譜變換　183                   
 8.4.2　實(shí)倒譜分析　184                   
 8.4.3　復(fù)倒譜反變換　185                   
 8.5　基于FFT的時(shí)頻分析　186                   
                   
 第九章　交互式的信號處理工具——SPTool　187                   
 9.1　簡介　187                   
 9.2　快速入門　187                   
 9.2.1　啟動(dòng)SPTool　187                   
 9.2.2　SPTool菜單功能介紹　188                   
 9.2.3　導(dǎo)入信號. 濾波器與功率譜　189                   
 9.2.4　基本操作　194                   
 9.2.5　參數(shù)選擇　196                   
 9.3　信號瀏覽器　197                   
 9.3.1　信號瀏覽器的打開　197                   
 9.3.2　信號瀏覽器的基本功能　197                   
 9.3.3　信號的查看　201                   
 9.4　濾波器設(shè)計(jì)器　205                   
 9.4.1　濾波器設(shè)計(jì)器的打開　205                   
 9.4.2　濾波器設(shè)計(jì)器的基本功能　206                   
 9.4.3　FIR濾波器的設(shè)計(jì)　215                   
 9.4.4　IIR濾波器的設(shè)計(jì)　217                   
 9.4.5　通過幅值圖對濾波器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)　218                   
 9.4.6　濾波器響應(yīng)圖的查看　220                   
 9.5　濾波器瀏覽器　221                   
 9.5.1　濾波器瀏覽器的打開　221                   
 9.5.2　濾波器瀏覽器的基本功能　221                   
 9.5.3　濾波器圖形的查看　224                   
 9.6　頻譜瀏覽器　226                   
 9.6.1　Spectrum Viewer的打開　227                   
 9.6.2　Spectrum Viewer的基本功能　227                   
 9.6.3　頻譜密度圖的查看　230                   
 9.6.4　圖形的控制和操作　230                   
 9.7　使用實(shí)例　237                   
 9.7.1　信號的創(chuàng)建. 導(dǎo)入以及命名　237                   
 9.7.2　濾波器設(shè)計(jì)　238                   
 9.7.3　將濾波器應(yīng)用于信號濾波中　239                   
 9.7.4　信號的查看. 演奏以及打印　240                   
 9.7.5　信號頻譜的比較　241                   
                   
 第十章　信號處理工具箱函數(shù)詳解　245                   
 10.1　函數(shù)總表　245                   
 10.2　波形產(chǎn)生　250                   
 10.3　濾波器的分析與實(shí)現(xiàn)　255                   
 10.4　線性系統(tǒng)變換　264                   
 10.5　IIR濾波器設(shè)計(jì)　273                   
 10.5.1　標(biāo)準(zhǔn)模擬/數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)　273                   
 10.5.2　IIR濾波器階的選擇　282                   
 10.5.3　模擬原型濾波器設(shè)計(jì)　290                   
 10.5.4　頻率轉(zhuǎn)換　294                   
 10.5.5　模擬濾波器的離散化　300                   
 10.6　FIR濾波器設(shè)計(jì)　302                   
 10.7　隨機(jī)信號處理　317                   
 10.8　窗函數(shù)　331                   
 10.9　參數(shù)建?！?33                   
 10.10　信號變換　340                   
 10.11　其他　344                   
                   
 參考文獻(xiàn)　348