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數字信號處理(MATLAB版) 版權信息
- ISBN：9787560644202
- 條形碼：9787560644202 ; 978-7-5606-4420-2
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
數字信號處理(MATLAB版) 本書特色
本書主要介紹數字信號處理的基本原理和應用，注重使用MATLAB的方法進行闡述、計算和仿真。本書的定位是介紹、研究“用數字方法處理信號，用MATLAB工具解決問題”的技術，著重于突出基礎性、系統性、實用性和先進性，除了數字信號處理教材必須有的FFT、數字濾波器等內容外，還增加了用數字方法處理模擬信號的內容。本書注重理論與實踐的結合以及知識運用能力與創新意識的培養，適用于高等學校本科通信與電子信息類專業。
數字信號處理(MATLAB版) 內容簡介
本書的定位是介紹、研究“用數字方法處理信號, 用MATLAB工具解決問題”的技術, 著重于突出基礎性、系統性、實用性和先進性, 除了數字信號處理教材必須有的FFT、數字濾波器等內容外, 還增加了用數字方法處理模擬信號的內容。
數字信號處理(MATLAB版) 目錄
第1章 離散時間信號 1
1.1 數字信號處理緒論 1
1.1.1 數字信號處理理論和技術的發展 1
1.1.2 數字信號處理技術的應用 3
1.1.3 數字信號處理系統的組成 3
1.1.4 數字信號處理的主要特點 4
1.1.5 數字信號處理的實現 5
1.2 離散時間信號 5
1.2.1 信號的描述與分類 5
1.2.2 序列 7
1.2.3 離散信號的能量與功率 9
1.2.4 基本的離散信號 10
1.3 序列的運算與變換 15
1.4 連續信號的采樣 22
1.4.1 信號的采樣 22
1.4.2 理想采樣 23
1.4.3 理想采樣信號的頻譜 24
1.4.4 時域采樣與Nyquist采樣定理 25
1.4.5 信號恢復與理想低通濾波器 26
1.4.6 采樣信號的量化與編碼 28
練習與思考 29
第2章 離散時間系統的分析 31
2.1 離散時間系統 31
2.1.1 線性系統 31
2.1.2 時不變性 32
2.1.3 線性時不變系統 33
2.1.4 因果穩定系統（物理可實現系統） 33
2.1.5 線性時不變系統的分析方法 34
2.2 線性離散卷積 34
2.2.1 線性離散卷積的定義 34
2.2.2 線性離散卷積的運算規律與性質
35
2.2.3 離散序列卷積的圖解法 36
2.2.4 離散序列卷積的解析法 37
2.2.5 使用conv()函數計算序列卷積 38
2.3 差分方程 38
2.3.1 差分方程的建立 39
2.3.2 差分方程的經典解法 40
2.3.3 差分方程的迭代解法 42
2.3.4 離散系統的沖激響應和階躍響應 44
練習與思考 46
第3章 Z變換 48
3.1 Z變換的定義與收斂域 48
3.1.1 Z變換的定義 48
3.1.2 Z變換的收斂域 48
3.2 Z逆變換 51
3.2.1 留數法（圍線積分法） 52
3.2.2 部分分式法 53
3.2.3 冪級數展開法（長除法） 54
3.3 MATLAB求Z變換 55
3.3.1 求Z變換 55
3.3.2 求Z逆變換 57
3.3.3 留數法、部分分式法求Z逆變換
57
3.3.4 求函數零、極點 58
3.4 Z變換的性質 59
3.5 離散系統函數 62
3.5.1 差分方程的z域解法 62
3.5.2 離散系統函數的定義 64
3.5.3 系統函數與差分方程的關系 64
3.6 離散系統函數的零極點 65
3.6.1 離散系統函數的零極點 65
3.6.2 零極點分布與系統的時域特性 67
3.6.3 系統的穩定性分析 68
3.6.4 零極點分布與離散系統的頻率響應
69
3.7 FIR系統與IIR系統 72
3.7.1 FIR系統 73
3.7.2 IIR系統 73
練習與思考 73
第4章 離散信號的頻域分析 76
4.1 各種傅立葉變換 76
4.1.1 連續信號的頻譜分析與傅立葉變換
76
4.1.2 離散信號的頻譜分析與傅立葉變換
77
4.1.3 各種傅立葉變換的分析 79
4.1.4 計算機進行信號處理中的問題 81
4.2 離散傅立葉級數DFS與周期卷積 81
4.2.1 旋轉因子 81
4.2.2 復指數序列的性質、旋轉因子的特點
82
4.2.3 DFS的性質 82
4.2.4 離散周期信號的頻譜 83
4.2.5 用MATLAB計算DFS 85
4.2.6 周期卷積 86
4.3 離散傅立葉變換DFT 89
4.3.1 DFT和DFS 89
4.3.2 周期序列的主值序列、DFT的定義
92
4.3.3 DFT的特點 93
4.3.4 DFT的實現 94
4.3.5 DFT的性質 95
4.3.6 DFT的物理意義及DFT與其他變
換之間的關系 98
4.4 循環移位與循環卷積 100
4.4.1 循環移位 100
4.4.2 循環卷積 100
4.4.3 循環卷積的計算 101
4.5 離散傅立葉變換的共軛對稱性 105
4.5.1 共軛對稱序列、共軛反對稱序列
105
4.5.2 離散傅立葉變換的對稱性質 106
4.5.3 DFT的共軛對稱性 108
4.5.4 實序列的共軛對稱性 111
練習與思考 111
第5章 快速傅立葉變換（FFT） 115
5.1 引入FFT的概念 115
5.1.1 各種離散傅立葉變換總結 115
5.1.2 FFT是DFT的快速算法 116
5.2 FFT的基2算法 117
5.2.1 減少運算量的分析 117
5.2.2 FFT“基2”-時間抽選算法 117
5.2.3 DIT-FFT算法與直接計算DFT
運算量的比較 119
5.2.4 DIT-FFT的運算規律 120
5.2.5 DIT-IFFT的運算規律 121
5.2.6 頻率抽選法 122
5.3 MATLAB實現FFT的有關常用函數
122
5.3.1 fft(x)和ifft(X) 122
5.3.2 fftshift()和ifftshift() 124
5.4 用FFT計算卷積 125
5.4.1 三種卷積的比較 125
5.4.2 用FFT計算圓周卷積和周期卷積
126
5.4.3 用FFT計算線性卷積 127
練習與思考 133
第6章 FFT在確定性信號譜分析中的應用
135
6.1 數字頻譜分析的原理和方法 135
6.1.1 FFT應用于頻譜分析的思路 135
6.1.2 吉布斯現象 137
6.1.3 DFT參數的選擇 139
6.1.4 用FFT進行譜分析的誤差及其解
決方案 142
6.1.5 離散譜的性質 146
6.2 離散信號的頻譜分析 147
6.2.1 離散周期信號的頻譜分析和
信號合成 147
6.2.2 離散非周期信號的頻譜分析和信號合成 151
6.3 連續非周期信號的頻譜分析 153
6.3.1 連續非周期信號的頻譜分析 153
6.3.2 有限長非周期信號的頻譜分析 154
6.3.3 時域與頻域均為無限長的非周期
信號頻譜分析 154
6.4 連續周期信號的頻譜分析 156
6.4.1 連續周期信號的傅立葉變換 157
6.4.2 連續周期信號具有有限寬度的頻譜
157
6.4.3 連續周期信號具有無限寬度的頻譜
160
練習與思考 162
第7章 數字濾波器 164
7.1 數字濾波器的基本概念 164
7.1.1 數字濾波器概述 164
7.1.2 濾波器的技術指標 168
7.1.3 FIR與IIR數字濾波器 171
7.1.4 數字濾波器的設計方法 173
7.2 數字濾波器的網絡結構 174
7.2.1 數字濾波器的結構 174
7.2.2 用信號流圖表示數字濾波器的網絡
結構 175
7.2.3 信號流圖的繪制 177
7.2.4 信號流圖與系統函數 180
7.2.5 Masson公式 180
7.3 IIR濾波器的結構 183
7.3.1 直接型IIR濾波器 183
7.3.2 級聯（串聯）型IIR濾波器 186
7.3.3 并聯型IIR濾波器 187
7.3.4 結構之間的轉換 189
7.4 FIR數字濾波器的網絡結構 193
7.4.1 直接型 193
7.4.2 級聯型 193
7.4.3 頻率抽樣型 194
7.4.4 線性相位型的網絡結構 197
7.5 幾種特殊的濾波器 198
7.5.1 全通濾波器 198
7.5.2 *小相位系統 199
7.5.3 梳狀濾波器 202
練習與思考 203
第8章 IIR數字濾波器的設計 204
8.1 IIR濾波器的設計方法 204
8.1.1 IIR數字濾波器的典型設計法 204
8.1.2 直接法設計IIR數字濾波器 206
8.2 設計模擬低通濾波器原型 206
8.2.1 設計模擬低通濾波器原型的
一般方法 206
8.2.2 Butterworth模擬低通濾波器 207
8.2.3 Chebyshev低通濾波器 211
8.2.4 橢圓低通濾波器 215
8.3 模擬低通濾波器原型轉換為實際
模擬濾波器 215
8.3.1 模擬低通原型到實際模擬低通的
頻率變換 216
8.3.2 模擬低通原型到實際模擬高通的
頻率變換 219
8.3.3 模擬低通原型濾波器到模擬帶通
濾波器的頻率變換 221
8.3.4 模擬低通原型濾波器到模擬帶阻
濾波器的頻率變換 223
8.4 模擬濾波器轉換為數字濾波器 225
8.4.1 脈沖響應不變法 226
8.4.2 雙線性變換法 231
8.5 MATLAB應用于IIR數字濾波器的
典型設計法 233
8.5.1 MATLAB的典型設計法步驟 233
8.5.2 Butterworth數字濾波器的典型
設計法 234
8.5.3 Chebyshev、Elliptic數字濾波器的
典型設計法 238
8.6 直接設計法設計數字濾波器 241
8.6.1 直接設計Butterworth數字低通
濾波器 241
8.6.2 直接設計Chebyshev型低通數字
濾波器 247
8.6.3 直接設計Chebyshev型高通、帶通
和帶阻數字濾波器 247
練習與思考 248
第9章 FIR濾波器的設計方法 250
9.1 FIR濾波器簡介 250
9.1.1 線性相位FIR濾波器的特點 250
9.1.2 **類線性相位條件 252
9.1.3 第二類線性相位條件 255
9.2 窗函數設計法 259
9.2.1 窗函數設計法的基本思路 259
9.2.2 矩形窗與吉布斯（Gibbs）現象 262
9.2.3 窗函數設計工具 265
9.2.4 常用窗函數 267
9.2.5 fir1()函數與窗函數設計法 274
9.2.6 FIR高通、帶通、帶阻濾波器的設計
277
9.3 FIR濾波器的頻率抽樣設計法 280
9.3.1 頻率抽樣設計法的思路 280
9.3.2 H（k）的約束條件 281
9.3.3 逼近誤差及改進措施 283
9.3.4 fir2()函數與頻率抽樣設計法 286
9.3.5 濾波器性能的改進 287
練習與思考 287
第10章 數字濾波器的優化設計和工具
設計法 290
10.1 數字濾波器的優化設計方法 290
10.1.1 數字濾波器的優化設計方法 290
10.1.2 *小均方誤差準則 291
10.1.3 *大誤差*小化準則 291
10.2 FIR濾波器的優化設計 291
10.2.1 等波紋逼近法與雷米茲(Remez)
交替算法 291
10.2.2 使用firpm()和firpmord()函數
優化設計FIR濾波器 293
10.2.3 多帶濾波器的設計 296
10.3 IIR濾波器的優化設計 297
10.3.1 使用yulewalk（）函數優化設計IIR
濾波器 297
10.3.2 普羅尼（Prony）算法 298
10.4 使用FDATool設計數字濾波器 300
10.4.1 FDATool簡介 300
10.4.2 帶通濾波器的設計 302
10.4.3 濾波器設計結果的保存與輸出
303
練習與思考 305
附錄1 常用函數的拉氏變換和
Z變換表 306
附錄2 傅立葉變換的性質 307
附錄3 MATLAB常用算術函數 309
附錄4 巴特沃斯歸一化低通濾波器
參數 311
參考答案 312
參考文獻 344
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