MATLAB在数字信号处理中的应用 (2008 年度畅销榜NO.7690 )

本书特色:
·通过工程中的具体实例，将MATLAB的工具应用和数字信号处理的基础知识有机地结合起来，给用户的学习带来了极大的帮助。
·每章最后给出富有针对性、实用性的练习题，便于用户对知识的学习与掌握。
读者对象:
·数字信号处理等相关专业课程的参考教材
·从事数字信号处理领域中的科技工作者
·理工科大学的本科生、研究生
·其他领域的科研人员
本书内容简介：
MATLAB是一种功能强大的数据分析和工程计算高级语言，在工业、电子、信号处理、医学、建筑以及航空等领域有着广泛的应用。本书以最新的MATLAB 6．1版本为对象，从工程实际应用的角度出发，对数字信号处理做了层次清晰、浅显易懂的介绍。
本书从内容上可分为两大部分，基础篇和应用篇。基础篇主要介绍了MATLAB 6．1的入门基础和图形用户界面设计基础；应用篇是本书的重点，详细介绍了MATLAB 6.1关于数字信号处理方面的具体应用，主要包括以下内容：数字信号处理基础、数字信号变换技术、窗函数、IIR数字滤波器的设计、FIR数字滤波器的设计、功率谱估计、小波分析在信号处理中的应用以及信号处理的图形用户界面工具。
本书可作为有关数字信号处理等专业课程的参考教材。主要读者为数字信号处理领域的科技工作者和理工科大学相关专业的本科生、研究生；对其他领域的科研人员也有一定的参考作用。

第1章 MATLAB 6.1基础
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB语言简介
1.1.2 MATLAB的主要功能
1.1.3 MATLAB 6.1的特色
1.2 MATLAB的应用窗口
1.2.1 MATLAB桌面平台的菜单栏和工具栏
1.2.2 MATLAB桌面平台的组件窗口
1.2.3 MATLAB帮助系统的使用
1.3 MATLAB语言初步
1.3.1 矩阵
1.3.2 运算符
1.3.3 变量
1.3.4 函数
1.4 小结
1.5 习题

第2章 图形用户界面设计基础
2.1 句柄图形
2.1.1 图形句柄对象概述
2.1.2 图形句柄的获取
2.1.3 图形句柄的操作
2.1.4 句柄对象的属性和设置
2.2 GUI设计技术
2.2.1 图形属性编辑器
2.2.2 GUI工具介绍
2.3 菜单设计
2.3.1 利用向导设计菜单
2.3.2 利用程序建立菜单
2.4 控件设计
2.4.1 利用向导设计控件
2.4.2 利用程序建立控件
2.5 对话框
2.5.1 专用对话框
2.5.2 标准对话框
2.6 小结
2.7 习题

第3章 数字信号处理基础
3.1 数字信号处理概述
3.2 波形的产生
3.2.1 周期波形
3.2.2 特殊波形
3.2.3 脉冲信号
3.2.4 扫频信号
3.3 信号的运算
3.4 采样率转换
3.4.1 信号整数倍抽取
3.4.2 信号整数倍插值
3.4.3 任意倍数信号重采样
3.5 离散时间系统
3.5.1 离散时间系统的概念
3.5.2 离散时间系统模型
3.5.3 离散系统模型变换
3.6 小结
3.7 习题

第4章 数字信号变换技术
4.1 信号变换概述
4.2 离散傅立叶变换
4.2.1 傅立叶变换的几种形式
4.2.2 离散傅立叶级数
4.2.3 离散傅立叶变换(DFT)
4.2.4 DFT的性质
4.2.5 与DFT有关的几个问题
4.3 快速傅立叶变换(FFT)
4.3.1 概念
4.3.2 函数应用
4.3.3 离散傅立叶逆变换(IFFT)
4.4 离散余弦变换
4.4.1 概念
4.4.2 函数应用
4.5 Z变换
4.5.1 Z变换
4.5.2 Z反变换
4.5.3 Z变换的特性
4.5.4 Z变换解差分方程
4.6 Chirp z变换
4.6.1 概念
4.6.2 函数应用
4.7 Hilbert变换
4.7.1 概念
4.7.2 函数应用
4.8 倒谱变换
4.8.1 复倒谱分析
4.8.2 实倒谱分析
4.9 小结
4.10 习题

第5章 窗函数
5.1 窗函数基本概念
5.2 基本窗函数
5.2.1 矩形窗函数
5.2.2 三角窗函数
5.2.3 巴特利特窗函数
5.3 广义余弦窗
5.3.1 汉宁窗函数
5.3.2 海明窗函数
5.3.3 布莱克曼窗函数
5.4 凯塞窗
5.5 切比雪夫窗
5.6 小结
5.7 习题

第6章 IIR数字滤波器的设计
6.1 数字滤波器的基本概念
6.1.1 滤波器的原理
6.1.2 滤波器的分类
6.1.3 数字滤波器的表达方式
6.2 IIR数字滤波器的结构
6.2.1 直接I型
6.2.2 直接II型
6.2.3 级联型
6.2.4 并联型
6.3 IIR数字滤波器的特性分析
6.3.1 脉冲响应
6.3.2 频率响应
6.3.3 零极点分析
6.4 模拟低通滤波器的设计
6.4.1 巴特沃斯低通滤波器的设计
6.4.2 切比雪夫低通滤波器的设计
6.4.3 椭圆低通滤波器的设计
6.5 高通.带通及带阻滤波器的设计
6.6 IIR数字滤波器阶数的选择
6.7 模拟滤波器的离散化
6.7.1 脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器
6.7.2 双线性变换法设计IIR数字滤波器
6.8 MATLAB函数直接设计IIR数字滤波器
6.9 小结
6.10 习题

第7章 FIR数字滤波器的设计
7.1 FIR数字滤波器的结构
7.1.1 直接型
7.1.2 级联型
7.1.3 线性相位型
7.1.4 频率取样型
7.2 FIR数字滤波器的特性分析
7.2.1 FIR数字滤波器的频率响应
7.2.2 FIR数字滤波器的零点位置
7.3 窗函数法设计FIR数字滤波器
7.3.1 设计原理
7.3.2 函数应用
7.4 频率抽样法设计FIR数字滤波器
7.5 切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器
7.5.1 设计原理
7.5.2 函数应用
7.6 约束最小二乘法设计FIR数字滤波器
7.6.1 设计原理
7.6.2 函数应用
7.7 小结
7.8 习题

第8章 功率谱估计
8.1 功率谱估计概述
8.2 随机信号处理基础
8.2.1 随机变量分布的特征量
8.2.2 相关函数估计
8.2.3 相关系数计算
8.2.4 相干函数
8.3 经典功率谱估计方法
8.3.1 直接法
8.3.2 间接法
8.3.3 基于经典谱估计的系统辨识
8.4 改进的直接法估计
8.4.1 Bartlett法
8.4.2 Welch法
8.5 AR模型功率谱估计
8.5.1 Yule-Walker法估计
8.5.2 Burg法估计
8.5.3 协方差法估计
8.6 现代谱估计的非参数方法
8.6.1 MTM(Multitaper)法估计
8.6.2 MUSIC(Multiple Signal Classification)法估计
8.6.3 特征向量(AV)法估计
8.7 小结
8.8 习题

第9章 小波分析在信号处理中的应用
9.1 小波分析概述
9.2 小波变换
9.3 常用小波函数简介
9.3.1 Haar小波
9.3.2 Daubechies小波
9.3.3 Biorthogonal小波
9.3.4 Coieflet小波
9.3.5 Symlets小波
9.3.6 Morlet小波
9.3.7 Mexican Hat小波
9.3.8 Meyer小波
9.4 小波滤波器的计算函数
9.5 小波分析在数字信号处理中的应用
9.5.1 连续小波分析
9.5.2 一维离散小波分析
9.6 基于小波的信号消噪处理和压缩处理
9.7 小结
9.8 习题

第10章 信号处理的图形用户界面工具
10.1 SPTool工具
10.1.1 主窗口
10.1.2 SPTool菜单功能介绍
10.1.3 数据载入SPTool实例
10.2 信号浏览器
10.2.1 信号浏览器的打开
10.2.2 信号浏览器功能介绍
10.3 滤波器浏览器
10.3.1 滤波器浏览器的打开
10.3.2 滤波器浏览器功能介绍
10.4 频谱浏览器
10.4.1 频谱浏览器的打开
10.4.2 频谱浏览器功能介绍
10.5 滤波器设计器
10.5.1 滤波器设计器的打开
10.5.2 滤波器设计器功能介绍
10.5.3 IIR滤波器的设计
10.5.4 FIR滤波器的设计
10.6 FDAToo1工具
10.6.1 FDATool工具的菜单栏
10.6.2 FDATool工具的工具栏
10.6.3 FDATool工具的面板
10.7 小结
10.8 习题

参考文献

MATLAB是Math Works公司于1982年推出的一种功能强大.效率高.交互性好的数值计算和可视化计算机高级语言, 它将数值分析.矩阵运算.信号处理和图形显示有机地融合为一体, 形成了一个极其方便.用户界面友好的操作环境.随着其自身版本的不断提高, MATLAB的功能越来越强大, 应用范围也越来越广, 如广泛应用于数字信号处理.数字图像处理.仿真.自动控制.小波分析.神经网络等领域. 本书主要介绍了MATLAB 6.1在数字信号处理领域中的基本原理和应用.随着计算机技术和信息科学的飞速发展, 数字信号处理已经逐渐发展成为一门独立的学科并成为信息科学的重要组成部分, 在语音处理.图像处理.雷达.航空航天.地质勘探.通信.生物医学工程等众多领域得到了广泛的应用.MATLAB语言更是在数字信号处理方面具有得天独厚的优势.本书将MATLAB的工具应用和数字信号处理的基础知识有机地结合起来, 在简要阐明函数原理和算法的基础上, 给出了详细的函数使用说明, 再通过具体的工程实例, 进一步加深了用户对该函数的应用方法及技巧的认识.而且, 每章的最后不但给出了本章的全部知识小结, 还给出了一些富有针对性.实用性的练习题, 更加适合于用户对知识的学习和掌握.本书结构合理.层次清晰.说理透彻.浅显易懂.相信用户通过本书的学习, 定能够在数字信号处理领域驾轻就熟, 得心应手. 本书在内容上可分为两大部分, 基础篇和应用篇.基础篇为两章, 第1章简要介绍了MATLAB 6.1的入门基础, 包括MATLAB 6.1的历史发展.主要功能和MATLAB 6.1的新特色, 还有MATLAB 6.1的应用初步基础知识.第2章则对图形用户界面的设计基础做了详细说明, 主要包括句柄图形.GUI技术.菜单设计.控件设计以及对话框设计等技术.应用篇是本书的重点, 共为8章：第3章简单介绍了数字信号处理的一些基础知识, 如波形产生.信号运算和系统的结构等, 第4章给出了数字信号变换技术的详细内容, 有离散傅立叶变换.快速傅立叶变换(FFT).离散余弦变换.Z变换.Chirp z变换.Hilbert变换以及倒谱变换等重要变换, 第5章简单说明了有关窗函数的知识, 第6章和第7章分别详细阐述了IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的设计方法和技巧, 第8章提供了数字信号处理中有关功率谱估计的内容, 第9章概括性地介绍了有关信号处理中小波分析应用的一些基础知识, 例如常用小波函数.小波滤波器的简介以及小波消噪和压缩等应用, 第10章对信号处理中主要的图形用户界面工具--SPTool工具以及FDATool工具进行了介绍. 本书主要由薛年喜编写.另外参加本书编写的人员还有尹建民.冯东梅.李磊等, 参加素材整理及录入工作的人员有张勇.郭亮.董涛.李兴.马志国.苏琴.宋威.卢明.李浩.夏乾.张碧.崔理军.王同秉.罗虎.张信.鲁港.柳平.隋键.董令冬.李廷.杜群.汪海.谢理.魏清.何新.祝岩.楚聪.吴丽丽.郭欣等, 在此一并表示感谢! 数字信号处理是一门博大精深的学科, 涉及的知识面非常广, 而且MATLAB本身也是一种综合性强的交互式面向对象的语言, 也涉及了众多的知识.由于作者学识水平有限, 再加上时间紧张, 本书疏漏之处在所难免, 望广大读者批评指正.