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第1章 MATLAB R2006a基础1

1.1 MATLAB概述1

1.1.1 MATLAB语言简介1

1.1.2 MATLAB的主要功能2

1.1.3 MATLAB R2006a的特色4

1.1.4 MATLAB R2006a的目录结构5

1.2 MATLAB的应用窗口6

1.2.1 MATLAB桌面平台的菜单栏和工具栏6

1.2.2 MATLAB桌面平台的组件窗口17

1.2.3 MATLAB帮助系统的使用29

1.3 MATLAB语言初步30

1.3.1 矩阵30

1.3.2 运算符35

1.3.3 变量38

1.3.4 函数39

1.4 小结41

1.5 习题41

第2章 图形用户界面设计基础42

2.1 句柄图形42

2.1.1 句柄图形对象概述42

2.1.2 图形句柄的获取45

2.1.3 图形句柄的操作46

2.1.4 句柄对象的属性和设置49

2.2 GUI设计技术53

2.2.1 图形属性编辑器53

2.2.2 GUI工具55

2.3 菜单设计56

2.4 控件设计59

2.5 对话框61

2.5.1 专用对话框61

2.5.2 标准对话框68

2.6 小结73

2.7 习题73

第3章 数字信号处理基础74

3.1 数字信号处理概述74

3.2 波形的产生75

3.2.1 周期波形75

3.2.2 特殊波形76

3.2.3 脉冲信号78

3.2.4 扫频信号82

3.3 信号的运算84

3.4 采样率转换87

3.4.1 信号整数倍抽取87

3.4.2 信号整数倍插值88

3.4.3 任意倍数信号重采样89

3.5 离散时间系统91

3.5.1 离散时间系统的概念91

3.5.2 离散时间系统模型92

3.5.3 离散系统模型变换95

3.6 小结106

3.7 习题106

第4章 数字信号变换技术108

4.1 信号变换概述108

4.2 离散傅立叶变换108

4.2.1 傅立叶变换的几种形式109

4.2.2 离散傅立叶级数111

4.2.3 离散傅立叶变换（DFT）112

4.2.4 DFT的性质114

4.2.5 与DFT有关的几个问题118

4.3 快速傅立叶变换（FFT）121

4.3.1 概念121

4.3.2 函数应用123

4.3.3 离散傅立叶逆变换（IFFT）129

4.4 离散余弦变换129

4.4.1 概念129

4.4.2 函数应用130

4.5 Z变换131

4.5.1 Z变换132

4.5.2 Z反变换133

4.5.3 Z变换的特性135

4.5.4 Z变换解差分方程138

4.6 Chirp z变换140

4.6.1 概念140

4.6.2 函数应用141

4.7 Hilbert变换142

4.7.1 概念142

4.7.2 函数应用143

4.8 倒谱变换144

4.8.1 复倒谱分析144

4.8.2 实倒谱分析146

4.9 小结147

4.10 习题147

第5章 窗函数149

5.1 窗函数基本概念149

5.2 基本窗函数150

5.2.1 矩形窗函数150

5.2.2 三角窗函数151

5.2.3 巴特利特窗函数152

5.3 广义余弦窗153

5.3.1 汉宁窗函数154

5.3.2 海明窗函数155

5.3.3 布莱克曼窗函数155

5.4 凯塞窗156

5.5 切比雪夫窗158

5.6 修正的巴特利特——汉宁窗159

5.7 泰勒窗159

5.8 小结160

5.9 习题160

第6章 IIR数字滤波器的设计162

6.1 数字滤波器的基本概念162

6.1.1 滤波器的原理163

6.1.2 滤波器的分类167

6.1.3 数字滤波器的表达方式168

6.2 IIR数字滤波器的结构169

6.2.1 直接Ⅰ型169

6.2.2 直接Ⅱ型170

6.2.3 级联型171

6.2.4 并联型172

6.3 IIR数字滤波器的特性分析172

6.3.1 脉冲响应173

6.3.2 频率响应174

6.3.3 零极点分析178

6.4 模拟低通滤波器的设计179

6.4.1 巴特沃斯低通滤波器的设计180

6.4.2 切比雪夫低通滤波器的设计183

6.4.3 椭圆低通滤波器的设计188

6.5 高通、带通及带阻滤波器的设计191

6.6 IIR数字滤波器的实频率变换196

6.6.1 实频率移位变换196

6.6.2 实低通到实低通的频率移位变换197

6.6.3 实低通到实高通的频率移位变换199

6.6.4 实低通到实带通的频率移位变换200

6.6.5 实低通到实带阻的频率移位变换202

6.6.6 实低通到实多带的频率移位变换203

6.6.7 实低通到实多点的频率移位变换205

6.7 IIR数字滤波器的复频率变换207

6.7.1 复频率移位变换207

6.7.2 实低通到复带通的频率移位变换208

6.7.3 实低通到复带阻的频率移位变换210

6.7.4 实低通到复多带的频率移位变换211

6.7.5 实低通到复多点的频率移位变换213

6.7.6 复带通到复带通的频率移位变换215

6.8 IIR数字滤波器阶数的选择216

6.9 模拟滤波器的离散化221

6.9.1 脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器221

6.9.2 双线性变换法设计IIR数字滤波器224

6.10 MATLAB函数直接设计IIR数字滤波器227

6.11 小结238

6.12 习题238

第7章 FIR数字滤波器的设计240

7.1 FIR数字滤波器的结构240

7.1.1 直接型241

7.1.2 级联型242

7.1.3 线性相位型242

7.1.4 频率取样型244

7.2 FIR数字滤波器的特性分析245

7.2.1 FIR数字滤波器的频率响应245

7.2.2 FIR数字滤波器的零点位置248

7.3 窗函数法设计FIR数字滤波器248

7.3.1 设计原理249

7.3.2 函数应用251

7.4 频率抽样法设计FIR数字滤波器255

7.5 切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器256

7.5.1 设计原理257

7.5.2 函数应用259

7.6 约束最小二乘法设计FIR数字滤波器265

7.6.1 设计原理265

7.6.2 函数应用266

7.7 sgolay函数设计FIR数字滤波器272

7.8 小结274

7.9 习题274

第8章 功率谱估计276

8.1 功率谱估计概述276

8.2 随机信号处理基础277

8.2.1 随机变量分布的特征量277

8.2.2 相关函数估计279

8.2.3 相关系数计算282

8.2.4 相干函数283

8.3 经典功率谱估计方法285

8.3.1 直接法285

8.3.2 间接法288

8.3.3 基于经典谱估计的系统辨识288

8.4 改进的直接法估计290

8.4.1 Bartlett法290

8.4.2 Welch法294

8.5 AR模型功率谱估计297

8.5.1 Yule-Walker法估计299

8.5.2 Burg法估计301

8.5.3 协方差法估计304

8.6 现代谱估计的非参数方法305

8.6.1 MTM（Multitaper）法估计305

8.6.2 MUSIC（Multiple Signal Classification）法估计307

8.6.3 特征向量（AV）法估计309

8.7 小结312

8.8 习题312

第9章 小波分析在信号处理中的应用313

9.1 小波分析概述313

9.2 小波变换313

9.3 常用小波函数简介316

9.3.1 Haar小波317

9.3.2 Daubechies小波318

9.3.3 Biorthogonal小波319

9.3.4 Coieflet小波321

9.3.5 Symlets小波322

9.3.6 Morlet小波323

9.3.7 Mexican Hat小波324

9.3.8 Meyer小波325

9.4 小波滤波器的计算函数326

9.5 小波分析在数字信号处理中的应用338

9.5.1 连续小波分析338

9.5.2 一维离散小波分析340

9.6 基于小波的信号消噪处理和压缩处理353

9.7 小结366

9.8 习题366

第10章 信号处理的图形用户界面工具368

10.1 SPTool工具368

10.1.1 主窗口368

10.1.2 SPTool菜单功能介绍369

10.1.3 数据载入SPTool实例372

10.2 信号浏览器375

10.2.1 信号浏览器的打开375

10.2.2 信号浏览器功能介绍375

10.3 FVTool滤波器浏览器377

10.4 频谱浏览器381

10.4.1 频谱浏览器的打开381

10.4.2 频谱浏览器功能介绍382

10.5 滤波器设计器384

10.5.1 滤波器设计器的打开384

10.5.2 滤波器设计器功能介绍385

10.5.3 IIR滤波器的设计388

10.5.4 FIR滤波器的设计389

10.6 FDATool工具390

10.6.1 FDATool工具的菜单栏391

10.6.2 FDATool工具的工具栏396

10.6.3 FDATool工具的面板397

10.7 小结403

10.8 习题403

参考文献405