《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》以MATLAB 2020為基礎(chǔ)講解信號處理的各種方法和技巧,是一套有助于相關(guān)專業(yè)學(xué)生與零基礎(chǔ)讀者靈活掌握相關(guān)知識的教學(xué)指南。
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》共13章,主要內(nèi)容包括MATLAB 信號處理基礎(chǔ)、信號分析基礎(chǔ)、二維圖形繪制、傅里葉變換與譜分析、脈沖信號分析、信號變換與分析、濾波器分類、濾波器分析、經(jīng)典功率譜估計(jì)、頻譜測量、小波分析工具箱、語音信號處理以及信號平滑與去噪。本書覆蓋信號處理的各個(gè)方面,實(shí)例豐富而典型,指導(dǎo)讀者有的放矢地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》既可作為MATLAB初學(xué)者的入門用書,也可作為工程技術(shù)人員、本科生和研究生的學(xué)習(xí)用書。
適讀人群 :相關(guān)行業(yè)技術(shù)人員;高校相關(guān)專業(yè)師生
實(shí)例專業(yè):書中實(shí)例均為真實(shí)的信號處理項(xiàng)目案例,保證讀者能夠同時(shí)學(xué)好知識點(diǎn)和實(shí)操技能。
資源豐富:全書包含220個(gè)案例+超過310分鐘的視頻講解+全部案例程序源代碼,讀者掃描案例旁邊的二維碼即可觀看,也可按照封底提示自行下載觀看。
MATLAB是美國MathWorks公司出品的一款優(yōu)秀的數(shù)學(xué)計(jì)算軟件,其強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)可視化能力令人震撼。經(jīng)過多年的發(fā)展,MATLAB功能日趨完善。MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為多種學(xué)科必不可少的計(jì)算工具,成為自動(dòng)控制、應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計(jì)算科學(xué)等專業(yè)本科生與研究生必須掌握的基本技能。
為了幫助零基礎(chǔ)讀者快速掌握MATLAB信號處理的方法,本書從基礎(chǔ)著手,對MATLAB的基本函數(shù)功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹,同時(shí)根據(jù)不同學(xué)科讀者的需求,對MATLAB在信號處理領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
MATLAB本身是一個(gè)極為豐富的資源庫。因此,對大多數(shù)用戶來說,一定有部分MATLAB內(nèi)容看起來是“透明”的,即用戶能明白其全部細(xì)節(jié);另有些內(nèi)容表現(xiàn)為“灰色”,即用戶雖明白其原理但是對于具體的執(zhí)行細(xì)節(jié)不能完全掌握;還有些內(nèi)容則“全黑”,即用戶對它們一無所知。本書僅涉及MATLAB在信號處理方面應(yīng)用的一小部分。本書所有實(shí)例均已在計(jì)算機(jī)上經(jīng)過了驗(yàn)證。
一、本書特色
MATLAB書籍浩如煙海,讀者要挑選一本自己中意的書反而很困難,真是“亂花漸欲迷人眼”。那么,《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》為什么能夠在您“眾里尋他千百度”之際,于“燈火闌珊”中讓您“驀然回首”呢?那是因?yàn)楸緯幸韵?大特色。
作者權(quán)威
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》由著名CAD/CAM/CAE圖書出版專家胡仁喜博士指導(dǎo),大學(xué)資深專家教授團(tuán)隊(duì)執(zhí)筆編寫。本書是作者總結(jié)多年的設(shè)計(jì)以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的心得體會(huì),力求全面細(xì)致地展現(xiàn)出MATLAB在信號處理應(yīng)用領(lǐng)域的各種功能和使用方法。
實(shí)例專業(yè)
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》中的很多實(shí)例本身就是信號處理工程項(xiàng)目案例,經(jīng)過作者精心提煉和改編。不僅保證了讀者能夠?qū)W好知識點(diǎn),還能幫助讀者掌握實(shí)際的操作技能。
提升技能
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》從全面提升MATLAB信號處理能力的角度出發(fā),結(jié)合大量的案例來講解如何利用MATLAB進(jìn)行信號處理,真正讓讀者懂得計(jì)算機(jī)輔助信號處理的方法和技巧。
內(nèi)容全面
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》共13章,分別介紹了MATLAB 信號處理基礎(chǔ)、信號分析基礎(chǔ)、二維圖形繪制、傅里葉變換與譜分析、脈沖信號分析、信號變換與分析、濾波器分類、濾波器分析、 經(jīng)典功率譜估計(jì)、頻譜測量、小波分析工具箱、語音信號處理以及信號平滑與去噪等內(nèi)容。
知行合一
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》提供了使用MATLAB解決信號處理問題的實(shí)踐性指導(dǎo),它基于MATLAB R2020a版,內(nèi)容由淺入深,特別是本書對每一條命令的使用格式都做了詳細(xì)的說明,并為用戶提供了大量的例題以說明其用法,對于初學(xué)者自學(xué)是很有幫助的,該書也可作為科技工作者的信號處理工具書。
二、電子資料使用說明
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》隨書附贈(zèng)了電子資料包。包含全書講解實(shí)例和練習(xí)實(shí)例的源文件素材,并制作了全程實(shí)例動(dòng)畫同步AVI文件。為了增強(qiáng)教學(xué)的效果,更進(jìn)一步方便讀者的學(xué)習(xí),作者對實(shí)例動(dòng)畫進(jìn)行了配音講解,讀者可以在書中直接掃碼觀看教學(xué)視頻。
三、致謝
《MATLAB 2020 信號處理從入門到精通》主要由汕頭大學(xué)的李兵老師和石家莊三維書屋文化傳播有限公司的閆聰聰老師編寫,此外,胡仁喜、孟培、盧園、李亞莉、甘勤濤、井曉翠、張俊生、解江坤、劉昌麗、康士廷、張亭、萬金環(huán)、韓哲、楊雪靜、王敏、王瑋、王艷池、王培合、王義發(fā)、王玉秋等參與了部分章節(jié)的內(nèi)容整理,在此對他們的付出表示感謝。
讀者在學(xué)習(xí)過程中,若有疑問,請登錄wwwsjzswswcom 或聯(lián)系714491436@qqcom。歡迎加入三維書屋MATLAB圖書學(xué)習(xí)交流群(QQ:656116380)交流探討。也可以登錄本QQ交流群或關(guān)注機(jī)械工業(yè)出版社計(jì)算機(jī)分社官方微信訂閱號——IT有得聊(詳見封底)索取本書配套資源(包含全書所有實(shí)例的源文件)。
前 言
第1章 MATLAB 信號處理基礎(chǔ)
11 MATLAB命令的組成
111 基本符號
112 功能符號
113 常用指令
12 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
121 變量
122 向量
123 矩陣
13 繪圖命令
第2章 信號分析基礎(chǔ)
21 信號處理
22 基本信號
221 正弦波
222 方波
223 三角波
224 指數(shù)波
225 斜坡信號
226 插值信號
227 信號噪聲
23 非周期性信號
231 隨機(jī)信號
232 Sinc信號
233 Chirp信號
234 狄利克雷函數(shù)
235 非周期方波信號
236 非周期三角波信號
第3章 二維圖形繪制
31 二維曲線的繪制
311 figure命令繪制二維圖形
312 多圖形顯示
32 圖形屬性設(shè)置
321 圖形放大與縮小
322 顏色控制
323 坐標(biāo)系的調(diào)整
33 圖形注釋
331 注釋圖形標(biāo)題及軸名稱
332 圖形標(biāo)注
333 圖例標(biāo)注
第4章 傅里葉變換與譜分析
41 傅里葉變換
411 傅里葉變換的定義
412 快速傅里葉變換
413 DFT變換矩陣
414 復(fù)倒譜分析
415 傅里葉同步壓縮變換
416 二階Goertzel算法的離散傅里葉變換
42 短時(shí)傅里葉變換
421 短時(shí)傅里葉變換與譜分析
422 短時(shí)傅里葉變換譜圖
43 頻譜估計(jì)
431 信號頻譜類型
432 信號特征參數(shù)
433 幅值頻譜
434 相位頻譜
435 信號頻譜
436 功率譜定義
437 能量譜
438 功率譜密度
第5章 脈沖信號分析
51 脈沖信號
511 脈沖信號序列發(fā)生器
512 脈沖波
513 理想脈沖序列
514 單位脈沖序列
515 高斯調(diào)制正弦射頻脈沖信號
516 高斯單脈沖信號
52 窗函數(shù)
521 窗函數(shù)類型
522 可視化工具窗口
53 信號調(diào)頻
54 信號條形圖
第6章 信號變換與分析
61 Z變換
611 Z變換的定義
612 信號Z變換
62 離散余弦變換(DCT)
621 離散余弦變換的定義
622 離散余弦變換函數(shù)
63 Hilbert變換
631 Hilbert變換的定義
632 Hilbert變換函數(shù)
633 希爾伯特黃變換函數(shù)
634 信號包絡(luò)
635 估計(jì)瞬時(shí)頻率
636 快速Walsh-Hadamard變換
64 相關(guān)性分析
641 自相關(guān)和互相關(guān)定義
642 相關(guān)系數(shù)
643 自相關(guān)分析
644 互相關(guān)分析
65 偽譜估計(jì)
651 特征向量法估計(jì)偽譜
652 MUSIC算法估計(jì)偽譜
第7章 濾波器分類
71 數(shù)字濾波器
711 濾波器分類
712 數(shù)字濾波器的發(fā)展及其現(xiàn)狀
713 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法
714 FIR濾波器的結(jié)構(gòu)
72 濾波器濾波
721 濾波器設(shè)計(jì)方法
722 數(shù)字濾波器的幅值響應(yīng)
73 FIR濾波器設(shè)計(jì)
731 窗函數(shù)法FIR濾波器
732 基于頻率采樣的FIR濾波器設(shè)計(jì)
733 Kaiser窗FIR濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)估計(jì)
74 IIR濾波器設(shè)計(jì)
741 巴特沃思濾波器的設(shè)計(jì)
742 貝塞爾濾波器
743 切比雪夫?yàn)V波器
744 橢圓濾波器
75 脈沖成形濾波器設(shè)計(jì)
751 RC成形濾波器
752 高斯FIR脈沖成形濾波器
第8章 濾波器分析
81 濾波器頻率響應(yīng)
811 數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)
812 數(shù)字濾波器的脈沖響應(yīng)
813 模擬濾波器的頻率響應(yīng)
82 線性相位FIR濾波器的特性
821 線性相位FIR數(shù)字濾波器的特性
822 最小二乘線性相位FIR濾波器
823 插值線性相位FIR濾波器設(shè)計(jì)
824 線性相位等波紋濾波器設(shè)計(jì)
825 非線性相位等波紋FIR濾波器設(shè)計(jì)
第9章 經(jīng)典功率譜估計(jì)
91 功率譜估計(jì)
92 經(jīng)典功率譜估計(jì)方法
93 周期圖法
931 周期圖法計(jì)算功率譜估計(jì)
932 朗伯斯卡格爾周期圖法計(jì)算功率譜估計(jì)
933 相關(guān)圖法
934 改進(jìn)的周期圖法
935 多錐度功率譜密度估計(jì)
936 Welch法
94 現(xiàn)代功率譜估計(jì)
941 協(xié)方差法
942 修正協(xié)方差法
943 Yul-Walker方法
944 Burg法
95 譜單位轉(zhuǎn)換
第10章 頻譜測量
101 信號頻域分析
1011 信號峰值
1012 信號幅度平方相干性
1013 中值頻率
1014 平均頻率
1015 信號頻帶功率
1016 信號占用帶寬
1017 信號功率帶寬
1018 等效噪聲帶寬
102 失真測量
1021 波形失真原因
1022 信噪比
1023 諧波分析
1024 三階截距點(diǎn)
1025 信號偽自由動(dòng)態(tài)范圍
103 時(shí)頻分析
1031 信號譜熵
1032 光譜峰度
1033 可視化光譜峰度
1034 時(shí)頻脊
第11章 小波分析工具箱
111 小波變換
1111 小波變換的定義
1112 小波濾波器
1113 小波分析
112 連續(xù)小波變換
1121 一維連續(xù)小波變換
1122 一維連續(xù)小波逆變換
1123 連續(xù)小波變換濾波器組
1124 最大和最小頻率或周期
1125 小波相干性與交叉譜
113 離散小波變換
1131 一維離散小波變換
1132 一維離散小波逆變換
1133 離散小波變換濾波器組
1134 小波擴(kuò)展模式與信息
114 一維小波分解和重構(gòu)
1141 一維小波分解
1142 近似系數(shù)和細(xì)節(jié)系數(shù)
115 常用的小波
1151 雙樹復(fù)小波變換
1152 Haar 1-D小波變換
1153 多尺度局部一維多項(xiàng)式變換
1154 雙樹雙密度一維小波變換
116 雙正交小波分析
1161 余弦小波濾波器
1162 雙正交小波濾波器
1163 雙正交小波集
117 小波包分析
1171 多信號一維小波包變換
1172 多信號一維逆小波包變換
118 小波散射
1181 小波時(shí)間散射濾波器組
1182 創(chuàng)建小波時(shí)間散射分解的框架
第12章 語音信號處理
121 語音產(chǎn)生的過程
122 語音感知
1221 聲學(xué)音征
1222 語音信號常見參數(shù)
123 視頻文件
1231 讀取視頻文件
1232 寫入視頻文件
1233 視頻信息查詢
124 音頻信號
1241 播放音頻信號
1242 縮放音頻信號
1243 系統(tǒng)蜂鳴聲
125 讀/寫音頻文件
1251 讀音頻文件
1252 寫音頻文件
1253 轉(zhuǎn)換音頻格式
1254 音頻文件信息管理
第13章 信號平滑與去噪
131 滑動(dòng)平均法
1311 平均法
1312 中值濾波
1313 卷積濾波
1314 Savitzky-Golay濾波
132 處理離群值(粗大誤差)的方法
1321 中位值法
1322 MAD法和標(biāo)準(zhǔn)差法
133 濾波器濾波法
1331 數(shù)字濾波器濾波
1332 FIR濾波器濾波
1333 IIR濾波器濾波