精通MATLAB信号处理 精通MATLAB pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

沈再阳 著

图书标签:

• MATLAB
• 信号处理
• 数字信号处理
• 算法
• 仿真
• 工程
• 通信
• 图像处理
• 数学
• 科学计算

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302391104

版次：1

商品编码：11685125

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：477

编辑推荐

本系列图书是在MathWorks公司技术人员的大力支持下，由中科院、清华、北航等相关科研机构的一线专家联合编著，内容专业性强、实践性强，书中很多项目实例拿来可用，二次开发。系列图书包括：

精通MATLAB R2014a

精通MATLAB科学计算

精通MATLAB智能算法

精通MATLAB/Simulink系统仿真

精通MATLAB信号处理

精通MATLAB图像处理

内容简介

　　《精通MATLAB信号处理》面向从事MATLAB信号处理的读者，以MATLABR2014a为平台，由浅人深地全面讲解了MATLAB软件在信号处理中的常用知识。《精通MATLAB信号处理》采用实例描述，内容全面且各章相对独立，是一本详尽的MATLAB信号处理应用参考书。《精通MATLAB信号处理》分为三个部分共计12章。第1部分介绍了MATLAB基础知识；第二部分介绍了数字信号处理基本理论和方法以及MATLAB实现，涵盖的内容有信号与系统的分析基础、信号变换、IIR滤波器的设计、FIR滤波器设计、其他滤波器、小波在信号处理中的应用；第三部分介绍了基于MATLAB信号处理的具体应用，涵盖的内容有基于MATLAB的图像信号处理、语音信号处理、通信信号处理、雷达信号处理等。

目录

第1章MATLAB基础知识
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的发展历程
1.1.2 MATLAB的组成与功能
1.2 MATLAB工作环境
1.2.1命令行窗口
1.2.2帮助系统窗口
1.2.3 图形窗口
1.2.4 M文件编辑窗口
1.2.5当前文件夹
1.2.6搜索路径
1.3 MATLAB程序控制结构
1.3.1 顺序结构
1.3.2选择结构
1.3.3循环结构
1.3.4程序流程控制语句及其他常用命令
1.4变量、数值与表达式
1.4.1 变量
1.4.2数值
1.4.3表达式
1 5数组与矩阵
1.5.1 数组的创建与操作
1.5.2常见的数组运算
1.5.3矩阵的表示
1.5.4矩阵的拼接
1.5.5 MATLAB矩阵寻访
1.5.6 MATLAB矩阵的运算
1.6数据分析
1.6.1平均值与中值
1.6.2数据比较
1.6.3期望
1.6.4方差
1.6.5协方差与相关系数
1.7 图形绘制
1.7.1二维图形的绘制
1.7.2图形绘制和编辑
1.7.3三维图形的绘图
本章小结
第2章信号与系统分析基础
2.1 离散时间信号
2.2采样定理
2.3离散时间序列
2.3.1单位取样序列
2.3.2单位阶跃序列
2.3.3正弦序列
2.3.4实指数序列
2.3.5复指数序列
2，3.6周期序列
2.4信号的基本运算
2.4.1序列相加与相乘
2.4.2序列累加与序列值乘积
2.4.3序列翻转与序列移位
2.4.4常用连续时间信号的尺度变换
2.4.5常用连续时间信号的奇偶分解
2.4.6信号的微分和积分
2.4.7卷积运算
2.5信号波形的产生
2.5.1 线性调频函数与方波函数
2.5.2随机函数与三角波函数
2.5.3函数rectpuls与函数di ric
2.5.4函数sinc与函数tripuls
2.5.5函数9auspuls与函数pulstran
2.6连续时间系统的时域分析
2.6.1 连续时间系统的零状态与零输入响应的求解分析
2.6.2连续时间系统数值求解
2.6.3连续时间系统冲激响应和阶跃响应分析
2.6.4连续时间系统卷积求解
2.7离散时间信号在MATLAB中的运算
2.7.1离散时间系统
2.7.2离散时间系统的响应
2.7.3离散时间系统的冲激响应和阶跃响应
2.7.4离散时间信号的卷积和运算
本章小结
第3章信号变换
3.1.2变换概述
3.1.1 Z变换的定义
3.1.2 Z变换的收敛域
3.2 2变换的性质
3.2.1 线性性质
3.2.2时域移位
3.2.3时域扩展性
3.2.4时域卷积性质
3.2.5微分性
3.2.6积分性
3.2.7 时域求和
3.2.8初值定理
3.2.9终值定理
3.3 2反变换
3.4离散系统中的2域描述
3.4.1 离散系统函数频域分析
3.4.2离散系统函数零点分析
3.4.3离散系统差分函数求解
3.5傅里叶级数和傅里叶变换
3.6周期序列的离散傅里叶级数
3.7离散傅里叶变换
3.8离散傅里叶变换的性质
3.8.1 线性
3.8.2循环移位
3.8.3循环卷积定理
3.8.4共轭对称性
3.9频率域采样
3.9.1 频率响应的混叠失真
3.9.2频谱泄漏
3.9.3栅栏效应
3.9.4频率分辨率
3.10快速傅里叶变换
3.10.1 直接计算DFT的问题及改进途径
3.10.2基2时分的FFT算法
3.10.3基2频分的FFT算法
3.10.4快速傅里叶变换的MATLAB实现
3.11离散余弦变换
3.11.1一维离散余弦变换
3.11.2二维离散余弦变换
3.11.3维离散余弦函数
3.12 Chi rp—Z变换
3.13 函数Gabor
3.13.1 函数Gabor定义
3.13.2函数Gabor的一般求法与解析理论
3.13.3 Gabor展开
本章小结
第4章IIR滤波器设计
4.1 IIR滤波器结构
4.1.1 直接型
4.1.2级联型
4.1.3并联型
4.2模拟滤波器的基础知识与原型设计
4.2.1 巴特沃思滤波器设计
4.2.2切比雪夫l型滤波器设计
4.2.3切比雪夫Ⅱ型滤波器设计
4.2.4椭圆滤波器设计
4.3频带变换
4.3.1低通到低通的频带变换
4.3.2低通到高通的频带变换
4.3.3低通到带通的频带变换
4.3.4低通到带阻的频带变换
4.4冲击响应不变法与双线性变换法
4.5滤波器最小阶数选择
4.6滤波器设计
4.6.1滤波器设计步骤
……
第5章FIR滤波器设计
第6章 其他滤波器
第7章 随机信号处理
第8章小波在信号处理中的应用
第9章 图像信号处理
第10章语音信号处理
第11章通信信号处理
第12章雷达信号处理
参考文献

前言/序言

洞悉数字世界：MATLAB在现代信号处理中的前沿应用与深度实践 在信息爆炸的时代，信号处理早已渗透到我们生活的方方面面，从通信、医疗到工业自动化，无处不在。理解和驾驭这些信号，是解锁数字世界奥秘的关键。本书将以MATLAB强大的功能为基石，带您深入探索信号处理的精髓，领略其在现代科技领域的前沿应用，并提供详实的实践指导，助您从入门到精通，成为信号处理领域的佼佼者。 本书并非直接讲解MATLAB的特定函数或工具箱，而是将MATLAB置于一个更广阔的信号处理理论与应用框架下进行阐述。 我们的目标是让读者不仅能够熟练使用MATLAB进行信号分析和处理，更能深刻理解信号处理背后的数学原理、算法思想以及这些技术如何在实际问题中发挥巨大作用。因此，本书将着重于构建一套完整的知识体系，涵盖信号处理的核心概念、关键技术以及它们在各行各业的创新应用。 第一部分：信号处理的基石——理论与数学的严谨解析 我们坚信，扎实的理论基础是精通任何一门技术的前提。因此，本书将从信号与系统的基本概念出发，为读者构建起坚实的理论框架。 信号的本质与分类： 我们将深入探讨连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、确定性信号与随机信号的定义、特性及其相互转换。理解信号的本质，是后续所有处理的前提。例如，我们将通过生动的例子，阐释为何在数字世界中，我们必须对连续信号进行采样，以及采样定理（Nyquist-Shannon）背后的深刻含义，这为理解离散信号的处理奠定了基础。 系统分析的理论框架： 线性时不变（LTI）系统是信号处理理论的核心。本书将详细介绍LTI系统的冲激响应、卷积运算，以及如何通过系统方程来描述和分析系统的行为。我们将不仅仅停留在数学公式的层面，而是通过直观的图示和案例，展示卷积运算如何揭示系统对输入信号的响应机制。此外，我们还将探讨其他重要的系统特性，如因果性、稳定性、线性度等，并分析它们在实际系统设计中的重要性。 频域分析的强大力量： 傅里叶变换是信号处理的另一大支柱。本书将系统地介绍傅里叶级数、傅里叶变换及其性质。我们将深入解析为何傅里叶变换能够将信号从时域转换到频域，从而揭示信号的频率成分，这对于滤波、解调等关键应用至关重要。例如，我们将以音乐信号为例，展示傅里叶变换如何分解出不同乐器的频率特征，从而实现声音的均衡或特效处理。离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）的应用，也将是本书的重点，它为计算机对信号的离散化处理提供了高效的手段。 随机信号与统计特性： 现实世界中的许多信号并非完全确定，而是带有随机性。本书将引入随机信号的基本概念，包括概率密度函数、均值、方差、自相关函数、互相关函数等。我们将探讨如何利用这些统计量来描述和理解随机信号的行为，例如在通信系统中，噪声的统计特性直接影响着信号的可靠性。我们将深入分析平稳随机过程的特性，以及其在信号估计和滤波中的重要作用。 第二部分：核心处理技术——深入理解与巧妙运用 在牢固的理论基础之上，本书将带领读者深入探索信号处理的核心技术，并重点阐释这些技术是如何在实际问题中得到应用的。 滤波技术： 滤波是信号处理中最基本也是最重要的技术之一。我们将详细介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，并深入解析它们的原理和应用场景。本书将重点讲解FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计方法、优缺点以及在不同应用中的选择策略。例如，在音频处理中，我们将讨论如何设计低通滤波器来去除高频噪声，或者设计带通滤波器来提取特定频率范围的音乐信息。我们还将介绍自适应滤波器，这种滤波器能够根据信号的变化自动调整其参数，在噪声消除、回声抑制等领域具有广泛应用。 采样与量化： 数字信号处理的起点是对模拟信号的采样和量化。本书将深入探讨采样过程中的关键因素，如采样率、混叠现象及其避免方法。量化是模拟信号转换为数字信号的另一个关键步骤，我们将分析量化误差的影响，并介绍不同的量化策略。理解这些过程中的误差来源和控制方法，对于保证数字信号的精度至关重要。 信号变换与表示： 除了傅里叶变换，本书还将介绍其他重要的信号变换，如拉普拉斯变换、Z变换等。这些变换在分析连续时间和离散时间系统方面各有优势，我们将阐释它们在不同领域的适用性。此外，我们将探讨小波变换等先进的信号表示方法，理解它们如何在时频域同时提供精细的分析能力，这对于处理非平稳信号（如语音、心电信号）具有独特优势。 信号估计与检测： 在存在噪声或其他干扰的情况下，准确地估计信号的参数或检测信号的存在是许多应用的关键。本书将介绍维纳滤波、卡尔曼滤波等经典信号估计方法，并分析它们在目标跟踪、状态估计等问题中的应用。同时，我们将探讨信号检测的基本原理，如假设检验，以及在通信、雷达等领域中如何实现信号的有效检测。 第三部分：前沿应用场景——洞察信号处理的无限可能 信号处理技术并非孤立存在，它们是驱动众多现代科技发展的核心动力。本书将通过一系列生动的前沿应用案例，展示信号处理的强大生命力。 通信系统： 从移动通信到无线网络，信号处理在其中扮演着至关重要的角色。我们将探讨调制解调技术、信道编码、均衡等如何在通信系统中实现高效可靠的数据传输。例如，我们将分析OFDM（正交频分复用）技术如何在多径衰落的信道中实现高速数据传输，这正是4G、5G通信的关键技术之一。 图像与视频处理： 图像和视频本质上也是二维或三维的信号。本书将介绍图像增强、去噪、边缘检测、图像压缩等信号处理技术在图像和视频处理中的应用。例如，我们将分析JPEG图像压缩算法中的离散余弦变换（DCT）如何实现高效的图像压缩。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等生物医学信号的分析，在疾病诊断和治疗中发挥着不可替代的作用。我们将探讨如何利用信号处理技术，从复杂的生物信号中提取有用的临床信息。例如，我们将分析如何通过滤波和模式识别技术，从ECG信号中检测心律失常。 语音信号处理： 语音识别、语音合成、噪声消除等技术，早已深入人心。本书将介绍语音信号的特性，以及如何利用傅里叶变换、滤波器等技术来处理语音信号，实现更自然、更智能的人机交互。 金融信号分析： 金融市场的数据波动，也可以被看作是一种复杂的信号。我们将初步探讨如何利用信号处理中的时间序列分析、频谱分析等技术，对金融数据进行建模和预测，但这部分内容将仅作为启发，而非深入的金融建模。 工业监测与控制： 在工业自动化领域，对传感器信号的实时处理和分析，对于设备故障诊断、性能优化至关重要。我们将探讨如何利用信号处理技术，实现对工业设备的智能监测与预测性维护。 本书的特点： 理论与实践并重： 我们力求在讲解理论知识的同时，提供丰富的实际应用案例，帮助读者将抽象的理论转化为解决实际问题的能力。 循序渐进，由浅入深： 本书的章节安排符合认知规律，从基础概念到高级技术，逐步深入，适合不同层次的读者。 启发式学习： 我们鼓励读者积极思考，探索信号处理的无限可能，而不是被动接受知识。 注重底层逻辑： 本书不拘泥于特定工具的使用，而是强调信号处理背后的数学原理和算法思想，使得读者即使更换工具，也能灵活运用所学知识。 通过本书的学习，您将不仅仅掌握一套处理信号的工具，更能培养一种洞察数字世界运行规律的思维方式。您将能够理解为何某些技术能够有效工作，并有能力根据实际需求，设计和优化信号处理方案。我们相信，这是一次深入探索数字奥秘，开启无限可能之旅的宝贵机会。

评分☆☆☆☆☆

我在工作中接触到了大量的通信系统设计和优化任务，因此对信号处理的要求非常高。这本书的出现，就像在茫茫大海中发现了一座灯塔。它不仅仅是一本工具书，更是一本能够提升思维方式的书。在讲解数字信号处理（DSP）的各个方面时，作者都非常注重理论与实践的结合。例如，在设计数字滤波器时，书中详细介绍了FIR和IIR滤波器的设计方法，包括窗函数法、频率采样法、Parks-McClellan算法等，并提供了相应的MATLAB命令和代码示例。更重要的是，书中深入探讨了滤波器的性能指标，如幅度响应、相位响应、阻带衰减等，以及如何在MATLAB中对这些指标进行评估和优化。此外，书中对调制解调、信道估计、均衡等通信领域的核心信号处理技术也进行了详尽的讲解，并给出了相应的MATLAB实现。这让我能够更高效地进行通信系统的仿真和分析，从而加快了我的工作进程。这本书对于我这样从事通信工程实践的人来说，无疑是一份宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在工程领域摸爬滚打多年的老兵，最近有幸拜读了一本名为《精通MATLAB信号处理》的巨著，说实话，当初选择这本书，更多的是因为“精通MATLAB”这几个字，以为它能帮我系统地梳理一下MATLAB的各种高级技巧，解决我在日常工作中遇到的不少效率瓶颈。然而，真正翻开书页，我才发现，它所描绘的远不止于此。这本书就像一位经验丰富的导师，从最基础的概念入手，层层递进，将复杂的信号处理理论娓娓道来。我尤其欣赏书中对每一个算法的讲解，不仅仅是给出公式，更是深入剖析其背后的数学原理和物理意义，这对于我这样喜欢刨根问底的人来说，简直是如获至宝。书中大量的实例，涵盖了从音频、图像到通信系统的方方面面，并且代码清晰、注释详尽，让我能够边学边练，迅速将理论知识转化为实践能力。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些前沿的信号处理技术，例如机器学习在信号分析中的应用，这为我打开了新的研究思路。总而言之，这本书给我带来的不仅仅是技能的提升，更是一次思维的升华，让我对信号处理以及MATLAB这门工具有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，在任何技术领域，打好坚实的基础是至关重要的。这本书恰恰满足了我对这一点极致的追求。它不是那种浮光掠影地介绍几个命令的“速成”手册，而是真正意义上的“精通”指南。它从信号的基本类型、傅里叶变换的深入理解，到采样理论、滤波器设计等核心概念，都进行了极其细致的阐述。我特别喜欢书中关于卷积和相关性的讲解，作者用多种方式（包括图示和代码示例）来解释这两个概念，让我以前模糊不清的理解变得豁然开朗。而且，书中在介绍每一个函数或工具箱时，都会结合实际的应用场景，避免了枯燥的理论堆砌。比如，在讲解FFT的时候，作者不仅仅是展示如何计算，更详细地解释了频谱泄露、窗函数选择等关键问题，并提供了相应的MATLAB代码来演示这些影响。这对于我来说，意味着我不仅学会了“怎么做”，更理解了“为什么这样做”。读完这本书，我感觉自己对信号处理的理解水平得到了质的飞跃，不再是简单的“调用API”的层面，而是能够真正理解其内在的机理，并且能够根据实际需求进行优化和调整。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初选择这本书，很大程度上是被“精通MATLAB”这个名号吸引，希望借此机会能够进一步提升我在MATLAB方面的熟练度，解决一些长期困扰我的编程效率问题。然而，当我深入阅读之后，我发现这本书的价值远不止于此。它不仅仅是MATLAB的教程，更是一本深入浅出的信号处理百科全书。我尤其喜欢书中对各种经典信号处理算法的讲解，例如采样定理、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）、卷积定理等，作者都通过清晰的语言和详实的图例，将抽象的数学概念形象化，让我这个非数学专业背景的人也能轻松理解。而且，书中提供的MATLAB代码示例，不仅能够直接运行，而且结构清晰、注释到位，极大地降低了我的学习门槛。我曾经在处理一些时间序列数据时，对其中的周期性成分感到困惑，读完书中关于频谱分析和滤波的部分，我才恍然大悟，并且能够利用书中提供的工具，准确地识别和提取这些成分。这本书就像一位耐心的老师，一步步引导我掌握信号处理的奥秘，并且让我能够熟练地运用MATLAB这门强大的工具来解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在学术研究一线工作的学者，我一直在寻找一本能够系统梳理信号处理理论并提供强大MATLAB实现方法的书籍。《精通MATLAB信号处理》无疑是满足了我的这一需求。书中在理论部分的深度和广度都令人印象深刻，例如在时频分析部分，作者详细介绍了短时傅里叶变换（STFT）、小波变换（Wavelet Transform）及其在不同领域的应用，并提供了相应的MATLAB实现代码，让我能够快速地在自己的研究项目中使用这些先进的技术。我尤其赞赏书中对每一种算法的数学推导，严谨且清晰，这对于我验证和拓展算法非常有帮助。此外，书中还探讨了信号去噪、特征提取、模式识别等一系列重要的信号处理课题，并给出了基于MATLAB的解决方案。我个人最受益的部分是关于谱估计的章节，书中对不同谱估计方法的优缺点进行了详细的比较分析，并提供了相应的MATLAB代码示例，这对于我选择最适合研究需求的谱估计方法起到了关键的指导作用。这本书不仅为我的研究提供了强大的工具支持，更在理论层面给了我许多启发。

评分☆☆☆☆☆

非常满意的一本书，很简单。

评分☆☆☆☆☆

书很好

评分☆☆☆☆☆

好书，质量很好，很不错

评分☆☆☆☆☆

赶上活动买，还挺好的

评分☆☆☆☆☆

看中很久，趁优惠赶紧买了

评分☆☆☆☆☆

学通信的都应该看一看

评分☆☆☆☆☆

买来还没有空读，包装外观完好，内容丰富，排版不错。

评分☆☆☆☆☆

大创项目，买给学生，MATLAB入门用

评分☆☆☆☆☆

中规中矩，翻了一下，没有太大的亮点