MATLAB 6.5辅助小波分析与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:飞思科技产品研发中心

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2004-2-1

价格:26.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505381124

丛书系列:

图书标签:

• MATLAB
• 小波分析
• 信号处理
• 图像处理
• 数据分析
• 数值计算
• 工程应用
• 科学计算
• 算法
• 数学建模

数字信号处理与系统分析基础 本书旨在为工程技术人员、科研工作者以及高等院校相关专业的师生提供一套全面、深入且注重实践的数字信号处理（DSP）与系统分析的基础教程。全书内容紧密围绕现代信号处理的核心理论与工程应用展开，力求在理论深度与工程实用性之间取得完美平衡。 第一部分：离散信号与系统基础 本部分系统回顾了连续时间信号与系统的基本概念，并重点过渡到离散时间信号与系统的分析。 第一章 离散时间信号的表示与基本操作 详细阐述了离散时间信号的定义、表示方法（包括序列表示、图形表示）以及采样过程的理论基础。深入探讨了周期性、能量、功率信号的判据，并介绍了信号的基本运算，如移位、翻转、相加、相乘等。特别强调了理想采样与实际采样的关系，以及混叠现象的发生机理与预防措施，为后续的数字系统分析奠定基础。 第二章 线性时不变（LTI）离散时间系统 系统定义了LTI系统的基本性质——线性和时不变性，并阐述了如何通过冲激响应来完全表征一个LTI系统。详细推导并分析了离散卷积和的概念及其计算方法，这是LTI系统分析的核心工具。通过大量的实例，展示了如何利用卷积运算预测系统的输出。此外，还对比分析了因果性、稳定性等重要系统特性。 第三章 离散时间傅里叶变换（DTFT） DTFT是连接时域和频域的关键桥梁。本章从连续时间傅里叶变换（FT）的采样角度引入，推导了DTFT的定义及其性质。重点解析了DTFT的周期性和频谱泄露现象。通过傅里叶级数与变换的关系，加深了对信号频谱的理解。本章包含大量的频谱图示分析，帮助读者直观把握信号的频率特性。 第四章 $Z$ 变换及其应用 $Z$ 变换是分析离散时间系统的最强大工具。本章从序列的生成函数出发，严谨地定义了单边和双边 $Z$ 变换，并详细讨论了收敛域（ROC）的概念及其重要性。系统讲解了基本序列的 $Z$ 变换对，以及时域与频域操作在 $Z$ 域中的对应关系（如时移性质、微分性质）。重点阐述了利用 $Z$ 变换求解线性常系数差分方程（LCCDE）的方法，这是数字滤波器和控制器设计的基础。还包括了利用部分分式展开法求序列的逆 $Z$ 变换。 第二部分：傅里叶分析与变换 本部分专注于将傅里叶分析工具从理论推导应用于实际系统的分析中，尤其关注离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法。 第五章 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 详细介绍了DFT的定义、性质及其与DTFT的关系，明确了DFT是DTFT在离散频率点上的采样。重点讲解了DFT在周期延拓和频谱分析中的实际意义。系统地阐述了快速傅里叶变换（FFT）的原理，包括按时间抽取（Decimation-In-Time, DIT）和按频率抽取（Decimation-In-Frequency, DIF）的蝶形运算结构。通过对不同长度FFT算法的性能对比，指导读者选择合适的算法进行高效计算。 第六章 利用DFT进行频谱分析 本章将理论转化为实践，探讨如何利用DFT/FFT分析实际采集的信号。内容涵盖了周期图估计（Periodogram）、功率谱密度（PSD）的概念，以及处理有限长数据时出现的栅栏效应和频谱泄漏问题。针对这些问题，引入了窗口函数（如汉宁窗、海明窗）的原理和应用，并对比分析了不同窗口对分辨率和旁瓣抑制的影响。 第三部分：数字滤波器设计 本部分是DSP应用的核心，系统讲解了数字滤波器的两大主流设计方法：无限冲激响应（IIR）和有限冲激响应（FIR）滤波器。 第七章 数字滤波器概述与性能指标 界定数字滤波器的基本功能，并清晰地定义了理想滤波器的特性。重点讲解了实际滤波器设计中必须考虑的关键指标：通带、阻带、过渡带的带宽，以及幅度、相位响应的要求，如最大通带纹波（$A_p$）、最小阻带衰减（$A_s$）等。介绍了线性相位滤波器的重要性。 第八章 有限冲激响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器的核心优势在于其天然的线性相位特性。本章详细介绍了FIR滤波器设计的两种主要方法： 1. 频率采样法与时域设计法： 阐述了理想滤波器的冲激响应，并通过截断（窗口法）得到有限长的FIR滤波器设计。 2. 频率响应法（Parks-McClellan 算法的理论基础）： 介绍了利用期望的频率响应来确定滤波器系数的优化方法，为多速率和复杂带通滤波器的精确设计提供了工具。 第九章 无限冲激响应（IIR）滤波器设计 IIR滤波器因其在低阶下能达到陡峭的过渡带特性而受到青睐。本章重点讲解了模拟滤波器到数字滤波器的双线性变换法（Bilinear Transformation）。首先回顾了巴特沃orth（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）模拟滤波器的设计原理，然后详细推导了如何通过共形映射将模拟原型转换为满足特定技术指标的IIR数字滤波器，并讨论了脉冲不变法的适用性。 第四部分：随机信号处理基础 本部分为信号处理的高级阶段做准备，引入了随机过程的概念，这是分析噪声和不确定性信号的基础。 第十章 随机过程与平稳性 对随机变量和随机过程进行了必要的复习，重点讨论了宽平稳（WSS）和窄平稳过程的定义及其对DSP分析的意义。详细介绍了自相关函数（ACF）和互相关函数的性质，并阐述了功率谱密度（PSD）与自相关函数之间的维纳-辛钦（Wiener-Khinchin）关系，这是随机信号分析的基石。 第十一章 随机信号通过LTI系统 分析了随机信号通过LTI系统后的输出统计特性，特别是系统的输出功率谱密度与输入功率谱密度之间的关系。本章还包括了对白噪声过程的分析，以及随机信号在离散时间系统中被滤波器的响应评估方法。 全书配有大量的例题和习题，旨在巩固读者的理论理解，并提升其运用DSP理论解决实际工程问题的能力。内容覆盖了数字滤波器的规范化设计、频谱分析的误差控制以及随机过程的基本分析框架，是学习和应用数字信号处理技术的权威参考书。

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