MATLAB 2020 信号处理从入门到精通

实例专业：书中实例均为真实的信号处理项目案例，保证读者能够同时学好知识点和实操技能。

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《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》以MATLAB 2020为基础讲解信号处理的各种方法和技巧，是一套有助于相关专业学生与零基础读者灵活掌握相关知识的教学指南。
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》共13章，主要内容包括MATLAB 信号处理基础、信号分析基础、二维图形绘制、傅里叶变换与谱分析、脉冲信号分析、信号变换与分析、滤波器分类、滤波器分析、经典功率谱估计、频谱测量、小波分析工具箱、语音信号处理以及信号平滑与去噪。本书覆盖信号处理的各个方面，实例丰富而典型，指导读者有的放矢地进行学习。
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》既可作为MATLAB初学者的入门用书，也可作为工程技术人员、本科生和研究生的学习用书。

前 言
第1章 MATLAB 信号处理基础
1.1 MATLAB命令的组成
1.1.1 基本符号
1.1.2 功能符号
1.1.3 常用指令
1.2 数据基础
1.2.1 变量
1.2.2 向量
1.2.3 矩阵
1.3 绘图命令

第2章 信号分析基础
2.1 信号处理
2.2 基本信号
2.2.1 正弦波
2.2.2 方波
2.2.3 三角波
2.2.4 指数波
2.2.5 斜坡信号
2.2.6 插值信号
2.2.7 信号噪声
2.3 非周期性信号
2.3.1 随机信号
2.3.2 Sinc信号
2.3.3 Chirp信号
2.3.4 狄利克雷函数
2.3.5 非周期方波信号
2.3.6 非周期三角波信号

第3章 二维图形绘制
3.1 二维曲线的绘制
3.1.1 figure命令绘制二维图形
3.1.2 多图形显示
3.2 图形属性设置
3.2.1 图形放大与缩小
3.2.2 颜色控制
3.2.3 坐标系的调整
3.3 图形注释
3.3.1 注释图形标题及轴名称
3.3.2 图形标注
3.3.3 图例标注

第4章 傅里叶变换与谱分析
4.1 傅里叶变换
4.1.1 傅里叶变换的定义
4.1.2 快速傅里叶变换
4.1.3 DFT变换矩阵
4.1.4 复倒谱分析
4.1.5 傅里叶同步压缩变换
4.1.6 二阶Goertzel算法的离散傅里叶变换
4.2 短时傅里叶变换
4.2.1 短时傅里叶变换与谱分析
4.2.2 短时傅里叶变换谱图
4.3 频谱估计
4.3.1 信号频谱类型
4.3.2 信号特征参数
4.3.3 幅值频谱
4.3.4 相位频谱
4.3.5 信号频谱
4.3.6 功率谱定义
4.3.7 能量谱
4.3.8 功率谱密度

第5章 脉冲信号分析
5.1 脉冲信号
5.1.1 脉冲信号序列发生器
5.1.2 脉冲波
5.1.3 理想脉冲序列
5.1.4 单位脉冲序列
5.1.5 高斯调制正弦射频脉冲信号
5.1.6 高斯单脉冲信号
5.2 窗函数
5.2.1 窗函数类型
5.2.2 可视化工具窗口
5.3 信号调频
5.4 信号条形图

第6章 信号变换与分析
6.1 Z变换
6.1.1 Z变换的定义
6.1.2 信号Z变换
6.2 离散余弦变换（DCT）
6.2.1 离散余弦变换的定义
6.2.2 离散余弦变换函数
6.3 Hilbert变换
6.3.1 Hilbert变换的定义
6.3.2 Hilbert变换函数
6.3.3 希尔伯特黄变换函数
6.3.4 信号包络
6.3.5 估计瞬时频率
6.3.6 快速Walsh-Hadamard变换
6.4 相关性分析
6.4.1 自相关和互相关定义
6.4.2 相关系数
6.4.3 自相关分析
6.4.4 互相关分析
6.5 伪谱估计
6.5.1 特征向量法估计伪谱
6.5.2 MUSIC算法估计伪谱

第7章 滤波器分类
7.1 数字滤波器
7.1.1 滤波器分类
7.1.2 数字滤波器的发展及其现状
7.1.3 数字滤波器的实现方法
7.1.4 FIR滤波器的结构
7.2 滤波器滤波
7.2.1 滤波器设计方法
7.2.2 数字滤波器的幅值响应
7.3 FIR滤波器设计
7.3.1 窗函数法FIR滤波器
7.3.2 基于频率采样的FIR滤波器设计
7.3.3 Kaiser窗FIR滤波器设计参数估计
7.4 IIR滤波器设计
7.4.1 巴特沃思滤波器的设计
7.4.2 贝塞尔滤波器
7.4.3 切比雪夫滤波器
7.4.4 椭圆滤波器
7.5 脉冲成形滤波器设计
7.5.1 RC成形滤波器
7.5.2 高斯FIR脉冲成形滤波器

第8章 滤波器分析
8.1 滤波器频率响应
8.1.1 数字滤波器的频率响应
8.1.2 数字滤波器的脉冲响应
8.1.3 模拟滤波器的频率响应
8.2 线性相位FIR滤波器的特性
8.2.1 线性相位FIR数字滤波器的特性
8.2.2 小二乘线性相位FIR滤波器
8.2.3 插值线性相位FIR滤波器设计
8.2.4 线性相位等波纹滤波器设计
8.2.5 非线性相位等波纹FIR滤波器设计

第9章 经典功率谱估计
9.1 功率谱估计
9.2 经典功率谱估计方法
9.3 周期图法
9.3.1 周期图法计算功率谱估计
9.3.2 朗伯斯卡格尔周期图法计算功率谱估计
9.3.3 相关图法
9.3.4 改进的周期图法
9.3.5 多锥度功率谱密度估计
9.3.6 Welch法
9.4 现代功率谱估计
9.4.1 协方差法
9.4.2 修正协方差法
9.4.3 Yul-Walker方法
9.4.4 Burg法
9.5 谱单位转换

第10章 频谱测量
10.1 信号频域分析
10.1.1 信号峰值
10.1.2 信号幅度平方相干性
10.1.3 中值频率
10.1.4 平均频率
10.1.5 信号频带功率
10.1.6 信号占用带宽
10.1.7 信号功率带宽
10.1.8 等效噪声带宽
10.2 失真测量
10.2.1 波形失真原因
10.2.2 信噪比
10.2.3 谐波分析
10.2.4 三阶截距点
10.2.5 信号伪自由动态范围
10.3 时频分析
10.3.1 信号谱熵
10.3.2 光谱峰度
10.3.3 可视化光谱峰度
10.3.4 时频脊

第11章 小波分析工具箱
11.1 小波变换
11.1.1 小波变换的定义
11.1.2 小波滤波器
11.1.3 小波分析
11.2 连续小波变换
11.2.1 一维连续小波变换
11.2.2 一维连续小波逆变换
11.2.3 连续小波变换滤波器组
11.2.4 和小频率或周期
11.2.5 小波相干性与交叉谱
11.3 离散小波变换
11.3.1 一维离散小波变换
11.3.2 一维离散小波逆变换
11.3.3 离散小波变换滤波器组
11.3.4 小波扩展模式与信息
11.4 一维小波分解和重构
11.4.1 一维小波分解
11.4.2 近似系数和细节系数
11.5 常用的小波
11.5.1 双树复小波变换
11.5.2 Haar 1-D小波变换
11.5.3 多尺度局部一维多项式变换
11.5.4 双树双密度一维小波变换
11.6 双正交小波分析
11.6.1 余弦小波滤波器
11.6.2 双正交小波滤波器
11.6.3 双正交小波集
11.7 小波包分析
11.7.1 多信号一维小波包变换
11.7.2 多信号一维逆小波包变换
11.8 小波散射
11.8.1 小波时间散射滤波器组
11.8.2 创建小波时间散射分解的框架

第12章 语音信号处理
12.1 语音产生的过程
12.2 语音感知
12.2.1 声学音征
12.2.2 语音信号常见参数
12.3 视频文件
12.3.1 读取视频文件
12.3.2 写入视频文件
12.3.3 视频信息查询
12.4 音频信号
12.4.1 播放音频信号
12.4.2 缩放音频信号
12.4.3 系统蜂鸣声
12.5 读/写音频文件
12.5.1 读音频文件
12.5.2 写音频文件
12.5.3 转换音频格式
12.5.4 音频文件信息管理

第13章 信号平滑与去噪
13.1 滑动平均法
13.1.1 平均法
13.1.2 中值滤波
13.1.3 卷积滤波
13.1.4 Savitzky-Golay滤波
13.2 处理离群值（粗大误差）的方法
13.2.1 中位值法
13.2.2 MAD法和标准差法
13.3 滤波器滤波法
13.3.1 数字滤波器滤波
13.3.2 FIR滤波器滤波
13.3.3 IIR滤波器滤波

MATLAB是美国MathWorks公司出品的一款优秀的数学计算软件，其强大的数值计算和数据可视化能力令人震撼。经过多年的发展，MATLAB功能日趋完善。MATLAB已经发展成为多种学科必不可少的计算工具，成为自动控制、应用数学、信息与计算科学等专业本科生与研究生必须掌握的基本技能。
为了帮助零基础读者快速掌握MATLAB信号处理的方法，本书从基础着手，对MATLAB的基本函数功能进行了详细介绍，同时根据不同学科读者的需求，对MATLAB在信号处理领域的应用进行了详细的介绍。
MATLAB本身是一个极为丰富的资源库。因此，对大多数用户来说，一定有部分MATLAB内容看起来是“透明”的，即用户能明白其全部细节；另有些内容表现为“灰色”，即用户虽明白其原理但是对于具体的执行细节不能完全掌握；还有些内容则“全黑”，即用户对它们一无所知。本书仅涉及MATLAB在信号处理方面应用的一小部分。本书所有实例均已在计算机上经过了验证。

一、本书特色

MATLAB书籍浩如烟海，读者要挑选一本自己中意的书反而很困难，真是“乱花渐欲迷人眼”。那么，《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》为什么能够在您“众里寻他千百度”之际，于“灯火阑珊”中让您“蓦然回首”呢？那是因为本书有以下5大特色。
作者权威
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》由著名CAD/CAM/CAE图书出版专家胡仁喜博士指导，大学资深专家教授团队执笔编写。本书是作者总结多年的设计以及教学经验的心得体会，力求全面细致地展现出MATLAB在信号处理应用领域的各种功能和使用方法。
实例专业
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》中的很多实例本身就是信号处理工程项目案例，经过作者精心提炼和改编。不仅保证了读者能够学好知识点，还能帮助读者掌握实际的操作技能。
提升技能
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》从全面提升MATLAB信号处理能力的角度出发，结合大量的案例来讲解如何利用MATLAB进行信号处理，真正让读者懂得计算机辅助信号处理的方法和技巧。
内容全面
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》共13章，分别介绍了MATLAB 信号处理基础、信号分析基础、二维图形绘制、傅里叶变换与谱分析、脉冲信号分析、信号变换与分析、滤波器分类、滤波器分析、 经典功率谱估计、频谱测量、小波分析工具箱、语音信号处理以及信号平滑与去噪等内容。
知行合一
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》提供了使用MATLAB解决信号处理问题的实践性指导，它基于MATLAB R2020a版，内容由浅入深，特别是本书对每一条命令的使用格式都做了详细的说明，并为用户提供了大量的例题以说明其用法，对于初学者自学是很有帮助的，该书也可作为科技工作者的信号处理工具书。

二、电子资料使用说明

《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》随书附赠了电子资料包。包含全书讲解实例和练习实例的源文件素材，并制作了全程实例动画同步AVI文件。为了增强教学的效果，更进一步方便读者的学习，作者对实例动画进行了配音讲解，读者可以在书中直接扫码观看教学视频。

三、致谢
《MATLAB 2020 信号处理从入门到精通》主要由汕头大学的李兵老师和石家庄三维书屋文化传播有限公司的闫聪聪老师编写，此外，胡仁喜、孟培、卢园、李亚莉、甘勤涛、井晓翠、张俊生、解江坤、刘昌丽、康士廷、张亭、万金环、韩哲、杨雪静、王敏、王玮、王艳池、王培合、王义发、王玉秋等参与了部分章节的内容整理，在此对他们的付出表示感谢。
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