离散时间信号处理与MATLAB仿真

第1章　离散时间信号与系统 1
1.1　离散时间信号 1
1.1.1 典型序列 2
1.1.2　序列的运算及应用 6
1.2　线性移不变系统 8
1.2.1　离散时间系统举例 8
1.2.2　离散时间系统分类 9
1.3　离散时间系统的输入/输出关系 13
1.3.1　常系数线性差分方程 13
1.3.2　线性卷积 15
1.4　连续时间信号的采样 18
1.4.1　时域采样定理 18
1.4.2　时域信号的恢复 21
习题1 23
第2章　离散时间信号的频域分析 26
2.1　z变换的定义与收敛域 26
2.2　逆z变换 28
2.3　z变换的基本性质和定理 33
2.4　离散时间傅里叶变换 42
2.5　离散时间傅里叶变换的性质 44
2.6　周期序列的离散傅里叶级数 50
2.7　离散系统的频域分析 54
2.7.1 系统函数 54
2.7.2 系统的因果性与稳定性 55
2.7.3 频率响应 56
2.7.4 零极点与频率响应的关系 57
习题2 64
第3章　离散傅里叶变换 67
3.1 离散傅里叶变换的定义 67
3.1.1 离散傅里叶变换的定义 67
3.1.2 DFT变换与DTFT变换及z变换的联系 72
3.2 离散傅里叶变换的矩阵表示 73
3.2.1 正交序列与正交空间 73
3.2.2 DFT变换的矩阵形式解释 76
3.3 离散傅里叶变换的性质 78
3.4 离散傅里叶变换的应用 85
3.4.1 线性卷积的计算 85
3.4.2 信号谱分析 88
3.5　快速傅里叶变换 94
习题3 99
第4章 数字滤波器的基本结构 101
4.1 数字滤波器的分类及表示方法 101
4.2 IIR滤波器的基本结构 104
4.2.1 直接I型 104
4.2.2 直接II型 105
4.2.3 级联型 105
4.2.4 并联型 106
4.3 FIR滤波器的基本结构 110
4.3.1 直接型 110
4.3.2 级联型 110
4.3.3 频率采样型 111
4.3.4 线性相位型 113
习题4 119
第5章 IIR滤波器设计方法 121
5.1 数字滤波器的基本概念 121
5.2 模拟滤波器的设计 122
5.2.1 巴特沃斯模拟滤波器设计原理 122
5.2.2 切比雪夫模拟滤波器设计原理 125
5.3 冲激响应不变法 126
5.4 双线性变换法 131
5.5 IIR数字滤波器的谱变换 135
习题5 138
第6章 FIR滤波器设计方法 140
6.1 线性相位 140
6.1.1 线性相位的基本概念 140
6.1.2 线性相位的实现条件 143
6.2 窗函数设计法 146
习题6 152
第7章 MATLAB基础 154
7.1 MATLAB概述 154
7.1.1 MATLAB发展史 154
7.1.2 MATLAB主要功能 154
7.2 MATLAB工作界面 155
7.2.1 命令行窗口 155
7.2.2 MATLAB帮助系统 156
7.2.3 图形窗口 157
7.2.4 M文件编辑窗口 158
7.2.5 当前目录窗口 159
7.2.6 MATLAB搜索路径 160
7.2.7 工作区窗口 160
7.3 数值、变量与表达式 162
7.3.1 数值 162
7.3.2 变量 163
7.3.3 表达式 164
7.4 数组和矩阵运算 165
7.4.1 数组的创建与寻访 165
7.4.2 数组运算 169
7.4.3 矩阵的创建、寻访及运算 173
7.5 图形绘制 178
7.5.1 绘制二维图形 178
7.5.2 绘制三维图形 189
习题7 194
第8章 序列及离散系统的MATLAB仿真 195
8.1 离散时间信号及采样定理的MATLAB仿真 195
8.1.1 离散时间信号 195
8.1.2 采样定理 196
8.2 典型离散序列的MATLAB仿真 197
8.2.1 单位脉冲序列 197
8.2.2 单位阶跃序列 198
8.2.3 斜坡序列 199
8.2.4 正弦和余弦序列 200
8.2.5 指数序列 201
8.2.6 周期序列 203
8.3 序列运算的MATLAB仿真 204
8.3.1 序列的加法和乘法 204
8.3.2 序列的尺度变换 207
8.3.3 序列的翻转及移位 208
8.3.4 序列的奇偶性 209
8.3.5 序列的卷积和 211
8.4 离散时间系统的MATLAB仿真 212
8.4.1 离散时间系统的零状态响应 212
8.4.2 离散时间系统的单位脉冲响应 213
8.4.3 离散时间系统的单位阶跃响应 214
8.5 z变换及逆z变换的MATLAB仿真 215
8.5.1 z变换 215
8.5.2 逆z变换 216
8.6 离散系统z域描述的MATLAB仿真 217
8.6.1 离散系统的频域分析 217
8.6.2 离散系统的零极点与幅频响应分析 219
8.6.3 离散系统的全响应 222
习题8 225
第9章 傅里叶变换的MATLAB仿真 226
9.1 离散时间傅里叶变换的MATLAB仿真 226
9.2 周期序列的离散傅里叶级数的MATLAB仿真 227
9.3 离散傅里叶变换的MATLAB仿真 228
9.3.1 离散傅里叶变换的定义及其物理意义 228
9.3.2 DFT的应用 231
9.4 快速傅里叶变换的MATLAB仿真 238
习题9 244
第10章 IIR滤波器设计的MATLAB仿真 246
10.1 模拟滤波器的设计的MATLAB仿真 246
10.1.1 巴特沃斯滤波器的设计 246
10.1.2 切比雪夫I型滤波器的设计 251
10.1.3 切比雪夫II型滤波器的设计 256
10.1.4 椭圆滤波器的设计 257
10.2 数字滤波器设计的MATLAB仿真 259
10.2.1 冲激响应不变法 259
10.2.2 双线性变换法 260
10.3 IIR数字滤波器应用的MATLAB仿真 263
习题10 268
第11章 FIR滤波器设计的MATLAB仿真 270
11.1 窗函数法设计的MATLAB仿真 270
11.1.1 典型窗函数 270
11.1.2 窗函数的应用 277
11.2 FIR滤波器应用的MATLAB仿真 282
习题11 287
参考文献 289