信号处理与系统设计MATLAB仿真与应用

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作者：张轶

出版社：清华大学出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学

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ISBN：9787302651864
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：424
出版时间：2024-01-01
条形码：9787302651864 ; 978-7-302-65186-4

本书特色

MATLAB被誉为工程应用软件的首选平台。它利用计算机为信号处理、系统建模、数值计算、理论验证及系统仿真等提供解决方案，已经成为国内外学者热衷采用的科研辅助工具。编写本书的目的是借助MATLAB的矩阵运算、函数及工具箱解决信号处理中复杂的公式推导与理论计算、烦琐的绘图及结果分析等问题，帮助读者全面掌握MATLAB编程、Simulink仿真、典型工具箱软件及各类具体应用的系统建模知识。全书涵盖了如下核心知识要点：数字信号处理建模理论基础与仿真；通信系统时域分析的MATLAB实现；通信系统频域分析与设计的MATLAB实现； IIR/FIR滤波器设计的MATLAB实现；语音信号处理的MATLAB实现；图像信号处理的MATLAB实现；随机信号处理及谱分析的MATLAB实现；小波工具箱的使用及在信号处理领域的MATLAB实现；场论中矢量信号计算的MATLAB编程实现及图形化描述； Simulink模块设计与仿真；深度学习与MATLAB实现。

内容简介

MATLAB广泛用于数据分析、无线通信、深度学习、数据挖掘、图像处理、计算机视觉与信号处理等领域。本书以数字信号处理为背景，系统讨论了MATLAB在信号处理领域的知识与应用，具体包括数字信号处理的基本理论、分析方法、算法的设计与实现、输出结果的数值与可视化展示等内容，涉及信号处理的各方面，是一本比较全面的参考书。全书共分为14章，全面系统地讨论了信号处理的相关问题。其中第1~7章介绍了信号的采集、z变换、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、噪声分布函数、IIR数字滤波器以及FIR数字滤波器的相关知识和实现方法；第8、9章着重对随机信号、功率谱分析、小波变换加以阐述；第10~14章介绍了MATLAB在信号处理领域主要工具箱的使用与设计过程，包括语音信号处理、数字图像信号去噪处理、场论信号处理以及基于深度学习的图像信号处理。本书涉及的MATLAB代码已经全部调试通过，所附结果均为书中代码运行输出结果，还在代码中给出较详尽的注释。本书的特点是实用，知识内容与应用实例紧密结合，讲解深入浅出，实例程序既有单个函数的应用方法，又包括整体系统的程序实现，同时也展示*后的分析计算结果。本书可作为高校电子信息工程、通信工程以及计算机科学与技术专业本科生和研究生的教学用书，也可作为科研技术人员的参考用书。

第1章基于MATLAB的信号采样与程序实现 1．1MATLAB工作界面和常用指令 1．1．1m文件调用 1．1．2MATLAB的矩阵运算 1．1．3数据分析与MATLAB实现 1．1．4MATLAB图形绘制 1．2基本信号波形的MATLAB实现 1.3信号的MATLAB运算处理 1.4LTI连续系统信号时域分析与MATLAB实现 1.5LTI离散系统信号时域分析与MATLAB实现 1.6本章小结第2章z变换与MATLAB信号处理 2.1函数的z变换与MATLAB处理 2.2函数的逆z变换与MATLAB处理 2.3residuez函数的部分分式展开 2.4系统零极点分析与MATLAB实现 2.5离散系统频域响应分析与MATLAB实现 2.6离散系统的差分解析与MATLAB实现 2.7本章小结第3章离散傅里叶变换与MATLAB实现 3.1有限长序列处理与MATLAB实现 3.2N点离散傅里叶变换与MATLAB实现 3.3序列圆周积分与MATLAB实现 3.4本章小结第4章快速傅里叶变换与MATLAB实现 4.1FFT函数调用格式 4.2基于FFT的噪声信号分析与MATLAB实现 4.3高斯脉冲信号分析与MATLAB实现 4.4三角函数FFT分析与MATLAB实现 4.5FFT快速卷积与MATLAB实现 4.6本章小结第5章噪声信号分布函数与MATLAB实现 5.1均匀分布 5.2正态分布 5.3卡方分布 5.4F分布 5.5T分布 5.6指数分布 5.7伽马分布 5.8对数正态分布 5.9瑞利分布 5.10威布尔分布 5.11二项分布 5.12几何分布 5.13泊松分布 5.14本章小结第6章无限冲激响应滤波器与MATLAB实现 6.1IIR数字滤波器结构 6.1.1IIR数字滤波器直接型结构及MATLAB实现 6.1.2IIR数字滤波器级联型结构及MATLAB实现 6.1.3IIR数字滤波器并联型结构及MATLAB实现 6.2IIR数字滤波器基础——模拟低通滤波器结构及MATLAB实现 6.2.1巴特沃斯滤波器结构及MATLAB实现 6.2.2切比雪夫滤波器结构及MATLAB实现 6.2.3IIR数字低通滤波器的MATLAB实现(基于脉冲响应不变法) 6.2.4IIR数字低通滤波器的MATLAB实现(基于双线性变换法) 6.3模拟低通滤波器的频率变换(高通、带通、带阻滤波器的变换) 6.4本章小结第7章有限冲激响应滤波器与MATLAB实现 7.1FIR数字滤波器结构 7.2FIR数字滤波器窗函数设计及MATLAB实现 7.2.1矩形窗MATLAB设计 7.2.2三角窗MATLAB设计 7.2.3汉宁窗MATLAB设计 7.2.4汉明窗MATLAB设计 7.2.5布莱克曼窗MATLAB设计 7.2.6凯塞窗MATLAB设计 7.2.7巴特窗MATLAB设计 7.2.8滤波器窗函数设计比较 7.3基于频率采样的FIR数字滤波器设计及MATLAB实现 7.4其他类型的FIR数字滤波器设计及MATLAB实现 7.4.1等纹波滤波器MATLAB设计 7.4.2梳状滤波器MATLAB设计 7.4.3维纳滤波器MATLAB设计 7.4.4Kalman(卡尔曼)滤波器MATLAB设计 7.4.5自适应滤波器MATLAB设计 7.4.6Lattice滤波器MATLAB设计 7.5本章小结第8章随机信号处理与MATLAB实现 8.1随机信号处理MATLAB基本函数 8.2随机信号功率谱分析与MATLAB实现 8.2.1经典谱估计 8.2.2参数谱估计 8.2.3AR谱估计 8.3本章小结第9章基于小波分析的信号处理与MATLAB实现 9.1小波变换的MATLAB实现 9.2小波信号分析 9.3基于提升方案的MATLAB信号分析 9.3.1一维提升小波分解及重构lwt&ilwt 9.3.2二维提升小波分解及重构lwt2&ilwt2 9.3.3提升或重构小波系数lwtcoef&lwtcoef2 9.4小波去噪实现及MATLAB应用 9.4.1基于小波变换的一维信号降噪 9.4.2降噪压缩的小波变换默认阈值获取 9.4.3一维或二维信号全局阈值降噪压缩 9.5小波变换与傅里叶变换比较 9.6小波工具箱应用 9.6.1基于小波工具箱的一维小波包分析 9.6.2基于小波工具箱的Wavelet 1D分析 9.7本章小结第10章语音信号处理与MATLAB实现 10.1语音信号模型 10.2语音信号的特点与采集 10.3短时傅里叶变换的频谱分析 10.4语音信号压缩与去噪处理 10.5本章小结第11章数字图像信号去噪处理与MATLAB实现 11.1图像导入的基本MATLAB函数 11.2图像增强及MATLAB分析 11.3本章小结第12章场论信号的MATLAB处理 12.1标量场的MATLAB可视化 12.2矢量场的MATLAB可视化 12.3梯度、散度、旋度的MATLAB可视化 12.4拉普拉斯运算的MATLAB可视化 12.5基于PDEtool求解微分方程的MATLAB可视化 12.6本章小结第13章Simulink信号分析与处理 13.1Simulink模型建立 13.2Simulink离散信号产生及时间变量变换 13.3Simulink信号与系统分析 13.4本章小结第14章深度学习与MATLAB实现 14．1加载MATLAB平台mnist数据集 14．2加载公共平台CIFAR10数据集 14．3基于deepNetworkDesigner模块化设计的深度网络 14．4本章小结参考文献

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彭世新华中师范大学人工智能教育学部/教育大数据应用技术国家工程研究中心 MATLAB软件可用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，以及控制系统等领域。《信号处理与系统设计——MATLAB仿真与应用》介绍了MATLAB软件的使用方法，以及在信号处理过程中的典型应用，如MATLAB程序结构、数组与矩阵的计算、二维/三维可视化界面的绘制、信号采样基本方法及MATLAB可视化实现，从而帮助读者实现理论学习、动手实践的融合学习模式。罗晶晶哈尔滨工业大学（深圳）《信号处理与系统设计——MATLAB仿真与应用》隶属于电子信息科学与技术丛书，主要面向科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境，将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能集成在一个易于使用的视窗环境中，具有基于矩阵进行运算、绘制函数和数据曲线、实现算法、创建用户界面及连接其他编程语言等特点，为科学研究、工程设计提供了一种全面的解决方案。《信号处理与系统设计——MATLAB仿真与应用》注重实际工程的程序实现，为读者提供系统的设计方法和实现流程。余雷苏州大学机电工程学院《信号处理与系统设计——MATLAB仿真与应用》中的绝大多数案例及MATLAB程序代码来自科研一线，具有很好的实践价值，在与实际MATLAB编程结合过程中，能够有效地帮助读者理解信号处理理论的原理与工程应用。其中的深度学习MATLAB实现是机器学习领域中一个新的研究方向，它被引入机器学习，使其更接近于人工智能。深度学习在搜索技术、数据挖掘、机器学习、机器翻译领域解决了很多复杂的模式识别难题，使得人工智能相关技术取得了很大进步。曹洋华中科技大学电子信息与通信学院《信号处理与系统设计——MATLAB仿真与应用》详细阐述了MATLAB编程方法、Simulink仿真步骤及信号处理理论要点；对书中大量案例都进行了注解，可读性强；涉及深度学习相关内容，对本领域研究人员具有借鉴意义。无论是从事信号处理的专业学习，或是MATLAB编程应用的读者，都可以从这部著作的典型案例中有所收获。古博中山大学智能工程学院《信号处理与系统设计——MATLAB仿真与应用》涵盖了从基本的MATLAB语句到大型系统设计项目，并给出了丰富的MATLAB应用场景，以对应的参数选择体现MATLAB的编程效果，强调应用与实现。运行书中的程序代码，将展示对应的图形图表以及数据运行结果。本书立足于使用MATLAB软件解决系统设计问题，有利于读者真正理解并掌握MATLAB/Simulink工具的使用，借此实现系统的搭建及性能的验证，无论是对信号处理的理论学习，还是解决实际工程问题，本著作都有重要意义。

作者简介

张轶多年来工作在教学与科研的**线，主讲“MATLAB应用实践”“多媒体通信技术”“数据交换与传输”“无线传感网络”“计算机网络与仿真”“数据挖掘”“数学建模与仿真”“电磁场与电磁波”等本科生课程，“随机信号分析与仿真”“移动通信技术”等研究生课程，以及“电子技术实践”“深度学习与实践”等留学生课程。已发表6篇教学研究类论文，在清华大学出版社出版1部图书，主持3项省级教学研究与改革项目，主持完成1项教育厅高等学校电子信息专业教学指导委员会教学改革研究项目，主持完成中国纺织工业联合会教研项目、教育厅产学合作协同育人项目（“新工科背景下未来移动通信课改体系建设研究”）、校级研究生教育教学研究项目各1项，指导完成1项湖北省大学生创新创业实践项目，连续两年指导本科生毕业设计获得省级优秀学士论文，同时指导完成“一带一路”非洲来华留学生硕士毕业设计。获院级青年教师讲课比赛二等奖，武汉纺织大学本科教学质量一等奖，以及校聘研究生德育导师、研究生学科竞赛优秀指导教师、校优秀共产党员和优秀班主任称号。

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