數字信號處理實驗指導書（MATLAB版）
本書是Sanjit K. Mitra所著的《數字信號處理——基于計算機的方法》一書的配套實驗手冊。本書內容涵蓋了信號與信號處理、時域中的離散時間信號與系統、變換域中的離散時間信號、變換域中的LTI離散時間系統、連續時...
本書是Sanjit K. Mitra所著的《數字信號處理——基于計算機的方法》一書的配套實驗手冊。本書內容涵蓋了信號與信號處理、時域中的離散時間信號與系統、變換域中的離散時間信號、變換域中的LTI離散時間系統、連續時間信號的數字處理、數字濾波器的結構與設計、DSP算法實現、有限字長效應分析、多速數字信號處理、數字信號處理應用等方面。本書的特點在于講解上述內容的同時，給出了MATLAB程序驗證，并列舉了多達231個示例。
Sanjit K. Mitra：美國南加州大學洛杉磯分校謝明電氣工程學系的Stephen和Etta Varra教授，加州大學圣巴巴拉分校電氣與計算機工程系研究員。分別于1960年和1962年獲得加州大學伯克利分校電氣工程專業碩士學位和博士學位。曾任IEEE電路域系統學會主席、IEEE信號處理學會主席團成員。他在模擬與數字信號處理、圖像處理領域發表了660多篇論文，出版了12本圖書，并擁有5項專利。在工業和學術領域，Mitra博士獲得了許多榮譽。Mitra博士還是美國工程院院士，芬蘭科學院院士，挪威科學與技術學院院士，克羅地亞科學與藝術學院外籍成員，墨西哥工程院外籍成員，印度工程院外籍院士，印度科學院外籍院士，IEEE、AAAS、SPIE會士， EURASIP會員。
第1章 離散時間信號的時域分析
1.1 導言
1.2 入門
1.3 基礎知識回顧
1.4 用到的MATLAB命令
1.5 序列的產生
1.6 序列的簡單運算
1.7 工作區信息
1.8 其他類型的信號(可選)
1.9 基礎知識閱讀
第2章 離散時間系統的時域分析
2.1 導言
2.2 基礎知識回顧
2.3 用到的MATLAB命令
2.4 離散時間系統的仿真
2.5 線性時不變離散時間系統
2.6 基礎知識閱讀
第3章 離散時間信號的頻域分析
3.1 導言
3.2 基礎知識回顧
3.3 用到的MATLAB命令
3.4 離散時間傅里葉變換
3.5 Z變換
3.7 基礎知識閱讀
第4章 線性時不變離散時間系統的頻域分析
4.1 導言
4.2 基礎知識回顧
4.3 用到的MATLAB命令
4.4 傳輸函數和頻率響應
4.5 傳輸函數和頻率響應
4.6 傳輸函數的類型
4.7 穩定性測試
第5章 連續時間信號的數字處理
5.1 導言
5.2 基礎知識回顧
5.3 用到的MATLAB命令
5.4 時域中的抽樣過程
5.5 頻域中抽樣的效果
5.6 模擬低通濾波器
5.7 模數轉換和數模轉換
5.8 基礎知識閱讀
第6章 數字濾波器結構
6.1導言
6.2基礎知識回顧
6.3用到的MATLAB命令
6.4有限沖激響應傳輸函數的實現
6.5無限沖激響應傳輸函數的實現
6.6基礎知識閱讀
第7章數字濾波器設計
7.1導言
7.2基礎知識回顧
7.3用到的MATLAB命令
7.4無限沖激響應濾波器設計
7.5有限沖激響應濾波器設計
7.6基礎知識閱讀
第8章數字濾波器實現
8.1導言
8.2基礎知識回顧
8.3用到的MATLAB命令
8.4無限沖激響應濾波器的仿真
8.5有限沖激響應數字濾波器的仿真
8.6可調數字濾波器的設計
8.7離散傅里葉變換計算
8.8函數逼近
8.9基礎知識閱讀
第9章有限字長效應分析
9.1導言
9.2基礎知識回顧
9.3用到的MATLAB命令
9.4二進制數的產生和量化
9.5系數量化效應
9.6模數轉換噪聲分析
9.7運算舍人誤差分析
9.8低靈敏度數字濾波器
9.9極限環
9.10基礎知識閱讀
第10章多抽樣率數字信號處理
10.1導言
10.2基礎知識回顧
10.3用到的MATLAB命令
10.4基本抽樣率改變器件
10.5抽取器和內插器的設計與實現
10.6濾波器組的設計
10.7奈奎斯特濾波器的設計
10.8基礎知識閱讀
第11章高級主題
11.1導言
11.2離散變換
11.3有限沖激響應濾波器的設計和實現
11.4濾波器組的應用
11.5調制和解調
11.6數字數據傳輸
附錄AMATLAB簡介
附錄B用到的MATLAB命令總結
參考文獻
索引
序言
數字信號處理(DSP)研究數字序列信號的表示方法，并對信號進行運算，以提取包含在其中的特殊信息。近30年來，由于在研究及應用兩方面均取得了進展，數字信號處理領域已經日趨成熟。如今，幾乎所有大學在本科高年級及研究生一年級都開設了本主題至少一門或更多的課程。由于計算機的佳哥更加合理，這促使了高性能個人電腦機工作站的普及，從而很容易向學生提供實際環境，以驗證所學的概念和算法。
本書適用于基于計算機的DSP實驗課程，以補充該主題的講授課程。它包括11個實驗練習，而每一個練習又包含許多在計算機上實現的例子。若每周有三個小時實驗，則完成全部例子所需要的課程可能會超過一個季度或一個學期。這里建議教師挑選與其所授課程相關的例子。若有充裕的時間用于計算機實驗課，則應鼓勵學生在實驗室待更長的時間，以便能夠完成全部例子。
本書所用的匯編語言是MATLAB，它廣泛用于高性能數值計算和可視化。本書假定讀者不具備MATLAB的基礎知識，而是通過本書前半部分所測試過的程序，使他們理解這種在信號處理方面能解決重要問題的實用語言。本書的后半部要求學生編寫必要的MATLAB撐血來完成例子。我相信學生通過利用測試過的、完整的程序，編寫解決特定問題的簡易程序，能很快地學會利用MATLAB來解決復雜問題的方法。附錄A簡要回顧了MATLAB的一些重要概念和特性。
本書中的全部75個MATLAB程序已經在MATLAB 5.2版及信號處理工具箱4.2版中測試過了。本書列出的程序在執行速度上不一定是最快的，也不一定是最簡潔的。在未詳細解釋的情況下，我們將盡量清晰地將它們寫出。本書包含一張磁盤，磁盤的內容是本書中所有的MATLAB程序，它適用于運行Windows 95/98的個人電腦或更高版本的Macintosh PowerPC以及UNIX工作站。所有程序也通過匿名FTP存儲于互聯網站點iplserv.ece.ucsb.edu的目錄/pub/mitra/Labs中。
每個實驗練習包含許多適于學生在電腦上實現的例子。每個例子后面都附有在進行隨后例子之前學生必須回答的一系列習題。這些習題用于讓學生理解MATLAB的基本原理以及數字信號處理的重要概念。對于后面的部分，每個練習都有一節簡單回顧，用于總結所需要的DSP材料，以便學生實現包含在該練習的例子。為了了解詳情和說明，在每個練習的結尾還包含有數字信號處理課本的清單，列出了明確的章節數。每個練習還包含有用來總結所用到的MATLAB命令的小節，以使學生在需要時通過help命令就能夠更好地掌握這些命令。附錄B給出了本書中用到的所有MATLAB函數的簡要解釋。
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