目 錄
上篇——聲像信號(hào)時(shí)域處理
案例一——牛刀初試 2
一、MATLAB之初體驗(yàn)——音頻文件的視聽與處理 2
二、基本序列生成與顯示 4
三、程序閱讀 5
案例二——聲音/圖像DIY 7
一、立體聲構(gòu)造 8
二、粗暴的圖像壓縮 9
三、圖像PS 10
案例三——周期信號(hào)產(chǎn)生及時(shí)域采樣 12
一、周期信號(hào)生成 13
二、信號(hào)采樣過程模擬 13
案例四——濾波可以卷出來 15
一、線性卷積的編程實(shí)現(xiàn) 16
二、卷積運(yùn)算竟是濾波 17
三、確定系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng) 18
案例五——卷出幀同步 19
一、同步序列自相關(guān)性初探 20
二、同步頭位置定位 20
案例六——時(shí)域采樣定理沒你想象的那么簡單 22
一、低通信號(hào)采樣定理探究 26
二、帶通信號(hào)采樣定理探究 27
案例七——欠數(shù)字信號(hào)一個(gè)說法 30
一、生成模擬信號(hào) 37
二、時(shí)間維度離散化 37
三、標(biāo)量量化 38
四、二度探究量化 39
中篇——心中有譜
案例八——離散時(shí)間傅里葉變換離散著算 42
一、一般信號(hào)DTFT的計(jì)算 43
二、矩形序列形式單位采樣響應(yīng)的頻率響應(yīng) 44
案例九——系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)那些事兒 47
一、利用系統(tǒng)函數(shù)H(Z) 的零極點(diǎn)分布判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性 48
二、利用系統(tǒng)函數(shù)H(Z) 的零極點(diǎn)分布分析系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 49
三、梳狀濾波器的頻率響應(yīng) 49
案例十——線性卷積這樣算較快 51
一、磨刀不誤砍柴工 52
二、探尋圓周卷積與線性卷積的等價(jià)關(guān)系 53
三、挑戰(zhàn)經(jīng)典 54
案例十一——用DFT看頻譜 56
一、工具調(diào)校 58
二、眼見為虛——不當(dāng)采樣之殃 59
三、想要分開，沒那么容易 59
案例十二——化整為零之重疊相加法 61
一、原理初探 63
二、實(shí)際信號(hào)濾波測(cè)試 64
案例十三——化整為零之重疊保留法 68
一、原理初探 70
二、實(shí)際信號(hào)濾波測(cè)試 71
案例十四——你撥的號(hào)碼我知道 74
一、認(rèn)識(shí)DTMF信號(hào) 75
二、透過DTMF信號(hào)識(shí)別撥號(hào)內(nèi)容 76
案例十五——信號(hào)帶寬怎么測(cè)，中心頻率怎么量 79
一、高斯脈沖型頻譜帶寬測(cè)量 91
二、有零點(diǎn)型頻譜帶寬測(cè)量 93
案例十六——BPSK的誤碼率曲線是這樣仿出來的 96
一、初識(shí)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào) 98
二、BPSK的誤碼率仿真 99
案例十七——復(fù)信號(hào)有如此妙用之希爾伯特變換 101
一、基于希爾伯特變換的時(shí)頻分析 105
二、AM信號(hào)特征及解調(diào) 107
案例十八——短時(shí)傅里葉變換 109
一、頻率跳變信號(hào)的時(shí)頻分析 111
二、Chirp信號(hào)的時(shí)頻分析 112
下篇——順我者昌（濾波器）
案例十九——波形失真不一定那么可怕 115
一、探尋增益和延遲對(duì)波形失真的影響 118
二、方波信號(hào)通過特定系統(tǒng) 119
三、聲音信號(hào)通過特定系統(tǒng) 120
案例二十——加窗截出FIR濾波器 122
一、準(zhǔn)備原聲信號(hào) 125
二、窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR選頻濾波器 126
三、過渡帶的選擇傷不起 128
四、FIR濾波器延遲和計(jì)算量分析 130
案例二十一——頻率采樣采出FIR濾波器 132
一、純頻率采樣設(shè)計(jì)FIR濾波器 135
二、在頻率采樣基礎(chǔ)上增加過渡點(diǎn)設(shè)計(jì)FIR濾波器 135
案例二十二——Butterworth模擬濾波器設(shè)計(jì) 137
一、按照指標(biāo)要求設(shè)計(jì)Butterworth模擬低通濾波器 139
二、驗(yàn)證設(shè)計(jì)的濾波器的幅頻特性 140
案例二十三——Chebyshev模擬濾波器設(shè)計(jì) 142
一、ChebyshevⅠ型模擬低通濾波器設(shè)計(jì) 145
二、ChebyshevⅡ型模擬低通濾波器設(shè)計(jì) 147
案例二十四——橢圓濾波器設(shè)計(jì) 148
一、橢圓低通濾波器的設(shè)計(jì) 149
二、驗(yàn)證設(shè)計(jì)的濾波器的幅頻特性 150
案例二十五——模擬非低通濾波器設(shè)計(jì) 152
一、模擬高通濾波器的設(shè)計(jì) 156
二、模擬帶通濾波器的設(shè)計(jì) 157
三、模擬帶阻濾波器的設(shè)計(jì) 159
案例二十六——模數(shù)濾波器橋之沖激響應(yīng)不變法 161
一、IIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì) 162
二、IIR數(shù)字高通濾波器的設(shè)計(jì) 164
三、IIR數(shù)字帶通濾波器的設(shè)計(jì) 164
四、IIR數(shù)字帶阻濾波器的設(shè)計(jì) 166
案例二十七——模數(shù)濾波器橋之雙線性變換法 168
一、IIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì) 170
二、IIR數(shù)字高通濾波器的設(shè)計(jì) 172
三、IIR數(shù)字帶通濾波器的設(shè)計(jì) 172
四、IIR數(shù)字帶阻濾波器的設(shè)計(jì) 173
案例二十八——IIR濾波器和FIR濾波器的對(duì)比 175
一、視覺體驗(yàn)IIR低通濾波器和FIR低通濾波器對(duì)方波信號(hào)濾波的效果 176
二、聽覺體驗(yàn)IIR帶通濾波器和FIR帶通濾波器對(duì)聲音信號(hào)濾波的效果 178
案例二十九——IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu) 180
一、原理初探 185
二、實(shí)際系統(tǒng)性能測(cè)試 185
案例三十——FIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu) 189
一、原理初探 193
二、實(shí)際系統(tǒng)性能測(cè)試 194
附錄A 概覽濾波器設(shè)計(jì) 198
一、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)小結(jié) 198
二、FIR濾波器設(shè)計(jì)小結(jié) 199
三、IIR濾波器設(shè)計(jì)小結(jié)（基于模擬濾波器的設(shè)計(jì)） 204
附錄B 數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)的那些人那些事 208
一、一根琴弦撥動(dòng)了多少數(shù)學(xué)家的心 208
二、黑您是敬畏您 212
附錄C MATLAB語言中的常用數(shù)據(jù) 219
一、常量、變量、常用符號(hào) 219
二、MATLAB數(shù)據(jù)類型 220
附錄D 矩陣基礎(chǔ) 227
一、矩陣的創(chuàng)建 227
二、矩陣元素的操作 228
三、矩陣的運(yùn)算 231
附錄E 圖形可視化 236
一、繪圖函數(shù)總覽 236
二、繪圖函數(shù)應(yīng)用舉例 238
三、圖形標(biāo)注及窗口控制 245
附錄F MATLAB編程 249
一、循環(huán) 249
二、條件控制 251
三、交互命令 254
四、.m文件 255
參考文獻(xiàn) 260