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  • MATLAB信號處理——算法、仿真與實現
    該商品所屬分類:計算機/網絡 -> 數據庫
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    470-681
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    294-426
    【作者】 張軼 
    【所屬類別】 圖書  計算機/網絡  數據庫  數據庫理論 
    【出版社】清華大學出版社 
    【ISBN】9787302579991
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    內容介紹



    開本:16開
    紙張:膠版紙
    包裝:平裝-膠訂

    是否套裝:否
    國際標準書號ISBN:9787302579991
    叢書名:科學與工程計算技術叢書

    作者:張軼
    出版社:清華大學出版社
    出版時間:2022年01月 


        
        
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    產品特色

    編輯推薦

    MATLAB是工程應用軟件的平臺。它利用計算機為信號處理、繫統建模、數值計算、理論驗證及繫統仿真等提供解決方案,已經成為國內外學者熱衷采用的科研輔助工具。編寫《MATLAB信號處理——算法、仿真與實現》的目的是借助MATLAB的矩陣運算、函數及工具箱解決信號處理中復雜的公式推導與理論計算、繁瑣的繪圖及結果分析等問題,幫助讀者全面掌握MATLAB編程、Simulink仿真、典型工具箱軟件及各類具體應用的繫統建模知識。全書涵蓋了如下核心知識要點:
    ? 數字信號處理建模理論基礎與仿真;
    ? 通信繫統時域分析的MATLAB實現;
    ? 通信繫統頻域分析與設計的MATLAB實現;
    ? IIR/FIR濾波器設計的MATLAB實現;
    ? 語音信號處理的MATLAB實現;
    ? 圖像信號處理的MATLAB實現;
    ? 隨機信號處理及譜分析的MATLAB實現;
    ? 小波工具箱的使用及在信號處理領域的MATLAB實現;
    ? 場論中矢量信號計算的MATLAB編程實現及圖形化描述;
    ? Simulink模塊設計與仿真。

     
    內容簡介

    MATLAB廣泛用於數據分析、無線通信、深度學習、數據挖掘、圖像處理、計算機視覺與信號處理等領 域。本書以數字信號處理為背景,繫統討論了 MATLAB在信號處理領域的知識與應用,具體包括數字信 號處理的基本理論、分析方法、算法的設計與實現、輸出結果的數值與可視化展示等內容,涉及信號處理的 各個方面,是一本比較全面的參考書。 本書分為13章,全面繫統地討論了信號處理的相關問題。其中第1~7章介紹了信號的采集、Z變換、 離散傅裡葉變換、快速傅裡葉變換、噪聲分布函數、IIR數字濾波器以及 FIR數字濾波器的相關知識和實現 方法;第8、9章著重對隨機信號處理、功率譜分析、小波變換加以闡述;第10~13章介紹了 MATLAB在 信號處理領域主要工具箱的使用與設計過程。本書涉及的 MATLAB代碼已經全部調試通過,所附結果均 為書中代碼運行輸出結果,並在代碼中備注了較詳盡的解釋說明。 本書的特點是實用,知識內容與應用實例緊密結合,講解深入淺出,實例程序既有單個函數的應用方 法,又包括整體繫統的程序實現,同時也展示後的分析計算結果。本書可作為高校電子信息工程、通信 工程以及計算機科學與技術專業本科生和研究生的教學用書,也可作為科研技術人員的參考用書。

    作者簡介

    張軼  湖北沙市人,武漢紡織大學副教授,碩士生導師。多年來工作在教學與科研的線,主講“MATLAB應用實踐”“多媒體通信技術”“數據交換與傳輸”“無線傳感網絡”“計算機網絡與仿真”“數據挖掘”“數學建模與仿真 ”“電磁場與電磁波”等本科生課程,以及“隨機信號分析與仿真”“移動通信技術”等研究生課程。已發表教學研究類論文6篇,出版普通高等教育“十三五”規劃教材2部,主持省級教學研究與改革項目2項,以及*高等學校電子信息專業教學指導委員會教學改革研究項目1項,主持完成中國紡織工業聯合會教研項目1項、校級研究生教育教學研究項目1項,指導完成湖北省大學生創新創業實踐項目1項,連續兩年指導本科生畢業設計獲得省級優秀學士論文。榮獲院級青年教師講課比賽二等獎,武漢紡織大學本科教學質量一等獎。

    目錄
    ●章 信號采樣與波形實現
    1.1 基本信號波形的MATLAB實現
    1.2 信號的MATLAB運算處理
    1.3 LTI連續繫統信號時域分析與MATLAB實現
    1.4 LTI離散繫統信號時域分析與MATLAB實現
    1.5 本章小結
    第2章 Z變換與MATLAB信號處理
    2.1 函數的Z變換與MATLAB處理
    2.2 函數的逆Z變換與MATLAB處理
    2.3 residuez函數的部分分式展開
    2.4 繫統零極點分析與MATLAB實現
    2.5 離散繫統頻域響應分析與MATLAB實現
    2.6 離散繫統的差分解析與MATLAB實現
    2.7 本章小結

    ●章 信號采樣與波形實現
    1.1 基本信號波形的MATLAB實現
    1.2 信號的MATLAB運算處理
    1.3 LTI連續繫統信號時域分析與MATLAB實現
    1.4 LTI離散繫統信號時域分析與MATLAB實現
    1.5 本章小結
    第2章 Z變換與MATLAB信號處理
    2.1 函數的Z變換與MATLAB處理
    2.2 函數的逆Z變換與MATLAB處理
    2.3 residuez函數的部分分式展開
    2.4 繫統零極點分析與MATLAB實現
    2.5 離散繫統頻域響應分析與MATLAB實現
    2.6 離散繫統的差分解析與MATLAB實現
    2.7 本章小結
    第3章 離散傅裡葉變換與MATLAB實現
    3.1 有限長序列處理與MATLAB實現
    3.2 N點離散傅裡葉變換與MATLAB實現
    3.3 序列圓周積分與MATLAB實現
    3.4 本章小結
    第4章 快速傅裡葉變換與MATLAB實現
    4.1 FFT函數調用格式
    4.2 基於FFT的噪聲信號分析與MATLAB實現
    4.3 高斯脈衝信號分析與MATLAB實現
    4.4 三角函數FFT分析與MATLAB實現
    4.5 FFT快速卷積與MATLAB實現
    4.6 本章小結
    第5章 噪聲信號分布函數與MATLAB實現
    5.1 均勻分布
    5.2 正態分布
    5.3 卡方分布
    5.4 F分布
    5.5 T分布
    5.6 指數分布
    5.7 伽馬分布
    5.8 對數正態分布
    5.9 瑞利分布
    5.10 威布爾分布
    5.11 二項分布
    5.12 幾何分布
    5.13 泊松分布
    5.14 本章小結
    第6章 無限衝激響應濾波器與MATLAB實現
    6.1 IIR數字濾波器結構
    6.1.1 IIR數字濾波器直接型結構及MATLAB實現
    6.1.2 IIR數字濾波器級聯型結構及MATLAB實現
    6.1.3 IIR數字濾波器並聯型結構及MATLAB實現
    6.2 IIR數字濾波器基礎——模擬低通濾波器結構及MATLAB實現
    6.2.1 巴特沃斯濾波器結構及MATLAB實現
    6.2.2 切比雪夫濾波器結構及MATLAB實現
    6.2.3 IIR數字低通濾波器的MATLAB實現(基於脈衝響應不變法)
    6.2.4 IIR數字低通濾波器的MATLAB實現(基於雙線性變換法)
    6.3 模擬低通濾波器的頻率變換(高通、帶通、帶阻濾波器的變換)
    本章小結
    第7章 有限衝激響應濾波器與MATLAB實現
    7.1 FIR數字濾波器結構
    7.2 FIR數字濾波器窗函數設計及MATLAB實現
    7.2.1 矩形窗MATLAB設計
    7.2.2 三角窗MATLAB設計
    7.2.3 漢寧窗MATLAB設計
    7.2.4 漢明窗MATLAB設計
    7.2.5 布萊克曼窗MATLAB設計
    7.2.6 凱撒窗MATLAB設計
    7.2.7 巴特窗MATLAB設計
    7.2.8 濾波器窗函數設計比較
    7.3 基於頻率采樣的FIR數字濾波器設計及MATLAB實現
    7.4 其他類型的FIR數字濾波器設計及MATLAB實現
    7.4.1 等紋波濾波器MATLAB設計
    7.4.2 梳狀濾波器MATLAB設計
    7.4.3 維納濾波器MATLAB設計
    7.4.4 Kalman(卡爾曼)濾波器MATLAB設計
    7.4.5 自適應濾波器MATLAB設計
    7.4.6 Lattice濾波器MATLAB設計
    7.5 本章小結
    第8章 隨機信號處理與MATLAB實現
    8.1 隨機信號處理MATLAB基本函數
    8.2 隨機信號功率譜分析與MATLAB實現
    8.2.1 經典譜估計
    8.2.2 參數譜估計
    8.2.3 AR譜估計
    8.3 本章小結
    第9章 基於小波分析的信號處理與MATLAB實現
    9.1 小波變換的MATLAB實現
    9.2 小波信號分析
    9.3 基於提升方案的MATLAB信號分析
    9.3.1 一維提升小波分解及重構lwt&ilwt
    9.3.2 二維提升小波分解及重構lwt2&ilwt2
    9.3.3 提升或重構小波繫數lwtcoef&lwtcoef2
    9.4 小波去噪實現及MATLAB應用
    9.4.1 基於小波變換的一維信號降噪
    9.4.2 降噪壓縮的小波變換默認閾值獲取
    9.4.3 一維或二維信號全局閾值降噪壓縮
    9.5 小波變換與傅裡葉變換比較
    9.6 小波工具箱應用
    9.6.1 基於小波工具箱的一維小波包分析
    9.6.2 基於小波工具箱的Wavelet 1-D分析
    9.7 本章小結
    第10章 語音信號處理與MATLAB實現
    10.1 語音信號模型
    10.2 語音信號的特點與采集
    10.3 短時傅裡葉變換的頻譜分析
    10.4 語音信號壓縮與去噪處理
    10.5 本章小結
    第11章 數字圖像信號去噪處理與MATLAB實現
    11.1 圖像導入的基本MATLAB函數
    11.2 圖像增強及MATLAB分析
    11.3 本章小結
    第12章 場論信號的MATLAB處理
    12.1 標量場的MATLAB可視化
    12.2 矢量場的MATLAB可視化
    12.3 梯度、散度、旋度的MATLAB可視化
    12.4 拉普拉斯運算的MATLAB可視化
    12.5 基於PDEtool求解微分方程的MATLAB可視化
    12.6 本章小結
    第13章 Silink信號分析與處理
    13.1 Silink模型建立
    13.2 Silink離散信號產生及時間變量變換
    13.3 Silink信號與繫統分析
    13.4 本章小結
    參考文獻

     

    前言
    020年對中國而言是不平凡的一年,是萬眾一心攻堅克難的一年。近年來,中國在科研上展示了迎難而上的決心和實力,這些成就與信號處理密切相關。探月工程“嫦娥四號”探測器在月球背面成功著陸,這是人類的首次,開啟了探月新旅程; 中國工業和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯通和中國廣電發放5G商用牌照,中國進入5年; “天機芯”全球首款異構融合類腦計算芯片登上《自然》雜志的封面; 首次驗證遠距離雙場量子密鑰分發……
    MATLAB主要面向科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境,將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態繫統的建模和仿真等功能集成在一個易於使用的視窗環境中,具有基於矩陣進行運算,繪制函數和數據曲線,實現算法,創建用戶界面及連接其他編程語言等特點,為科學研究、工程設計提供了一種全面的解決方案。
    數字信號處理(Digital Signal Processing,DSP)是基於數字運算方法,實現信號變換、濾波、檢測、估值、調制解調以及快速算法等功能的一門學科。數字信號處理具有高精度、高可靠性、可編程控制、可時分復用及便於集成化等優點。在實際應用中,首先需采集原始信號,如果原始信號是連續時間信號,則需經抽樣成為離散信號,再經模數轉換器轉換為二進制數字信號。本書提供了利用MATLAB在計算機上解決信號處理問題中涉及的案例分析思路、方法、MATLAB腳本和大量的例題。
    本書特點

    020年對中國而言是不平凡的一年,是萬眾一心攻堅克難的一年。近年來,中國在科研上展示了迎難而上的決心和實力,這些成就與信號處理密切相關。探月工程“嫦娥四號”探測器在月球背面成功著陸,這是人類的首次,開啟了探月新旅程; 中國工業和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯通和中國廣電發放5G商用牌照,中國進入5年; “天機芯”全球首款異構融合類腦計算芯片登上《自然》雜志的封面; 首次驗證遠距離雙場量子密鑰分發……
    MATLAB主要面向科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環境,將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態繫統的建模和仿真等功能集成在一個易於使用的視窗環境中,具有基於矩陣進行運算,繪制函數和數據曲線,實現算法,創建用戶界面及連接其他編程語言等特點,為科學研究、工程設計提供了一種全面的解決方案。
    數字信號處理(Digital Signal Processing,DSP)是基於數字運算方法,實現信號變換、濾波、檢測、估值、調制解調以及快速算法等功能的一門學科。數字信號處理具有高精度、高可靠性、可編程控制、可時分復用及便於集成化等優點。在實際應用中,首先需采集原始信號,如果原始信號是連續時間信號,則需經抽樣成為離散信號,再經模數轉換器轉換為二進制數字信號。本書提供了利用MATLAB在計算機上解決信號處理問題中涉及的案例分析思路、方法、MATLAB腳本和大量的例題。
    本書特點
    由淺入深,循序漸進。首先從MATLAB在信號處理中的基本函數出發,講解信號處理各個流程中用到的函數調用方式及實現示例,每章節都有精心設計的MATLAB場景分析,後以繫統為單位介紹MATLAB實際應用。
    內容豐富,涉及廣泛。本書內容基本涵蓋了信號處理的各個方面,在全書的組織過程中,章節安排合理,強調代碼的實用化、模塊化,配合已有的公式推導參考資料,集中介紹實際應用和項目開發。
    以功能場景組織內容。例如,在小波工具箱這一節,關於Display Mode(顯示模式)的分類,即按照Show and Scroll、Full Decomposition、Separate Mode、Superimpose Mode和Tree Mode共5種模式展開舉例介紹。
    各章節內容獨立,讀者可選擇閱讀。本書各章節間隻有基本概念的邏輯關聯,在程序實現和數據仿真方面各自獨立,讀者可以根據課時要求,完成對所需章節的閱讀,並不影響閱讀的連貫性。


    感謝
    在本書的編寫過程中得到了武漢紡織大學電子與電氣工程學院領導與同仁的大力支持,在此感謝電子與電氣工程學院和通信工程教研室對於本書的出版給予的大力支持,同時感謝校領導的關心與支持。感謝國家自然科學基金(No.11804256)、*教指委教學改革研究項目(No.2020YB33)、中國紡織工業聯合會教學改革項目、研究生教學改革與研究項目、湖北省科技廳項目(No.2019ADC033)以及湖北省教育廳項目(No.2019GB033; No.20Y090)的資助。此外,肖適、夏舸、李勁、王駿和丁磊也為本書的編寫提供了較多的幫助,在此一並表示感謝。特別感謝清華大學出版社首席策劃盛東亮在整個出版過程中付出的努力,感謝鐘志芳編輯細致入微的審查,纔使得本書日益完善。
    由於作者水平有限,再加上時間、篇幅的限制,書中難免存在疏漏,懇請廣大讀者批評指正,我們將對本書進行持續更新,以確保內容的實時性和適用性。歡迎讀者在使用過程中與我們交流,提出寶貴的意見和建議。


    編者於武漢紡織大學崇真樓



     
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