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MATLAB數(shù)字信號(hào)處理85個(gè)實(shí)用案例精講：入門(mén)到進(jìn)階 
定 價(jià)：59.9 元
9 7 4 8 2 7 2 5 6 1 6 2 7  本書(shū)內(nèi)容分為三部分。第一部分是介紹數(shù)字信號(hào)處理中的Z變換、離散傅里葉變換DFT和快速傅里葉變換FFT以及數(shù)字濾波器，這是數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)，也是初學(xué)者問(wèn)題zui多的部分。在該部分中對(duì)于常出現(xiàn)的問(wèn)題都列舉案例說(shuō)明錯(cuò)誤發(fā)生的原因和解決的方法。第二部分介紹數(shù)字信號(hào)處理中常用的一些方法，例如包絡(luò)、平滑、極值等，又給出對(duì)DFT延伸中的一些方法和應(yīng)用，并給出FFT的內(nèi)插和諧波參數(shù)的估算等。第三部分介紹了功率譜的估算，給出了非參數(shù)法和參數(shù)法的功率譜估算。各章都結(jié)合內(nèi)容給出相應(yīng)的案例進(jìn)行說(shuō)明。 本書(shū)特點(diǎn)是主要通過(guò)案例說(shuō)明在數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)部分編程中常出現(xiàn)的錯(cuò)誤和解決方法。本書(shū)適用于數(shù)字信號(hào)處理的初學(xué)者，亦可供高年級(jí)本科生、研究生和科研工程技術(shù)人員參考。 在書(shū)店和圖書(shū)館里,關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理的書(shū)籍很多,MATLAB和數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用方面的書(shū)籍也有很多種了,那為什么我還要寫(xiě)一本有關(guān)MATLAB在數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用方面的書(shū)籍呢? 我自本世紀(jì)初退休以后總想著還可以做些什么,希望還能發(fā)揮余熱。因?yàn)閷?duì)數(shù)字信號(hào)處理和應(yīng)用一直有著濃厚的興趣,正好那時(shí)有位朋友介紹我到論壇上幫助網(wǎng)友解答相關(guān)的問(wèn)題,從此就走上了這樣一條“不歸路”。這十幾年來(lái)我一直在幾個(gè)論壇社區(qū)中參與解答各類有關(guān)數(shù)字信號(hào)處理的問(wèn)題,其中在MATLAB中文論壇社區(qū)中待的時(shí)間最長(zhǎng)。我在這十多年間解答了數(shù)千個(gè)問(wèn)題。在解答問(wèn)題的過(guò)程中,我發(fā)現(xiàn)大多都是基礎(chǔ)性的問(wèn)題或與數(shù)字信號(hào)處理的內(nèi)容有關(guān),或與MATLAB的使用有關(guān),或二者兼有。同學(xué)們往往是已經(jīng)學(xué)習(xí)了數(shù)字信號(hào)處理這門(mén)課,也學(xué)習(xí)了MATLAB 編程的課,但在理解和認(rèn)識(shí)上還不到位,所以遇到實(shí)戰(zhàn)編程時(shí)就會(huì)犯這樣或那樣的錯(cuò)誤;而目前已出版的書(shū)籍中鮮有對(duì)這些問(wèn)題或錯(cuò)誤的處理方法,所以同學(xué)們面對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤往往不知所措。MATLAB 中文論壇(或其他論壇)正是提供了這樣一個(gè)平臺(tái),同學(xué)們可以把問(wèn)題貼在論壇上,由版主或熱心人士來(lái)幫忙解決問(wèn)題。 由于許多具體問(wèn)題的解決方法在以往出版的書(shū)籍中少有涉及,所以我把這十多年來(lái)解答的問(wèn)題總結(jié)成一些案例,整理出版。本書(shū)不是純粹地介紹數(shù)字信號(hào)處理,也不是純粹地介紹MATLAB,而是針對(duì)初學(xué)者在使用MATLAB編寫(xiě)信號(hào)處理程序時(shí)常犯的錯(cuò)誤提出解決方法,內(nèi)容既涉及數(shù)字信號(hào)處理,也涉及MATLAB編程。 雖然國(guó)內(nèi)外科學(xué)編程的語(yǔ)言有許多種,但在國(guó)內(nèi)還是以MATLAB為主,許多大專院校也都開(kāi)設(shè)學(xué)習(xí)MATLAB語(yǔ)言的課程。它的主要特點(diǎn)除了編程簡(jiǎn)單外,還可以應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科中,不僅用于自然科學(xué),還能應(yīng)用于人文科學(xué);同時(shí)它還有功能強(qiáng)大的工具箱(由全世界的精英為工具箱做貢獻(xiàn))。一些基礎(chǔ)性的處理程序都已包含在工具箱中,不需要用戶去從事這方面的開(kāi)發(fā)工作,這樣就省去了大量的重復(fù)性工作。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō),只需考慮怎么利用工具箱來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的想法和算法。MATLAB是一種方便、實(shí)用、高效的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。近幾年來(lái)又支持代碼轉(zhuǎn)換,可自動(dòng)生成可讀、可運(yùn)行、可移植的C/C++代碼,這樣方便用戶在MATLAB平臺(tái)上建模仿真,然后移植到硬件中去實(shí)現(xiàn)。 本書(shū)的內(nèi)容安排如下。 第1章講述Z 變換和離散傅里葉變換,給出Z 變換的定義和基本性質(zhì),它是離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)分析和處理的主要理論工具。另外還介紹了離散傅里葉變換的導(dǎo)出及基本性質(zhì)。 第2章介紹快速傅里葉變換,包括按時(shí)間抽選的基2的FFT算法和按頻率抽選的基2的FFT算法。另外還介紹了譜分析和窗函數(shù),給出了譜分析的基本方法。 第3章介紹數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì),講述了無(wú)限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法(包括脈沖響應(yīng)不變法、雙線性變換法及原型變換)和有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法(包括窗函數(shù)法、頻率采樣設(shè)計(jì)法和最優(yōu)等波紋法等),并介紹了利用FDATool及Fdesign+design函數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的方法。 第4章介紹信號(hào)處理中一些實(shí)用的方法,包括消除趨勢(shì)項(xiàng)、極大點(diǎn)和極小點(diǎn)的尋找、包絡(luò)提取、數(shù)據(jù)平滑、尋找特殊區(qū)間和數(shù)據(jù)延拓等。 第5章介紹DFT的拓展,包括短時(shí)傅里葉變換(STFT)、細(xì)化傅里葉變換(ZoomFFT)、線性調(diào)頻Z 變換(CZT)和Goertzel算法。 第6章介紹FFT的內(nèi)插,以狄里克萊核與窗函數(shù)為基礎(chǔ),介紹了比值校正法、能量重心校正法、相位差校正法和全相位校正技術(shù)。 第7章為諧波分析,介紹了單峰譜線插入、雙峰譜線插入和Prony方法。 第8章為功率譜的估算,介紹了非參數(shù)法的功率譜估算(包含相關(guān)圖法、周期圖法和改進(jìn)周期圖法)、參數(shù)法的功率譜估算(包含最大熵譜法、自相關(guān)法、協(xié)方差法、Burg算法估計(jì)法和改進(jìn)協(xié)方差法等),講述了通用的功率譜估算spectrum 和psd函數(shù),最后介紹了傳遞函數(shù)和相干函數(shù)的估算方法。 本書(shū)中經(jīng)常會(huì)調(diào)用某些不是MATLAB自帶的函數(shù),但它們已被集中在basic_tbx工具箱中。在運(yùn)行本書(shū)的程序前,建議讀者把該工具箱設(shè)置在工作路徑下(用setpath設(shè)置)。本書(shū)的所有函數(shù)和程序都已在MATLABR2009a上調(diào)試通過(guò)。 在本書(shū)的寫(xiě)作過(guò)程中,作者得到了北京航空航天大學(xué)出版社的陳守平編輯以及MATLAB中文論壇的支持與鼓勵(lì),在此向他們表示最真誠(chéng)的謝意! 此外,還要感謝我的家人,她們的默默支持和付出,使我能順利完成本書(shū)的寫(xiě)作,在此向我的家人表示最衷心的感謝! 本書(shū)為讀者免費(fèi)提供程序源代碼,以二維碼的形式印在扉頁(yè)及序言后,請(qǐng)掃描二維碼下載。讀者也可以通過(guò)網(wǎng)址http://pan.baidu.com/s/1jI9D3ls從“百度云”下載全部資料。同時(shí),北京航空航天大學(xué)出版社聯(lián)合MATLAB 中文論壇為本書(shū)設(shè)立了在線交流平臺(tái),網(wǎng)址:http://www.ilovematlab.cn/forum-259-1.html。我們希望借助這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與廣大讀者面對(duì)面交流,解決大家在閱讀本書(shū)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,分享彼此的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),從而達(dá)到共同進(jìn)步 的目的。 由于編寫(xiě)時(shí)間倉(cāng)促,加之作者學(xué)識(shí)所限,書(shū)中如有錯(cuò)誤或疏漏之處,懇請(qǐng)廣大讀者和各位專家批評(píng)指正。本書(shū)勘誤網(wǎng)址:http://www.ilovematlab.cn/thread-481275-1-1.html。 作 者 2016年5月 宋知用，曾在中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所工作20多年，長(zhǎng)期從事電聲信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理工作。具有十余年的MATLAB編程經(jīng)驗(yàn)，出版的圖書(shū)有《MATLAB數(shù)字信號(hào)處理85個(gè)實(shí)用案例精講——入門(mén)到進(jìn)階》和《MATLAB在語(yǔ)音信號(hào)分析和合成中的應(yīng)用》。過(guò)去十余年中，宋知用一直活躍在MATLAB中文論壇及其他科技平臺(tái)中，至今已回答并解決各種數(shù)字信號(hào)處理問(wèn)題逾4000個(gè)。 第1章 Z 變換和離散傅里葉變換……………………………………………………………… 1 1.1 Z 變換…………………………………………………………………………………… 1 1.1.1 Z 變換的表示式………………………………………………………………………… 1 1.1.2 Z 變換的收斂域………………………………………………………………………… 3 1.1.3 基本Z 變換對(duì)………………………………………………………………………… 4 1.1.4 線性系統(tǒng)的Z 變換……………………………………………………………………… 5 1.1.5 Z 變換特性…………………………………………………………………………… 5 1.1.6 Z 逆變換……………………………………………………………………………… 6 1.2 DFT的由來(lái)……………………………………………………………………………… 9 1.3 DFT的性質(zhì)…………………………………………………………………………… 13 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 15 第2章 快速傅里葉變換和頻譜分析………………………………………………………… 16 2.1 快速傅里葉變換(FFT)………………………………………………………………… 16 2.1.1 基2時(shí)間抽取FFT算法……………………………………………………………… 17 2.1.2 基2頻率抽取FFT算法……………………………………………………………… 19 2.1.3 快速傅里葉逆變換(IFFT)算法………………………………………………………… 22 2.1.4 案例2.1:快速傅里葉變換的MATLAB函數(shù)…………………………………………… 22 2.1.5 案例2.2:如何經(jīng)IFFT后得到實(shí)數(shù)序列……………………………………………… 26 2.1.6 案例2.3:如何使實(shí)數(shù)序列在時(shí)間域上位移后也為實(shí)數(shù)序列…………………………… 31 2.2 離散信號(hào)的譜分析……………………………………………………………………… 38 2.2.1 案例2.4:頻譜圖中頻率刻度(橫坐標(biāo))的設(shè)置………………………………………… 39 2.2.2 案例2.5:如何計(jì)算正弦信號(hào)的幅值和初始相角………………………………………… 42 2.2.3 案例2.6:怎樣認(rèn)識(shí)一個(gè)單頻的正弦信號(hào)的相位譜……………………………………… 45 2.2.4 案例2.7:為什么FFT后得到的頻譜大部分都為0 …………………………………… 48 2.2.5 案例2.8:如何把頻譜圖的縱坐標(biāo)設(shè)置為分貝刻度……………………………………… 50 2.2.6 頻譜分析過(guò)程中的混疊現(xiàn)象、柵欄現(xiàn)象和泄漏現(xiàn)象……………………………………… 53 2.2.7 案例2.9:同樣經(jīng)矩形窗截?cái)?為什么有的發(fā)生泄漏而有的沒(méi)有發(fā)生泄漏………………… 56 2.2.8 窗函數(shù)……………………………………………………………………………… 58 2.2.9 案例2.10:加窗函數(shù)后頻譜幅值變了,如何修正………………………………………… 61 2.2.10 分辨率……………………………………………………………………………… 63 2.2.11 案例2.11:如何選擇采樣頻率和信號(hào)長(zhǎng)度…………………………………………… 65 2.2.12 案例2.12:FFT中的補(bǔ)零問(wèn)題………………………………………………………… 67 2.2.13 快速卷積和快速相關(guān)………………………………………………………………… 73 2.2.14 案例2.13:能否用循環(huán)相關(guān)計(jì)算延遲量……………………………………………… 79 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 84 第3章 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 85 3.1 數(shù)字濾波器基礎(chǔ)………………………………………………………………………… 85 3.1.1 數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)……………………………………………………………… 85 3.1.2 數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)分析…………………………………………………………… 87 3.1.3 數(shù)字濾波器的分類…………………………………………………………………… 88 3.1.4 數(shù)字濾波器的構(gòu)成…………………………………………………………………… 90 3.2 典型模擬低通濾波器…………………………………………………………………… 93 3.2.1 巴特沃斯模擬低通濾波器……………………………………………………………… 93 3.2.2 切比雪夫Ⅰ型和Ⅱ型模擬低通濾波器………………………………………………… 94 3.2.3 橢圓型模擬低通濾波器……………………………………………………………… 96 3.2.4 模擬原型低通濾波器的頻率變換……………………………………………………… 97 3.2.5 模擬濾波器設(shè)計(jì)的MATLAB函數(shù)…………………………………………………… 97 3.2.6 案例3.1:巴特沃斯、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型和橢圓型濾波器的相同和不同之處… 102 3.2.7 案例3.2:設(shè)計(jì)模擬濾波器的幾種編程方法的相同和不同之處………………………… 104 3.2.8 案例3.3:在頻帶變換的模擬濾波器設(shè)計(jì)中,怎樣計(jì)算Wn和Bs ……………………… 105 3.3 利用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器………………………………………… 107 3.3.1 脈沖響應(yīng)不變法變換原理…………………………………………………………… 107 3.3.2 模擬濾波器的數(shù)字化方法…………………………………………………………… 108 3.3.3 混疊失真…………………………………………………………………………… 109 3.3.4 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)………………………………………… 110 3.4 利用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器…………………………………………… 111 3.4.1 雙線性變換法的變換原理…………………………………………………………… 111 3.4.2 雙線性變換法的優(yōu)缺點(diǎn)……………………………………………………………… 113 3.4.3 利用雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的步驟…………………………………………… 114 3.5 陷波器與全通濾波器………………………………………………………………… 115 3.5.1 陷波器……………………………………………………………………………… 115 3.5.2 全通濾波器………………………………………………………………………… 116 3.6 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的MATLAB函數(shù)…………………………………………… 118 3.7 IIR濾波器設(shè)計(jì)的案例……………………………………………………………… 123 3.7.1 案例3.4:用留數(shù)求得脈沖不變法數(shù)字濾波器與調(diào)用impinvar函數(shù)得到的是否一樣…… 123 3.7.2 案例3.5:在調(diào)用bilinear函數(shù)時(shí)為何有的Fs處用實(shí)際頻率值,有的卻用Fs=1 ……… 125 3.7.3 案例3.6:為什么不能用impinvar函數(shù)……………………………………………… 128 3.7.4 案例3.7:為什么濾波器的輸出會(huì)溢出或沒(méi)有數(shù)值…………………………………… 131 3.7.5 案例3.8:用bilinear函數(shù)時(shí),如果Wp和Ws都沒(méi)有先做預(yù)畸會(huì)有什么結(jié)果…………… 137 3.7.6 案例3.9:如何把任意S系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為Z系統(tǒng)…………………………………………… 138 3.7.7 案例3.10:把濾波器的濾波過(guò)程用差分方程的運(yùn)算來(lái)完成…………………………… 142 3.7.8 案例3.11:濾波函數(shù)filter的調(diào)用格式為[y,zf]=filter(b,a,x,zf),其中的zi和zf有何作用 ……………………………………………………………………………………… 148 3.7.9 案例3.12:如何使用數(shù)字陷波器濾除工頻信號(hào)………………………………………… 151 3.7.10 案例3.13:如何設(shè)計(jì)數(shù)字全通濾波器對(duì)IIR濾波器進(jìn)行相位補(bǔ)償…………………… 153 3.7.11 案例3.14:為什么零相位濾波在起始和結(jié)束兩端都受瞬態(tài)效應(yīng)的影響……………… 154 3.8 線性相位與FIR系統(tǒng)的相位特性…………………………………………………… 158 3.9 FIR型數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設(shè)計(jì)法………………………………………………… 161 3.9.1 理想數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)…………………………………………………… 162 3.9.2 FIR型數(shù)字濾波器的矩形窗設(shè)計(jì)法…………………………………………………… 162 3.9.3 窗函數(shù)設(shè)計(jì)法……………………………………………………………………… 165 3.10 FIR型數(shù)字濾波器的頻率采樣設(shè)計(jì)法……………………………………………… 167 3.10.1 預(yù)期頻率特性的設(shè)置方法…………………………………………………………… 167 3.10.2 頻率采樣法的設(shè)計(jì)過(guò)程…………………………………………………………… 167 3.10.3 頻率采樣法的改進(jìn)………………………………………………………………… 168 3.11 最優(yōu)等波紋FIR濾波器的設(shè)計(jì)…………………………………………………… 169 3.11.1 最小最大化問(wèn)題的設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 170 3.11.2 對(duì)極值數(shù)目的限制………………………………………………………………… 171 3.11.3 Parks-McClellan算法……………………………………………………………… 172 3.12 FIR濾波器設(shè)計(jì)中的MATLAB函數(shù)……………………………………………… 172 3.13 FIR濾波器設(shè)計(jì)的案例……………………………………………………………… 176 3.13.1 案例3.15:在窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR中如何選擇窗函數(shù)和階數(shù)N ………………………… 176 3.13.2 案例3.16:用ideal_lp函數(shù)和fir1函數(shù)設(shè)計(jì)的濾波器是否相同……………………… 178 3.13.3 案例3.17:用凱澤窗設(shè)計(jì)FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)………………………………………… 181 3.13.4 案例3.18:為什么FIR濾波器不適用于設(shè)計(jì)數(shù)字陷波器……………………………… 183 3.13.5 案例3.19:通過(guò)FIR濾波器的輸出,延遲量如何校正………………………………… 185 3.13.6 案例3.20:通過(guò)fir2函數(shù)設(shè)計(jì)任何響應(yīng)的FIR濾波器……………………………… 188 3.13.7 案例3.21:通過(guò)firpm 函數(shù)設(shè)計(jì)的FIR濾波器為什么達(dá)不到指標(biāo)要求………………… 190 3.13.8 案例3.22:如何設(shè)計(jì)多頻帶的FIR濾波器…………………………………………… 194 3.13.9 案例3.23:如何用FIR濾波器設(shè)計(jì)數(shù)字微分器……………………………………… 197 3.13.10 案例3.24:如何用FIR濾波器設(shè)計(jì)數(shù)字希爾伯特變換器…………………………… 198 3.14 用FDATool設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器……………………………………………………… 200 3.14.1 IIR濾波器設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 200 3.14.2 FIR濾波器設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 209 3.14.3 SOS系數(shù)的進(jìn)一步說(shuō)明…………………………………………………………… 211 3.14.4 案例3.25:如何把SOS或Hd轉(zhuǎn)變?yōu)闉V波器的系數(shù)………………………………… 212 3.15 用fdesign和design設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器……………………………………………… 215 3.15.1 案例3.26:為什么在使用design函數(shù)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)“invaliddesignmethod” …………… 222 3.15.2 案例3.27:用fdesign+design的方法與前幾節(jié)介紹的經(jīng)典方法設(shè)計(jì)的濾波器是否相同 …………………………………………………………………………………… 226 3.15.3 案例3.28:用fdesign+design方法有什么優(yōu)點(diǎn)……………………………………… 230 3.16 三分之一倍頻程濾波器……………………………………………………………… 233 3.16.1 案例3.29:以FFT IFFT分析方法求出三分之一倍頻程濾波器各頻帶的聲壓級(jí)……… 234 3.16.2 案例3.30:以降采樣方法求出三分之一倍頻程濾波器各頻帶的聲壓級(jí)……………… 237 3.16.3 案例3.31:用fdesign+design方法求出三分之一倍頻程濾波器各頻帶的聲壓級(jí)……… 240 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 242 第4章 信號(hào)處理中簡(jiǎn)單實(shí)用的方法………………………………………………………… 243 4.1 最小二乘法擬合消除趨勢(shì)項(xiàng)………………………………………………………… 243 4.1.1 消除趨勢(shì)項(xiàng)函數(shù)…………………………………………………………………… 244 4.1.2 案例4.1:基線漂移的修正…………………………………………………………… 244 4.2 尋找信號(hào)中的峰值和谷值…………………………………………………………… 247 4.2.1 MATLAB中峰谷值檢測(cè)的函數(shù)……………………………………………………… 247 4.2.2 案例4.2:已知一個(gè)脈動(dòng)信號(hào),如何求信號(hào)的周期……………………………………… 248 4.2.3案例4.3:如何利用findpeaks函數(shù)求谷值……………………………………………… 249 4.2.4 案例4.4:在findpeakm 函數(shù)用?q?參數(shù)時(shí)如何進(jìn)行內(nèi)插……………………………… 251 4.3 信號(hào)中包絡(luò)的提取…………………………………………………………………… 256 4.3.1 希爾伯特變換……………………………………………………………………… 256 4.3.2 案例4.5:用希爾伯特變換計(jì)算信號(hào)的包絡(luò)…………………………………………… 259 4.3.3 案例4.6:用求極大值和極小值的方法來(lái)計(jì)算信號(hào)的包絡(luò)線…………………………… 262 4.3.4 案例4.7:用倒譜法來(lái)計(jì)算語(yǔ)音信號(hào)頻譜的包絡(luò)線…………………………………… 266 4.4 提取信號(hào)中的特殊區(qū)間……………………………………………………………… 268 4.4.1 尋找特殊區(qū)間的MATLAB函數(shù)……………………………………………………… 268 4.4.2 案例4.8:如何從一組數(shù)據(jù)中取得波谷的開(kāi)始位置和結(jié)束位置………………………… 269 4.5 平滑處理……………………………………………………………………………… 272 4.5.1 案例4.9:五點(diǎn)三次平滑法…………………………………………………………… 272 4.5.2 案例4.10:在帶噪數(shù)據(jù)中如何尋找極小值———介紹MATLAB自帶的平滑函數(shù)smooth ……………………………………………………………………………………… 274 4.5.3 案例4.11:在Savitzky-Golay平滑濾波時(shí)如何選擇窗長(zhǎng)和階數(shù)………………………… 278 4.6 數(shù)據(jù)的延拓…………………………………………………………………………… 282 4.6.1 自回歸模型的基本理論……………………………………………………………… 282 4.6.2 前向預(yù)測(cè)與后向預(yù)測(cè)………………………………………………………………… 284 4.6.3 前向預(yù)測(cè)與后向預(yù)測(cè)的MATLAB函數(shù)……………………………………………… 285 4.6.4 案例4.12:如何消除信號(hào)經(jīng)零相位濾波后兩端的瞬態(tài)效應(yīng)…………………………… 287 4.6.5 案例4.13:消除希爾伯特變換的端點(diǎn)效應(yīng)…………………………………………… 289 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 291 第5章 DFT的拓展………………………………………………………………………… 292 5.1 短時(shí)傅里葉變換……………………………………………………………………… 292 5.1.1 短時(shí)傅里葉變換和短時(shí)傅里葉逆變換………………………………………………… 292 5.1.2 短時(shí)傅里葉變換的MATLAB函數(shù)…………………………………………………… 293 5.1.3 案例5.1:調(diào)用tfrstft函數(shù)后用什么方法作STFT的譜圖……………………………… 295 5.1.4 案例5.2:如何通過(guò)spectrogram 得到一些特定頻率的頻譜…………………………… 303 5.1.5 案例5.3:能否對(duì)信號(hào)的STFT譜圖再逆變換轉(zhuǎn)成時(shí)間序列…………………………… 308 5.2 細(xì)化FFT(Zoom-FFT) ……………………………………………………………… 310 5.2.1 經(jīng)典的復(fù)調(diào)制頻譜細(xì)化分析方法…………………………………………………… 310 5.2.2 復(fù)解析帶通濾波器的復(fù)調(diào)制頻譜細(xì)化分析方法……………………………………… 312 5.2.3 細(xì)化頻譜分析的MATLAB函數(shù)……………………………………………………… 316 5.2.4 案例5.4:在函數(shù)exzfft_ma中頻率刻度是如何計(jì)算的………………………………… 318 5.2.5 案例5.5:如何利用細(xì)化頻譜提取間諧波的頻率……………………………………… 321 5.3 線性調(diào)頻Z 變換(CZT)……………………………………………………………… 322 5.3.1 線性調(diào)頻Z 變換的原理……………………………………………………………… 322 5.3.2 MATLAB的線性調(diào)頻Z 變換函數(shù)…………………………………………………… 324 5.3.3 案例5.6:CZT能細(xì)化頻譜嗎………………………………………………………… 324 5.4 Goertzel算法………………………………………………………………………… 329 5.4.1 Goertzel算法簡(jiǎn)介…………………………………………………………………… 329 5.4.2 DTMF信號(hào)簡(jiǎn)介…………………………………………………………………… 331 5.4.3 Goertzel算法對(duì)DTMF的應(yīng)用……………………………………………………… 332 5.4.4 Goertzel算法和DTMF編解碼的MATLAB函數(shù)…………………………………… 333 5.4.5 案例5.7:如何產(chǎn)生DTMF編碼和如何利用Goertzel算法在帶噪DTMF中提取出數(shù)值 ……………………………………………………………………………………… 334 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 342 笫6章 DFT的內(nèi)插………………………………………………………………………… 344 笫7章 諧波分析……………………………………………………………………………… 387 第8章 功率譜的估算………………………………………………………………………… 422 附 錄 MATLAB函數(shù)速查表……………………………………………………………… 474
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