数字信号处理实验教程 基于MATLAB仿真

数字信号处理实验教程 基于MATLAB仿真
出版时间： 2017年版
内容简介
　　唐向宏、孙闽红、应娜编著的《数字信号处理实验教程：基于MATLAB仿真》是“数字信号处理”理论课程的配套实验教材。本教材根据课程内容和学生们普遍反映的重点难点问题，配合《数字信号处理》教程各章的教学内容，编写了19个实验。其中16个实验内容与《数字信号处理》教材各章节对应，主要涉及离散时问信号的产生、序列的卷积运算、连续时间信号的抽样与重建、用Z变换分析系统特性、LTI系统对信号的响应分析、DFT及信号的频谱分析、序列圆周卷积与线性相关运算、快速傅里叶变换（FFT）、线性卷积的快速计算、LTI系统结构设计、IIR数字滤波器设计——模拟滤波器的数字化、IIR数字滤波器设计——频率变换法、FIR数字滤波器设计——窗函数法、FIR数字滤波器设计——频率抽样法、多抽样率信号处理、有限字长效应等内容。同时，结合具体应用，设计了3个综合性实验，主要涉及带噪语音／图像信号分析与处理、FFT在信号频分复用中的应用、多抽样率FDMA系统设计与实现。本书可作为高等院校电子信息类各专业以及相近专业本科生的实验指导书，也可供有关科研人员和工程技术人员参考。
目录
实验1 MATLAB入门与离散时间信号的产生
1.1 实验目的
1.2 实验原理
1.2.1 MATLAB基本操作
1.2.2 常用的离散时间信号
1.2.3 序列的运算
1.3 预习与参考
1.3.1 相关MATLAB函数
1.3.2 MATLAB实现
1.3.3 应用实例
1.4 实验内容
1.5 实验要求
实验2 离散序列的卷积运算
2.1 实验目的
2.2 实验原理
2.3 预习与参考
2.3.1 相关MATLAB函数
2.3.2 MATLAB实现
2.3.3 应用实例
2.4 实验内容
2.5 实验要求
实验3 连续时间信号的抽样与重建
3.1 实验目的
3.2 实验原理
3.2.1 连续信号抽样
3.2.2 连续信号的重构
3.3 预习与参考
3.3.1 相关MATLAB函数
3.3.2 MATLAB实现
3.3.3 应用实例
3.4 实验内容
3.5 实验要求
实验4 用Z变换分析系统特性
4.1 实验目的
4.2 实验原理
4.2.1 Z变换和Z逆变换
4.2.2 离散系统的系统函数与系统特性
4.3 预习与参考
4.3.1 相关MATLAB函数
4.3.2 MATLAB实现
4.3.3 应用实例
4.4 实验内容
4.5 实验要求
实验5 LTI系统对信号的响应分析
5.1 实验目的
5.2 实验原理
5.2.1 LTI系统对任意信号的系统响应
5.2.2 离散系统的滤波特性
5.2.3 LTI差分方程描述及系统响应
5.3 预习与参考
5.3.1 MATLAB对LTI系统的描述
5.3.2 相关MATLAB函数
5.3.3 MATLAB实现
5.3.4 应用实例
5.4 实验内容
5.5 实验要求
实验6 DFT及信号的频谱分析
6.1 实验目的
6.2 实验原理
6.2.1 非周期序列傅里叶变换
6.2.2 周期序列的离散傅里叶级数
6.2.3 有限长序列的离散傅里叶变换(DFT)
6.2.4 利用DFT对连续时间信号的频谱分析
6.3 预习与参考
6.3.1 相关的MATLAB函数
6.3.2 MATLAB实现
6.4 实验内容
6.5 实验要求
实验7 序列圆周卷积与线性相关运算
7.1 实验目的
7.2 实验原理
7.2.1 周期卷积和运算
7.2.2 序列线性相关运算
7.3 预习与参考
7.3.1 相关MATLAB函数
7.3.2 MATLAB实现
7.4 实验内容
7.5 实验要求
实验8 快速傅里叶变换(FFT)
8.1 实验目的
8.2 实验原理
8.2.1 时域抽取法FFT(DIT-FFT)算法原理
8.2.2 频率抽取法FFT(DIF-FFT)算法原理
8.2.3 FFT算法的特点
8.2.4 离散傅里叶逆变换(IDFT)的快速算法
8.3 预习与参考
8.3.1 相关的MATLAB函数
8.3.2 MATLAB实现
8.3.3 应用实例
8.4 实验内容
8.5 实验要求
实验9 线性卷积的快速计算
9.1 实验目的
9.2 实验原理
9.2.1 重叠相加法
9.2.2 重叠保留法
9.3 预习与参考
9.3.1 相关的MATLAB函数
9.3.2 MATLAB实现
9.3.3 应用实例
9.4 实验内容
9.5 实验要求
实验10 LTI系统结构设计
10.1 实验目的
10.2 实验原理
10.2.1 无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器的基本结构
10.2.2 有限长单位冲激响应(FIR)数字滤波器的基本结构
10.2.3 数字滤波器的格型结构
10.3 预习与参考
10.3.1 相关MATLAB函数
10.3.2 MATLAB实现
10.3.3 应用实例
10.4 实验内容
10.5 实验要求
实验11 IIR数字滤波器设计——模拟滤波器的数字化
11.1 实验目的
11.2 实验原理
11.2.1 冲激响应不变法
11.2.2 双线性变换法
11.3 预习与参考
11.3.1 相关MATLAB函数
11.3.2 MATLAB实现
11.3.3 应用实例
11.4 实验内容
11.5 实验要求
实验12 IIR数字滤波器设计——频率变换法
12.1 实验目的
12.2 实验原理
12.2.1 模拟域频率变换法设计IIR数字滤波器
12.2.2 数字域频率变换法设计IIR数字滤波器
12.3 预习与参考
12.3.1 相关MATLAB函数
12.3.2 MATLAB实现
12.3.3 应用实例
12.4 实验内容
12.5 实验要求
实验13 FIR数字滤波器设计——窗函数法
13.1 实验目的
13.2 实验原理
13.2.1 线性相位FIR数字滤波器的特点
13.2.2 窗函数设计法
13.3 预习与参考
13.3.1 相关MATLAB数
13.3.2 MATLAB实现
13.3.3 应用实例
13.4 实验内容
13.5 实验要求
实验14 FIR数字滤波器设计——顶率抽样法
14.1 实验目的
14.2 实验原理
14.2.1 设计原理
14.2.2 线性相位的约束
14.2.3 频率抽样法的设计步骤
14.3 预习与参考
14.3.1 相关MATLAB函数
14.3.2 MATLAB实现
14.3.3 应用实例
14.4 实验内容
14.5 实验要求
实验15 多抽样率信号处理
15.1 实验目的
15.2 实验原理
15.2.1 抽取
15.2.2 内插
15.2.3 有理数倍抽样率转换
15.3 预习与参考
15.3.1 相关MATLAB／N数
15.3.2 MATLAB实现
15.3.3 应用实例
15.4 实验内容
15.5 实验要求
实验16 有限字长效应
16.1 实验目的
16.2 实验原理
16.2.1 A／D转换的量化效应
16.2.2 滤波器的有限字长效应
16.2.3 FFT计算中的有限字长效应
16.3 预习与参考
16.3.1 MATLAB实现
16.3.2 应用实例
16.4 实验内容
16.5 实验要求
实验17 带噪语音／图像信号分析与处理
17.1 实验目的
17.2 实验原理
17.3 预习与参考
17.3.1 相关MATLB函数
17.3.2 MATLAB实现
17.4 实验内容
17.5 实验要求
实验18 FFT在信号频分复用中的应用
18.1 实验目的
18.2 实验原理
18.3 预习与参考
18.4 实验内容
18.5 实验要求
实验19 多抽样率FDMA系统设计
19.1 实验目的
19.2 实验原理
19.3 预习与参考
19.4 实验内容
19.5 实验要求
参考文献