數(shù)字信號處理及應(yīng)用實驗教程與習(xí)題解答

前言

　　“數(shù)字信號處理”這門課程是各高等院校電子、信息類專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本書配合“數(shù)字信號處理”這門課程的理論教學(xué)，設(shè)置了相應(yīng)的基于MATLAB的實驗課程以補(bǔ)充理論教學(xué)，幫助讀者理解所學(xué)的概念和算法。　　本書所用的編程語言是MATLAB，它是一種用于科學(xué)計算且功能很強(qiáng)的高級程序設(shè)計語言，廣泛用于高性能可視化數(shù)值計算。MATLAB語言基本的語法、句型類似C語言，如果學(xué)習(xí)過C語言，就可以很快掌握它的使用。由于MATLAB主要用來解決數(shù)值復(fù)雜的工程問題，離開了實際課題則很難學(xué)習(xí)和掌握它，因此，學(xué)習(xí)MATLAB最好的方法是在課題的應(yīng)用中來領(lǐng)會它?！　”緯俣ㄗx者不具備MATLAB的基礎(chǔ)知識，而是通過本書前一部分驗證性的實驗，來逐步掌握這種在信號處理方面能解決重要問題的實用語言。隨著讀者對MATLAB語言的熟悉，本書后一部分逐步增加了設(shè)計性的實驗，要求讀者編寫必要的MATLAB程序，有利于加深對原理的理解，加強(qiáng)對數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用。相信讀者通過學(xué)習(xí)經(jīng)測試過的、完整的程序，可以逐步編寫一些簡易的程序，最終能夠掌握利用MATLAB來解決復(fù)雜的問題?！　∪珪?個實驗，內(nèi)容安排如下。　　實驗1首先介紹MATLAB的一些基本功能，讓讀者能盡快了解MATLAB的使用方法，然后采用MATLAB實踐數(shù)字信號處理中常用的一些信號的產(chǎn)生和顯示?！　嶒?通過MATLAB上機(jī)練習(xí)，幫助讀者理解離散序列的卷積運算和離散時間序列的傅里葉變換，學(xué)習(xí)使用MATLAB求解離散系統(tǒng)的差分方程和頻率響應(yīng)等方法，加深對信號的采樣和恢復(fù)過程以及相關(guān)理論的理解?！　嶒?通過MATLAB上機(jī)練習(xí)，幫助讀者理解傅里葉分析方法的推廣——z變換。學(xué)習(xí)采用z變換來分析信號和系統(tǒng)的頻域特性的方法，并用MATLAB實現(xiàn)。加深對離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析和零、極點分布概念的理解。　　實驗4通過MATLAB上機(jī)練習(xí)，幫助讀者理解有限長序列的離散傅里葉變換及其性質(zhì)。學(xué)習(xí)采用DFT來分析信號的頻譜和求解線性時不變系統(tǒng)的輸出的方法，并用MATLAB實現(xiàn)。加深對頻域采樣定理的理解。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字信號處理及應(yīng)用實驗教程與習(xí)題解答》是《數(shù)字信號處理及應(yīng)用》一書的配套實驗教材，配合《數(shù)字信號處理及應(yīng)用》各章的教學(xué)，安排了相應(yīng)的實驗。內(nèi)容包括：MATLAB入門及常見信號的產(chǎn)生和顯示；離散系統(tǒng)的差分方程以及離散序列的卷積運算分析，離散信號和系統(tǒng)的z變換分析；周期信號的離散傅里葉級數(shù)及有限長序列的離散傅里葉變換（DFT）；快速傅里葉變換（FFT）算法；數(shù)字濾波器的設(shè)計及實現(xiàn)。在《數(shù)字信號處理及應(yīng)用實驗教程與習(xí)題解答》的最后還給出了上機(jī)作業(yè)的參考程序和《數(shù)字信號處理及應(yīng)用》一書中各章的習(xí)題解答?！　　皵?shù)字信號處理”是一門實踐性很強(qiáng)的課程，《數(shù)字信號處理及應(yīng)用實驗教程與習(xí)題解答》配合數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)理論設(shè)計了相應(yīng)的實驗，這對于學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字信號處理的理論和實踐技術(shù)具有重要的意義。

書籍目錄

第1部分 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)實驗.實驗1 MATLAB入門及常見信號的產(chǎn)生和顯示實驗2 離散序列的卷積和系統(tǒng)差分方程的MATLAB實現(xiàn)實驗3 z變換和系統(tǒng)頻域特性的MATLAB實現(xiàn)實驗4 離散傅里葉變換的MATLAB實現(xiàn)實驗5 快速傅里葉變換及應(yīng)用實驗6 基于MATLAB的IIR濾波器設(shè)計實驗7 基于MATLAB的FIR濾波器設(shè)計實驗8 基于MATLAB的數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)第2部分 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)實驗參考程序?qū)嶒? 參考程序?qū)嶒? 參考程序?qū)嶒? 參考程序?qū)嶒? 參考程序?qū)嶒? 參考程序?qū)嶒? 參考程序?qū)嶒? 參考程序第3部分 數(shù)字信號處理及應(yīng)用習(xí)題解答第2章 離散時間信號與系統(tǒng)習(xí)題解答第3章 z變換習(xí)題解答第4章 離散傅里葉變換習(xí)題解答第5章 快速傅里葉變換習(xí)題解答第6章 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計習(xí)題解答第7章 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計習(xí)題解答第8章 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)習(xí)題解答參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　數(shù)字信號處理這門課程的實踐性很強(qiáng)，如果沒有通過計算機(jī)進(jìn)行練習(xí)與操作，有些概念會很難理解，將直接影響到學(xué)習(xí)的效果。Mathworks公司的MATLAB軟件以矩陣和向量的運算以及運算結(jié)果的可視化為基礎(chǔ)，將數(shù)值分析、矩陣計算、函數(shù)生成、信號輸出、圖形及圖像處理、建模與仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個便于用戶使用的交互式環(huán)境之中，成為一種功能很強(qiáng)的技術(shù)工具，自1984年推向市場以來，歷經(jīng)十幾年的發(fā)展和競爭，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件，其應(yīng)用已廣泛滲透到各個領(lǐng)域，尤其是信號處理和自動控制等領(lǐng)域。在歐美的高等院校，MATLAB已經(jīng)成為學(xué)習(xí)數(shù)值分析、線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、現(xiàn)代通信原理等課程的基本教學(xué)工具，成為大學(xué)生、研究生必須掌握的基本技能。本實驗首先讓初學(xué)MATLAB的讀者能盡快地了解MATLAB的一些基本功能，然后使用MATLAB實踐常見信號的產(chǎn)生和顯示?！　。?）學(xué)習(xí)MATLAB的使用方法及基本功能。　　（2）熟悉單位采樣序列、單位階躍序列、矩形序列和指數(shù)序列等常用序列的產(chǎn)生?！　。?）掌握利用MATLAB畫圖函數(shù)顯示信號波形的方法。

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