内容简介本书结合matlab
最新版本7.0系统地介绍
信号处理及
现代信号处理或者非平稳信号处理（包括信号处理、阵列信号处理、时频
分析及高阶谱分析）的基本
理论及在工程应用中的一些基本方法；详细地介绍matlab工具箱函数的用法；最后结合一些应用实例，说明基于matlab进行分析与
设计的方法。本书首次将信号处理涉及的各种matlab工具箱全面加以说明分析，简明扼要地介绍相关领域的基本概念和基本理论，重在讲述有关基本理论和
物理背景，避开繁复的推导和中间过程，结合编程应用介绍工具箱函数的功能及用法，并且通过各种应用实例阐述如何利用matlab工具箱来解决工程应用问题。
本书可作为信号处理等课程的教学参考书，对课程的学习可起到事半功倍的效果；对信号处理及相关领域的教师、研究生、高年级本科生和工程
技术人员具有重要的参考价值，对其他领域的科研人员也将有一定的借鉴作用。
图书目录第1篇
数字信号处理工具箱第1章采样与波形发生第2章模拟滤波器设计2.1巴特沃思滤波器2.1.1有关函数介绍2.1.2应用实例2.2切比雪夫滤波器2.2.1chebyshevi型2.2.2chebyshevii型2.3椭圆滤波器2.3.1有关函数介绍2.3.2应用实例2.4贝塞尔滤波器2.4.1有关函数介绍2.4.2应用实例2.5频率变换2.5.1有关函数介绍2.5.2应用实例2.6模拟滤波器最小阶数的选择2.6.1有关函数介绍2.6.2应用实例第3章数字滤波器设计3.1iir滤波器设计方法3.2iir滤波器经典设计3.2.1iir滤波器完全设计函数3.2.2模拟滤波器变换法3.3fir滤波器设计方法3.3.1fir窗函数设计3.3.2最优fir滤波器设计第4章滤波器分析4.1时间响应4.2频率响应4.3零极点图4.4相时延4.5群延迟第5章随机信号的参数模型和功率谱估计5.1相关函数的估计5.2经典功率谱估计5.3ar模型功率谱估计5.4基于特征分解功率谱估计方法第2篇阵列信号处理工具箱第6章阵列信号处理工具箱6.1阵列信号处理工具箱的
安装方法6.2.1系统需求6.2.2文件包下载及安装6.2阵列工具箱的命令使用步骤6.3应用举例第7章工具箱数据类型及变量说明7.1概述7.1.1数据类型总览7.1.2几何位置参数7.1.3天线定义参数7.1.4信号源定义参数7.1.5信号、频谱及参数7.2常用数据类型7.3特殊数据类型7.4函数总览7.4.1终端用户使用函数7.4.2扩展的可编程函数第8章坐标及各种约定8.1坐标系8.1.1dbt天线固定坐标系8.1.2dbt与
标准球面坐标系关系8.1.3均匀线阵（ula）坐标系8.2各种约定第9章常规应用举例9.1相关函数介绍9.2应用实例9.2.1用传统方法及music方法估计doa9.2.2信号源间相干时的doa估计9.2.3传统波束形成及music方法的aimt应用9.2.4parametrictargetmodelfitting(ptmf)举例9.2.5monte-carlo仿真9.2.6绘制天线方向图9.2.7圆形阵列天线举例第10章
雷达应用举例10.1相关函数介绍10.2应用实例10.2.1雷达信号仿真与雷达信号处理举例10.2.2雷达信号波束形成10.2.3脉冲压缩第11章宽带信号应用举例11.1相关函数介绍11.2应用实例11.2.1宽带信号的music及传统波束形成11.2.2宽带信号的阵元间延迟仿真11.2.3宽带信号的monte-carlo仿真及统计分析11.3总结第3篇时频分析工具箱第12章时频分析的基本理论12.1非平稳信号12.1.1时间表示和频率表示12.1.2局域化和heisenberg–gabor准则12.1.3解析信号12.1.4瞬时频率和群延迟12.1.5平稳性12.2第一类分析方法——核分解12.2.1短时傅里叶变换12.2.2时间尺度分析和小波变换12.2.3离散化表示12.2.4从核分解到能量分布12.3第二类分析方法——能量分布12.3.1cohen类12.3.2仿射类12.3.3重排理论第13章时频分析工具箱13.1应用背景，系统需求及安装方法13.2时频分析工具箱概述13.3时频分析工具箱函数13.3.1信号产生文件13.3.2信号处理文件14.3.3其他相关函数第14章时频分析的应用实例14.1瞬时频率在雷达信号处理中的应用14.1.1基本理论14.1.2应用实例14.2利用radon-ambiguity变换估计线性调频信号的参数14.3基于尺度图和unterberger分布局部奇异点的分析14.3.1基本理论14.3.2应用实例14.4基于时频分析的跳频信号参数盲估计方法14.5gabor展开在信号检测中的应用14.5.1基本理论14.5.2应用实例第4篇高阶谱分析工具箱第15章高阶谱分析工具箱介绍15.1工具箱介绍和安装15.1.1高阶谱分析工具箱应用介绍15.1.2高阶谱分析工具箱安装15.2函数表第16章高阶统计量16.1高阶累积量和高阶谱定义16.1.1高阶累积量定义16.1.2高阶谱定义16.2高阶累积量特点16.3估计子的偏差和方差第17章非参数化高阶谱估计17.1高阶累积量的估计17.2有关函数介绍17.3双谱和互双谱的估计17.3.1功率谱估计17.3.2双谱和互双谱的估计方法17.3.3有关函数介绍17.4非高斯性和线性
检验——hinich检验17.4.1基本理论17.4.2有关函数介绍第18章参数模型高阶谱估计18.1arma模型及其模拟产生18.2ma模型的参数估计18.2.1基本理论18.2.2有关函数介绍18.3ar模型的参数估计18.3.1基本理论18.3.2有关函数介绍18.4arma模型参数估计18.4.1基本理论18.4.2有关函数介绍18.5ar阶数确定18.5.1基本理论18.5.2有关函数介绍18.6ma阶数确定18.6.1基本理论18.6.2有关函数介绍第19章线性预测模型19.1levinson递归19.2trench递归19.2.1trench递归基本理论19.2.2有关函数介绍19.3前向-后向最小平方解（fbls）19.4自适应线性预测19.5riv算法19.5.1基本理论19.5.2有关函数介绍19.6riv算法：双格型形式19.6.1基本理论19.6.2有关函数介绍19.7小结第20章谐波恢复与doa估计20.1分辨力和方差20.2ar和arma模型20.3pisarenko¢s方法20.4music算法20.5最小范数（minimum-norm）方法20.6esprit方法20.7基于统计的估计子20.8基于累积量的估计20.8.1基本理论20.8.2相关函数介绍20.9小结第21章非线性随机过程21.1互双谱解22.1.1基本原理21.1.2有关函数介绍21.2傅里叶变换解21.2.1基本原理21.2.2有关函数介绍21.3二次相位耦合21.3.1基本原理21.3.2有关函数介绍21.4小结第22章wigner时频分布22.1wigner分布22.1.1基本理论22.1.2有关函数介绍22.2wigner双谱22.2.1基本理论22.2.1有关函数介绍22.3wignertrispectrum22.3.1基本理论22.3.1有关函数介绍22.4小结第23章时延估计23.1基于互相关方法23.1.1基本理论23.1.2有关函数介绍23.2基于互累积量方法23.2.1基本理论23.2.2有关函数介绍23.3基于全息图的方法23.3.1基本理论23.3.2有关函数介绍23.4小结第24章应用实例24.1太阳黑子数据24.2笑的数据分析24.3陷阱和技巧参考文献
序言/前言前言近年来，国内流行多种科学
计算软件。科学计算软件的使用，可以极大地提高科研人员的工作效率，能更快更准确地完成计算方案的设计，并在必要的时候用图形图像表示计算结果和描述运行机制。在数十种科学计算软件中，matlab凭借其数值计算与图形可视化功能的完美结合，以及开放的设计理念，取得了很大的成功。目前，很多学校已经开设了这方面的课程，很多学生已经使用该软件完成
论文设计。我们从1998年开始接触matlab，在深入学习和应用的
基础上，于2002年、
2004年推出过matlab方面的图书。这些图书普遍受到读者的好评，其中《matlab6.1
实用指南》被多所大学用作
教材和教参。基于对matlab本身的理解和相关内容的积累，以及matlab目前在国内的发展和应用现状，经过长时间的酝酿，我们结合最新版本7.0编写了这套《matlab实用指南系列》。《matlab实用指南系列》由《matlab实用
教程》、《matlab工程
数学》、《matlab信号处理》、《matlab图形图像》和《matlab高级编程》等5本图书组成，其结构体系如图0-1所示。matlab的主要内容可以概括为数值计算、图形图像和程序设计等3个方面。《matlab实用教程》结合大学课程介绍这几个方面的基础和应用知识。其他图书在某个方面进行更深入的探讨。这样，整个系列具有清晰的层次感，并成为有机结合的整体。图0-1系列图书的结构体系《matlab实用教程》结合大学数学课程介绍
高等数学、线性代数、计算方法、概率论与数理统计、最优化方法和偏微分方程数值解等的matlab实现方法；介绍matlab强大的图形功能，包括二维、三维图形的绘制，以及科学计算可视化、计算几何等；介绍m文件设计、界面设计、文件操作、编译和接口等程序设计方面的内容。每章安排了
习题，便于巩固所学。《matlab工程数学》介绍几个与工程数学有关的工具箱，包括统计工具箱、最优化工具箱、偏微分方程数值解工具箱、样条工具箱和曲线拟合工具箱等。《matlab信号处理》介绍与信号处理有关的
数字信号处理工具箱、阵列信号处理工具箱、时频分析工具箱和高阶谱分析工具箱。《matlab图形图像》介绍matlab图形图像的基础——句柄图形对象，以及图形着色、光照、材质、纹理映射、透明性和交互操作等高级绘图技术，然后介绍图像处理、虚拟现实和地图制作等几个图形图像方面的工具箱。《matlab高级编程》由高级编程技术、程序编译、matlab与外部程序接口和高级界面主题等几方面的内容组成，介绍一些非常实用的技术。其中matlab与外部程序接口包括matlab与c/c++、visualbasic、visualc++、excel、spss，以及硬件等接口，介绍com生成器、excel生成器等接口工具。该书还介绍了matlab7.0全新的编译器。总之，在编写过程中，我们希望在内容上尽可能地全面，既要满足大多数读者入门、应用的需要，又要满足中高级读者进阶的要求；既要有体系地介绍比较基础的知识，又要介绍图形可视化、工具箱内高级算法实现和高级接口技术等这样一些非常有价值、能反映matlab真实品质的内容。在我们力所能及的范围内，我们希望大家看到一个真实的matlab。关于本书本书介绍与信号处理有关的数字信号处理工具箱、阵列信号处理工具箱、时频分析工具箱和高阶谱分析工具箱，适合相关专业的大学生、研究生和科研工作人员阅读。数字信号处理工具箱介绍采样与波形产生、模拟（巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器）和数字滤波器（fir、iir）的设计思路，滤波器的分析和随机信号的参数模型和功率谱估计等。阵列信号处理工具箱介绍工具箱的数据类型及变量说明及在雷达、
通信中的波达方向（doa）估计、波束形成、monte-carlo仿真、天线方向图、脉冲压缩（包括宽带信号源）的各种应用技巧。时频分析工具箱首先详细介绍时频分析的基本理论，以及工具箱函数的用法，然后对工具箱在雷达及通信中的应用进行了具体说明。高阶谱分析工具箱在对高阶累计量及高阶谱进行简单说明的基础上，结合matlab7.0对非参数化高阶谱估计、参数模型高阶谱估计（ar、ma及arma）、线性预测模型、谐波恢复与波达方向估计、非线性处理、时频分布及时延估计等进行详细分析，最后结合具体实例进行说明。本书的特点是内容丰富、新颖、实用，是信号处理及现代信号处理不可多得的一本参考书，适合于matlab中高级读者阅读。书中涉及的工具箱及部分程序请到http://matlab-sp.ys168.com下载。数字信号处理工具箱、阵列信号处理工具箱由刘波编写，并负责全书的统稿，时频分析工具箱由文忠编写，高阶谱分析工具箱由曾涯编写。要特别感谢本系列书的策划苏金明在本书编写及出版过程中的帮助，黄晓琴做了大量的录入工作，在此表示衷心感谢！由于水平有限，书中错误和不足之处在所难免，谨请读者批评指正！有任何问题，请通过电子邮件与我们联系：刘波sclibo@mail.sc.cninfo.net文忠sean.wen@163.com曾涯ya.zeng@163.com苏金明s_jm@263.net.cn编著者
2005.10.12
