Цифровая обработка сигналов. Моделирование в MATLAB

Description

ПРЕДИСЛОВИЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ ЧАСТЬ I. ВВЕДЕНИЕ В MATLAB ГЛАВА 1. ЗНАКОМСТВО С СИСТЕМОЙ MATLAB 1.1. Принятые обозначения 1.2. Установка и запуск MATLAB 1.3. Интерфейс MATLAB 1.4. Система помощи MATLAB ГЛАВА 2. РЕЖИМ ПРЯМЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ 2.1. Команды 2.2. Операторы: оператор присваивания 2.3. Константы 2.4. Переменные 2.5. Функции 2.6. Выражения 2.7. Символы и функции операций 2.8. Рабочая область памяти Workspace: команды who, whos, clear 2.9. Сохранение данных на диске: команды save, load 2.10. Создание собственной папки и сохранение пути к ней ГЛАВА 3. МАТРИЧНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ 3.1. Элементы матриц и обращение к ним 3.2. Длина вектора и размер матрицы: функции length, size 3.3. Функции генерации типовых матриц 3.4. Формирование векторов и подматриц из матрицы 3.5. Конкатенация подматриц и векторов в матрицы 3.6. Копирование матриц: функция repmat 3.7. Поэлементные операции с матрицами 3.8. Операции с матрицами в задачах линейной алгебры 3.9. Операции с матрицами в задачах математической статистики: функции max, min, sort, sum, prod, cumsum, diff, mean, std, var, cov, corrcoef ГЛАВА 4. ТИПЫ МАССИВОВ 4.1. Числовые массивы 4.2. Нечисловые массивы 4.3. Определение типа данных: функция class ГЛАВА 5. ГРАФИКА 5.1. Двумерная графика: команды figure, hold on, hold off; функция subplot 5.2. Оформление графиков: команда grid, функции title, xlabel, ylabel, gtext, legend, xlim, ylim 5.3. Двумерные графики: функции plot, loglog, semilogx, semilogy, logspace, fplot 5.4. Управление свойствами графиков 5.5. Специальные двумерные графики: функции stem, stairs, polar, compass, bar, pie, hist 5.6. Трехмерная графика 5.7. Формирование сетки на плоскости XOY: функция meshgrid 5.8. Трехмерные графики: функции plot3, mesh, meshc, meshz, surf, surfl, surfc, contour3 5.9. Управление свойствами трехмерных графиков: функция colormap; команды shading interp, colorbar ГЛАВА 6. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ 6.1. Операции с многочленами 6.2. Корни уравнения: функция fzero 6.3. Аппроксимация и интерполяция 6.4. Минимизация функций: функции fminbnd, fminsearch 6.5. Численное интегрирование: функции trapz, cumtrapz, quad, quad1, dblquad 6.6. Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений ГЛАВА 7. РЕЖИМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ 7.1. Программы пользователя - M-файлы 7.2. Структура function-файлов: функции nargin, nargout; команды type, global; оператор return 7.3. Структура script-файлов: команды echo on, echo off 7.4. Разработка программ в MATLAB 7.5. Работа с M-файлами ЧАСТЬ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦОС ПРОГРАММНЫМИ СРЕДСТВАМИ MATLAB ГЛАВА 8. ДИСКРЕТНЫЕ СИГНАЛЫ 8.1. Представление последовательностей 8.2. Случайные последовательности: функции rand, randn, xcorr, xcov ГЛАВА 9. ЛИНЕЙНЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ 9.1. Моделирование линейных дискретных систем во временной области 9.2. Моделирование линейных дискретных систем в z-области 9.3. Моделирование линейных дискретных систем в частотной области ГЛАВА 10. СТРУКТУРЫ ЛИНЕЙНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ 10.1. Разновидности структур КИХ- и БИХ-систем 10.2. Описание структур КИХ- и БИХ-систем в виде объектов dfilt 10.3. Функции MATLAB для объектов dfilt 10.4. Расстановка звеньев и масштабирование в объектах dfilt: функции sos, scale ГЛАВА 11. ДИСКРЕТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ 11.1. Вычисление ДПФ: функции fft, ifft, fftshift; внешние функции fft_e1, fft_e2 11.2. Вычисление свертки с помощью ДПФ: функция fftfilf; внешняя функция iir_iir 11.3. Вычисление свертки с секционированием: функция fftfilt ГЛАВА 12. ОБРАБОТКА СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ ЛИНЕЙНЫМИ ДИСКРЕТНЫМИ СИСТЕМАМИ 12.1. Формирование случайных сигналов с заданным законом распределения вероятностей 12.2. Формирование случайных сигналов с заданной корреляционной функцией 12.3. Непараметрические методы спектрального анализа: функции wvtool, psd 12.4. Линейное предсказание: функция lpc 12.5. Параметрические методы спектрального анализа: функции pcov, arcov, pmcov, armcov, pburg, arburg, pyulear, aryule ГЛАВА 13. СИНТЕЗ КИХ-ФИЛЬТРОВ 13.1. Цифровые фильтры 13.2. Свойства КИХ-фильтров 13.3. Задание требований к частотным характеристикам КИХ-фильтров 13.4. Синтез КИХ-фильтров методом окон: функции fir1, kaiserord; внешние функции check_low, check_high, check_pass, check_stop, plot_fir 13.5. Синтез КИХ-фильтров методом наилучшей равномерной (чебышевской) аппроксимации: функции firpm, firpmord, firgr; внешняя функция MAG_fir 13.6. Цифровой преобразователь Гильберта 13.7. Цифровой дифференциатор 13.8. Приведенная структура КИХ-фильтра: описание в виде объекта dfilt 13.9. Анализ характеристик цифрового фильтра: функция fvtool ГЛАВА 14. СИНТЕЗ БИХ-ФИЛЬТРОВ 14.1. Свойства БИХ-фильтров 14.2. Задание требований к частотным характеристикам БИХ-фильтров и процедура синтеза 14.3. Синтез аналоговых фильтров: функции butter, cheby1, cheby2, ellip, buttord, cheb1ord, cheb2ord, ellipord, freqs 14.4. Синтез БИХ-фильтров методом инвариантности импульсной характеристики: функции impinvar, impulse 14.5. Синтез БИХ-фильтров методом билинейного Z-преобразования: функции bilinear, butter, cheby1, cheby2, ellip, buttord, cheb1ord, cheb2ord, ellipord 14.6. Структура БИХ-фильтра: описание в виде объекта dfilt 14.7. Описание требований к АЧХ КИХ- и БИХ-фильтров в виде объектов fdesign 14.8. Синтез КИХ- и БИХ-фильтров в виде объектов dfilt на основе объектов fdesign ГЛАВА 15. АДАПТИВНАЯ ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ 15.1. Применение принципов адаптации в системах ЦОС 15.2. Адаптивный алгоритм LMS: функции lms и nlms для объектов adaptfilt 15.3. Адаптивный алгоритм RLS: функция rls для объекта adaptfilt ГЛАВА 16. КВАНТОВАНИЕ В СИСТЕМАХ ЦОС С ФИКСИРОВАННОЙ ТОЧКОЙ 16.1. Эффекты квантования в структуре цифрового фильтра 16.2. Моделирование структуры цифрового фильтра с фиксированной точкой 16.3. Анализ характеристик КИХ- и БИХ-фильтров с ФТ 16.4. Моделирование квантования в АЦП 16.5. Вычисление реакции КИХ- и БИХ-фильтров с ФТ: функция filter ГЛАВА 17. МНОГОСКОРОСТНЫЕ СИСТЕМЫ ЦОС 17.1. Однократные системы интерполяции 17.2. Моделирование однократной интерполяции в MATLAB: функции interp, upfirdn 17.3. Однократные системы децимации 17.4. Моделирование однократной децимации в MATLAB: функции decimate, upfirdn 17.5. Системы однократной передискретизации 17.6. Моделирование однократной передискретизации в MATLAB: функции resample, upfirdn 17.7. Описание полифазной структуры систем интерполяции и децимации в виде объектов mfilt ГЛАВА 18. ВЕЙВЛЕТ-ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ 18.1. Основные понятия вейвлет-анализа 18.2. Вейвлеты в системе MATLAB: функции wavemngr, waveinfo, wavefun, centfrq 18.3. Непрерывное вейвлет-преобразование: функция cwt 18.4. Масштабирующие фильтры: функции dbwavf, symwavf, coifwavf, biorwavf, rbiowavf 18.5. Фильтры разложения и восстановления: функции orthfilt, wfilters, qmf, dwt, iwdt 18.6. Многоуровневый вейвлет-анализ: функции wavedec, waverec, appcoef, detcoef, swt, iswt 18.7. Вейвлет-пакеты: функции wpdec, wpcoef, wprec, wentropy, besttree ГЛАВА 19. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВНЕШНИМИ ИСТОЧНИКАМИ СИГНАЛОВ 19.1. Форматы данных, совместимые со средствами анализа сигналов в MATLAB 19.2. Использование готовых сигналов: функция wnoise 19.3. Импорт внешних файлов: функция wavread 19.4. Воспроизведение звука: функции sound, soundsc, wavplay 19.5. Запись звуковых файлов: функции wavrecord, wavwrite ЧАСТЬ III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦОС СРЕДСТВАМИ GUI ГЛАВА 20. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ СРЕДСТВАМИ GUI FDATOOL 20.1. Синтез цифровых фильтров 20.2. Входные параметры цифровых фильтров 20.3. Примеры синтеза цифровых фильтров 20.4. Выбор структуры цифрового фильтра 20.5. Анализ цифровых фильтров 20.6. Синтез цифровых преобразователей Гильберта 20.7. Синтез цифровых дифференциаторов 20.8. Сохранение цифровых фильтров на время сеанса в GUI FDATool 20.9. Экспорт цифровых фильтров как объектов dfilt 20.10. Импорт цифровых фильтров как объектов dfilt 20.11. Моделирование структуры цифровых фильтров с фиксированной точкой ГЛАВА 21. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СРЕДСТВАМИ GUI SPTOOL 21.1. Синтез цифровых фильтров 21.2. Входные параметры цифровых фильтров 21.3. Примеры синтеза цифровых фильтров 21.4. Анализ цифровых фильтров 21.5. Импорт входного сигнала 21.6. Моделирование цифровой фильтрации 21.7. Анализ сигналов во временной области 21.8. Анализ сигналов в частотной области 21.9. Экспорт данных из GUI SPTool 21.10. Выход из GUI SPTool ГЛАВА 22. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЙ СРЕДСТВАМИ GUI ПАКЕТА WAVELET TOOLBOX 22.1. Просмотр вейвлетов 22.2. Одномерный дискретный вейвлет-анализ 22.3. Одномерный пакетный вейвлет-анализ 22.4. Вещественный и комплексный одномерный непрерывный вейвлет-анализ 22.5. Удаление шума из стационарного случайного одномерного сигнала 22.6. Оценка плотности распределения 22.7. Оценка регрессии 22.8. Отбор вейвлет-коэффициентов СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ