2024年5月8日发(作者：刘嘉月)
100
图
10.8
门函数的频谱
101
图
10.9 Sa(20t)
与频谱
图
10.10 cos(20t)
与频谱
102
10.5 傅里叶变换的符号计算
103
104
105
图
10.11
门函数的频谱
10.6 功率与能量
106
107
图
10.12
白噪声的相关函数与功率谱
练习
图
10.13
习题
3
图
108
第11章 S域、Z域分析与系统特性
11.1 S、Z变换的符号计算
11.1.1 Laplace变换
109
11.1.2 Z变换
110
11.2 零极点、稳定性与系统的频率特性
11.2.1 连续系统
111
112
图
11.1
例
11-6
系统的零极图
图
11.2
例
11-7
系统的幅频和相频特性曲线
113
图
11.3
系统的幅频特性和相频特性
11.2.2 离散系统
114
图
11.4
离散系统传输函数的零极点
图
11.5
例
11-9(1)
的零极图
115
图
11.6
例
11-11
的幅频特性和相频特性
图
11.7
系统两个极点的变化轨迹
116
11.3 系统的互连
图
11.8
级联
图
11.9
并联
图
11.10
反馈
图
11.11
例
11-13
题图
117
图
11.12
例
11-14
118
119
练习
图
11.13
习题
6
图
图
11.14
习题
8
图
120
图
11.15
习题
12
图
图
11.16
习题
13
图
图
11.17
习题
17
图
第12章 状态变量分析
12.1 状态方程的求解
121
12.1.1 状态方程的数值求解
图
12.1
例
12-1
图
122
图
12.2
例
12-2
欧拉法求解系统的全响应
123
图
12.3
例
12-2
龙格库塔法求解系统的全响应
12.1.2 用系统分析指令求解状态方程
图
12.4
零输入响应和零状态响应
124
图
12.5
例
12-4
的零输入响应和全响应
125
12.1.3 SIMULINK用于状态变量分析
图
12.6
图
(a)
状态方程模块、图
(b)
参数设置页
图
12.7 SIMULINK
中用示波器观测波形
图
12.8
输出变量参数设置页
126
图
12.9
输出变量在工作区存储情况
图
12.10
状态变量曲线
图
12.11
状态轨迹
图
12.12
初始状态
127
图
12.13
系统在
x0=
［
1;1
］时的全响应
图
12.14
例
12-6
的
SIMULINK
仿真模型
图
12.15
输出波形
128
12.2 系统模型的各种表示方法及转换
129
130
131
12.3 系统的可控性和可观性
132
练习
133
第三部分 工程应用引导
第13章 建模与实例分析
13.1 实际系统建模
图
13.1
机械位移系统
134
图
13.2
军备安全线
135
136
图
13.3
状态变量函数波形与微小初始条件不同时状态变量的绝对误差
图
13.4
系统演化轨迹
控制系统
图
13.5
负反馈系统的模型
137
图
13.6
根轨迹
图
13.7 Nyquist
图
138
13.3 随机数据分析
13.3.1 太阳黑子数据研究
图
13.8
三百年间的太阳黑子变化图
139
图
13.9
最近五十年的太阳黑子变化图
图
13.10
太阳黑子数据的功率谱
140
13.11
在功率谱上标志峰值
随机价格分析
141
图
13.3.2
图
13.12
常见股票分析软件界面
图
13.13
绘制移动平均线
MA5
和
MA10
142
图
13.14 MACD
曲线
143
图
13.15
收益率的均值与方差
144
图
13.16
收益率的相关函数与功率谱
145
图
13.17
股价数据的频谱图
图
13.18 2007/02/26—2008/04/18
股价变化曲线
(
虚线
)
与股价预测曲线
(
实线
)
146
图
13.19
真实股价曲线
(2007/03/15—2008/07/22)
13.4 练习
图
13.20
习题
6
图
147
第14章 信息类学科基础应用
14.1 调制与解调、FDM
14.1.1 调制与解调
图
14.1
信号的调制
图
14.2
信号的相干解调
148
149
图
14.3
半波整流信号的
DSB
调制与解调
150
图
14.4
半波整流信号的
DSB
调制与解调
(
使用工具箱函数实现
)
图
14.5
门函数
G
2(t)
调制解调的
SIMULINK
仿真模型
151
14.1.2 频分多路(FDM)
图
14.6
原信号
G2(t)
、已调信号
y1(t)
和解调信号
y2(t)
波形
图
14.7 FDM
的
SIMULINK
仿真模型
152
图
14.8
四个示波器显示的
FDM
各部分信号波形
14.2 A/D转换与PCM
14.2.1 A/D转换
153
图
14.9 A/D
转换过程
图
14.10 D/A
转换过程
图
14.11
采样保持与零阶保持
154
14.2.2 时分多路复用(TDM)与脉冲编码调制(PCM)
155
图
14.12
时分多路复用的
SIMULINK
仿真模型
图
14.13
控制端子系统模型
图
14.14
控制信号波形
156
图
14.15 Multiport switch
参数
图
14.16 switch
参数
(switch1
，
2
相同
)
图
14.17 Scope
信号波形
157
图
14.18 Scope1
信号波形
14.3 模拟与数字滤波器
14.3.1 模拟滤波器
158
图
14.19 8
阶
(Chebyshev Ⅰ
和Ⅱ型
)
模拟低通滤波器的平方幅频响应曲线
159
160
图
14.20 Chebyshev Ⅰ
型模拟低通滤波器的波特图
14.3.2 从模拟滤波器到数字滤波器
161
图
14.21 10
阶带通
Butterworth
数字滤波器频率特性
162
图
14.22
例
14-10 FIR
低通数字滤波器频率特性
图
14.23
例
14-11
输入与输出信号
163
图
14.24 fdatool
使用界面
练习
图
14.25
习题
5
图
164
第15章 声音信号的分析与合成
15.1 乐音分析与合成
15.1.1 乐音信号的产生
165
图
15.1
振动的弦
音乐基础知识
图
15.2
音名与频率对应关系
图
15.3
唱名与音名的对应图
图
15.4
五线谱记谱形式
166
图
15.5
音符频谱结构
15.1.3 产生模拟乐音
167
168
15.1.4 MIDI电子音乐
169
图
15.6
乐曲
Laksin
的五线谱
170
图
15.7
变量
nmat
的内容
图
15.8 MIDI
谱图
*
171
图
15.9
转化的音乐波形图
15.2 语音分析与合成
图
15.10
解剖学语音产生机理图
172
图
15.11
国际音标“
p”(
爆破音
)
口腔发音的两个状态
注
:
发音的动态演示可参考
/
～
acadtech/phonetics/#
页面
(
再次页
面中单击右上角“
· Launch English Library”
选项
)
图
15.12
女音“
Matlab”
，可以看出每个音素有不同的基音频率，其中浊音段
能量较大且周期性明显，清音段能量很小且类似于噪声起伏
173
图
15.13
语音产生模型
174
图
15.14
声门脉冲波形
图
15.15
级联无损声管模型，第
k
个声管的截面积为
Ak
，长度为
lk
175
声音信号处理
语谱图与语音(乐音)识别
176
15.3
15.3.1
图
15.16
例
15-8
运行结果，可以看出信号有很大不同，而频谱却基本相同
177
图
15.17
合成乐曲《上海滩》的语谱图，清晰地刻画了每个音符的持续时间和频率结构
图
15.18
女音“
matlab”
窄带
(50ms)
与宽带
(5ms)
语谱图
178
15.3.2 语音修正与增强
图
15.19
预加重的语音波形及频谱结构
179
15.3.3 音频信号的数字化与编码
图
15.20
舍入与截尾的量化曲线
180
图
15.21
例
15-12
量化误差分析
图
15.22
录制
CD
过程
图
15.23
播放
CD
过程
181
15.24
听觉的屏蔽效应
182
图
15.4 练习
第16章 用MATLAB进行数字图像处理
16.1 在MATLAB中使用图像
183
图
16.1
变址图像文件
图
16.2
灰度图像
184
图
16.3
真彩图像
16.2 几种图像处理方法
16.2.1 直方图与直方图均衡
185
图
16.4
提高灰度图像亮度
图
16.5
图像的直方图均衡
186
16.2.2 图像合成与扭曲
图
16.6
和运算图像
图
16.7
差图像
187
图
16.8
图像的扭曲
16.2.3 图像滤波
图
16.9
数字图像中卷积核的位置
188
图
16.10
图像的低通和高通滤波
189
图
16.10
图像的低通和高通滤波
图
16.11
索贝尔
(Sobel)
边缘检测
190
图
16.12
图像滤波演示
16.2.4 图像运算的广阔应用
191
图
16.13
图像频谱及频谱重建
16.3 图像压缩与编码
192
图
16.14
利用奇异值分解进行有损图像压缩
图
16.15 dct
用于图像压缩
193
图
16.16 dctdemo.m
运行界面
16.4 练习
附录A MATLAB的帮助系统
194
195
196
197
198
图
A.1 demo
界面
图
A.2 demo
的各部分内容
199
2024年5月8日发(作者：刘嘉月)
100
图
10.8
门函数的频谱
101
图
10.9 Sa(20t)
与频谱
图
10.10 cos(20t)
与频谱
102
10.5 傅里叶变换的符号计算
103
104
105
图
10.11
门函数的频谱
10.6 功率与能量
106
107
图
10.12
白噪声的相关函数与功率谱
练习
图
10.13
习题
3
图
108
第11章 S域、Z域分析与系统特性
11.1 S、Z变换的符号计算
11.1.1 Laplace变换
109
11.1.2 Z变换
110
11.2 零极点、稳定性与系统的频率特性
11.2.1 连续系统
111
112
图
11.1
例
11-6
系统的零极图
图
11.2
例
11-7
系统的幅频和相频特性曲线
113
图
11.3
系统的幅频特性和相频特性
11.2.2 离散系统
114
图
11.4
离散系统传输函数的零极点
图
11.5
例
11-9(1)
的零极图
115
图
11.6
例
11-11
的幅频特性和相频特性
图
11.7
系统两个极点的变化轨迹
116
11.3 系统的互连
图
11.8
级联
图
11.9
并联
图
11.10
反馈
图
11.11
例
11-13
题图
117
图
11.12
例
11-14
118
119
练习
图
11.13
习题
6
图
图
11.14
习题
8
图
120
图
11.15
习题
12
图
图
11.16
习题
13
图
图
11.17
习题
17
图
第12章 状态变量分析
12.1 状态方程的求解
121
12.1.1 状态方程的数值求解
图
12.1
例
12-1
图
122
图
12.2
例
12-2
欧拉法求解系统的全响应
123
图
12.3
例
12-2
龙格库塔法求解系统的全响应
12.1.2 用系统分析指令求解状态方程
图
12.4
零输入响应和零状态响应
124
图
12.5
例
12-4
的零输入响应和全响应
125
12.1.3 SIMULINK用于状态变量分析
图
12.6
图
(a)
状态方程模块、图
(b)
参数设置页
图
12.7 SIMULINK
中用示波器观测波形
图
12.8
输出变量参数设置页
126
图
12.9
输出变量在工作区存储情况
图
12.10
状态变量曲线
图
12.11
状态轨迹
图
12.12
初始状态
127
图
12.13
系统在
x0=
［
1;1
］时的全响应
图
12.14
例
12-6
的
SIMULINK
仿真模型
图
12.15
输出波形
128
12.2 系统模型的各种表示方法及转换
129
130
131
12.3 系统的可控性和可观性
132
练习
133
第三部分 工程应用引导
第13章 建模与实例分析
13.1 实际系统建模
图
13.1
机械位移系统
134
图
13.2
军备安全线
135
136
图
13.3
状态变量函数波形与微小初始条件不同时状态变量的绝对误差
图
13.4
系统演化轨迹
控制系统
图
13.5
负反馈系统的模型
137
图
13.6
根轨迹
图
13.7 Nyquist
图
138
13.3 随机数据分析
13.3.1 太阳黑子数据研究
图
13.8
三百年间的太阳黑子变化图
139
图
13.9
最近五十年的太阳黑子变化图
图
13.10
太阳黑子数据的功率谱
140
13.11
在功率谱上标志峰值
随机价格分析
141
图
13.3.2
图
13.12
常见股票分析软件界面
图
13.13
绘制移动平均线
MA5
和
MA10
142
图
13.14 MACD
曲线
143
图
13.15
收益率的均值与方差
144
图
13.16
收益率的相关函数与功率谱
145
图
13.17
股价数据的频谱图
图
13.18 2007/02/26—2008/04/18
股价变化曲线
(
虚线
)
与股价预测曲线
(
实线
)
146
图
13.19
真实股价曲线
(2007/03/15—2008/07/22)
13.4 练习
图
13.20
习题
6
图
147
第14章 信息类学科基础应用
14.1 调制与解调、FDM
14.1.1 调制与解调
图
14.1
信号的调制
图
14.2
信号的相干解调
148
149
图
14.3
半波整流信号的
DSB
调制与解调
150
图
14.4
半波整流信号的
DSB
调制与解调
(
使用工具箱函数实现
)
图
14.5
门函数
G
2(t)
调制解调的
SIMULINK
仿真模型
151
14.1.2 频分多路(FDM)
图
14.6
原信号
G2(t)
、已调信号
y1(t)
和解调信号
y2(t)
波形
图
14.7 FDM
的
SIMULINK
仿真模型
152
图
14.8
四个示波器显示的
FDM
各部分信号波形
14.2 A/D转换与PCM
14.2.1 A/D转换
153
图
14.9 A/D
转换过程
图
14.10 D/A
转换过程
图
14.11
采样保持与零阶保持
154
14.2.2 时分多路复用(TDM)与脉冲编码调制(PCM)
155
图
14.12
时分多路复用的
SIMULINK
仿真模型
图
14.13
控制端子系统模型
图
14.14
控制信号波形
156
图
14.15 Multiport switch
参数
图
14.16 switch
参数
(switch1
，
2
相同
)
图
14.17 Scope
信号波形
157
图
14.18 Scope1
信号波形
14.3 模拟与数字滤波器
14.3.1 模拟滤波器
158
图
14.19 8
阶
(Chebyshev Ⅰ
和Ⅱ型
)
模拟低通滤波器的平方幅频响应曲线
159
160
图
14.20 Chebyshev Ⅰ
型模拟低通滤波器的波特图
14.3.2 从模拟滤波器到数字滤波器
161
图
14.21 10
阶带通
Butterworth
数字滤波器频率特性
162
图
14.22
例
14-10 FIR
低通数字滤波器频率特性
图
14.23
例
14-11
输入与输出信号
163
图
14.24 fdatool
使用界面
练习
图
14.25
习题
5
图
164
第15章 声音信号的分析与合成
15.1 乐音分析与合成
15.1.1 乐音信号的产生
165
图
15.1
振动的弦
音乐基础知识
图
15.2
音名与频率对应关系
图
15.3
唱名与音名的对应图
图
15.4
五线谱记谱形式
166
图
15.5
音符频谱结构
15.1.3 产生模拟乐音
167
168
15.1.4 MIDI电子音乐
169
图
15.6
乐曲
Laksin
的五线谱
170
图
15.7
变量
nmat
的内容
图
15.8 MIDI
谱图
*
171
图
15.9
转化的音乐波形图
15.2 语音分析与合成
图
15.10
解剖学语音产生机理图
172
图
15.11
国际音标“
p”(
爆破音
)
口腔发音的两个状态
注
:
发音的动态演示可参考
/
～
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图
15.12
女音“
Matlab”
，可以看出每个音素有不同的基音频率，其中浊音段
能量较大且周期性明显，清音段能量很小且类似于噪声起伏
173
图
15.13
语音产生模型
174
图
15.14
声门脉冲波形
图
15.15
级联无损声管模型，第
k
个声管的截面积为
Ak
，长度为
lk
175
声音信号处理
语谱图与语音(乐音)识别
176
15.3
15.3.1
图
15.16
例
15-8
运行结果，可以看出信号有很大不同，而频谱却基本相同
177
图
15.17
合成乐曲《上海滩》的语谱图，清晰地刻画了每个音符的持续时间和频率结构
图
15.18
女音“
matlab”
窄带
(50ms)
与宽带
(5ms)
语谱图
178
15.3.2 语音修正与增强
图
15.19
预加重的语音波形及频谱结构
179
15.3.3 音频信号的数字化与编码
图
15.20
舍入与截尾的量化曲线
180
图
15.21
例
15-12
量化误差分析
图
15.22
录制
CD
过程
图
15.23
播放
CD
过程
181
15.24
听觉的屏蔽效应
182
图
15.4 练习
第16章 用MATLAB进行数字图像处理
16.1 在MATLAB中使用图像
183
图
16.1
变址图像文件
图
16.2
灰度图像
184
图
16.3
真彩图像
16.2 几种图像处理方法
16.2.1 直方图与直方图均衡
185
图
16.4
提高灰度图像亮度
图
16.5
图像的直方图均衡
186
16.2.2 图像合成与扭曲
图
16.6
和运算图像
图
16.7
差图像
187
图
16.8
图像的扭曲
16.2.3 图像滤波
图
16.9
数字图像中卷积核的位置
188
图
16.10
图像的低通和高通滤波
189
图
16.10
图像的低通和高通滤波
图
16.11
索贝尔
(Sobel)
边缘检测
190
图
16.12
图像滤波演示
16.2.4 图像运算的广阔应用
191
图
16.13
图像频谱及频谱重建
16.3 图像压缩与编码
192
图
16.14
利用奇异值分解进行有损图像压缩
图
16.15 dct
用于图像压缩
193
图
16.16 dctdemo.m
运行界面
16.4 练习
附录A MATLAB的帮助系统
194
195
196
197
198
图
A.1 demo
界面
图
A.2 demo
的各部分内容
199