MATLAB信号处理详解：从基本运算到IIR/FIR滤波器设计

MATLAB在信号处理中扮演着核心角色，本章详细探讨了其在该领域的应用。首先，4.1节介绍了信号及其表示，区分了连续时间信号（如y=x(t），时间变化连续）和离散时间信号（如x(nT)，时间离散）。在连续时间信号中，提到的工具箱函数如`sawtooth`、`pulstran`、`square`等用于生成各种基本波形。离散时间信号的表示则通过向量x与定位时间变量n结合，如例4-10所示，利用`stem`函数创建棒状图来展示信号。 在信号的基本运算方面（4.2节），MATLAB提供了丰富的工具对信号进行加、减、乘、除等操作，以及滤波、卷积等高级处理。4.3节讨论了信号能量和功率的概念，这对于理解和分析信号的性质至关重要。 线性时不变系统（4.4-4.6节）是信号处理的基础，MATLAB帮助我们计算和理解系统的响应和频率响应。4.7章介绍了傅立叶变换，这是信号频域分析的关键，MATLAB提供了内置函数如`fft`进行快速傅立叶变换。 对于数字滤波器设计，MATLAB同样强大。4.8节介绍的是无限 impulse response (IIR)数字滤波器的设计方法，这些滤波器通常具有良好的频率响应特性但计算复杂。4.9节则是有限 impulse response (FIR)数字滤波器设计，FIR滤波器由于其稳定性和平滑性，常用于音频和通信等领域。 MATLAB在信号处理中的应用涵盖了信号的生成、表示、运算、系统分析和滤波器设计等多个层面，极大地简化了复杂的数学计算和理论分析，使得工程师和研究人员能够高效地进行信号处理工作。通过学习和实践这些内容，读者将能够熟练掌握MATLAB在信号处理中的实际应用技巧。