現代信號處理基礎及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍宗福 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 現代信號處理
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 譜分析
• 應用

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121181689

商品編碼：29743700599

包裝：平裝

齣版時間：2012-09-01

基本信息

書名:現代信號處理基礎及應用

定價：49.00元

售價：33.3元,便宜15.7元,摺扣67

作者:鬍宗福

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2012-09-01

ISBN：9787121181689

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

　　本書全麵係統地介紹現代數字信號處理的基本概念、基本原理、基本方法及應用，思路清晰，由淺入深，用簡潔的語言來闡述數學公式與*信號處理之間的對應關係，在內容上考慮瞭與本科學習課程的銜接。全書共9章，主要內容包括：*過程基礎，*信號模型，*信號與係統，*的信號檢測和信號參量估計，小二乘濾波器與卡爾曼濾波器，自適應濾波器，譜估計技術，時頻分析與小波變換。本書還收集整理瞭一些例題和習題，便於讀者理解和領會有關理論、技術和方法。教學用PPT相關資料可在華信教育資源網（>.hxedu..）下載。本書適閤作為通信與信息相關專業的研究生和高年級本科生的教學用書或參考書，也可供從事信號處理相關工作的人員參考。

目錄

章 隨機過程基礎1.1 隨機事件及其概率1.1.1 隨機現象1.1.2 隨機事件及其概率1.2 隨機變量及其概率分布1.2.1 隨機變量及其概率分布1.2.2 常用的隨機變量及其概率分布1.2.3 多維隨機變量1.2.4 隨機變量函數的分布1.3 隨機變量的數字特徵1.3.1 數學期望1.3.2 方差1.3.3 協方差與矩1.4 多維高斯(正態)分布1.4.1 二維高斯隨機變量及其性質1.4.2 多維高斯隨機變量及其性質1.5 隨機過程及其統計特性1.5.1 隨機過程1.5.2 隨機過程的統計描述1.5.3 隨機過程的數字特徵1.6 平穩隨機過程1.6.1 隨機過程的各態曆經性1.6.2 寬(廣義)各態曆經性1.6.3 各態曆經平穩隨機過程自相關函數的性質1.7 隨機過程的聯閤概率分布和互相關函數1.7.1 兩個隨機過程的聯閤概率分布1.7.2 互相關函數及其性質1.8 正態隨機過程1.8.1 正態隨機過程的定義1.8.2 平穩正態隨機過程習題第2章 隨機信號模型2.1 隨機信號分類2.2 譜分解定理與信號模型分類2.2.1 小相位序列2.2.2 譜分解定理2.2.3 信號參數模型的分類2.3 AR過程2.3.1 AR(1)模型2.3.2 AR(2)模型2.3.3 AR(p)模型2.4 MA過程2.5 ARMA過程2.6 平穩隨機過程的一般綫性錶示2.6.1 平穩隨機過程的一般綫性錶示2.6.2 各種綫性模型之間的關係習題第3章 隨機信號與係統3.1 信號與係統概述3.2 隨機信號通過綫性時不變係統3.3 隨機序列通過綫性時不變係統3.4 白噪聲通過綫性時不變係統3.4.1 白噪聲3.4.2 係統輸齣的一般特性及等效噪聲帶寬3.4.3 白噪聲通過理想低通係統3.4.4 白噪聲通過理想帶通係統3.4.5 白噪聲通過具有高斯幅頻特性的帶通係統3.5 隨機信號通過綫性時變係統3.6 隨機信號通過非綫性係統3.6.1 直接計算法3.6.2 特徵函數法3.6.3 普賴斯(Price)定理3.6.4 級數展開法小結習題第4章 噪聲中的隨機信號檢測4.1 二元信號檢測模型4.1.1 二元信號模型4.1.2 二元信號檢測模型4.2 二元信號單樣本判決準則4.2.1 大後驗概率準則4.2.2 均錯誤概率準則4.2.3 貝葉斯平均風險小準則4.2.4 極大極小準則4.2.5 紐曼-皮爾遜(NP)準則4.2.6 似然比檢驗4.3 多樣本假設檢驗與復閤假設檢驗4.4 相關佳接收機與匹配濾波接收機4.4.1 相關佳接收機4.4.2 匹配濾波接收機4.5 接收機的性能4.5.1 二元通信係統4.5.2 雷達係統的佳接收機4.6 信號隨機參量的檢測4.6.1 信號隨機相位檢測4.6.2 信號隨機相位與隨機振幅檢測4.6.3 信號隨機相位與隨機頻率檢測4.6.4 信號隨機相位與隨機到達時間檢測……第5章 信號參量估計第6章 小二乘濾波器與卡爾曼濾波器第7章 自適應濾波器第8章 譜估計技術第9章 時頻分析與小波變換參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《現代信號處理基礎及應用》：解構數字世界，洞悉信息脈絡 在這個信息爆炸的時代，我們無時無刻不被海量的數據和信號所包圍。從手機通信、高清電視，到醫療影像、地震監測，再到金融市場的波動、天體物理的觀測，一切都在以信號的形式呈現和傳遞。理解這些信號的本質，掌握處理它們的方法，就如同獲得瞭打開數字世界大門的鑰匙。 《現代信號處理基礎及應用》正是這樣一本旨在引領讀者深入探索信號處理這一核心技術領域，掌握其理論精髓並將其靈活應用於解決實際問題的著作。它並非一本包羅萬象的技術大全，而是聚焦於信號處理領域最關鍵、最普遍適用的基礎理論和方法，並通過豐富的應用實例，展現這些理論在現實世界中的強大威力。 一、 信號的本質與變換：從時域到頻域的飛躍 本書的起點，是對“信號”這一概念的深入剖析。我們將從最基本的信號定義齣發，區分連續信號與離散信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號。理解信號的這些基本屬性，是後續一切分析和處理的前提。 隨後，我們將迎來信號處理中最具革命性的工具之一——傅裏葉變換。傅裏葉變換的精妙之處在於，它能夠將一個信號從其原始的“時域”錶示，轉化到“頻域”錶示。這就像把一個復雜的交響樂分解成它所包含的各種頻率的純音，讓我們得以清晰地看到信號的頻率成分、能量分布以及各個頻率成分的相對強度。本書將詳細介紹傅裏葉變換的數學原理，包括連續時間傅裏葉變換（CTFT）、離散時間傅裏葉變換（DTFT）以及更適用於數字計算機處理的離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT）。通過對這些變換的透徹理解，讀者將能夠“聽懂”信號的內在“聲音”，識彆其中的規律和特徵。 除瞭傅裏葉變換，小波變換作為一種更先進的信號分析工具，也將在書中得到重點闡述。與傅裏葉變換隻能提供全局的頻率信息不同，小波變換能夠在時間和頻率兩個維度上同時提供局部化的信息。這意味著，我們不僅能知道信號包含哪些頻率，還能知道這些頻率在哪個時間點齣現，這對於分析非平穩信號，例如瞬時噪聲、突變信號等，具有不可替代的優勢。本書將介紹小波變換的基本原理、不同類型的小波基函數，以及它們在信號去噪、特徵提取等方麵的應用。 二、 濾波器設計與實現：塑造和淨化信號的利器 信號在傳輸過程中，往往會受到各種噪聲的乾擾，或者我們需要提取信號中的特定頻率成分，抑製其他不關心的頻率。這時，濾波器就成為瞭信號處理的核心工具。本書將係統地介紹濾波器的設計與實現。 我們將從經典的模擬濾波器理論入手，介紹巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等幾種典型濾波器類型，理解它們在通帶紋波、阻帶衰減、相位響應等方麵的特性差異。在此基礎上，我們將重點轉嚮數字濾波器。數字濾波器的設計是信號處理應用中最常見也最關鍵的部分。本書將詳細講解兩種主要的數字濾波器設計方法：無限脈衝響應（IIR）濾波器和有限脈衝響應（FIR）濾波器。 對於IIR濾波器，我們將探討如何從模擬濾波器原型進行轉換，以及其在實現相同的頻率響應時，相較於FIR濾波器具有更高的效率。而對於FIR濾波器，我們將介紹窗函數法和頻率采樣法等設計方法，並強調其在穩定性、綫性相位方麵的優勢，這在某些對相位失真敏感的應用中至關重要。 本書不僅會講解濾波器的理論設計，更會關注其在實際係統中的實現。我們將介紹濾波器設計的常用工具和軟件，並探討在數字信號處理器（DSP）等硬件平颱上實現濾波器的技巧和優化方法，幫助讀者將理論知識轉化為可執行的工程方案。 三、 采樣理論與重構：從連續到離散的橋梁 現代信號處理大多基於數字信號，而數字信號來源於對連續信號的采樣。采樣理論是連接模擬世界和數字世界的關鍵橋梁。本書將深入探討奈奎斯特-香農采樣定理，理解采樣頻率與信號最高頻率之間的關係，以及采樣過高或過低可能帶來的問題，如混疊（Aliasing）。 我們將詳細介紹采樣過程中的一些重要概念，如采樣保持（Sample-and-Hold），以及不同采樣方式（均勻采樣、非均勻采樣）的特點。在數字信號處理完成後，我們常常需要將離散信號重新恢復成連續信號，這個過程被稱為信號重構。本書將介紹常用的信號重構方法，如辛金（Sinc）插值，並討論在實際應用中，如何在理論精度和計算復雜度之間找到平衡。 四、 信號的估計與識彆：揭示隱藏的信息 在許多應用中，我們不僅僅滿足於對信號進行濾波和變換，更希望從信號中提取齣有用的信息，例如估計信號的參數，或者識彆信號的來源。本書將引入信號估計與識彆的相關理論和方法。 我們將介紹最小均方誤差（MMSE）估計和最大似然（ML）估計等統計學方法，用於從帶有噪聲的信號中估計齣原始信號的參數。例如，在通信係統中，我們需要估計信號的載波頻率和相位；在雷達係統中，需要估計目標的距離和速度。 此外，我們還將探討模式識彆與分類在信號處理中的應用。通過學習不同信號的特徵，我們可以訓練模型來識彆信號的類型，例如語音識彆、圖像分類、疾病診斷中的生物信號分析等。本書將介紹一些基本的模式識彆算法，以及它們在信號識彆任務中的應用思路。 五、 典型應用領域：讓理論落地生根 理論的價值在於其應用。本書的另一大亮點，在於通過一係列深入的典型應用案例，將上述信號處理理論貫穿起來，展現其在各個領域的強大生命力。 通信係統： 從基礎的調製解調，到復雜的信道編碼和均衡技術，信號處理是現代通信係統的核心。我們將探討如何利用濾波器處理信號、如何利用FFT進行頻譜分析、如何利用采樣理論保證信息傳輸的準確性。 圖像與視頻處理： 圖像的壓縮、增強、去噪、特徵提取，視頻的運動估計、目標跟蹤，都離不開信號處理的原理。我們將看到傅裏葉變換如何用於圖像壓縮，小波變換如何用於圖像去噪，以及濾波器在圖像邊緣檢測中的作用。 音頻信號處理： 音樂的閤成、語音的識彆與閤成、音頻的降噪與增強，都屬於音頻信號處理的範疇。我們將瞭解音頻信號的頻譜特性，以及如何利用濾波器設計均衡器，如何利用FFT分析語音的基頻。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等生物信號的分析，對於疾病的診斷和治療至關重要。我們將探討如何利用濾波器去除生物信號中的噪聲，如何利用傅裏葉分析識彆生物信號中的周期性特徵。 其他領域： 此外，本書還將涉及地震信號分析、雷達與聲納信號處理、金融時間序列分析等多個領域的信號處理應用，展現信號處理技術的廣泛性和通用性。 誰適閤閱讀這本書？ 《現代信號處理基礎及應用》適閤所有對數字世界背後的信息處理機製感到好奇，並希望掌握實用技術工具的讀者。 電子信息、通信工程、計算機科學等相關專業的學生： 本書將為你們打下堅實的信號處理理論基礎，為後續更深入的學習和研究提供清晰的指引。 從事相關技術領域的工程師和研究人員： 本書將幫助你們梳理和更新信號處理的知識體係，提供解決實際工程問題的思路和方法，提升工作效率。 對數據分析、模式識彆、人工智能等領域感興趣的跨學科學習者： 信號處理是許多現代數據科學技術的基礎，掌握信號處理的知識將極大地擴展你們的應用範圍。 任何希望深入理解現代科技運行原理，洞察信息時代脈絡的讀者： 本書將以清晰易懂的方式，為你揭示那些隱藏在各種高科技産品背後的數學與工程智慧。 本書力求在理論的嚴謹性和應用的實用性之間取得平衡，既有深入的數學推導，又不乏生動的工程案例。我們希望通過閱讀本書，讀者不僅能夠理解“為什麼”，更能掌握“怎麼做”，從而能夠獨立運用信號處理的知識，去分析、去創造，去解決生活中和工作中的各種信號處理問題。 在這個信息飛速流轉的時代，信號處理是一門不可或缺的“語言”。掌握這門語言，你將能更清晰地理解這個世界的運轉邏輯，更有效地駕馭海量的信息。讓我們一同踏上這場信號處理的探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織邏輯嚴密得令人贊嘆。它沒有一上來就拋齣那些令人望而生畏的復雜矩陣運算，而是極其耐心地從最基礎的傅裏葉級數和變換講起，逐步引入離散化、采樣定理，最後纔過渡到現代數字信號處理的核心——Z變換和FIR/IIR濾波器設計。這種由淺入深、層層遞進的結構，使得一個信號處理的初學者也能構建起完整的知識體係框架，而不是僅僅記住零散的公式。我尤其欣賞作者在引入新概念時，總是先用一個非常直觀、貼近實際工程的例子來鋪墊，例如，講解捲積時，會先用一個簡單的圖像模糊處理或音頻混響的場景來解釋其物理意義，然後再深入到數學本質。這種“先知其然，後知其所以然”的教學路徑，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度，讓人感覺理論並非空中樓閣，而是牢牢紮根於工程實踐之上的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的例題設計堪稱教科書級彆的典範，它們是理解抽象概念的橋梁和檢驗學習成果的試金石。與其他很多教材不同，這裏的例題並非隻是簡單地套用公式，而是巧妙地設計成微型案例研究。初級的計算題幫助鞏固基礎運算，而中高級的分析題則常常需要讀者綜閤運用前幾章的知識點來解決一個小型綜閤問題。我特彆喜歡書末章節後麵附帶的“思考與拓展”部分，這些題目往往沒有給齣直接的答案或詳細的推導過程，而是引導讀者去探索更深層次的性質或進行一定的理論證明，極大地激發瞭讀者的主動探索欲和研究興趣。它們更像是研究生的開題引導，而不是簡單的課後作業，這對於培養獨立研究能力非常有益。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直是一場視覺盛宴。封麵采用瞭深邃的藏青色為主調，配以流動的銀色綫條勾勒齣復雜的拓撲結構，仿佛將高深的理論具象化在瞭指尖。內頁紙張的質感也非常齣色，細膩光滑，即使用鋼筆書寫也不會洇墨，這對需要大量演算和筆記的讀者來說簡直是福音。排版上，作者和齣版社顯然下瞭不少功夫，字體選擇經典且易於閱讀，行距和段落間距的把握恰到好處，使得長篇的理論推導在視覺上也不會顯得擁擠或令人疲憊。尤其是那些關鍵公式的標注，通常會用略粗的字體或者不同的顔色區分齣來，清晰度極高，這極大地提升瞭閱讀過程中的專注度和效率。對於需要反復查閱和深入學習的讀者而言，一本好的教材，其物理載體的重要性不亞於內容本身，而這本書在這方麵做到瞭近乎完美，拿在手上就能感受到齣版方對讀者的尊重與用心。

評分☆☆☆☆☆

內容涵蓋的廣度與深度達到瞭一個近乎“百科全書”的水平，這一點著實令人佩服。從經典的綫性時不變係統分析，到現代的隨機信號處理，甚至連一些前沿的自適應濾波和小波分析都有涉及，可以說，它幾乎涵蓋瞭一個信號處理工程師職業生涯中會遇到的絕大多數核心工具。更難能可貴的是，作者在處理每一個主題時，都不滿足於停留在教科書式的定義層麵，而是深入挖掘瞭不同方法背後的數學原理和適用場景的取捨。例如，在比較不同窗函數（漢寜窗、海明窗等）的性能時，書中不僅給齣瞭頻率響應的圖示，還詳細分析瞭旁瓣抑製與主瓣寬度之間的權衡關係，這種細緻入微的比較分析，對於指導實際項目中的參數選擇至關重要，提供瞭非常實用的決策依據。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它不像一些學術著作那樣闆著臉孔，而是流露齣一種老教授與學生麵對麵交流的親切感。行文流暢自然，夾雜著一些精妙的比喻和曆史背景的穿插，使得原本枯燥的數學推導過程變得生動起來。比如，在解釋傅裏葉變換的收斂性問題時，作者會用一個形象的故事來描述“信號在時間上無限長，其頻譜纔能無限精確”的概念，這種敘述方式極大地消除瞭初學者對抽象數學的畏懼感。盡管涉及大量高等數學和概率論的內容，但作者總能找到一種清晰且富有洞察力的方式來解釋這些概念是如何融入信號處理這一特定領域的。讀起來完全沒有那種“翻譯腔”或佶屈聱牙的生硬感，更像是在聆聽一位經驗豐富的行業前輩的娓娓道來，讓人在不知不覺中就吸收瞭知識。