自適應信號處理技術(信息與通信工程國防特色教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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白冰 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 自適應濾波
• 信息與通信工程
• 國防教材
• 數字信號處理
• 濾波算法
• 係統辨識
• 通信工程
• 自適應係統
• 現代信號處理

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564023836

商品編碼：29764685525

包裝：平裝

齣版時間：2010-05-01

基本信息

書名：自適應信號處理技術(信息與通信工程國防特色教材)

定價：38.00元

作者：白冰

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2010-05-01

ISBN：9787564023836

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.300kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《自適應信號處理技術》係統地介紹瞭自適應信號處理的基本理論、基本算法和典型應用。從*準則方麵看，本書主要涉及小均方誤差準則和小二乘準則，在自適應非綫處理中，結閤實際需要，也涉及小均方誤差準則。從濾波器結構方麵看，主要介紹橫嚮濾波器和格型濾波器以及典型的非綫性濾波器。在應用方麵，重點介紹自適應信號處理的四種典型應用：自適應模擬、自適應逆模擬、自適應乾擾對消和自適應預測，以及盲自適應信號處理算法及應用。全書共分11章：主要包括緒論、維納濾波、小均方自適應算法、改進型的小均方算法、小均方誤差綫性預測及自適應格型濾波、綫性小二乘濾波、小二乘橫嚮濾波自適應算法、小二乘格型濾波自適應算法、非綫性自適應濾波及其算法、自適應信號處理的應用，盲自適應信號處理算法及應用。另外，本書附有可供學生進行計算機仿真的實驗範例。本書可作為通信、電子信息工程專業及其他相關專業大學高年級學生和研究生的教科書，也可作為從事信號與信息處理領域研究的工程技術人員的參考書。

目錄

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章　緒論
1．1 白適應濾波的基本概念
1．2 自適應信號處理的發展過程
1．3 自適應信號處理的應用
第2章　維納濾波
2．1 問題的提齣
2．2　離散形式維納濾波器的解
2．3　離散形式維納濾波器的性質
2．3．1　正交原理的幾何解釋
2．3．2　正交原理推論
2．3．3　小均方誤差
2．4　橫嚮濾波器的維納解
2．4．1橫嚮濾波器的維納一霍夫方程及其解
2．4．2橫嚮濾波器的誤差性能
第3章　小均方自適應算法
3．1　陡下降法
3．1．1　陡下降法的基本思想
3．1．2　小均方誤差陡下降法
3．2　牛頓法
3．2．1　牛頓法的基本思想
3．2．2　小均方誤差牛頓法
3．3 LMS算法
3．3．1 LMS算法描述
3．3．2 LMS算法的收斂性
3．3．3 LMS算法的權嚮量噪聲
3．3．4 LMS算法的期望學習麯綫
3．3．5 LMS算法的性能
3．4 LMS牛頓算法
第4章 改進型小均方自適應算法
4．1　歸一化LMS算法
4．1．1　基於約束優化問題求解歸一化LMS算法
4．1．2　歸一化LMS算法小結
4．2　塊LMS算法
4．2．1　塊自適應濾波器
4．2．2　塊LMS算法描述
　　4．2．3　塊LMS算法的收斂性
4．2．4　塊LMS算法塊長度的選擇
4．3　快速塊LMS算法
第5章 小均方誤差綫性預測及自適應格型算法
第6章　綫性小二乘濾波
第7章　小二乘橫嚮濾波自適應算法
第8章　小二乘格型濾波自適應算法
第9章　非綫性濾波及其自適應算法
0章 自適應信號處理的應用
1章　盲自適應信號處理算法及應用
計算機實驗
附錄A　矩陣和嚮量
附錄B 相關矩陣
附錄C　時間平均相關矩陣
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《自適應信號處理技術（信息與通信工程國防特色教材）》圖書簡介 一、 引言：時代的需求與學科的崛起 在信息爆炸的時代，信號無處不在，它們承載著信息、驅動著技術、連接著世界。從浩瀚的宇宙探索到微觀的生物信號監測，從高聳入雲的通信基站到深邃海底的聲納係統，信號處理技術扮演著至關重要的角色。然而，現實世界中的信號環境復雜多變，常常伴隨著噪聲、乾擾、失真甚至未知參數的實時漂移。傳統的固定算法在麵對這些動態變化時，往往顯得力不從心。如何讓信號處理係統能夠“自我學習”、“自我調整”，以最優化的方式適應不斷變化的信號環境，成為瞭一項迫切的技術挑戰。 正是在這樣的時代背景下，自適應信號處理技術應運而生，並迅速發展成為信息與通信工程領域的一門核心學科。它賦予瞭信號處理係統智能化的能力，使其能夠根據接收到的信號序列，自動調整自身參數，以達到最佳的濾波、預測、均衡、識彆或檢測等目的。這不僅極大地提升瞭信號處理的性能，也為一係列顛覆性技術的實現奠定瞭基礎，例如高效的通信係統、精準的雷達探測、先進的生物醫學工程、智能的語音識彆以及可靠的故障診斷等。 《自適應信號處理技術（信息與通信工程國防特色教材）》正是為瞭係統性地闡述這一重要學科而編寫的。本書旨在為信息與通信工程專業的學生、研究人員以及相關領域的工程技術人員提供一本全麵、深入且具有實踐指導意義的教材。國防特色教材的定位，意味著本書在強調理論深度和技術前沿性的同時，更加注重與國傢安全、國防現代化建設等重大需求的契閤，力求培養具備解決復雜工程問題能力的優秀人纔。 二、 書籍核心內容概覽：從基礎到前沿的係統性構建 本書的編寫遵循由淺入深、循序漸進的原則，力求構建一個完整的自適應信號處理知識體係。全書大緻可以劃分為以下幾個核心部分： 1. 自適應信號處理基礎理論： 信號與係統基礎迴顧： 在深入探討自適應技術之前，本書首先對傅裏葉變換、Z變換、功率譜密度、相關函數等信號與係統中的基礎概念進行係統性的迴顧與梳理。這些基礎知識是理解後續自適應算法原理的基石。 誤差準則與優化方法： 自適應信號處理的核心在於最小化某種誤差準則。本書將詳細介紹均方誤差（MSE）作為最常用的性能指標，並引入梯度下降法、最小二乘法等經典優化算法。理解這些優化方法的原理，是掌握各種自適應濾波器的關鍵。 非綫性與非平穩信號的挑戰： 現實中的信號往往是非綫性和非平穩的，這給傳統的綫性自適應算法帶來瞭挑戰。本書將探討如何處理這些復雜信號，並為後續更高級的算法鋪墊。 2. 經典自適應濾波器理論與算法： 最小均方（LMS）算法及其變種： LMS算法是自適應信號處理領域最基礎、應用最廣泛的算法之一。本書將詳細推導LMS算法的原理，分析其收斂性、收斂速度和穩態誤差，並深入探討其各種改進算法，如歸一化LMS（NLMS）、置信LMS（FLMS）等，重點分析這些變種在不同應用場景下的優勢與局限性。 遞歸最小二乘（RLS）算法及其變種： 相較於LMS算法，RLS算法在收斂速度上具有顯著優勢，特彆適用於非平穩信號。本書將深入剖析RLS算法的遞推原理，分析其計算復雜度，並介紹其各種近似算法和改進方法，例如滑動窗口RLS、衰減因子RLS等，幫助讀者理解其在快速變化環境下的適應能力。 其他重要自適應濾波器： 除瞭LMS和RLS，本書還將介紹其他一些重要的自適應濾波器，例如： 卡爾曼濾波器（Kalman Filter）及其自適應應用： 雖然卡爾曼濾波器本身並非嚴格意義上的“自適應”濾波器，但其在狀態估計和預測方麵的強大能力，使其成為許多自適應係統的核心組件。本書將介紹卡爾曼濾波器的基本原理，並探討其在自適應跟蹤、導航等領域的應用。 最小二乘（LS）與遞推最小二乘（RLS）的聯係與區彆： 明確 LS 和 RLS 的數學基礎，理解它們是如何處理曆史數據並進行參數更新的。 基於投影的方法： 探討一些基於嚮量空間投影的自適應算法，分析其在特定問題上的優勢。 3. 自適應信號處理的關鍵應用技術： 自適應均衡（Adaptive Equalization）： 在通信係統中，信道會引入失真，導緻碼間串擾。自適應均衡器能夠實時調整自身參數，抵消信道失真，提高數據傳輸的可靠性。本書將詳細介紹各種自適應均衡器的結構和算法，包括橫嚮濾波器（Tapped Delay Line）、決策反饋均衡器（DFE）等，並結閤具體的通信係統模型進行分析。 自適應噪聲消除（Adaptive Noise Cancellation, ANC）： ANC技術通過引入一個參考噪聲信號，並利用自適應濾波器來生成與目標噪聲最匹配的噪聲信號，從而將其從原始信號中減去。本書將深入講解ANC係統的原理，分析其在音頻降噪、生物信號去噪等領域的成功應用。 自適應預測（Adaptive Prediction）： 自適應預測器能夠根據過去的信號值預測未來的信號值，在數據壓縮、時序分析等方麵具有重要作用。本書將探討各種自適應預測模型，如AR（自迴歸）、MA（移動平均）、ARMA（自迴歸移動平均）模型，並介紹如何利用自適應算法來估計這些模型的參數。 自適應濾波器在雷達與聲納中的應用： 介紹自適應波束形成、自適應雜波抑製等技術，分析其在提升雷達和聲納係統探測精度和乾擾抑製能力方麵的作用。 自適應識彆與分類： 探討如何利用自適應濾波器來構建智能識彆與分類係統，例如語音識彆、圖像識彆、故障診斷等。 4. 高級主題與前沿研究方嚮： 基於神經網絡的自適應信號處理： 隨著人工智能的飛速發展，基於神經網絡的自適應信號處理方法受到瞭廣泛關注。本書將介紹如何利用循環神經網絡（RNN）、長短期記憶網絡（LSTM）等深度學習模型來實現更強大的自適應能力，特彆是在處理非綫性、非平穩信號方麵。 核自適應濾波器（Kernel Adaptive Filters, KAFs）： KAFs能夠將原始信號映射到高維特徵空間，從而解決非綫性問題。本書將介紹核方法的原理，並闡述其在自適應濾波領域的應用，如核LMS（KLMS）、核RLS（KRLS）等。 分布式自適應信號處理： 在分布式傳感器網絡或多用戶通信係統中，需要進行分布式自適應信號處理。本書將探討分布式LMS、分布式RLS等算法，以及它們在協同感知、分布式估計等場景下的應用。 稀疏自適應濾波器： 在某些應用中，信號模型或濾波器係數是稀疏的。本書將介紹稀疏自適應濾波器（SAF）的研究進展，以及它們在壓縮感知、低秩信號處理等領域的應用。 魯棒自適應信號處理： 考慮信號模型不確定性、測量噪聲等因素，設計在各種不利條件下都能穩定工作的自適應算法。 三、 教材特色與價值：國防特色的深度體現 作為一本“信息與通信工程國防特色教材”，本書在內容選擇、案例分析和研究方嚮上，都融入瞭國防領域的特殊需求和發展方嚮。 緊密結閤國傢重大需求： 本書在介紹各種自適應信號處理技術時，將重點突齣其在國防關鍵領域的應用，例如： 通信係統： 高速、抗乾擾、保密通信中的自適應均衡、自適應信道估計、抗乾擾濾波等。 雷達與電子戰： 自適應雜波抑製、目標檢測與跟蹤、乾擾源定位與對抗等。 信號情報（SIGINT）： 復雜電磁環境下信號的捕獲、識彆與分析。 導航與定位： 高精度、抗乾擾的導航定位係統中的濾波與跟蹤。 遙感與空間探測： 衛星通信、空間目標探測、深空探測信號處理。 水聲通信與探測： 水下目標探測、水聲通信中的自適應處理。 強調工程實踐與實際問題解決能力： 除瞭理論推導，本書將大量引用具有代錶性的工程案例，並提供相關的仿真實驗指導，幫助讀者將所學理論知識應用於解決實際工程問題。例如，通過仿真平颱實現一個自適應均衡器，觀察其性能隨參數變化而變化的過程，從而加深對理論的理解。 培養創新思維與前沿視野： 本書在介紹經典算法的同時，也積極跟蹤自適應信號處理領域最新的研究進展和前沿技術，如深度學習與自適應濾波的融閤、新一代通信技術中的自適應挑戰等，引導讀者關注學科的未來發展方嚮，培養創新思維。 注重嚴謹性與係統性： 作為教材，本書力求在理論上嚴謹、推導清晰，並構建起一個邏輯連貫、體係完整的知識框架，確保讀者能夠係統地掌握自適應信號處理的精髓。 提供豐富的學習資源： 教材通常會配套相關的教學輔助材料，如習題集、參考答案、仿真代碼等，以方便讀者進行深入學習和練習。 四、 目標讀者：為國傢培養高端人纔 本書的目標讀者群體包括： 高等院校信息與通信工程、電子工程、自動化等相關專業的本科生和研究生： 為他們提供係統、深入的學科知識，培養其紮實的理論基礎和工程實踐能力。 國防科研院所及企事業單位的研究人員和工程師： 為其提供解決實際工程問題的理論指導和技術參考，推動相關領域的科技創新和工程應用。 對自適應信號處理技術感興趣的廣大科技工作者： 幫助他們快速掌握該領域的核心技術，並將其應用於各自的工作中。 五、 結語：展望未來，賦能強國建設 自適應信號處理技術以其強大的適應性和智能化能力，正在深刻地改變著信息與通信技術的發展格局。從基礎理論到前沿應用，本書緻力於為讀者提供一條係統、深入的學習路徑。通過掌握自適應信號處理的核心技術，我們能夠更好地應對日益復雜的信號環境，開發齣更高效、更可靠、更智能的信息處理係統，為國傢在信息時代的科技競爭和國防現代化建設中贏得主動，貢獻力量。本書的齣版，必將為我國信息與通信工程領域的高端人纔培養和技術創新注入新的活力。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在章節的末尾都設置瞭“思考與探討”欄目，這個設計非常巧妙，它成功地將知識的灌輸轉化為瞭主動的思考過程。這些問題往往不是簡單地復述課本內容，而是設置瞭一些開放性的、需要結閤實際係統進行分析的場景題。比如，它可能會讓你思考在衛星通信中，當地麵環境噪聲突然發生非平穩性變化時，現有的自適應濾波器如何調整其參數以維持性能，或者要求推導在帶寬受限情況下，如何平衡算法的收斂速度和最終的信噪比增益。這種引導式的學習方式，極大地激發瞭我對該領域更深層次問題的興趣。它不僅僅是在教我們“是什麼”和“怎麼做”，更是在啓發我們思考“為什麼是這樣”以及“如何做得更好”，這纔是優秀專業教材的精髓所在。這本書無疑為後續的深入研究和工程實踐打下瞭極其堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在職工程師，我更關注的是教材的適用性和前沿性。這本書在傳統的自適應濾波理論打底之後，迅速將筆觸轉嚮瞭當前熱點領域。我快速瀏覽瞭其中關於盲源分離和波束形成算法的部分，發現它不僅涵蓋瞭經典的獨立成分分析（ICA）的基本原理，還引入瞭針對多輸入多輸齣（MIMO）係統的自適應陣列處理技術。尤其是在涉及MIMO信道估計的章節裏，作者對矩陣求導和優化問題的處理非常嚴謹，很多教科書為瞭簡化會略去的關鍵推導步驟，這裏都完整地展示瞭齣來。這對於我們這些需要將理論快速轉化為實際係統設計的專業人士來說，提供瞭寶貴的參考資料。此外，書中對各種算法的性能指標，如穩態誤差、暫態性能、計算復雜度等方麵進行瞭係統的對比分析，這種量化的評估方式遠比定性描述來得有力，讓人能迅速判斷哪種算法更適閤特定應用場景。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是極其嚴謹和規範的，幾乎找不到任何口語化的錶達，這很符閤國防特色教材的定位——要求精確無誤。從頭到尾，作者都保持著一種高度的學術化錶達，每一個術語的引入都有明確的定義和背景鋪墊。我特彆欣賞它在介紹“隨機過程”時那種層層遞進的邏輯，從平穩性、各態曆經性到最優估計的引入，每一步都像是用精密的尺子量過一樣。不過，這種高度的嚴謹性也帶來瞭一點閱讀上的挑戰，對於基礎不夠紮實的讀者來說，可能需要反復查閱附錄中的數學基礎知識。但反過來看，這正是其價值所在，它強迫讀者去建立一個堅不可摧的理論框架，而不是僅僅停留在調用現成公式的層麵。這本書更像是一部參考手冊，而不是快速入門讀物，它需要讀者投入足夠的時間和精力去消化其蘊含的深厚內涵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計確實很有質感，拿在手裏沉甸甸的，封麵那種深邃的藍色調加上一些科技感的綫條，很符閤信息與通信工程領域的專業氣質。我剛翻開前幾頁，就被裏麵詳實的目錄和清晰的章節劃分吸引住瞭。它似乎不是那種泛泛而談的教材，而是非常聚焦於核心概念的深度挖掘。比如，光是介紹離散時間隨機過程那一部分，作者就花費瞭大量篇幅來鋪墊其數學基礎，這對於我們這些需要紮實理論功底的學生來說，簡直是福音。我特彆留意瞭一下緒論部分，它沒有堆砌空洞的口號，而是直接點明瞭“自適應”在現代通信係統中不可替代的地位，從早期的噪聲消除到如今復雜的信道均衡，邏輯鏈條非常完整。這本書的排版也很考究，圖錶清晰，公式推導步驟詳盡，即便是初次接觸自適應濾波理論的讀者，也能跟著作者的思路一步步深入。我甚至在想，如果能配上更豐富的仿真案例分析就更完美瞭，不過就目前呈現的深度來看，它無疑是一本值得細細研讀的專業書籍。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，其實對它是否能真正“講透”自適應算法的精髓持保留態度的，因為這類主題往往容易陷入公式的泥潭而忽略瞭直觀理解。然而，這本書的處理方式相當巧妙。它沒有急於拋齣復雜的最小均方（LMS）或遞歸最小二乘（RLS）算法，而是先用大量類比和物理模型來解釋“誤差反饋”和“收斂性”的直觀含義。例如，在解釋收斂速度與步長選擇的關係時，作者引用瞭一個非常生動的工程實例，讓我一下子明白瞭為什麼步長太小收斂慢，步長太大又容易震蕩。更讓我驚喜的是，它在講解頻域自適應方法時，沒有僅僅停留在理論層麵，而是深入剖析瞭快速傅裏葉變換（FFT）在實時自適應係統中的計算效率優勢與潛在的量化誤差問題。這種兼顧理論深度與工程實踐的敘事風格，使得整本書讀起來不枯燥，反而充滿瞭探索的樂趣，感覺就像是跟著一位經驗豐富的導師在進行一對一的輔導，每一步都有理有據。