信號分析基礎(第4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王永德，王軍 著

圖書標籤:

• 信號分析
• 信號處理
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• z變換
• 係統分析
• 電路分析
• 通信原理
• 控製係統
• 數學工具

店鋪： 賞心悅目圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121206917

商品編碼：29379058455

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：信號分析基礎(第4版)

定價：39.50元

作者：王永德,王軍

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787121206917

字數：400000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材。
　　本書主要從工程應用的角度討論*信號(*過程)的理論分析和實驗研究方法。全書共10章，內容包括：*信號兩種統計特性的描述方法，重點介紹數字特徵，如均值、方差、相關函數、相乾函數、功率譜密度、高價譜、譜相關理論和概率密度函數等的錶述和實驗測定(估計)方法；*信號通過綫性、非綫性係統統計特性的變化；在通信、雷達和其他電子係統中常見的一些典型*信號，如白噪聲、窄帶*過程、高斯*過程、馬爾可夫過程等；以及在通信、雷達與模式識彆係統中常用到的信號統計檢測理論的基礎知識。
　　全書是以連續時間*信號和離散時間*信號(*序列)兩條綫展開討論的，內容豐富、概念清楚、係統性強、理論聯係實際，反映瞭本學科的一些新進展。書中列舉瞭大量例題和MATLAB應用程序舉例。每章末附有大量的習題供練習。附錄中介紹瞭廣泛應用的統計試驗模擬方法，即濛特卡羅模擬。書末給齣瞭部分習題解答供參考。

目錄

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章概率論簡介
　1.1概率的基本概念
　1.2條件概率和統計獨立
　1.3概率分布函數
　1.4連續變量
　1.5變量的函數
　1.6統計平均
　1.7特徵函數
　習題
第2章信號概論
　2.1過程的概念及分類
　　2.1.1過程的概念
　　2.1.2過程的分類
　2.2過程的統計特性
　　2.2.1過程的數字特徵
　　2.2.2過程的特徵函數
　2.3序列及其統計特性
　習題
第3章平穩過程
　3.1平穩過程及其數字特徵
　　3.1.1平穩過程的基本概念
　　3.1.2各態曆經（遍曆）過程
　3.2平穩過程相關函數的性質
　　3.2.1平穩過程的自相關函數的性質
　　3.2.2平穩相依過程互相關函數的性質
　3.3平穩序列的自相關陣與協方差陣
　　3.1.1Toeplitz陣
　　3.3.2自相關陣的正則形式
　3.4過程統計特性的實驗研究方法
　　3.4.1均值估計
　　3.4.2方差與協方差估計
　　3.4.3自相關函數的估計
　　3.4.4密度函數估計
　3.5相關函數的計算舉例
　3.6復過程
　　3.6.1復變量
　　3.6.2復過程
　3.7高斯過程
　習題
第4章信號的功率譜密度
　4.1功率譜密度
　4.2功率譜密度與自相關函數之間的關係
　4.3功率譜密度的性質
　4.4互譜密度及其性質
　4.5白噪聲與白序列
　4.6復過程的功率譜密度
　4.7功率譜密度的計算舉例
　4.8過程的高階統計量簡介
　4.9譜相關的基本理論簡介
　習題
第5章信號通過綫性係統
　5.1綫性係統的基本性質
　　5.1.1一般綫性係統
　　5.1.2綫性時不變係統
　　5.1.3係統的穩定性與物理可實現的問題
　5.2信號通過綫性係統
　　5.2.1綫性係統輸齣的統計特性
　　5.2.2係統輸齣的功率譜密度
　　5.2.3多個過程之和通過綫性係統
　5.3白噪聲通過綫性係統
　　5.3.1噪聲帶寬
　　5.3.2白噪聲通過理想綫性係統
　　5.3.3白噪聲通過具有高斯頻率特性的綫性係統
　5.4綫性係統輸齣端過程的概率分布
　　5.4.1高斯過程通過綫性係統
　　5.4.2寬帶過程（非高斯）通過窄帶綫性係統
　5.5序列通過綫性係統
　　5.5.1自相關函數
　　5.5.2功率譜密度
　習題
第6章功率譜估值
　6.1功率譜估值的經典法
　　6.1.1兩種經典譜估值方法
　　6.1.2經典譜估值的改進
　　6.1.3譜估值的一些實際問題
　6.2基於信號模型的功率譜估計
　　6.2.1時間序列的有理傳輸函數模型
　　6.2.2自迴歸（AR）功率譜估計
　　6.2.3滑動平均（MA）功率譜估計
　　6.2.4ARMA PSD估值
　　6.2.5Pisarenko諧波分解
　習題
第7章窄帶過程
　7.1窄帶過程的一般概念
　7.2希爾伯特變換
　　7.2.1希爾伯特變換和解析信號的定義
　　7.2.2希爾伯特變換的性質
　7.3窄帶過程的性質
　　7.3.1窄帶過程的性質
　　7.3.2窄帶過程性質的證明
　7.4窄帶高斯過程的包絡和相位的概率分布
　　7.4.1窄帶高斯過程包絡和相位的一維概率分布
　　7.4.2窄帶高斯過程包絡平方的概率分布
　7.5餘弦信號與窄帶高斯過程之和的概率分布
　　7.5.1餘弦信號與窄帶高斯過程之和的包絡和相位的概率分布
　　7.5.2餘弦信號與窄帶高斯過程之和的包絡平方的概率分布
　習題
第8章信號通過非綫性係統
　8.1引言
　　8.1.1無記憶的非綫性係統
　　8.1.2無記憶的非綫性係統輸齣的概率分布
　8.2直接法
　8.3特徵函數法
　　8.3.1轉移函數的引入
　　8.3.2過程非綫性變換的特徵函數法
　　8.3.3普賴斯(Price)定理
　8.4非綫性係統的伏特拉(Voterra)級數
　　8.4.1伏特拉(Voterra)級數的導齣
　　8.4.2齊次非綫性係統
　　8.4.3多項式係統和Volterra係統
　8.5非綫性變換後信噪比的計算
　習題
第9章馬爾可夫過程
　9.1馬爾可夫過程
　　9.1.1馬爾可夫過程的定義及其分類
　　9.1.2馬爾可夫鏈
　　9.1.3k步轉移概率
　　9.1.4高斯馬爾可夫序列
　　9.1.5連續參數馬爾可夫過程
　9.2獨立增量過程
　9.3獨立過程
　習題
0章基於假設檢驗的信號檢測
　10.1假設檢驗
　　10.1.1大後驗概率準則與似然比檢驗
　　10.1.2貝葉斯準則
　　10.1.3小錯誤概率準則
　　10.1.4紐曼-皮爾孫準則
　10.2已知信號的檢測
　　10.2.1二元通信係統
　　10.2.3匹配濾波器
　習題
　部分習題解答
附錄A序列收斂的幾種定義
附錄B濛特卡羅模擬方法
　B.1在計算機上用濛特卡羅方法求圓周率
　B.2任意分布數的産生方法
參考文獻

作者介紹

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　　王永德,為四川大學電子信息學院教授,碩士生導師.中國信號處理學會理事.主編“*信號分析基礎”教材

文摘

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序言

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《探索電子世界的奧秘：信號的語言與解析》 在這個信息爆炸的時代，我們無時無刻不被各種信號所包圍。從手機裏流暢播放的音樂，到電視屏幕上清晰流暢的畫麵，再到醫療設備精確的診斷，背後都離不開對信號的深入理解和巧妙運用。本書旨在揭示信號世界的奧秘，帶領讀者踏上一段探索電子信息本質的旅程，掌握分析和解讀這些無形語言的關鍵技能。 一、 信號的初步認知：初識信息的載體 我們生活在由信號構建的世界中。聲音、光、電波、甚至我們身體內部的神經衝動，本質上都是信息的載體，都可以被抽象為“信號”。那麼，信號究竟是什麼？它如何攜帶信息？本書將從最基礎的概念入手，為讀者構建對信號的直觀認識。 信號的定義與分類： 我們將探討信號的數學定義，理解連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、確定性信號與隨機信號等基本分類。通過生動的類比和實例，例如將一段音樂比作連續信號，將數字音頻中的采樣點比作離散信號，讓讀者迅速建立起概念的理解。 信號的基本特徵： 信號並非雜亂無章，它們擁有各自的“指紋”。我們將深入分析信號的幅度、頻率、相位、周期、能量和功率等關鍵特徵。理解這些特徵，就像是掌握瞭識彆不同人聲音的音高、語速和聲調一樣，能夠幫助我們區分和辨識不同的信號。 信號的錶示方法： 信號可以通過多種方式來描述和可視化。本書將介紹時域、頻域和相頻域等不同的視角來觀察信號。時域圖形直觀地展示瞭信號隨時間的變化，而頻域分析則揭示瞭信號的頻率構成，如同將一段復雜樂麯分解成各個獨立的音符。我們將學習如何繪製這些圖形，並從中提取有用的信息。 二、 信號的數學描述：構建理解的橋梁 要深入理解信號，數學是不可或缺的工具。本書將循序漸進地引入信號分析所需的數學工具，幫助讀者建立嚴謹的理論基礎。 傅裏葉分析：信號的頻率“身份證”： 傅裏葉級數和傅裏葉變換是信號分析的核心。我們將詳細闡述傅裏葉級數如何將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加，以及傅裏葉變換如何將任意信號分解為無限頻率範圍內的頻譜。這就像是為每個信號製作一份詳細的“頻率成分報告”，讓我們可以看到信號隱藏在時間軸下的頻率秘密。 拉普拉斯變換：瞬態與穩定性的分析利器： 對於非周期信號，尤其是涉及係統響應時，拉普拉斯變換提供瞭一種強大的分析工具。它能夠方便地處理微分方程，揭示係統的穩定性和瞬態響應特性，這對於設計和分析各種電子係統至關重要。 Z變換：離散信號的專屬語言： 隨著數字技術的飛速發展，離散信號的分析變得日益重要。Z變換與拉普拉斯變換相輔相成，是分析離散時間係統和離散信號的有力工具，廣泛應用於數字信號處理領域。 捲積：係統響應的“組閤定律”： 捲積是描述綫性時不變係統輸齣與輸入之間關係的數學運算。本書將詳細講解捲積的原理、計算方法及其在係統分析中的應用，幫助讀者理解係統如何“塑造”輸入信號，産生特定的輸齣。 三、 信號的變換與處理：塑造信息的藝術 掌握瞭信號的數學描述，我們便可以開始對信號進行各種變換和處理，以提取信息、去除噪聲、或者實現特定的功能。 濾波：信號的“淨化器”： 噪聲是信號分析中的常見挑戰。本書將介紹各種濾波器，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器，以及它們的實現原理和應用。通過濾波，我們可以有效去除信號中的乾擾成分，獲得更清晰、更有用的信息。 采樣與量化：從連續到離散的飛躍： 在數字世界中，連續的模擬信號需要被轉換成離散的數字信號。本書將詳細講解采樣定理，解釋采樣頻率與信號帶寬之間的關係，以及量化誤差對信號精度的影響。這是連接模擬世界與數字世界的關鍵步驟。 調製與解調：信息傳輸的“加密與解密”： 在無綫通信等領域，信息需要被“載入”到載波信號上進行傳輸。本書將介紹各種調製技術，如調幅、調頻和調相，以及相應的解調方法。這就像是為信息穿上“外衣”，使其能夠遠距離高效地傳播。 相關分析：信號間的“親密程度”測量： 相關分析能夠衡量兩個信號之間的相似程度，在模式識彆、目標檢測等領域有著廣泛應用。本書將介紹自相關和互相關函數，並解釋它們如何幫助我們發現信號中的周期性或匹配的模式。 四、 信號分析的應用：連接理論與實踐 理論的目的是為瞭解決實際問題。本書將通過豐富的實例，展示信號分析在各個領域的實際應用。 通信係統： 從手機通信到衛星廣播，信號分析是設計高效、可靠通信係統的基石。我們將探討如何利用信號分析優化信道容量、提高傳輸速率、以及實現可靠的信號傳輸。 音頻與圖像處理： 我們聽到的音樂、看到的照片和視頻，都離不開信號處理技術。本書將簡要介紹如何利用信號分析進行音頻壓縮、圖像增強、降噪和特徵提取。 生物醫學工程： 心電圖、腦電圖等醫學信號的分析，為疾病的診斷和治療提供瞭重要依據。我們將瞭解如何運用信號分析技術來解讀這些復雜的生理信號。 控製係統： 在工業自動化、機器人等領域，控製係統通過分析反饋信號來調節係統行為。信號分析在理解係統動態、設計控製器方麵發揮著核心作用。 科學研究： 在物理學、天文學、地質學等眾多科學領域，信號分析都是從觀測數據中提取規律、揭示現象的重要手段。 五、 學習的進階：展望與實踐 本書並非止步於基礎理論的講解，更鼓勵讀者將所學知識付諸實踐。 實踐工具介紹： 我們將簡要介紹一些常用的信號處理軟件和編程語言（如MATLAB, Python），並提供一些簡單的編程示例，幫助讀者親手實現信號的生成、分析和處理。 進一步學習的方嚮： 信號分析領域博大精深，本書隻是一個起點。我們將為讀者指明進一步深入學習的可能方嚮，如隨機信號分析、數字信號處理的高級算法、以及特定領域的專業應用等。 總結 《探索電子世界的奧秘：信號的語言與解析》是一本為渴望理解信息時代核心技術、掌握分析和解讀信號能力的讀者精心打造的指南。通過清晰的講解、生動的實例和嚴謹的數學推導，本書將帶領您深入信號的本質，掌握分析和處理信號的關鍵技能，從而更好地理解和駕馭我們所處的這個日益復雜和互聯的電子世界。無論您是電子工程專業的學生，還是對信息技術充滿好奇的從業者，亦或是對科學探索有著濃厚興趣的愛好者，本書都將為您開啓一扇通往信號分析精彩世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在接觸這本書之前，我對信號分析的認知還停留在非常膚淺的層麵。以為它隻是關於波形和麯綫的描繪。然而，這本書徹底顛覆瞭我的想法。它不僅僅講解瞭如何描述信號，更重要的是，它教會我如何“理解”信號，如何分析信號的內在規律，以及如何利用信號解決實際問題。書中對時域和頻域關係的深入探討，讓我明白瞭這兩者並非獨立的，而是相互依存、相互轉化的。對濾波器設計原理的講解，更是讓我看到瞭信號分析在工程應用中的強大力量。從簡單的低通濾波器到復雜的多階濾波器，書中都給齣瞭清晰的設計思路和數學模型。我特彆喜歡書中關於係統響應的章節，通過理解係統的衝激響應和階躍響應，我能夠預測係統對不同信號的反應，從而優化係統性能。這本書真的為我打開瞭一扇通往信號世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量也值得稱贊。紙張厚實，不易洇墨，字體清晰，閱讀體驗極佳。而且，內容組織邏輯性極強，每一章節的開頭都會簡要迴顧上一章的關鍵概念，並引齣本章要討論的內容，使得知識體係的構建過程更加流暢。我在學習過程中，常常會結閤書中的插圖和圖錶來輔助理解。那些清晰的波形圖、頻譜圖，以及各種函數的麯綫，都如同生動的語言，將抽象的數學概念具象化。例如，在講解離散時間傅裏葉變換時，書中就給齣瞭多個不同信號的離散頻譜圖，直觀地展示瞭頻率域的特性。另外，書中對一些重要定理的證明，也處理得十分細緻，不僅給齣瞭完整的推導過程，還會對關鍵步驟進行解釋，讓我能夠理解“為什麼”這樣做，而不是死記硬背。總而言之，這是一本在細節上做到極緻的書籍，無論是內容深度還是呈現方式，都體現瞭作者的用心良苦。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的章節安排非常有層次感。從最基礎的信號分類、基本運算，到傅裏葉級數、傅裏葉變換，再到拉普拉斯變換、Z變換，以及最後的隨機信號和係統分析，知識的難度和深度循序漸進，非常適閤不同程度的學習者。我個人尤其受益於書中關於“係統”的講解。不僅僅是抽象的數學係統，還結閤瞭大量的實際工程例子，比如電路係統、通信係統等，讓我能夠將理論知識與實際應用緊密結閤。書中對綫性時不變（LTI）係統的性質，以及其與捲積的關係，進行瞭非常深入的闡述，這對於我理解許多信號處理算法的基礎至關重要。此外，書中還對一些常見的信號處理工具和技術，如采樣定理、插值等，進行瞭清晰的介紹，這些都是實際工作中不可或缺的技能。總的來說，這本書在打牢基礎的同時，也為我提供瞭進一步深入學習的廣闊視野。

評分☆☆☆☆☆

我印象最深刻的是這本書在論述隨機信號部分的處理方式。與許多同類書籍不同，它並沒有將隨機信號的處理割裂開來，而是巧妙地將其融入到整體信號分析的框架中。從概率論的基礎概念齣發，逐步過渡到隨機變量、隨機過程，最終將其與確定性信號的分析方法相結閤。書中關於自相關函數和功率譜密度的講解，尤其令人稱道。它不僅僅是給齣瞭定義和計算方法，更是深入剖析瞭這兩個概念在信號識彆、係統分析等實際應用中的重要性。我尤其喜歡書中對功率譜密度與係統輸齣信噪比之間關係的探討，這為我理解通信係統中的噪聲抑製問題提供瞭清晰的思路。此外，書中還引入瞭一些先進的信號處理算法，例如維納濾波等，並對其原理和適用條件進行瞭詳細的介紹。雖然這些部分在初讀時可能需要反復推敲，但一旦理解，便會豁然開朗，對整個信號分析領域有一個更宏觀的認識。這本書讓我體會到瞭信號分析並非一門孤立的學科，而是與其他工程領域緊密相連。

評分☆☆☆☆☆

一本厚實的教科書，封麵設計簡潔，但內容卻絲毫不見馬虎。翻開目錄，首先映入眼簾的是那清晰的章節劃分，從最基礎的信號概念講起，循序漸進地引入瞭傅裏葉變換、拉普拉斯變換等核心理論。我尤其喜歡它在講解抽象概念時，會輔以大量的圖示和直觀的比喻，這對於我這樣剛剛接觸這個領域的讀者來說，簡直是福音。例如，在解釋捲積時，作者並沒有一開始就拋齣復雜的數學公式，而是通過一個“滑動窗口”的生動描繪，讓我一下子就理解瞭其核心思想。更難能可貴的是，書中提供的例題都經過精心設計，不僅覆蓋瞭理論知識的各個方麵，而且難度梯度閤理，能幫助我逐步建立起解決實際問題的能力。那些看似枯燥的數學推導，在作者的引導下，也變得不再那麼令人望而生畏。它不僅僅是一本書，更像是一位耐心細緻的老師，在我迷茫時給予指引，在我進步時給予鼓勵。我常常會在睡前翻上幾頁，即便隻是看圖和公式，也能從中感受到一種嚴謹的科學之美。