信號分析 吉淑嬌,雷艷敏著 9787302340560 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吉淑嬌，雷艷敏著 著

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• 信號分析
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• 雷艷敏
• 9787302340560
• 清華大學齣版社

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302340560

商品編碼：29524102306

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	信號分析
作者	吉淑嬌,雷艷敏著
定價	22.00元
齣版社	清華大學齣版社
ISBN	9787302340560
齣版日期	2014-01-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	大32開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書係統地介紹瞭*信號以及*信號通過綫性時不變係統的分析處理方法。內容涉及*變量和*過程的基本概念，平穩*過程的時頻域分析，*信號通過綫性係統的分析方法以及幾種典型*過程的分析等。 　　本書可作為普通高校電子信息類、通信類、電子類等專業的本科生教材，也可供信號處理相關領域的工程技術人員參考。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

信號的海洋：洞悉世界運轉的語言 想象一下，我們的世界是一個由無數看不見的波浪和振動構成的宏大交響樂。從清晨鳥兒婉轉的歌唱，到遠處海浪拍擊礁石的低語；從手機裏傳遞的無綫電波，到醫學影像中跳動的生命跡象；從金融市場瞬息萬變的 K 綫圖，到星空深處傳來的神秘射電信號——這一切，歸根結底，都是信號。信號，是信息傳遞的載體，是描述物理現象、工程係統乃至自然規律的最基本語言。理解信號，就是理解我們所處世界的運作機製；掌握信號的分析方法，就是解鎖洞察本質、預測未來、乃至改造世界的強大能力。 本書，並非直接剖析某一本特定學術著作，而是意在勾勒齣一幅信號分析的宏偉圖景，引領讀者深入這個充滿魅力與挑戰的領域。它將帶你穿越信號的世界，去認識那些構成信息流的原材料，理解它們如何被創造、如何被傳遞、以及如何在復雜的環境中被提取和解讀。 信號的本質：從離散到連續，從周期到非周期 首先，我們需要認識信號的“錶情”。信號並非鐵闆一塊，它們形態各異，有著不同的“性格”。有的信號隨時間平滑地變化，就像一條悠長的麯綫，我們稱之為連續時間信號。想想一段平緩的音樂鏇律，或者溫度隨一天變化的麯綫，它們就是連續信號的代錶。而另一些信號，則是在特定的時間點纔齣現數值，像是跳動的節拍，我們稱之為離散時間信號。收音機接收到的數字音頻信號，或者股票每日收盤價，便是離散信號的典型例子。 信號還可以根據其周期性進行分類。周期信號就像是循環播放的樂麯，其形態在一定的時間間隔內不斷重復。傅裏葉分析告訴我們，任何周期信號都可以分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦波的疊加，這就像將一首復雜的交響樂拆解成若乾簡單的純音。而非周期信號則沒有這種規律性的重復，它們的齣現可能是一次性的，也可能是隨機的。雷達探測到的目標迴波，或者突發的網絡數據包，都屬於非周期信號。 信號的變換：從時域到頻域，揭示隱藏的規律 信號的意義，往往隱藏在其“錶象”之下。將信號從我們熟悉的“時間”維度（時域）轉移到“頻率”維度（頻域），是信號分析中最強大、最核心的工具之一。傅裏葉變換，正是實現這一飛躍的魔法。它能將一個復雜的信號分解成其包含的所有基本頻率成分，並精確地告訴我們每種頻率的“份量”有多大。 想象一下，你正在聆聽一段音樂。在時域，你聽到的是聲音隨時間變化的波形。但在頻域，你可以看到這段音樂是由哪些音高（頻率）和各自的響度（幅度）組成的。低音提琴的渾厚低音、小提琴的悠揚高音，它們在頻域都有著清晰的“指紋”。這種從時域到頻域的視角轉換，能夠極大地揭示信號的內在結構和特性。例如，通過分析信號的頻譜，我們可以識彆齣信號中是否存在乾擾，或者判斷信號的帶寬，這對於通信係統設計至關重要。 濾波器：信號的“雕刻刀”，篩選與增強 現實世界中的信號，往往是“渾水摸魚”的，它們攜帶著我們想要的信息，但也夾雜著各種無用的噪聲。濾波器，就像一把精密的“雕刻刀”，能夠根據信號的頻率特性，有選擇性地去除或增強信號的特定部分。 我們常說的低通濾波器，允許低頻信號通過，而阻擋高頻信號。想想收音機調頻時，我們希望聽到清晰的人聲，而過濾掉一些高頻的“嘶嘶”聲，這就是低通濾波的應用。高通濾波器則恰恰相反，它允許高頻信號通過，阻擋低頻信號，常用於去除信號中的直流成分或緩慢變化的趨勢。帶通濾波器則像一個“窗口”，隻允許特定頻率範圍內的信號通過。這些濾波器在音頻處理、圖像增強、通信係統等領域發揮著不可替代的作用。理解濾波器的原理和設計，能夠幫助我們從嘈雜的信號中“淘金”，提取齣真正有價值的信息。 捲積：信號的“融閤術”，描述係統響應 當一個信號通過一個係統時，它們會發生怎樣的相互作用？捲積，就是描述這種相互作用的數學語言。它形象地描述瞭一個信號如何“掃描”另一個信號，並在每一個位置上計算它們的“重疊”程度。 在工程領域，捲積尤其重要。例如，當一段音頻信號通過一個揚聲器時，揚聲器的特性（稱為“衝激響應”）會與音頻信號發生捲積，從而産生最終我們聽到的聲音。通過分析係統的衝激響應，我們可以預測係統對不同信號的響應。相反，如果我們知道輸入信號和輸齣信號，也可以通過捲積的逆運算（如解捲積）來推斷係統的特性。這種“融閤”的概念，使得捲積成為理解係統行為和信號處理的關鍵工具。 隨機信號：不確定性中的規律 並非所有信號都具有確定的、可預測的形態。很多現實世界中的信號，如環境噪聲、通信中的傳輸誤差、股票價格的波動等，都呈現齣隨機性。處理隨機信號，需要概率論和統計學的工具。 我們關注的是隨機信號的統計特性，例如它的均值（平均水平）、方差（離散程度）、自相關函數（信號與其自身的延時版本的相似度）以及功率譜密度（信號在不同頻率上的能量分布）。通過這些統計量，即使我們無法預測隨機信號在某一時刻的具體值，也能對其整體行為和規律性進行描述和分析。例如，通過功率譜密度，我們可以知道噪聲在哪個頻段上最強，從而設計齣更有效的濾波器來抑製它。 采樣與重構：從模擬到數字的橋梁 現代世界是數字化的，大量的模擬信號需要被轉換為數字信號纔能進行存儲、處理和傳輸。采樣，就是將連續時間信號在離散的時間點上獲取其數值的過程。奈奎斯特-香特農采樣定理是這一過程的核心理論，它告訴我們，隻要采樣頻率足夠高（至少是信號最高頻率的兩倍），我們就能在不丟失信息的情況下，從離散的樣本中完整地重構齣原始的連續信號。 重構，則是根據采樣得到的離散點，利用插值等技術，重建齣原始的連續信號。從模擬電視到數字高清，從錄音機到流媒體音樂，采樣和重構技術是連接模擬世界和數字世界不可或缺的橋梁。 本書的價值：不僅僅是理論，更是實踐的基石 深入理解信號分析，不僅僅是掌握一堆抽象的數學公式和理論。它是學習和掌握許多尖端技術的基石： 通信係統： 從無綫電、手機通信到光縴網絡，無一不依賴於信號的調製、解調、編碼和解碼。 圖像與視頻處理： 照片的壓縮、人臉識彆、視頻特效，都涉及到對圖像信號的分析與處理。 語音識彆與閤成： 智能語音助手能夠理解你的話語，並為你生成自然語言，這離不開語音信號的深入分析。 醫學診斷： 心電圖、腦電圖、醫學影像（CT、MRI）等，都是從生物體産生的信號中提取診斷信息。 金融工程： 分析股票市場的價格波動、識彆交易模式，都需要利用信號分析的方法。 控製係統： 工業自動化、機器人控製，都需要對傳感器采集的信號進行分析和反饋。 科學研究： 地震波分析、天文學信號探測、粒子物理實驗數據處理，都離不開信號分析的身影。 本書提供的，是對這些廣泛應用領域背後的共同語言的解讀。它將引導你理解這些復雜係統如何運作，幫助你具備分析和解決實際問題的能力。它鼓勵你以一種更深刻、更係統的方式去觀察和理解這個由信號構成的、充滿活力與信息的世界。掌握瞭信號分析的原理，你就如同獲得瞭一把鑰匙，能夠開啓通往知識和技術前沿的大門，去探索那些曾經隻存在於想象中的可能性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是一絕，封麵采用瞭啞光處理，手感細膩溫潤，拿在手裏沉甸甸的，一看就知道是本用心製作的專業書籍。色彩搭配上，深沉的藍色調為主，點綴著一些明快的綫條和幾何圖形，給人一種既嚴謹又充滿活力的感覺。雖然我還沒有完全深入到內容細節，但光是翻閱前幾頁的目錄和排版，就感受到瞭編者對知識體係梳理的清晰脈絡。字體選擇上，正文清晰易讀，公式和圖錶部分的處理尤其到位，關鍵符號加粗或使用不同的顔色進行標注，這對於理解復雜的數學模型至關重要。書頁的紙張質量也相當不錯，透光性低，長時間閱讀眼睛不容易疲勞。我注意到書的側邊有細緻的頁碼和章節索引標記，這對於需要頻繁查閱特定章節的讀者來說簡直是福音。這種對物理形態的極緻追求，往往預示著內容本身也經過瞭精心的雕琢和打磨，讓人對接下來的學習之旅充滿瞭期待。可以說，光是把它放在書架上，也是一種視覺上的享受，體現瞭齣版方對學術作品應有尊重的態度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量，實在值得稱贊，它們是幫助理解抽象概念的無聲導師。信號分析的內容本質上是關於時間域和頻率域之間映射關係的描述，這其中，圖形的清晰度和準確性至關重要。我注意到，書中對各種波形，無論是理想的矩形脈衝、高斯函數，還是復雜的頻譜圖，都繪製得極其精細，綫條銳利，坐標軸的標注清晰無誤。尤其是在講解捲積和傅裏葉變換的頻譜特性時，作者並未滿足於單一的二維圖形，而是巧妙地運用瞭多層疊加的圖示來展示不同參數變化對最終結果的影響，這極大地幫助我直觀地理解瞭那些復雜的積分和乘積運算在圖形上是如何體現的。可以說，圖示本身就構成瞭一種獨立的、高度濃縮的知識載體，很多時候，看圖比反復研讀文字描述更加直觀高效。這種對視覺化教學的重視，體現瞭編者對現代讀者認知習慣的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

與其他一些偏重數學推導的傳統教材相比，這本書在數學工具的應用上展現齣一種非常務實的態度。它並沒有迴避傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些核心工具，但它似乎更注重教會讀者“什麼時候用”以及“如何解釋結果”，而非僅僅停留在如何進行繁瑣的代數運算上。例如，在討論Z變換時，書中花瞭不少篇幅去解釋其與離散時間係統穩定性的直接關聯，並且圖文並茂地展示瞭在S平麵和Z平麵上的區域對應關係。這種解釋的側重點，無疑是為那些未來打算從事信號處理、係統建模等應用領域工作的讀者量身定製的。它成功地架起瞭一座從純數學語言到工程直覺的橋梁，讓原本晦澀難懂的變換理論，變得可以被工程師們“感知”和“運用”，而不是僅僅被“計算”齣來，這在實際應用層麵的指導價值是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在案例分析和習題設計上的獨到匠心。很多教科書在理論講解後，要麼習題過於簡單，流於形式；要麼直接跳到需要高階軟件纔能解決的復雜問題，讓人無所適從。然而，這本教材的習題部分似乎經曆過無數次打磨和優化。它將理論知識巧妙地融入到一係列精心設計的、難度遞增的練習中。在講解完某個濾波器的特性後，緊接著就會齣現一個需要手動計算截止頻率和通帶衰減的題目，這迫使讀者必須動手去驗證自己對公式的理解深度。更妙的是，部分章節後麵還穿插瞭一些“思考與探索”欄目，這些欄目並非直接考察計算，而是引導讀者去思考信號分析在實際工程領域，比如通信、控製係統中的應用場景和局限性。這種理論與實踐相結閤、從簡單到復雜的梯度設置，有效地將“知道”轉化成瞭“會用”，極大地提升瞭學習的效率和興趣。

評分☆☆☆☆☆

初翻這本書，我最大的感受是其內容的組織邏輯性極強，像是為初學者精心鋪設的一條平坦而堅實的階梯。它沒有一開始就拋齣那些令人望而生畏的復雜理論，而是非常耐心地從最基礎的信號——比如周期性、傅裏葉級數——開始，層層遞進地構建起整個分析的框架。作者似乎深諳我們這些非科班齣身或者知識體係有斷層的學習者們的痛點，每一個新概念的引入都伴隨著清晰直白的文字解釋，並配以生活化的例子去佐證抽象的數學原理。舉例來說，書中對采樣定理的闡述，不僅僅停留在公式推導上，而是巧妙地引入瞭“人眼識彆頻率”的類比，讓“奈奎斯特頻率”這個原本冰冷的術語瞬間變得鮮活起來。這種循序漸進、潤物細無聲的講解方式，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度，讓人在不知不覺中，就已經掌握瞭看似高深的入門知識。對於那些渴望建立堅實基礎的讀者來說，這本教材的“鋪墊”工作做得實在無可挑剔。