信號分析教程 李兵兵 等 9787040347517 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李兵兵 等 著

圖書標籤:

• 信號分析
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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040347517

商品編碼：29579072638

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：信號分析教程

定價：24.60元

作者：李兵兵 等

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787040347517

字數：370000

頁碼：235

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《信號分析教程》從人們對於現象認識的角度齣發，注重概率論與過程之間的聯係和區彆，對過程的定義、描述方法和特性作瞭詳細介紹。從係統的角度，對信號通過綫性時不變係統和非綫性係統的基本理論和分析處理方法進行瞭深入分析。為瞭提高讀者應用理論解決實際問題的能力，詳細介紹瞭離散信號特徵的估計和信號分析實驗。全書共分為互有聯係而又相互獨立的6章。分彆是：過程、平穩過程的譜分析、信號通過綫性係統的分析、信號通過非綫性係統的分析、離散信號特徵的估計、信號分析實驗。閱讀本書要求讀者具備綫性係統理論、傅裏葉變換及工程概念等基本知識。
本書可作為高等學校電子信息工程、通信工程、信息工程和應用數學專業高年級本科生和研究生的教材，同時也對從事電子通信係統的研究、設計、開發和應用的廣大工程技術人員有的參考價值。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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章 過程
1.1 過程的基本概念及統計特性
1.1.1 過程的定義
1.1.2 過程的分類
1.1.3 過程的概率分布
1.1.4 過程的數字特徵
1.2 時間連續過程的微分和積分
1.2.1 過程連續性
1.2.2 過程的微分及其數學期望與相關函數
1.2.3 過程的積分及其數學期望與相關函數
1.3 平穩過程和遍曆性過程
1.3.1 平穩過程
1.3.2 平穩過程相關函數性質
1.3.3 遍曆性過程
1.3.4 相關函數測量
1.4 聯閤平穩過程
1.4.1 兩個過程的聯閤概率分布
1.4.2 兩個過程的數字特徵
1.4.3 復過程及其數字特徵
1.5 離散時間過程
1.5.1 離散時間過程的概念
1.5.2 離散時間過程的概率分布
1.5.3 離散時間過程的數字特徵
1.5.4 離散時間過程的平穩性和遍曆性
1.5.5 平穩離散時間過程相關函數的性質
1.6 正態過程
1.6.1 正態過程的概念
1.6.2 平穩正態過程
1.6.3 正態過程的性質
1.7 離散馬爾可夫過程
1.7.1 馬爾可夫過程的概念
1.7.2 馬爾可夫序列
1.7.3 馬爾可夫鏈
1.8 泊鬆過程
1.8.1 泊鬆過程的一般概念
1.8.2 泊鬆過程的統計量
1.8.3 泊鬆增量
1.8.4 泊鬆衝激序列
1.8.5 過濾的泊鬆過程與散粒噪聲
1.8.6 復閤泊鬆過程
1.8.7 電報信號
1.9 習題

第2章 平穩過程的譜分析
2.1 過程的譜分析
2.1.1 確定信號的傅裏葉變換
2.1.2 過程的功率譜密度
2.1.3 功率譜密度與復平麵
2.1.4 平穩過程功率譜密度的性質
2.1.5 功率譜密度與自相關函數之間的關係
2.2 聯閤平穩過程的互功率譜密度
2.2.1 互譜密度
2.2.2 互譜密度與互相關函數的關係
2.2.3 互譜密度的性質
2.3 離散時間過程的功率譜密度
2.3.1 離散時間過程的功率譜密度
2.3.2 平穩過程的采樣定理
2.3.3 功率譜密度的采樣定理
2.4 噪聲
2.4.1 理想白噪聲
2.4.2 帶限白噪聲
2.4.3 色噪聲
2.5 習題

第3章 信號通過綫性係統的分析
3.1 綫性係統基本理論
3.1.1 時不變綫性係統
3.1.2 連續時不變綫性係統的分析方法
3.1.3 離散時不變綫性係統的分析方法
3.2 信號通過連續時間係統的分析
3.2.1 時域分析法
3.2.2 頻域分析法
3.3 信號通過離散時間係統的分析：
3.3.1 時域分析法
3.3.2 頻域分析法
3.4 白噪聲通過理想綫性係統、白化濾波器和色噪聲産生
3.4.1 白噪聲通過綫性係統
3.4.2 3dB帶寬
3.4.3 等效噪聲帶寬
3.4.4 白噪聲通過理想綫性係統
3.4.5 綫性係統輸齣的概率分布
3.4.6 色噪聲産生和白化濾波器
3.5 希爾伯特變換與解析過程
3.5.1 希爾伯特變換
3.5.2 解析過程及其性質
3.6 窄帶過程錶示方法
3.6.1 窄帶過程的定義
3.6.2 窄帶過程的錶達式
3.6.3 萊斯錶達式的性質
3.7 窄帶過程包絡與相位的特性
3.7.1 窄帶過程包絡與相位的慢變化特性
3.7.2 包絡和相位的一維概率密度
3.7.3 窄帶高斯過程包絡平方的概率密度
3.7.4 窄帶高斯過程包絡與相位的二維概率密度函數
3.8 正弦信號與窄帶過程之和的包絡與相位特性
3.8.1 正弦信號與窄帶過程之和的包絡與相位概率密度函數
3.8.2 正弦信號與窄帶過程之和的包絡平方的概率密度函數
3.8.3 中心x2分布和非中心x2分布
3.9 習題

第4章 信號通過非綫性係統的分析
4.1 通信中常見的非綫性係統
4.2 計算輸齣信號統計特性的直接法
4.2.1 平方律檢波器
4.2.2 綫性半波檢波器
4.3 計算輸齣信號統計特性的特徵函數法
4.3.1 拉普拉斯變換簡介
4.3.2 非綫性係統輸齣端自相關函數
4.3.3 特徵函數法計算綫性半波檢波器輸齣信號的相關函數
4.4 準正弦振蕩信號通過非綫性係統分析
4.4.1 輸齣信號的統計特性
4.4.2 窄帶正態過程通過綫性檢波器
4.4.3 窄帶正態過程通過平方律檢波器
4.5 習題

第5章 離散信號特徵的估計
5.1 信號數字特徵的估計
5.1.1 均值的估計
5.1.2 方差的估計
5.2 自相關函數的非參數估計
5.2.1 直接估計法
5.2.2 其他相關函數的估計
5.2.3 相關技術的應用
……
第6章 信號分析實驗
參考文獻

《現代信號處理與應用》 內容簡介 本書旨在全麵深入地介紹現代信號處理的核心理論、關鍵技術及其在各個領域的廣泛應用。全書共分為十章，從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的信號分析方法和先進的算法實現，力求為讀者構建一個係統、完整的信號處理知識體係。本書適閤高等院校電子信息、通信工程、自動化、計算機科學等專業的本科生、研究生，以及從事相關領域研究與開發的工程師和科研人員閱讀。 第一章 信號基礎與數學工具 本章將為讀者打下堅實的信號處理基礎。首先，我們將詳細闡述信號的基本概念，包括信號的定義、分類（如模擬信號與數字信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等），以及信號的常見錶示方法（如時域、頻域錶示）。接著，我們將迴顧和引入信號處理所必需的關鍵數學工具。這包括復數理論、傅裏葉級數和傅裏葉變換的詳細推導與性質，重點講解它們在信號頻譜分析中的核心作用。此外，還將介紹拉普拉斯變換和Z變換，並闡述它們在分析連續時間係統和離散時間係統中的優越性。本章還將觸及概率論與隨機過程的基礎知識，為後續的隨機信號分析奠定理論基礎。通過本章的學習，讀者將能夠理解信號的本質，並熟練運用傅裏葉變換等工具對信號進行初步分析。 第二章 綫性時不變係統理論 綫性時不變（LTI）係統是信號處理領域最基本也是最重要的模型。本章將深入探討LTI係統的基本性質，包括疊加性、時移不變性、因果性、穩定性等。我們將重點介紹LTI係統的描述方法，包括微分方程（對於連續時間係統）和差分方程（對於離散時間係統）。捲積運算是LTI係統分析的核心，本章將詳細講解捲積的定義、計算方法及其在係統響應求解中的應用。此外，還將介紹LTI係統的頻率響應概念，以及如何通過頻率響應來分析係統的濾波特性。通過本章的學習，讀者將能夠準確地描述和分析LTI係統的行為，理解其對信號的處理過程。 第三章 離散時間信號與係統 隨著數字技術的發展，離散時間信號處理已成為現代信號處理的主流。本章將專注於離散時間信號和係統的分析。我們將詳細介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其性質，以及離散傅裏葉變換（DFT）的計算方法和應用，特彆是它在計算機實現中的重要性。接著，我們將深入探討離散時間綫性時不變（LTI）係統的分析，包括差分方程的解法、係統函數的概念以及其與頻率響應的關係。本章還將介紹FIR（有限脈衝響應）和IIR（無限脈衝響應）濾波器，闡述它們的設計原理和特點。快速傅裏葉變換（FFT）作為DFT的高效計算算法，也將作為重點進行介紹。 第四章 采樣理論與數字信號重建 采樣是將連續時間信號轉換為離散時間信號的關鍵步驟。本章將詳細闡述采樣定理（Nyquist-Shannon采樣定理），深入分析采樣頻率、奈奎斯特頻率以及混疊（aliasing）現象的産生原因和抑製方法。我們將介紹理想采樣、自然采樣、平頂采樣等不同采樣方式，並探討它們的優缺點。此外，本章還將重點介紹信號重建（或稱為重構）的理論與方法，包括插值技術，如零階保持、一階保持和sinc插值等，以及它們在恢復原始連續信號中的作用。理解采樣理論對於設計和實現數字信號處理係統至關重要。 第五章 譜分析技術 譜分析是理解信號頻率成分的重要手段。本章將介紹多種譜分析技術。除瞭前麵章節提到的傅裏葉變換，我們還將深入討論功率譜密度（PSD）和功率譜估計。我們將介紹周期圖法、Welch方法、BTF方法等經典的功率譜估計方法，並分析它們的統計特性和局限性。對於非平穩信號，我們還將介紹時頻分析技術，包括短時傅裏葉變換（STFT）和小波變換（Wavelet Transform），闡述它們在揭示信號隨時間變化的頻率特性方麵的能力。本章將通過實例展示如何選擇閤適的譜分析方法來揭示信號的內在結構。 第六章 數字濾波器設計 數字濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色，用於去除噪聲、增強特定頻率成分或實現信號的整形。本章將詳細介紹數字濾波器設計。我們將區分FIR濾波器和IIR濾波器，並分彆介紹它們的設計方法。對於FIR濾波器，我們將講解窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。對於IIR濾波器，我們將介紹衝激不變法、雙綫性變換法等從模擬濾波器設計到數字濾波器設計的方法，並討論巴特沃斯、切比雪夫、橢圓等經典模擬濾波器原型。本章還將討論濾波器的性能指標，如通帶、阻帶、過渡帶、幅度衰減等，並提供設計實例。 第七章 自適應信號處理 自適應信號處理是處理未知或時變環境下的信號的有力工具。本章將介紹自適應濾波器的基本原理和常見算法。我們將講解最小均方（LMS）算法及其變種，如歸一化LMS（NLMS）算法，分析它們的收斂速度和性能。此外，還將介紹遞歸最小二乘（RLS）算法，闡述其更快的收斂速度和更高的計算復雜度。本章將通過實例，如噪聲抵消、迴聲消除、信道均衡等，來展示自適應濾波器的強大功能。 第八章 參數化信號模型與估計 在某些應用中，信號的生成機製可以用數學模型來描述。本章將介紹參數化信號模型，並探討如何估計這些模型中的參數。我們將介紹AR（自迴歸）、MA（移動平均）、ARMA（自迴歸移動平均）等經典信號模型。我們將講解最大似然估計（MLE）、最小二乘估計（LSE）等參數估計方法。此外，還將介紹譜估計的參數化方法，如Burg方法（用於AR模型）等，這些方法通常能夠獲得比非參數化方法更精細的譜估計。 第九章 多速率信號處理 多速率信號處理是指在信號處理過程中對信號進行不同采樣率的轉換。本章將深入研究多速率信號處理技術，包括降采樣（Decimation）和插值（Interpolation）。我們將詳細講解它們的基本原理、實現方式以及濾波器在其中扮演的關鍵角色。本章還將介紹采樣率轉換器（如polyphase濾波器組），並探討其在數字通信、音頻處理等領域的應用。 第十章 信號處理在通信、圖像及其他領域的應用 本章將展示信號處理技術在現實世界中的廣泛應用。我們將重點介紹其在通信係統中的應用，如調製解調、信道編碼與解碼、均衡等。接著，我們將探討信號處理在圖像處理中的應用，包括圖像增強、去噪、邊緣檢測、特徵提取等。此外，還將簡要介紹信號處理在語音識彆、雷達係統、生物醫學工程、金融信號分析等其他領域的應用。通過這些實際案例，讀者將深刻理解信號處理理論的實用價值和影響力。 本書內容豐富，理論嚴謹，同時注重實際應用，旨在培養讀者獨立分析和解決信號處理問題的能力。通過對本書的學習，讀者將能夠掌握現代信號處理的核心技術，並將其應用於各種工程實際和科學研究中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的開篇部分，作者團隊用一種非常平易近人的方式，將信號分析的宏大概念分解開來，就像是在和我這位初學者進行一次麵對麵的交流。我特彆喜歡其中對於“信號”本身的定義和分類的闡述，不僅僅是枯燥的數學公式，還穿插瞭許多生活中的例子，比如音樂的聲波、圖像的像素點，甚至是我們日常對話中的語音，都巧妙地被引入，讓我瞬間就感覺信號分析不再是遙不可及的學科，而是與我們生活息息相關的存在。這種“潤物細無聲”的引入方式，極大地降低瞭我的畏難情緒。隨著閱讀的深入，我能感受到作者們在編排上的匠心獨運，每一個概念的提齣都經過精心鋪墊，環環相扣，讓人在不知不覺中就掌握瞭新的知識點。而且，書中並沒有一股腦地堆砌理論，而是注重理論與實踐的結閤，這一點對我來說尤為重要。我期待在後續章節中，能夠看到更多這樣生動有趣的案例和應用，將理論知識真正落地。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的，不僅僅是知識的獲取，更是一種學習思維的重塑。我發現，它在講解的過程中，非常注重培養讀者的獨立思考能力。書中提齣的很多問題，並沒有直接給齣答案，而是引導讀者去探索，去發現。這種“授人以魚不如授人以漁”的教育理念，貫穿瞭整本書的始終。我經常在閱讀到某個章節時，會停下來，嘗試著自己去推導公式，去解答書中留下的練習題。即使遇到睏難，書中提供的綫索和提示，也能幫助我理清思路，最終找到解決問題的辦法。這種主動的學習過程，讓我對信號分析的理解更加深刻，也讓我對學習本身充滿瞭成就感。我認為，對於一本優秀的教材而言，能夠激發讀者的求知欲，並教會他們如何學習，是最為寶貴的價值所在，而這本書無疑做到瞭這一點，它讓我看到瞭自己潛力的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

隨著對《信號分析教程》的深入研讀，我逐漸領略到它在學術深度上的過人之處。作者們對於各個分支理論的探討，都展現齣瞭紮實的功底和獨到的見解。在某些章節，我甚至發現瞭作者們在現有理論基礎上進行的拓展和創新，這讓我感到非常興奮，仿佛置身於一場學術的盛宴。這本書並非僅僅是對已有知識的簡單羅列，而是充滿瞭作者們對信號分析研究的思考和感悟。尤其是在一些復雜的數學模型和算法的介紹中，作者們並沒有迴避其嚴謹的數學推導，但同時又會用非常清晰的語言對這些推導過程進行解釋，確保讀者能夠理解其內在邏輯。我特彆欣賞作者們在處理問題時的嚴謹態度，以及他們對於細節的極緻追求，這使得這本書在學術研究的價值上，也達到瞭相當的高度，對於我未來進行更深入的專業學習，有著極大的啓發意義。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《信號分析教程》，首先被它沉甸甸的質感所吸引，書頁的紙張厚實且富有韌性，印刷清晰，色彩自然，一看就是用心製作的書籍。封麵設計簡潔大氣，沒有過多花哨的裝飾，但那種嚴謹的學術風格撲麵而來，讓人對即將展開的學習之旅充滿期待。我一直對信號分析這個領域充滿好奇，但又覺得它有些高深莫測，總擔心自己難以入門。拿到這本書後，我翻閱瞭一下目錄，發現它涵蓋瞭信號分析的方方麵麵，從基礎概念到高級應用，循序漸進，邏輯清晰。特彆是看到瞭一些我之前在其他地方看到過但一直沒能完全理解的理論，在這裏似乎都有瞭更詳細的解釋和生動的類比，這讓我感到非常驚喜。我迫不及待地想深入閱讀，希望能藉此機會徹底搞懂信號分析的核心原理，並在未來的學習和工作中能有所應用。這本書的齣版，無疑為像我這樣想要係統學習信號分析的讀者提供瞭一個絕佳的平颱，它的專業性和係統性讓我對接下來的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

在學習過程中，我發現這本書在細節處理上做得非常到位。舉個例子，對於一些容易混淆的概念，書中會用大量的圖示和錶格來輔助說明，並且在不同章節之間建立起聯係，時不時地迴顧前麵學過的知識，加深理解。這種重復和鞏固的學習方式，對於我這種需要反復記憶纔能掌握知識的人來說，簡直是福音。而且，這本書的語言風格非常嚴謹，但又不失流暢，讀起來不會感到晦澀難懂。更讓我印象深刻的是，在一些關鍵的推導過程，作者會給齣多種解題思路，並對不同方法的優劣進行分析，這不僅鍛煉瞭我的思維能力，也讓我學會瞭如何從不同的角度去分析和解決問題。我認為，一本好的教材，不僅要傳授知識，更要教會學習方法，而這本書恰恰做到瞭這一點，它讓我看到瞭信號分析的魅力，也讓我找到瞭更有效的學習路徑。