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内容简介

　　本教材以系统介绍信号分析、处理的基本概念、原理、技术、方法为主线，与《自动控制理论》有明确的分工和很好的衔接，使二者相辅相成，共同构成关于信号与系统的完整的工程科学基础。本教材还兼顾电气工程与自动化类专业的特点，介绍有关的信号领域知识以及随机信号分析与处理的基础知识和有关新技术。全书分为六章，内容包括：绪论、连续信号分析(时域、频域、复频域)、离散信号分析(时域、频域、复频域)、信号处理基础、模拟和数字滤波器、随机信号分析与处理基础。附录还介绍了基于MATLAB的信号分析与处理基础。

目录

序
前言
绪论1
一、信号的概念1
二、信号的分类1
三、信号分析与处理概述4
四、信号处理系统4
五、自动化类专业开设信号类课程的特点5
习题7
第一章连续信号的分析8
第一节连续信号的时域描述和分析8
一、连续信号的时域描述8
二、连续信号的时域运算12
三、连续信号的时域分解20
第二节连续信号的频域分析23
一、周期信号的频谱分析24
二、非周期信号的频谱分析33
三、傅里叶变换的性质44
第三节连续信号的复频域分析59
一、信号的拉普拉斯变换59
二、信号的复频域分析67
第四节信号的相关分析72
一、相关系数72
二、相关函数74
三、相关定理77
第五节应用MATLAB的连续信号分析80
一、连续时间信号描述80
二、MATLAB卷积运算84
三、MATLAB的傅里叶变换86
四、MATLAB的拉普拉斯变换94
五、MATLAB求相关函数97
本章要点98
习题99
上机练习题107
第二章离散信号的分析109
第一节离散信号的时域描述和分析109
一、信号的采样和恢复109
二、时域采样定理110
三、频域采样定理113
信号分析与处理第3版目录四、离散信号的描述115
五、离散信号的时域运算119
第二节离散信号的频域分析125
一、周期信号的频域分析125
二、非周期信号的频域分析133
三、离散傅里叶变换(DFT)140
第三节快速傅里叶变换(FFT)148
一、快速傅里叶变换的基本思路148
二、基2FFT算法150
三、FFT的应用154
第四节离散信号的z域分析159
一、离散信号的Z变换159
二、Z变换与其他变换之间的关系172
第五节应用MATLAB的离散信号分析175
一、利用MATLAB进行离散信号描述175
二、离散卷积的计算179
三、离散信号的频域分析180
四、快速傅里叶变换181
五、离散信号Z变换184
本章要点185
习题186
上机练习题188
第三章信号处理基础190
第一节系统及其性质190
一、系统的描述190
二、系统的性质191
第二节信号的线性系统处理195
一、时域法分析195
二、频域法分析203
三、复频域分析210
第三节解卷积(逆滤波与系统辨识)217
一、系统辨识问题218
二、逆滤波问题222
三、同态系统解卷积225
第四节数字信号处理技术227
一、数字信号处理的特点228
二、数字信号处理的实现228
三、有限字长对实现数字信号处理的影响230
第五节应用MATLAB的信号处理237
一、利用MATLAB的时域分析237
二、利用MATLAB的频域分析242
三、利用MATLAB的复频域分析246
四、利用MATLAB的系统辨识253
本章要点255
习题256
上机练习题259
第四章滤波器261
第一节滤波器概述261
一、滤波及滤波器的基本原理261
二、滤波器的分类262
三、滤波器的技术要求263
第二节模拟滤波器265
一、概述265
二、巴特沃思(Butterwoth)低通滤波器266
三、切比雪夫(Chebyshev)低通滤波器270
四、模拟滤波器的频率变换276
五、RC有源滤波器280
第三节数字滤波器282
一、概述282
二、无限冲激响应(IIR)数字滤波器283
三、有限冲激响应(FIR)数字滤波器293
第四节应用MATLAB的滤波器设计299
一、模拟滤波器设计299
二、数字滤波器设计308
本章要点317
习题318
上机练习题320
第五章随机信号分析与处理基础321
第一节随机信号的描述与分析321
一、随机信号及其概率结构321
二、随机信号在时域的数字特征323
三、随机信号的频域描述与分析330
第二节随机信号通过线性系统的分析336
一、平稳随机信号通过连续系统336
二、平稳随机信号通过离散系统339
三、过渡过程分析342
第三节最优线性滤波345
一、维纳滤波345
二、卡尔曼滤波349
三、自适应滤波357
第四节非平稳随机信号的分析366
一、时�财涤蚍治�366
二、小波变换分析369
三、希尔伯特�不票浠环治�376
第五节应用MATLAB的随机信号分析、处理379
一、随机信号的描述379
二、随机信号的频谱分析380
三、随机信号通过线性系统分析382
四、利用MATLAB的卡尔曼滤波387
五、利用MATLAB的小波分析390
六、利用MATLAB进行维格纳变换391
七、利用MATLAB进行希尔伯特�不票浠�393
本章要点396
习题397
上机练习题399
附录MATLAB信号分析处理工具箱简介401
参考文献416

前言/序言

　　被列入“普通高等教育‘十五’国家级规划教材”的本书第2版从2006年出版至今，已经过11次印刷，发行45000余册，被许多学校相关专业采用，受到广大师生和科研工作者的欢迎。本书又被列入“‘十二五’普通高等教育本科国家级规划教材”出版计划，为适应高等工程教育的新发展，这次修订工作按照“十二五”国家级规划教材出版计划进行。
　　2012年教育部颁布的新本科专业目录中，将原电气信息类专业拆分成电气类、自动化类、电子信息类等专业，进一步细化了强、弱电类专业之间的关系。作为这几类专业都需要学习和掌握的信号类课程，也需要细化这两类专业对信号知识的不同需求，这正是2000年开始编写本书时的初衷，诚如本书第1版前言所述，本书是适应电气工程与自动化类专业(或电气工程及其自动化专业和自动化专业)及其他非电子信息类相关专业的需要而编写的，有别于电子信息类专业所用的《信号与系统》和《数字信号处理》等教材。
　　这次教材的修订工作除了仔细订正了第2版中的一些错漏外，在广泛听取反馈意见的基础上，主要做了以下修订和调整：
　　1 仍然从电气类、自动化类及其他非电子信息类专业对信号知识的需求出发，基本保持了原书的框架，即紧紧抓住信号这条主线，重点介绍信号分析、处理的基本原理和方法，弱化系统分析、设计的内容，以避免与其他课程的内容重叠。
　　2 第二章离散信号的分析在原理、方法等方面都较重要，本次修订又重新做了较多调整。
　　3 对第五章随机信号分析与处理基础的内容做了适当调整，在第四节中突出了非平稳随机信号的分析与处理方法。
　　4 鉴于MATLAB信号处理工具箱及Simulink仿真软件包已经成为信号分析处理的重要工具，在附录中简要介绍了该工具箱，使初次接触MATLAB的读者能快速了解和掌握MATLAB的使用方法。本书在每章都引入了适合该章内容的MATLAB工具，用于一些例题的分析解答，每章还都提供了上机练习题，可以通过上机练习快速加深对各章内容的理解，提高使用计算机进行信号分析处理的能力。
　　5 每章后面还给出了本章要点，便于读者对本章基本内容和重点内容的把握，也有利于读者对信号分析处理内容的梳理。
　　在本书修订过程中，浙江大学齐冬莲教授参与了方案讨论，提出了许多宝贵的意见；浙江理工大学熊卫华副教授提供了非平稳随机信号分析的一些材料；浙江大学宁波理工学院裘君副教授参与编写了附录及各章有关MATLAB的内容，并在图表绘制等方面付出了辛勤劳动。作者在此深表感谢。本书修订过程中参阅了国内外许多学者的有关教材和著作，作者在此一并表示感谢。
　　经过本次修订，本书一定还会存在不少新的错漏和内容不妥之处，希望大家继续给以批评指正。
　　作者


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