信號分析基礎-(第4版) 9787121206917 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
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 第四版
• 9787121206917
• 工程數學
• 係統分析

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121206917

商品編碼：29596483934

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	信號分析基礎-(第4版)	作者	王永德,王軍
定價	39.50元	齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121206917	齣版日期	2013-08-01
字數	400000	頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.381Kg

內容簡介

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。

作者簡介

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

目錄

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

編輯推薦

文摘

序言

解析聲音的語言：數字信號處理入門 在信息爆炸的時代，我們每天都被海量的數據所包圍，從手機裏播放的音樂，到醫療影像中的生命跡象，再到通信網絡中的信息傳遞，這一切的背後都離不開一個核心概念——信號。信號，顧名思義，是承載信息的一種載體，它以各種形式存在，可以是隨時間變化的電壓、聲波的振動，甚至是圖像的像素值。而“信號分析”正是揭示這些信號內在規律，理解信息傳遞機製的關鍵學科。 本書旨在為廣大讀者，特彆是初學者，提供一個全麵而深入的信號分析入門。我們將從最基礎的概念齣發，逐步引導您掌握分析和處理各種信號的方法。本書的敘述風格力求嚴謹而不失生動，概念解釋清晰透徹，數學推導過程詳盡易懂，輔以豐富的實例和圖示，幫助您建立紮實的理論基礎，並能夠將所學知識應用於實際問題。 第一部分：信號的初步認識與數學描述 在踏入信號分析的殿堂之前，我們首先需要對信號有一個基本的認識。本書將首先介紹信號的分類，例如連續信號與離散信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號等，幫助您理解不同信號的特性。隨後，我們將深入探討描述信號的數學工具。 時域分析： 這是信號分析最直觀的切入點。我們學習如何用函數來錶示信號隨時間（或其他獨立變量）的變化規律。例如，正弦波、指數函數、單位階躍函數、衝激函數等基本信號的數學模型將一一呈現，並分析它們的性質。理解這些基本信號，就像學習字母錶一樣，是構建復雜信號分析能力的基礎。我們將重點關注信號的幅度、頻率、相位等重要參數，以及如何通過這些參數來描述信號的特徵。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 許多信號並非簡單的基本波形，而是由無數個不同頻率的正弦波疊加而成。傅裏葉級數和傅裏葉變換正是分析和錶示這類信號的強大工具。傅裏葉級數可以將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的和，而傅裏葉變換則將非周期信號映射到頻率域，揭示其包含的頻譜信息。本書將詳細講解傅裏葉級數和傅裏葉變換的原理、推導過程，以及它們在信號分析中的重要應用，例如頻譜分析、濾波等。您將瞭解到，通過將信號從時域轉換到頻域，我們可以更清晰地看到信號的“本質”，識彆齣其中隱藏的頻率成分，這對於理解信號的組成和特性至關重要。 拉普拉斯變換： 拉普拉斯變換是傅裏葉變換的推廣，它能夠處理更廣泛的信號，尤其是包含指數衰減或增長項的信號。拉普拉斯變換在分析電路、控製係統等領域有著廣泛的應用。本書將介紹拉普拉斯變換的定義、性質及其與傅裏葉變換的關係，並演示如何利用拉普拉斯變換來求解微分方程，分析係統響應。 捲積： 捲積是信號與係統相互作用的核心運算。它描述瞭一個係統對輸入信號的響應。理解捲積，就理解瞭係統如何“塑造”輸入信號。本書將深入剖析捲積的數學定義、計算方法，以及它在綫性時不變（LTI）係統分析中的關鍵作用。我們將通過具體的例子，展示如何計算係統的輸齣信號，並分析係統的特性。 第二部分：信號的錶示與係統分析 理解瞭信號的基本數學描述後，我們將進一步探討信號的錶示方法以及如何分析信號通過係統後的變化。 采樣理論： 在數字信號處理領域，連續信號需要被離散化纔能被計算機處理，這個過程稱為采樣。奈奎斯特-香農采樣定理是采樣理論的核心，它告訴我們以多大的速率采樣纔能無損地恢復原始連續信號。本書將詳細闡述采樣定理的原理，分析欠采樣和過采樣的現象，並介紹采樣過程中的一些重要概念，如混疊。 Z變換： Z變換是離散時間信號的傅裏葉變換的推廣，它類似於拉普拉斯變換在連續時間信號中的作用。Z變換在分析離散時間係統，如數字濾波器、數字控製器等中發揮著至關重要的作用。本書將介紹Z變換的定義、性質，以及它在係統穩定性分析、濾波器設計等方麵的應用。 綫性時不變（LTI）係統： LTI係統在信號處理中占據著核心地位，許多實際係統都可以近似看作是LTI係統。本書將深入探討LTI係統的特性，包括其因果性、穩定性、單位衝激響應等。我們將結閤捲積運算，詳細分析LTI係統對輸入信號的響應，並介紹如何通過係統的單位衝激響應來完全描述一個LTI係統。 係統函數的概念： 係統函數是描述LTI係統在頻率域特性的一種簡潔方式，它能夠直接反映係統的頻率響應和穩定性。本書將介紹係統函數的定義，以及如何利用它來分析係統的行為。 第三部分：信號的變換與應用 在掌握瞭信號的基本分析和係統模型後，我們將進入更高級的信號變換方法，並展示信號分析在各個領域的實際應用。 傅裏葉變換的進一步探討： 除瞭基本的傅裏葉變換，我們還將介紹一些重要的傅裏葉變換對，以及傅裏葉變換在求解微分方程、分析周期信號頻譜等方麵的應用。 數字信號處理（DSP）基礎： 隨著計算機技術的發展，數字信號處理（DSP）已經成為信號分析領域不可或缺的一部分。本書將介紹數字信號處理的基本概念，包括數字濾波器的類型（如FIR濾波器和IIR濾波器）、設計方法，以及DSP在音頻處理、圖像處理、通信等領域的應用。您將瞭解到如何利用數字技術來修改、增強和提取信號中的有用信息。 應用實例： 為瞭幫助讀者更好地理解理論知識，本書將穿插大量的實際應用案例。例如，如何利用信號分析來去除音頻中的噪聲，如何通過分析心電圖信號來診斷心髒疾病，如何在通信係統中實現信號的調製與解調，以及如何在圖像處理中進行邊緣檢測和特徵提取等。這些案例將使抽象的數學概念變得生動具體，讓您感受到信號分析的強大力量。 學習目標與展望 通過本書的學習，您將能夠： 理解信號的基本概念、分類和數學描述方法。 熟練運用傅裏葉級數、傅裏葉變換、拉普拉斯變換和Z變換分析信號和係統。 掌握LTI係統的分析方法，包括捲積和係統函數。 瞭解采樣理論和數字信號處理的基本原理。 認識信號分析在各個領域的廣泛應用。 本書的編寫初衷是希望能夠為您的信號分析學習之旅提供一個堅實的起點。我們相信，通過係統地學習本書的內容，您將不僅能夠理解信號分析的理論精髓，更能培養解決實際問題的能力。信號分析是一門充滿魅力的學科，它連接著數學的嚴謹與現實世界的豐富多彩。我們期待您在本書的引導下，開啓屬於您自己的信號探索之旅，發現聲音的語言，解析信息的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深工程師的角度來看，我更關注的是教材中對實際工程問題的映射程度。很多理論知識在書本上看起來完美無缺，但一旦投入實際的硬件或軟件環境，各種非理想因素就會湧現。這本書在探討諸如噪聲對信號分析的影響、以及如何通過實際的數字濾波算法來近似理想濾波器的性能時，展現瞭其強大的工程視野。它沒有迴避現實世界的復雜性，而是用嚴謹的數學語言去量化和解釋這些不完美。比如，在討論頻譜泄露問題時，它不僅解釋瞭原因，還很實際地介紹瞭幾種窗口函數的特性和適用場景，這直接關係到我們做頻譜分析時的實際操作選擇。這種從“理想模型”到“真實世界”的平滑過渡，極大地提升瞭這本書的實戰價值。它不是一本隻適閤在象牙塔裏閱讀的書，它更像是為工程師準備的一份詳盡的工具手冊和思維導圖，指引我們如何用科學的方法去解決工程中的實際挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計相當考究，封麵的設計風格簡約而不失大氣，那種深邃的藍色調仿佛預示著信號處理的深邃與廣闊。紙張的手感也很棒，不是那種廉價的粗糙感，拿在手裏沉甸甸的，讓人感覺內容也必然是紮實可靠的。我尤其欣賞它內頁的排版，字體大小適中，圖錶的繪製清晰明瞭，即便是涉及到復雜的傅裏葉變換或者Z變換的公式，也能在視覺上保持一種優雅的秩序感，閱讀起來眼睛不容易疲勞。當然，作為一本理工科教材，內容的重要性遠超外觀，但好的物理形態無疑能提升學習的愉悅度。我翻閱瞭一下目錄，章節之間的邏輯過渡非常自然，似乎作者在編排時花費瞭大量心思來構建一個循序漸進的學習路徑，而不是簡單地羅列知識點。這種對細節的關注，讓我對接下來深入研讀正文充滿瞭期待，希望它真的能像它精心製作的“外衣”一樣，內涵豐富，結構嚴謹。這本書放在書架上，本身就是一件賞心悅目的陳設品，散發著專業書籍特有的沉穩氣質。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭幾天時間粗略瀏覽瞭這本書的章節安排和一些關鍵部分的論述方式，整體感覺這本書的敘事口吻非常“親民”，它沒有那種高高在上的學術腔調，而是更像一位經驗豐富的導師，在耐心地引導初學者跨越那些看似高不可攀的理論鴻溝。尤其是一些基礎概念的引入，比如如何直觀地理解采樣定理的物理意義，作者用瞭非常生動的比喻和貼近實際的例子，而不是直接拋齣晦澀的數學證明。這種從感性認識到理性分析的過渡，極大地降低瞭初次接觸信號處理的讀者的心理門檻。我記得有一處對濾波器設計中“階數”的解釋，它不僅僅告訴我們階數代錶什麼，還形象地描述瞭高階濾波器在提高陡峭度的同時，可能帶來的相位失真問題，這讓我一下子就明白瞭理論背後的實際權衡。這種注重“為什麼”和“怎麼辦”的教學思路，遠比單純堆砌公式來得有效得多。我確信，對於想紮實打好基礎的自學者而言，這本書的講解方式是極具價值的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前接觸過一些信號處理的教材，很多要麼過於側重純數學推導，讓人望而卻步；要麼又為瞭追求簡單而犧牲瞭對深層原理的剖析。這本書在這方麵似乎找到瞭一個絕妙的平衡點。它在講解完基本概念後，會非常自然地引入必要的數學工具，但這些工具的引入不是突兀的，而是為瞭解決一個具體的問題。例如，在處理離散時間信號的分析時，它對Z變換的討論就顯得尤為深入和透徹，不僅僅停留在代數運算層麵，更深入探討瞭收斂域的概念，以及它如何影響係統穩定性的判斷。我欣賞它在理論深度和工程實用性之間找到的那個“黃金分割點”。對於我們搞應用研究的人來說，知道理論的邊界在哪裏，比記住一堆公式更重要。這本書在細節之處，透露齣作者對學科本質的深刻理解，這種理解使得每一個章節的論述都顯得擲地有聲，沒有絲毫的冗餘。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計給我留下瞭深刻的印象，這往往是衡量一本優秀教材的重要標準之一。我看瞭看每章末尾的練習題，它們的設計思路非常巧妙，不是那種機械重復計算的題海戰術。相反，它們更側重於檢驗讀者對核心概念的理解和靈活運用能力。有些題目甚至設置瞭一個小小的陷阱，逼迫讀者停下來思考，比如要求你分析一個非理想係統在特定輸入下的響應，這需要你綜閤運用時域和頻域的知識進行交叉驗證。更棒的是，我聽說這本書配套的答案或解析（盡管我尚未拿到）也做得非常詳盡，這對於獨立學習者至關重要。一套好的教材，其習題集應該是一個“知識的放大器”，它能將書本上的綫性知識點擴展成一個立體的知識網絡。從這些題目的類型和難度梯度來看，這本書顯然緻力於實現這個目標，它在“學”與“練”之間搭建瞭一座堅實的橋梁。