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張賢達 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 信號分析
• 傅裏葉變換
• 數字信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 濾波
• 係統分析
• 時域分析

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302255932

商品編碼：29692108862

包裝：平裝

齣版時間：2011-12-01

基本信息

書名：信號分析與處理

定價：35.00元

作者：張賢達

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-12-01

ISBN：9787302255932

字數：524000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書將信號分析分為一階統計分析、二階統計分析和高階統計分析三部分，係統介紹這三部分信號分析以及相對應的信號處理的理論、方法與應用。全書共9章，包括信號、係統和變換的基礎與背景知識，信號的fourier分析與頻譜估計，數字濾波器，信號檢測，相關分析與時延估計，功率譜分析與經典譜估計，現代譜估計，自適應濾波器以及信號的高階統計分析與處理等內容。
　　本書針對信號處理的主要應用和新進展，深入淺齣地闡述具有代錶性的信號分析與處理的理論和有關方法，並介紹瞭大量的例題。為瞭方便讀者學習和加深領會書中的主要內容，每章都配有復習思考題、計算與證明題、matlab訓練與計算機仿真題。
　　本書可作為信息科學與技術學科本科高年級學生和非信息類理工科研究生的教材及參考書，也可供從事信號分析和處理工作的科研技術人員自學與參考。

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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《信號的奧秘：洞悉信息流動的脈絡》 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——從收音機裏傳來的樂章，到手機上跳動的消息，再到醫學影像中的生命跡象，乃至天空中遙遠的星係發齣的電波。然而，這些看似紛繁復雜、瞬息萬變的信號，在專業人士的眼中，卻蘊藏著清晰的規律和可被解讀的意義。本書《信號的奧秘：洞悉信息流動的脈絡》並非一本枯燥的技術手冊，而是一場引領讀者深入理解和掌握信息流動本質的探索之旅。它旨在揭示信號的內在機製，教授如何從海量數據中提煉有價值的信息，並為解決現實世界中的各種挑戰提供強大的工具和方法。 本書的核心目標是讓讀者建立起一套係統性的信號思維模式。我們相信，理解信號不僅僅是掌握數學公式和算法，更是一種對世界運作方式的深刻洞察。因此，我們將從最基礎的概念入手，逐步深入到復雜的理論和實際應用，力求在嚴謹性與易讀性之間找到最佳平衡。 第一篇：信號的基石——理解信息的載體 在旅程的開端，我們將首先為讀者打下堅實的理論基礎。本篇內容將聚焦於信號的本質及其分類。我們將深入剖析什麼是信號，它們是如何産生的，以及在不同領域中信號扮演著怎樣的角色。 什麼是信號？ 我們將從最直觀的層麵解釋信號的定義，即信息的一種載體。無論是電壓的變化、聲音的頻率、圖像的像素值，還是股票市場的波動，它們都可以被視為承載著某種信息的信號。我們將探討信號的維度，例如時間域和頻率域，以及它們之間的關係。 信號的分類： 信號並非韆篇一律，它們擁有豐富的多樣性。本節將詳細介紹信號的各種分類方式，包括： 連續信號與離散信號： 解釋模擬信號（如聲音波形）和數字信號（如計算機存儲的數據）之間的根本區彆，以及數字信號采樣和量化的過程。 周期信號與非周期信號： 講解周期性在信號分析中的重要性，以及如何通過傅裏葉級數等方法將其分解。 確定性信號與隨機信號： 區分可預測的信號和包含不確定性成分的信號，為後續的統計分析奠定基礎。 能量信號與功率信號： 定義信號的能量和功率，以及它們在信號判彆和評估中的作用。 基本信號的構造： 我們將介紹幾種在信號分析中扮演重要角色的基本信號，例如： 單位衝激信號（Dirac Delta Function）： 強調其在脈衝響應和係統建模中的核心地位。 單位階躍信號（Heaviside Step Function）： 解釋其在係統激勵和信號錶示中的作用。 指數信號： 探討其在衰減、增長以及振蕩等現象中的普遍性。 正弦信號： 深入分析頻率、幅度和相位等關鍵參數，以及它們如何描述振動和波動的本質。 信號的運算： 學習如何對信號進行基本運算，這對於信號的變換和組閤至關重要，包括加法、減法、乘法（幅度調製）、積分、微分等。 第二篇：揭示信號的內在結構——變換與分析工具 理解瞭信號的基本屬性，接下來的任務便是掌握分析信號的強大工具。本篇將帶領讀者探索信號在不同域的錶示方法，以及如何通過變換來揭示信號隱藏的特性。 傅裏葉變換：信號的頻率“指紋”： 傅裏葉變換是信號分析中最核心、最強大的工具之一。我們將從直觀的角度解釋傅裏葉變換的意義：將一個信號分解成一係列不同頻率的正弦波的疊加。 連續時間傅裏葉變換（CTFT）： 詳細介紹其定義、性質和應用，例如求解微分方程、分析係統頻率響應。 傅裏葉級數（FS）： 講解如何將周期信號錶示為一係列正弦和餘弦波的疊加，理解諧波的概念。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）與離散傅裏葉變換（DFT）： 介紹如何處理和分析實際的數字信號，以及DFT在計算機實現中的重要性。 快速傅裏葉變換（FFT）： 闡述FFT算法如何極大地加速DFT的計算，使其在工程實踐中得以廣泛應用。 拉普拉斯變換：係統穩定性與瞬態響應的利器： 拉普拉斯變換是對傅裏葉變換的推廣，它能夠更有效地分析包含指數衰減或增長的信號，尤其適用於分析綫性時不變（LTI）係統的瞬態響應和穩定性。 拉普拉斯變換的定義與性質： 深入理解復頻率的概念，以及拉普拉斯變換如何將時域的微分方程轉化為頻域的代數方程。 逆拉普拉斯變換： 學習如何從頻域錶示恢復到時域信號。 S域分析： 探討極點和零點在係統穩定性分析中的作用，以及如何通過根軌跡來理解係統動態行為。 Z變換：數字係統的頻率分析： Z變換是拉普拉斯變換在離散時間係統中的對應。它為分析數字濾波器、離散係統穩定性提供瞭強大的數學框架。 Z變換的定義與性質： 介紹單位圓、收斂域等概念。 逆Z變換： 掌握從Z域迴到離散時間域的方法。 數字濾波器設計基礎： 初步探討Z變換在設計數字濾波器中的應用。 其他重要的變換： 短時傅裏葉變換（STFT）： 解決傅裏葉變換無法處理非平穩信號的問題，通過分析信號在不同時間段的頻率成分。 小波變換： 介紹一種更靈活的信號分析工具，能夠同時提供良好的時間和頻率分辨率，尤其適用於分析瞬態、奇異信號。 第三篇：信號的傳播與濾波——信息在係統中的旅程 信號並非孤立存在，它們需要通過各種係統進行傳輸、處理和修改。本篇將深入探討信號在係統中的傳播特性，以及如何利用濾波器來分離、增強或抑製特定信號成分。 綫性時不變（LTI）係統： LTI係統是信號處理中最基本也最重要的係統模型。 捲積： 詳細解釋捲積運算在描述LTI係統輸入輸齣關係中的核心作用，以及其在時域和頻域的對應關係。 衝激響應： 強調衝激響應是完全錶徵LTI係統的關鍵，以及如何通過衝激響應預測係統對任意輸入的響應。 係統函數（傳遞函數）： 介紹係統函數在頻域分析中的優勢，以及如何通過它來研究係統的頻率響應。 濾波器：信號的“篩子”： 濾波器是信號處理中不可或缺的組成部分，它們能夠根據信號的頻率特性進行選擇性地通過或衰減。 理想濾波器與實際濾波器： 區分理想的頻率選擇性和實際濾波器實現的限製。 濾波器分類： 低通濾波器（LPF）： 允許低頻信號通過，衰減高頻信號。 高通濾波器（HPF）： 允許高頻信號通過，衰減低頻信號。 帶通濾波器（BPF）： 允許特定頻帶內的信號通過。 帶阻濾波器（BSF）： 衰減特定頻帶內的信號。 模擬濾波器設計基礎： 介紹巴特沃斯、切比雪夫等經典模擬濾波器類型。 數字濾波器設計基礎： 介紹無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器的基本原理和設計方法。 采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理）： 解釋為何以及如何將連續信號轉換為離散信號，以及采樣頻率對信息恢復的影響。 噪聲與乾擾： 探討信號中常見的噪聲和乾擾源，以及它們對信號質量的影響，為後續的去噪技術奠定基礎。 第四篇：從理論到實踐——信號分析的應用領域 掌握瞭信號分析的基本理論和工具，本篇將帶領讀者將這些知識應用於現實世界的各個領域，展示信號分析的強大生命力。 通信係統： 調製與解調： 解釋如何將信息加載到載波信號上進行傳輸，以及接收端如何提取原始信息。 數字通信基礎： 介紹編碼、解碼、信道編碼等概念。 OFDM（正交頻分復用）： 講解其在現代無綫通信（如4G、5G）中的重要作用。 圖像處理： 圖像的傅裏葉變換： 理解圖像的頻率域錶示，例如低頻代錶平滑區域，高頻代錶邊緣和細節。 圖像濾波： 應用低通、高通濾波器實現圖像的平滑、銳化等操作。 圖像壓縮： 簡要介紹基於變換的圖像壓縮技術（如JPEG）。 語音信號處理： 語音的産生與感知： 瞭解人聲的聲學特性。 語音識彆： 介紹語音信號分析在自動語音識彆係統中的應用。 語音閤成： 探討如何生成逼真的語音。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等信號的分析： 瞭解如何從這些信號中提取診斷信息。 醫學影像處理： 例如X射綫、CT、MRI等。 控製係統： 係統辨識： 利用輸入輸齣信號來估計係統的模型。 狀態空間分析： 另一種描述和分析動態係統的方法。 其他前沿領域： 機器學習與深度學習中的信號處理： 講解信號錶示學習、特徵提取等。 雷達與聲納信號處理。 地震信號分析。 本書的特色與價值： 循序漸進，由淺入深： 從最基礎的概念開始，逐步構建復雜的理論體係，確保讀者能夠輕鬆理解。 強調直觀理解： 盡量避免過於抽象的數學推導，而是通過圖示、類比和實例來幫助讀者建立直觀的認知。 理論與實踐結閤： 在講解理論知識的同時，穿插豐富的實際應用案例，讓讀者看到理論的價值。 清晰的邏輯脈絡： 各章節之間緊密關聯，形成一個完整的知識體係，幫助讀者構建係統性的思維。 激發學習興趣： 通過展示信號分析在各個領域的魅力，激發讀者對信息處理和科學探索的興趣。 《信號的奧秘：洞悉信息流動的脈絡》是一本為所有對信息世界充滿好奇、希望掌握分析和處理復雜信號能力的讀者而準備的指南。無論您是電子工程、通信工程、計算機科學、自動化、物理學、數學等相關專業的學生，還是希望在工作和生活中更深入地理解數據背後的規律的從業者，本書都將是您寶貴的財富。它將幫助您解鎖信號的潛能，洞察信息流動的深層脈絡，最終在瞬息萬變的科技浪潮中，把握先機，創造價值。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對這類偏嚮理論性的書籍抱有很大的疑慮，畢竟市麵上太多充斥著晦澀難懂、佶屈聱牙的文字瞭。然而，這本讀物完全顛覆瞭我的固有印象。它采用瞭極其生活化的語言來闡述復雜的原理，就好像一位耐心的老師，用最直白的日常比喻來解釋深奧的科學規律。初讀時，我還在擔心自己是否能跟上節奏，但很快我就發現，作者對於讀者的認知水平有著精準的把握，所有的解釋都恰到好處，既保證瞭學術的嚴謹性，又兼顧瞭可讀性。特彆是那些復雜公式的推導過程，作者展示瞭一種近乎藝術性的清晰度，每一步的數學轉換都交代得清清楚楚，讓人忍不住想親手在草稿紙上復現一遍，從而真正理解其背後的物理意義。這種深入淺齣、層層遞進的敘事方式，極大地降低瞭學習門檻，讓原本高高在上的理論知識變得觸手可及。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，簡直讓人嘆為觀止。它不僅僅是停留在基礎概念的講解層麵，更是在多個維度上進行瞭深入的探討和拓展。我注意到，作者似乎非常注重知識體係的完整性，從曆史溯源到前沿技術，幾乎沒有留下明顯的知識斷層。其中關於某一個特定應用領域的分析，尤其讓我印象深刻，作者不僅詳細梳理瞭該領域的發展脈絡，還批判性地指齣瞭現有方法的一些局限性，並提齣瞭富有洞察力的未來展望。這種兼具“考古學傢”的嚴謹和“未來學傢”的遠見，使得全書的視野極其開闊。閱讀過程中，我多次停下來思考，這本書為我打開瞭一個全新的觀察世界的視角，它強迫我去質疑那些被視為“常識”的既有結論，並鼓勵我構建自己獨特的認知框架。對於追求全麵知識體係和深度思考的讀者來說，這本書無疑是一份寶貴的精神食糧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計實在令人眼前一亮，那種雅緻的封麵設計，初拿到手裏就有一種想要深入閱讀的衝動。內頁的紙張質感也相當不錯，閱讀起來既舒適又不傷眼，長時間翻閱也不會感到疲憊。而且，作者在內容編排上顯得非常用心，章節之間的過渡自然流暢，邏輯銜接得天衣無縫，讓人感覺每一步的探索都是在循序漸進地深入。更值得稱贊的是，書中大量的圖示和例證，簡直是神來之筆，把抽象的概念變得具象化，即便是初次接觸這個領域的讀者，也能迅速抓住核心要義。我尤其欣賞作者在關鍵概念旁注解的那些精闢小語，它們就像是經驗豐富的老前輩在耳邊低語，提供瞭許多書本上難以捕捉的“道”與“術”。這本書的整體閱讀體驗，就像是進行瞭一次精心策劃的知識漫遊，每到一個站點都有新的驚喜和收獲，絕非枯燥的理論堆砌，而是充滿瞭智慧的光芒和探索的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

我必須強調一下這本書在實用性方麵的錶現，這絕對不是一本隻停留在象牙塔裏的理論教材。它的實戰價值高得驚人！書中提供的那些設計案例和工程實踐分享，簡直是手把手的指導。作者似乎毫不保留地分享瞭自己在實際工作中積纍的寶貴經驗和踩過的“坑”，這一點對於工程技術人員來說，價值無可估量。我特彆喜歡其中對於調試和優化環節的描述，那些詳盡的步驟和注意事項，都是經過無數次實驗驗證的“真知灼見”。它真正做到瞭理論指導實踐，實踐又反過來印證和深化理論的良性循環。讀完相關的章節後，我立刻嘗試將書中學到的方法應用於我正在進行的項目中，效果立竿見影，極大地提高瞭效率和準確性。這本書更像是一位隨身攜帶的、隨時可以請教的行業導師。

評分☆☆☆☆☆

這本書最打動我的，或許是它所蘊含的作者對知識的熱忱和對讀者的真誠。通篇閱讀下來，我能清晰地感受到作者在每一個字、每一個圖錶背後所傾注的巨大心血和對細節的極緻追求。它不是那種為瞭趕截稿日期而匆忙拼湊齣來的作品，而是經過長時間沉澱、反復打磨的精品。書中的論述雖然專業，但語氣卻是謙遜而富有啓發性的，它從不以高高在上的姿態俯視讀者，反而像一位耐心的引路人，溫柔地引導你穿越迷霧。這種真誠的交流感，讓閱讀體驗變得非常溫暖和人性化。很多時候，我感覺自己不是在閱讀一本教科書，而是在與一位極具智慧的同行進行一次深入而坦誠的學術對話。這種由內而外散發齣的匠人精神，是許多現代齣版物中所稀缺的寶貴品質。