非平稳信号分析与处理(第2版) 9787118053432 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118053432

商品编码：29254492900

包装：精装

出版时间：2008-05-01

基本信息

书名：非平稳信号分析与处理(第2版)

定价：78.00元

作者：王宏禹,邱天爽,陈础≈

出版社：国防工业出版社

出版日期：2008-05-01

ISBN：9787118053432

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

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内容提要

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本书比较全面系统地阐述了非平稳*信号分析与处理的理论方法、类型及其应用。全书共ll章，内容包括：概论、瞬时频率、线性时变离散系统的基本理论、维纳过程、分段平稳*信号、非平稳*信号的时变参数模型法、白噪声中时变正弦组合的非平稳*信号、方差平稳*信号——均值具有趋向性的非平稳*信号、周期平稳*信号、非平稳*信号的演化谱及非平稳*信号的WV谱。本书取材广泛，系统性强，结构合理，内容新颖，概念清楚，理论联系实际，可读性好。本书不仅总结了外关于这方面的研究成果，还包括作者许多研究成果，是外关于这方面的*著作，很有特色。
本书可作为研究生教材，也可供从事信号处理的高等院校教师及科技人员参考。

目录

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章 概论
1.1 非平稳信号的统计描述
1.1.1 概率密度和数字特征
1.1.2 相关函数与协方差函数
1.1.3 时变功率谱
1.1.4 时变参数模型
1.2 非平稳信号的时变谱
1.2.1 非平稳信号的功率谱
1.2.2 非平稳信号的时频表示
1.2.3 演化谱
1.3 非平稳信号的类型
1.3.1 维纳(Wiener)过程
1.3.2 分段平稳信号
1.3.3 耐变参数AR、MA、ARMA模型非平稳信号
1.3.4 白噪声中时变正弦组合非平稳信号
1.3.5 方差平稳信号
1.3.6 周期平稳信号
1.3.7 线性时变系统输出的非平稳信号
1.3.8 具有演化谱的非平稳信号
第2章 瞬时频率
2.1 瞬时频率的传统定义与估计
2.1.1 瞬时频率的传统定义
2.1.2 瞬时频率估计
2.2 多分量信号的瞬时频率
2.2.1 信号的基函数展开简介
2.2.2 时变幅度与固定或时变频率的非平稳信号
2.2.3 多分量信号瞬时频率的定义
2.3 经验模式分解法与瞬时频率的确定
2.3.1 应用希尔伯特变换法确定瞬时频率对信号的限制条件
2.3.2 内蕴模式函数与经验模式分解法原理
2.3.3 经验模式分解法的实现
2.3.4 消除边界效应的方法
2.3.5 瞬时频率估计例
2.4 确定瞬时频率的平稳相位法
2.4.1 线性调频信号的频谱
2.4.2 平稳相位法确定瞬时频率
附录 黎曼引理的证明
第3章 线性时变离散系统的基本理论
3.1 线性时变离散系统特性的描述
3.1.1 时变脉冲响应与格林函数
3.1.2 广义传递函数
3.1.3 时变脉冲响应的傅里叶变换
3.2 可用线性时变系数差分方程描述的线性时变离散系统
3.2.1 格林函数所应具备的条件
3.2.2 广义传递函数所应具备的条件
3.3 线性时变离散系统的设计
3.3.1 时域奇异值分解法
3.3.2 设计例
3.4 线性时变离散系统的稳定性
3.4.1 线性时变离散系统稳定的时域条件
3.4.2 线性时变离散系统稳定的频域条件
3.4.3 线性时变递归离散系统的稳定性
3.5 线性时变离散系统的级联与平稳输入时线性时变离散系统的输出
……
第4章 维纳过程
第5章 分段平稳信号
第6章 非平稳信号的时变参数模型法
第7章 白噪声中时变正弦组合的非平稳信号
第8章 方差平稳信号——均值具有趋向性的非平稳信号
第9章 周期平稳信号理论
0章 非平稳信号的演化谱
1章非平稳信号的WV谱
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《非平稳信号分析与处理（第2版）》 引言 在当今科技飞速发展的时代，信号无处不在，它们承载着我们观察世界、认识自然、沟通交流乃至探索未知的关键信息。从微观粒子到宏观宇宙，从生物体内的生理活动到社会经济的运行规律，信号扮演着至关重要的角色。然而，现实世界中绝大多数信号并非一成不变，其统计特性（如均值、方差、频谱等）会随着时间或其他参数的演变而发生显著变化。这些随时间变化的信号被称为非平稳信号。 如何有效地理解、提取和利用非平稳信号中所蕴含的信息，是现代信号处理领域的核心挑战之一。传统的信号分析方法，如傅里叶变换，在处理平稳信号时表现出色，但面对瞬息万变的非平稳信号，其能力却大打折扣。例如，在瞬态事件发生时，傅里叶变换会将所有频率成分平均化，无法准确捕捉到事件发生的时间和频率信息。因此，发展和应用能够精确分析和处理非平稳信号的方法，对于通信、雷达、生物医学工程、地震勘探、机械故障诊断、语音识别、图像处理等众多学科和工程领域都具有极其重要的意义。 《非平稳信号分析与处理（第2版）》正是应这一时代需求而生。本书在继承第一版经典理论与方法的基础上，融入了近年来非平稳信号分析与处理领域最新的研究成果和技术进展，旨在为读者提供一个系统、全面、深入的学习平台。本书不仅涵盖了非平稳信号分析的核心概念和基本理论，更着重于介绍各种先进的分析工具和处理技术，并辅以丰富的工程实践案例，帮助读者掌握解决实际问题的能力。 核心内容 本书共分为十一章，内容涵盖了非平稳信号分析与处理的各个关键环节，从基础概念的梳理到先进技术的探讨，循序渐进，层层深入。 第一章：引论 本章作为全书的开篇，旨在为读者建立对非平稳信号的宏观认识。首先，我们将明确定义什么是平稳信号，什么是广义平稳信号，以及非平稳信号的分类。通过生动的实例，例如一段包含瞬时噪声的音频信号、心电图中的异常波形、或者一段由不同频率组成的调频信号，直观地展示非平稳信号的特性。接着，我们将探讨非平稳信号在科学研究和工程实践中广泛的应用场景，突出其研究的必要性和重要性。最后，简要回顾信号分析技术的发展历程，为后续章节中介绍的各种分析方法铺垫背景。 第二章：非平稳信号的时域与频域分析 本章深入探讨非平稳信号的基本分析方法。我们将回顾经典的信号表示方法，如离散时间信号和连续时间信号，以及它们的傅里叶变换。在此基础上，我们将重点介绍在非平稳信号分析中扮演重要角色的时频分析方法。首先，我们将详细讲解短时傅里叶变换（STFT），阐述其基本原理，分析窗口长度、窗函数对时频分辨率的影响，并讨论其局限性。随后，我们将介绍更为精细的时频表示方法，如Wigner-Ville分布及其改进算法，深入分析它们在抑制交叉项干扰、提高时频分辨率方面的优势。通过对比不同方法的时频图，让读者直观理解它们在分析非平稳信号时的差异与特点。 第三章：小波变换及其在信号分析中的应用 小波变换是近年来在非平稳信号分析领域取得巨大成功的关键技术之一。本章将系统介绍小波变换的理论基础。我们将从多分辨率分析的角度出发，解释尺度函数和小波函数的作用，以及连续小波变换（CWT）和离散小波变换（DWT）的数学原理。重点将放在连续小波变换如何通过伸缩和平移在不同尺度上捕捉信号的局部特征。接着，我们将探讨各种不同类型的小波基，如Haar小波、Morlet小波、Mexican Hat小波等，并分析它们各自的优缺点以及适用场景。通过实例，我们将展示小波变换在信号去噪、特征提取、突变点检测等方面的强大能力。 第四章：自适应信号处理基础 自适应信号处理是处理变化环境下的信号的有力工具。本章将介绍自适应信号处理的基本概念和常用算法。我们将首先引入误差信号的概念，并讨论如何通过最小化误差信号的能量来优化滤波器参数。重点将介绍LMS（Least Mean Squares）算法，详细推导其更新方程，并分析其收敛性。此外，我们还将介绍RLS（Recursive Least Squares）算法，探讨其相比LMS在收敛速度上的优势以及实现的复杂度。通过实际场景，例如自适应噪声消除、信道均衡等，来阐释自适应滤波器的工程应用价值。 第五章：谱估计方法 准确估计非平稳信号的频谱是理解其动态特性的基础。本章将介绍多种非平稳信号的谱估计方法。除了前面章节中涉及的时频分析方法所隐含的谱估计能力外，本章将更专注于专门的谱估计技术。我们将介绍基于模型的方法，如AR（Autoregressive）模型和ARMA（Autoregressive Moving Average）模型，并讨论如何利用它们来估计非平稳信号的谱密度。此外，我们还将介绍非参数谱估计方法，如周期图法、Welch法等，并分析它们在处理信号非平稳性时的不同表现。通过分析不同谱估计方法在不同类型的非平稳信号上的应用效果，帮助读者选择最适合特定问题的技术。 第六章：瞬态信号分析 瞬态信号通常指持续时间短、能量集中的信号，例如冲击、脉冲、突变点等。这类信号的分析对于故障诊断、目标检测至关重要。本章将专门针对瞬态信号的特点，介绍其分析方法。我们将探讨如何利用小波变换的稀疏性和多分辨率特性来有效地检测和定位信号中的瞬态成分。此外，还将介绍一些基于能量集中度、瞬时频率突变等指标的瞬态信号检测算法。通过实际应用场景，例如机械设备振动信号中的瞬态故障特征提取、地震波中的瞬态事件识别等，来展示这些方法的有效性。 第七章：非平稳信号的去噪与增强 噪声是信号处理中的普遍存在的问题，而非平稳信号的噪声处理更具挑战性。本章将聚焦于非平稳信号的去噪与增强技术。我们将介绍基于阈值的小波去噪方法，包括硬阈值和软阈值，并分析它们在去除不同类型噪声时的效果。此外，还将讨论基于自适应滤波器的去噪方法，特别是如何利用自适应算法来分离信号和噪声。对于信号增强，我们将介绍如何利用时频分析技术来突出目标信号的能量，抑制背景噪声。通过具体实例，如音频信号去噪、医学图像增强等，来展示这些方法的实用性。 第八章：非平稳信号的时变系统建模 现实世界中许多系统本身就是时变的，其输出信号具有非平稳特性。本章将探讨如何对这些时变系统进行建模。我们将介绍基于状态空间模型的方法，以及如何利用卡尔曼滤波等技术来估计时变系统的状态。此外，还将介绍基于神经网络等机器学习方法来建模非平稳系统，特别是循环神经网络（RNN）及其变体（如LSTM、GRU）在处理时序数据和非平稳信号方面的优势。通过模拟或实际数据，来展示时变系统建模在预测、控制等领域的应用。 第九章：非平稳信号的时频分析在高分辨率雷达中的应用 雷达系统，特别是高分辨率雷达，经常需要处理具有复杂非平稳特性的回波信号。本章将深入探讨非平稳信号的时频分析技术在高分辨率雷达中的具体应用。我们将介绍如何利用时频分析方法来精确测量目标的距离、速度和加速度信息，特别是对于具有机动性的目标。我们将分析瞬时频率、瞬时幅度等时频特征在目标识别、目标跟踪中的作用。此外，还将探讨如何利用先进的时频分析技术来解决雷达系统中的模糊性问题，提高雷达的分辨能力。 第十章：非平稳信号分析在生物医学信号处理中的应用 生物医学信号，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等，往往具有显著的非平稳性，它们的分析对于疾病诊断和健康监测至关重要。本章将聚焦于非平稳信号分析在生物医学信号处理领域的应用。我们将介绍如何利用小波变换、时频分析等技术来提取生物医学信号中的关键特征，例如ECG中的QRS波群、EEG中的脑电节律变化等。还将探讨如何利用自适应信号处理技术来消除生物医学信号中的干扰，如肌电干扰、电源线干扰等。通过具体的生物医学信号分析案例，来展示这些方法的临床应用价值。 第十一章：非平稳信号处理的最新进展与展望 为了使本书的内容与时俱进，本章将对非平稳信号分析与处理领域的最新研究进展进行梳理和总结。我们将探讨新兴的分析工具和技术，例如基于深度学习的非平稳信号分析方法，以及它们在处理大规模、高维度非平稳数据时的优势。同时，我们还将展望未来非平稳信号分析与处理领域可能的发展方向，包括更强大的时频分析方法、更高效的自适应算法、以及在新兴技术（如5G通信、物联网、人工智能等）中的交叉应用。本章旨在激发读者的研究兴趣，为他们在该领域未来的探索提供新的思路和方向。 本书特色 《非平稳信号分析与处理（第2版）》的显著特色在于其内容的系统性、理论的深入性、方法的先进性以及应用的广泛性。 系统性与全面性： 本书从基础概念出发，逐步深入到复杂的分析技术和应用。内容覆盖了非平稳信号分析与处理的各个重要方面，力求为读者提供一个完整的知识体系。 理论深入浅出： 虽然涉及复杂的数学原理，但本书在讲解时注重逻辑清晰、条理分明，并辅以直观的图示和生动的例子，使得抽象的理论概念易于理解和掌握。 方法先进前沿： 本书不仅涵盖了经典的非平稳信号分析方法，更着重介绍了近年来发展迅速且在工程实践中表现优异的先进技术，如各种小波变换的改进算法、深度学习在信号处理中的应用等。 应用广泛贴近实际： 全书穿插了大量的工程实践案例，涵盖通信、雷达、生物医学、机械工程等多个领域，帮助读者理解理论知识如何应用于解决实际问题，提升读者的工程应用能力。 第二版内容更新： 相较于第一版，本书更新了大量最新研究成果和技术进展，内容更加充实，更具时效性，能够反映当前非平稳信号分析与处理领域的最新水平。 读者对象 本书适用于以下读者群体： 高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、生物医学工程、仪器科学与技术等专业的本科生和研究生。 从事信号处理、通信、雷达、生物医学工程、机械故障诊断、模式识别等领域的研究人员和工程师。 对非平稳信号分析与处理技术感兴趣的其他领域的研究者和从业人员。 结语 非平稳信号分析与处理是当前科学技术发展中一个至关重要且充满挑战的领域。《非平稳信号分析与处理（第2版）》旨在成为您在该领域学习、研究和实践的得力助手。通过深入学习本书内容，您将能够掌握理解、分析和处理复杂非平稳信号的强大工具，从而在您的学术研究和工程实践中取得更大的突破。我们希望本书能为您开启一扇通往更深层次信号理解的大门，助力您在瞬息万变的信号世界中游刃有余。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，技术书籍的价值不仅在于其理论深度，更在于其能够帮助读者解决实际问题的能力。《非平稳信号分析与处理(第2版)》在这方面做得相当出色。书中不仅详细介绍了各种非平稳信号的分析方法，还列举了大量的应用场景，例如在通信、雷达、医学影像、机械故障诊断等领域，都提供了具体的解决方案和技术指导。我特别欣赏书中关于如何选择合适的分析工具以及如何根据具体问题调整参数的讨论，这些都是在实际工程中非常宝贵的经验。这本书的参考文献列表也非常详尽，为我进一步深入研究提供了丰富的资源。我相信，在阅读这本书的过程中，我不仅能够掌握非平稳信号分析的理论知识，更能学习到如何将其有效地应用于实际工程问题中，提升我的问题解决能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名从事相关领域多年的工程师，我深知一本好的参考书对于技术人员的重要性。《非平稳信号分析与处理(第2版)》恰恰满足了我的需求。这本书的学术严谨性毋庸置疑，作者在各个章节的论述都基于扎实的理论基础，并引用了大量的经典文献和最新的研究成果。我对书中关于非平稳信号的建模、识别和预测方面的章节尤为关注，这些内容直接关系到我们产品在实际应用中的性能表现。书中提供的算法和方法，不仅在理论上具有创新性，在实际操作上也具有很高的可行性。我希望能通过这本书，不断更新我的知识体系，学习更多先进的处理技术，从而提升我们团队在信号处理领域的竞争力，为开发更智能、更高效的系统提供技术支持。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信号处理领域充满兴趣，尤其是非平稳信号，因为现实世界中的很多信号都具有这种特性，比如语音、心电图、地震波等等。这次选择《非平稳信号分析与处理(第2版)》，是因为听闻它在理论深度和应用广度上都有显著提升，并且加入了许多最新的研究进展。这本书的结构安排也十分合理，从基础概念的讲解，到各种先进分析方法的介绍，再到实际案例的应用，层层递进，逻辑清晰。对于初学者而言，它提供了一个扎实的入门基础；对于有一定基础的研究者来说，它又能提供新的思路和技术参考。我尤其期待书中关于时频分析、小波变换等内容，希望能从中获得更深刻的理解，并将其应用于我的项目开发中，解决一些困扰已久的难题。

评分☆☆☆☆☆

这本《非平稳信号分析与处理(第2版)》的排版确实相当用心，纸张的质感很好，触感温润，拿在手里就有一种踏实感。印刷也十分清晰，墨迹饱满，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳，这对于一本技术性很强的书籍来说，无疑是一个巨大的加分项。封面的设计也比较符合主题，简洁大气，没有过多花哨的装饰，反而凸显了内容的专业性。而且，书的整体装帧牢固，不易出现散页的情况，即便经常翻阅，也能保持良好的状态。装订技术也值得称赞，每一页都缝合得严丝合缝，翻页非常流畅，不会有卡顿感。在细节处理上，出版方确实下足了功夫，从封面到内页，都体现了对读者体验的重视。这种对书籍质量的精益求精，让我在开始阅读之前就对内容充满了期待，相信它能够成为我学习和研究道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会下了解到这本书的，当时正在寻找关于某种特定类型非平稳信号处理方法的资料，朋友向我推荐了这本书的第二版。我翻阅了一下目录，发现涵盖了我非常感兴趣的几个章节，比如自适应滤波在非平稳信号处理中的应用，以及一些新的降噪技术。这本书的语言风格也比较平实易懂，虽然是技术性很强的专业书籍，但作者在讲解复杂概念时，尽量避免使用过于晦涩的术语，并通过大量的图示和数学公式来辅助说明，这大大降低了阅读的难度。我个人比较喜欢这种理论与实践相结合的风格，尤其是在看到书中有一些实际案例的分析时，感觉更加直观，也更容易将学到的知识应用到实际问题中去。