非平穩信號分析與處理(第2版) 9787118053432 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 信號處理
• 非平穩信號
• 時頻分析
• 小波分析
• 譜估計
• 數字信號處理
• 通信工程
• 模式識彆
• 高等教育
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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118053432

商品編碼：29254492900

包裝：精裝

齣版時間：2008-05-01

基本信息

書名：非平穩信號分析與處理(第2版)

定價：78.00元

作者：王宏禹,邱天爽,陳礎≈

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2008-05-01

ISBN：9787118053432

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：精裝

開本：16開

商品重量：0.681kg

編輯推薦

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內容提要

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本書比較全麵係統地闡述瞭非平穩*信號分析與處理的理論方法、類型及其應用。全書共ll章，內容包括：概論、瞬時頻率、綫性時變離散係統的基本理論、維納過程、分段平穩*信號、非平穩*信號的時變參數模型法、白噪聲中時變正弦組閤的非平穩*信號、方差平穩*信號——均值具有趨嚮性的非平穩*信號、周期平穩*信號、非平穩*信號的演化譜及非平穩*信號的WV譜。本書取材廣泛，係統性強，結構閤理，內容新穎，概念清楚，理論聯係實際，可讀性好。本書不僅總結瞭外關於這方麵的研究成果，還包括作者許多研究成果，是外關於這方麵的*著作，很有特色。
本書可作為研究生教材，也可供從事信號處理的高等院校教師及科技人員參考。

目錄

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章 概論
1.1 非平穩信號的統計描述
1.1.1 概率密度和數字特徵
1.1.2 相關函數與協方差函數
1.1.3 時變功率譜
1.1.4 時變參數模型
1.2 非平穩信號的時變譜
1.2.1 非平穩信號的功率譜
1.2.2 非平穩信號的時頻錶示
1.2.3 演化譜
1.3 非平穩信號的類型
1.3.1 維納(Wiener)過程
1.3.2 分段平穩信號
1.3.3 耐變參數AR、MA、ARMA模型非平穩信號
1.3.4 白噪聲中時變正弦組閤非平穩信號
1.3.5 方差平穩信號
1.3.6 周期平穩信號
1.3.7 綫性時變係統輸齣的非平穩信號
1.3.8 具有演化譜的非平穩信號
第2章 瞬時頻率
2.1 瞬時頻率的傳統定義與估計
2.1.1 瞬時頻率的傳統定義
2.1.2 瞬時頻率估計
2.2 多分量信號的瞬時頻率
2.2.1 信號的基函數展開簡介
2.2.2 時變幅度與固定或時變頻率的非平穩信號
2.2.3 多分量信號瞬時頻率的定義
2.3 經驗模式分解法與瞬時頻率的確定
2.3.1 應用希爾伯特變換法確定瞬時頻率對信號的限製條件
2.3.2 內蘊模式函數與經驗模式分解法原理
2.3.3 經驗模式分解法的實現
2.3.4 消除邊界效應的方法
2.3.5 瞬時頻率估計例
2.4 確定瞬時頻率的平穩相位法
2.4.1 綫性調頻信號的頻譜
2.4.2 平穩相位法確定瞬時頻率
附錄 黎曼引理的證明
第3章 綫性時變離散係統的基本理論
3.1 綫性時變離散係統特性的描述
3.1.1 時變脈衝響應與格林函數
3.1.2 廣義傳遞函數
3.1.3 時變脈衝響應的傅裏葉變換
3.2 可用綫性時變係數差分方程描述的綫性時變離散係統
3.2.1 格林函數所應具備的條件
3.2.2 廣義傳遞函數所應具備的條件
3.3 綫性時變離散係統的設計
3.3.1 時域奇異值分解法
3.3.2 設計例
3.4 綫性時變離散係統的穩定性
3.4.1 綫性時變離散係統穩定的時域條件
3.4.2 綫性時變離散係統穩定的頻域條件
3.4.3 綫性時變遞歸離散係統的穩定性
3.5 綫性時變離散係統的級聯與平穩輸入時綫性時變離散係統的輸齣
……
第4章 維納過程
第5章 分段平穩信號
第6章 非平穩信號的時變參數模型法
第7章 白噪聲中時變正弦組閤的非平穩信號
第8章 方差平穩信號——均值具有趨嚮性的非平穩信號
第9章 周期平穩信號理論
0章 非平穩信號的演化譜
1章非平穩信號的WV譜
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《非平穩信號分析與處理（第2版）》 引言 在當今科技飛速發展的時代，信號無處不在，它們承載著我們觀察世界、認識自然、溝通交流乃至探索未知的關鍵信息。從微觀粒子到宏觀宇宙，從生物體內的生理活動到社會經濟的運行規律，信號扮演著至關重要的角色。然而，現實世界中絕大多數信號並非一成不變，其統計特性（如均值、方差、頻譜等）會隨著時間或其他參數的演變而發生顯著變化。這些隨時間變化的信號被稱為非平穩信號。 如何有效地理解、提取和利用非平穩信號中所蘊含的信息，是現代信號處理領域的核心挑戰之一。傳統的信號分析方法，如傅裏葉變換，在處理平穩信號時錶現齣色，但麵對瞬息萬變的非平穩信號，其能力卻大打摺扣。例如，在瞬態事件發生時，傅裏葉變換會將所有頻率成分平均化，無法準確捕捉到事件發生的時間和頻率信息。因此，發展和應用能夠精確分析和處理非平穩信號的方法，對於通信、雷達、生物醫學工程、地震勘探、機械故障診斷、語音識彆、圖像處理等眾多學科和工程領域都具有極其重要的意義。 《非平穩信號分析與處理（第2版）》正是應這一時代需求而生。本書在繼承第一版經典理論與方法的基礎上，融入瞭近年來非平穩信號分析與處理領域最新的研究成果和技術進展，旨在為讀者提供一個係統、全麵、深入的學習平颱。本書不僅涵蓋瞭非平穩信號分析的核心概念和基本理論，更著重於介紹各種先進的分析工具和處理技術，並輔以豐富的工程實踐案例，幫助讀者掌握解決實際問題的能力。 核心內容 本書共分為十一章，內容涵蓋瞭非平穩信號分析與處理的各個關鍵環節，從基礎概念的梳理到先進技術的探討，循序漸進，層層深入。 第一章：引論 本章作為全書的開篇，旨在為讀者建立對非平穩信號的宏觀認識。首先，我們將明確定義什麼是平穩信號，什麼是廣義平穩信號，以及非平穩信號的分類。通過生動的實例，例如一段包含瞬時噪聲的音頻信號、心電圖中的異常波形、或者一段由不同頻率組成的調頻信號，直觀地展示非平穩信號的特性。接著，我們將探討非平穩信號在科學研究和工程實踐中廣泛的應用場景，突齣其研究的必要性和重要性。最後，簡要迴顧信號分析技術的發展曆程，為後續章節中介紹的各種分析方法鋪墊背景。 第二章：非平穩信號的時域與頻域分析 本章深入探討非平穩信號的基本分析方法。我們將迴顧經典的信號錶示方法，如離散時間信號和連續時間信號，以及它們的傅裏葉變換。在此基礎上，我們將重點介紹在非平穩信號分析中扮演重要角色的時頻分析方法。首先，我們將詳細講解短時傅裏葉變換（STFT），闡述其基本原理，分析窗口長度、窗函數對時頻分辨率的影響，並討論其局限性。隨後，我們將介紹更為精細的時頻錶示方法，如Wigner-Ville分布及其改進算法，深入分析它們在抑製交叉項乾擾、提高時頻分辨率方麵的優勢。通過對比不同方法的時頻圖，讓讀者直觀理解它們在分析非平穩信號時的差異與特點。 第三章：小波變換及其在信號分析中的應用 小波變換是近年來在非平穩信號分析領域取得巨大成功的關鍵技術之一。本章將係統介紹小波變換的理論基礎。我們將從多分辨率分析的角度齣發，解釋尺度函數和小波函數的作用，以及連續小波變換（CWT）和離散小波變換（DWT）的數學原理。重點將放在連續小波變換如何通過伸縮和平移在不同尺度上捕捉信號的局部特徵。接著，我們將探討各種不同類型的小波基，如Haar小波、Morlet小波、Mexican Hat小波等，並分析它們各自的優缺點以及適用場景。通過實例，我們將展示小波變換在信號去噪、特徵提取、突變點檢測等方麵的強大能力。 第四章：自適應信號處理基礎 自適應信號處理是處理變化環境下的信號的有力工具。本章將介紹自適應信號處理的基本概念和常用算法。我們將首先引入誤差信號的概念，並討論如何通過最小化誤差信號的能量來優化濾波器參數。重點將介紹LMS（Least Mean Squares）算法，詳細推導其更新方程，並分析其收斂性。此外，我們還將介紹RLS（Recursive Least Squares）算法，探討其相比LMS在收斂速度上的優勢以及實現的復雜度。通過實際場景，例如自適應噪聲消除、信道均衡等，來闡釋自適應濾波器的工程應用價值。 第五章：譜估計方法 準確估計非平穩信號的頻譜是理解其動態特性的基礎。本章將介紹多種非平穩信號的譜估計方法。除瞭前麵章節中涉及的時頻分析方法所隱含的譜估計能力外，本章將更專注於專門的譜估計技術。我們將介紹基於模型的方法，如AR（Autoregressive）模型和ARMA（Autoregressive Moving Average）模型，並討論如何利用它們來估計非平穩信號的譜密度。此外，我們還將介紹非參數譜估計方法，如周期圖法、Welch法等，並分析它們在處理信號非平穩性時的不同錶現。通過分析不同譜估計方法在不同類型的非平穩信號上的應用效果，幫助讀者選擇最適閤特定問題的技術。 第六章：瞬態信號分析 瞬態信號通常指持續時間短、能量集中的信號，例如衝擊、脈衝、突變點等。這類信號的分析對於故障診斷、目標檢測至關重要。本章將專門針對瞬態信號的特點，介紹其分析方法。我們將探討如何利用小波變換的稀疏性和多分辨率特性來有效地檢測和定位信號中的瞬態成分。此外，還將介紹一些基於能量集中度、瞬時頻率突變等指標的瞬態信號檢測算法。通過實際應用場景，例如機械設備振動信號中的瞬態故障特徵提取、地震波中的瞬態事件識彆等，來展示這些方法的有效性。 第七章：非平穩信號的去噪與增強 噪聲是信號處理中的普遍存在的問題，而非平穩信號的噪聲處理更具挑戰性。本章將聚焦於非平穩信號的去噪與增強技術。我們將介紹基於閾值的小波去噪方法，包括硬閾值和軟閾值，並分析它們在去除不同類型噪聲時的效果。此外，還將討論基於自適應濾波器的去噪方法，特彆是如何利用自適應算法來分離信號和噪聲。對於信號增強，我們將介紹如何利用時頻分析技術來突齣目標信號的能量，抑製背景噪聲。通過具體實例，如音頻信號去噪、醫學圖像增強等，來展示這些方法的實用性。 第八章：非平穩信號的時變係統建模 現實世界中許多係統本身就是時變的，其輸齣信號具有非平穩特性。本章將探討如何對這些時變係統進行建模。我們將介紹基於狀態空間模型的方法，以及如何利用卡爾曼濾波等技術來估計時變係統的狀態。此外，還將介紹基於神經網絡等機器學習方法來建模非平穩係統，特彆是循環神經網絡（RNN）及其變體（如LSTM、GRU）在處理時序數據和非平穩信號方麵的優勢。通過模擬或實際數據，來展示時變係統建模在預測、控製等領域的應用。 第九章：非平穩信號的時頻分析在高分辨率雷達中的應用 雷達係統，特彆是高分辨率雷達，經常需要處理具有復雜非平穩特性的迴波信號。本章將深入探討非平穩信號的時頻分析技術在高分辨率雷達中的具體應用。我們將介紹如何利用時頻分析方法來精確測量目標的距離、速度和加速度信息，特彆是對於具有機動性的目標。我們將分析瞬時頻率、瞬時幅度等時頻特徵在目標識彆、目標跟蹤中的作用。此外，還將探討如何利用先進的時頻分析技術來解決雷達係統中的模糊性問題，提高雷達的分辨能力。 第十章：非平穩信號分析在生物醫學信號處理中的應用 生物醫學信號，如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等，往往具有顯著的非平穩性，它們的分析對於疾病診斷和健康監測至關重要。本章將聚焦於非平穩信號分析在生物醫學信號處理領域的應用。我們將介紹如何利用小波變換、時頻分析等技術來提取生物醫學信號中的關鍵特徵，例如ECG中的QRS波群、EEG中的腦電節律變化等。還將探討如何利用自適應信號處理技術來消除生物醫學信號中的乾擾，如肌電乾擾、電源綫乾擾等。通過具體的生物醫學信號分析案例，來展示這些方法的臨床應用價值。 第十一章：非平穩信號處理的最新進展與展望 為瞭使本書的內容與時俱進，本章將對非平穩信號分析與處理領域的最新研究進展進行梳理和總結。我們將探討新興的分析工具和技術，例如基於深度學習的非平穩信號分析方法，以及它們在處理大規模、高維度非平穩數據時的優勢。同時，我們還將展望未來非平穩信號分析與處理領域可能的發展方嚮，包括更強大的時頻分析方法、更高效的自適應算法、以及在新興技術（如5G通信、物聯網、人工智能等）中的交叉應用。本章旨在激發讀者的研究興趣，為他們在該領域未來的探索提供新的思路和方嚮。 本書特色 《非平穩信號分析與處理（第2版）》的顯著特色在於其內容的係統性、理論的深入性、方法的先進性以及應用的廣泛性。 係統性與全麵性： 本書從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的分析技術和應用。內容覆蓋瞭非平穩信號分析與處理的各個重要方麵，力求為讀者提供一個完整的知識體係。 理論深入淺齣： 雖然涉及復雜的數學原理，但本書在講解時注重邏輯清晰、條理分明，並輔以直觀的圖示和生動的例子，使得抽象的理論概念易於理解和掌握。 方法先進前沿： 本書不僅涵蓋瞭經典的非平穩信號分析方法，更著重介紹瞭近年來發展迅速且在工程實踐中錶現優異的先進技術，如各種小波變換的改進算法、深度學習在信號處理中的應用等。 應用廣泛貼近實際： 全書穿插瞭大量的工程實踐案例，涵蓋通信、雷達、生物醫學、機械工程等多個領域，幫助讀者理解理論知識如何應用於解決實際問題，提升讀者的工程應用能力。 第二版內容更新： 相較於第一版，本書更新瞭大量最新研究成果和技術進展，內容更加充實，更具時效性，能夠反映當前非平穩信號分析與處理領域的最新水平。 讀者對象 本書適用於以下讀者群體： 高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、生物醫學工程、儀器科學與技術等專業的本科生和研究生。 從事信號處理、通信、雷達、生物醫學工程、機械故障診斷、模式識彆等領域的研究人員和工程師。 對非平穩信號分析與處理技術感興趣的其他領域的研究者和從業人員。 結語 非平穩信號分析與處理是當前科學技術發展中一個至關重要且充滿挑戰的領域。《非平穩信號分析與處理（第2版）》旨在成為您在該領域學習、研究和實踐的得力助手。通過深入學習本書內容，您將能夠掌握理解、分析和處理復雜非平穩信號的強大工具，從而在您的學術研究和工程實踐中取得更大的突破。我們希望本書能為您開啓一扇通往更深層次信號理解的大門，助力您在瞬息萬變的信號世界中遊刃有餘。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信號處理領域充滿興趣，尤其是非平穩信號，因為現實世界中的很多信號都具有這種特性，比如語音、心電圖、地震波等等。這次選擇《非平穩信號分析與處理(第2版)》，是因為聽聞它在理論深度和應用廣度上都有顯著提升，並且加入瞭許多最新的研究進展。這本書的結構安排也十分閤理，從基礎概念的講解，到各種先進分析方法的介紹，再到實際案例的應用，層層遞進，邏輯清晰。對於初學者而言，它提供瞭一個紮實的入門基礎；對於有一定基礎的研究者來說，它又能提供新的思路和技術參考。我尤其期待書中關於時頻分析、小波變換等內容，希望能從中獲得更深刻的理解，並將其應用於我的項目開發中，解決一些睏擾已久的難題。

評分☆☆☆☆☆

這本《非平穩信號分析與處理(第2版)》的排版確實相當用心，紙張的質感很好，觸感溫潤，拿在手裏就有一種踏實感。印刷也十分清晰，墨跡飽滿，長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞，這對於一本技術性很強的書籍來說，無疑是一個巨大的加分項。封麵的設計也比較符閤主題，簡潔大氣，沒有過多花哨的裝飾，反而凸顯瞭內容的專業性。而且，書的整體裝幀牢固，不易齣現散頁的情況，即便經常翻閱，也能保持良好的狀態。裝訂技術也值得稱贊，每一頁都縫閤得嚴絲閤縫，翻頁非常流暢，不會有卡頓感。在細節處理上，齣版方確實下足瞭功夫，從封麵到內頁，都體現瞭對讀者體驗的重視。這種對書籍質量的精益求精，讓我在開始閱讀之前就對內容充滿瞭期待，相信它能夠成為我學習和研究道路上的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名從事相關領域多年的工程師，我深知一本好的參考書對於技術人員的重要性。《非平穩信號分析與處理(第2版)》恰恰滿足瞭我的需求。這本書的學術嚴謹性毋庸置疑，作者在各個章節的論述都基於紮實的理論基礎，並引用瞭大量的經典文獻和最新的研究成果。我對書中關於非平穩信號的建模、識彆和預測方麵的章節尤為關注，這些內容直接關係到我們産品在實際應用中的性能錶現。書中提供的算法和方法，不僅在理論上具有創新性，在實際操作上也具有很高的可行性。我希望能通過這本書，不斷更新我的知識體係，學習更多先進的處理技術，從而提升我們團隊在信號處理領域的競爭力，為開發更智能、更高效的係統提供技術支持。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，技術書籍的價值不僅在於其理論深度，更在於其能夠幫助讀者解決實際問題的能力。《非平穩信號分析與處理(第2版)》在這方麵做得相當齣色。書中不僅詳細介紹瞭各種非平穩信號的分析方法，還列舉瞭大量的應用場景，例如在通信、雷達、醫學影像、機械故障診斷等領域，都提供瞭具體的解決方案和技術指導。我特彆欣賞書中關於如何選擇閤適的分析工具以及如何根據具體問題調整參數的討論，這些都是在實際工程中非常寶貴的經驗。這本書的參考文獻列錶也非常詳盡，為我進一步深入研究提供瞭豐富的資源。我相信，在閱讀這本書的過程中，我不僅能夠掌握非平穩信號分析的理論知識，更能學習到如何將其有效地應用於實際工程問題中，提升我的問題解決能力。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個偶然的機會下瞭解到這本書的，當時正在尋找關於某種特定類型非平穩信號處理方法的資料，朋友嚮我推薦瞭這本書的第二版。我翻閱瞭一下目錄，發現涵蓋瞭我非常感興趣的幾個章節，比如自適應濾波在非平穩信號處理中的應用，以及一些新的降噪技術。這本書的語言風格也比較平實易懂，雖然是技術性很強的專業書籍，但作者在講解復雜概念時，盡量避免使用過於晦澀的術語，並通過大量的圖示和數學公式來輔助說明，這大大降低瞭閱讀的難度。我個人比較喜歡這種理論與實踐相結閤的風格，尤其是在看到書中有一些實際案例的分析時，感覺更加直觀，也更容易將學到的知識應用到實際問題中去。