信号分析 吉淑娇,雷艳敏著 9787302340560 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吉淑娇，雷艳敏著 著

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• 吉淑娇
• 雷艳敏
• 9787302340560
• 清华大学出版社

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302340560

商品编码：29524102306

包装：平装

出版时间：2014-01-01

图书基本信息
图书名称	信号分析
作者	吉淑娇,雷艳敏著
定价	22.00元
出版社	清华大学出版社
ISBN	9787302340560
出版日期	2014-01-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	大32开
商品重量	0.4Kg

内容简介

本书系统地介绍了*信号以及*信号通过线性时不变系统的分析处理方法。内容涉及*变量和*过程的基本概念，平稳*过程的时频域分析，*信号通过线性系统的分析方法以及几种典型*过程的分析等。 　　本书可作为普通高校电子信息类、通信类、电子类等专业的本科生教材，也可供信号处理相关领域的工程技术人员参考。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

信号的海洋：洞悉世界运转的语言 想象一下，我们的世界是一个由无数看不见的波浪和振动构成的宏大交响乐。从清晨鸟儿婉转的歌唱，到远处海浪拍击礁石的低语；从手机里传递的无线电波，到医学影像中跳动的生命迹象；从金融市场瞬息万变的 K 线图，到星空深处传来的神秘射电信号——这一切，归根结底，都是信号。信号，是信息传递的载体，是描述物理现象、工程系统乃至自然规律的最基本语言。理解信号，就是理解我们所处世界的运作机制；掌握信号的分析方法，就是解锁洞察本质、预测未来、乃至改造世界的强大能力。 本书，并非直接剖析某一本特定学术著作，而是意在勾勒出一幅信号分析的宏伟图景，引领读者深入这个充满魅力与挑战的领域。它将带你穿越信号的世界，去认识那些构成信息流的原材料，理解它们如何被创造、如何被传递、以及如何在复杂的环境中被提取和解读。 信号的本质：从离散到连续，从周期到非周期 首先，我们需要认识信号的“表情”。信号并非铁板一块，它们形态各异，有着不同的“性格”。有的信号随时间平滑地变化，就像一条悠长的曲线，我们称之为连续时间信号。想想一段平缓的音乐旋律，或者温度随一天变化的曲线，它们就是连续信号的代表。而另一些信号，则是在特定的时间点才出现数值，像是跳动的节拍，我们称之为离散时间信号。收音机接收到的数字音频信号，或者股票每日收盘价，便是离散信号的典型例子。 信号还可以根据其周期性进行分类。周期信号就像是循环播放的乐曲，其形态在一定的时间间隔内不断重复。傅里叶分析告诉我们，任何周期信号都可以分解为一系列不同频率的正弦和余弦波的叠加，这就像将一首复杂的交响乐拆解成若干简单的纯音。而非周期信号则没有这种规律性的重复，它们的出现可能是一次性的，也可能是随机的。雷达探测到的目标回波，或者突发的网络数据包，都属于非周期信号。 信号的变换：从时域到频域，揭示隐藏的规律 信号的意义，往往隐藏在其“表象”之下。将信号从我们熟悉的“时间”维度（时域）转移到“频率”维度（频域），是信号分析中最强大、最核心的工具之一。傅里叶变换，正是实现这一飞跃的魔法。它能将一个复杂的信号分解成其包含的所有基本频率成分，并精确地告诉我们每种频率的“份量”有多大。 想象一下，你正在聆听一段音乐。在时域，你听到的是声音随时间变化的波形。但在频域，你可以看到这段音乐是由哪些音高（频率）和各自的响度（幅度）组成的。低音提琴的浑厚低音、小提琴的悠扬高音，它们在频域都有着清晰的“指纹”。这种从时域到频域的视角转换，能够极大地揭示信号的内在结构和特性。例如，通过分析信号的频谱，我们可以识别出信号中是否存在干扰，或者判断信号的带宽，这对于通信系统设计至关重要。 滤波器：信号的“雕刻刀”，筛选与增强 现实世界中的信号，往往是“浑水摸鱼”的，它们携带着我们想要的信息，但也夹杂着各种无用的噪声。滤波器，就像一把精密的“雕刻刀”，能够根据信号的频率特性，有选择性地去除或增强信号的特定部分。 我们常说的低通滤波器，允许低频信号通过，而阻挡高频信号。想想收音机调频时，我们希望听到清晰的人声，而过滤掉一些高频的“嘶嘶”声，这就是低通滤波的应用。高通滤波器则恰恰相反，它允许高频信号通过，阻挡低频信号，常用于去除信号中的直流成分或缓慢变化的趋势。带通滤波器则像一个“窗口”，只允许特定频率范围内的信号通过。这些滤波器在音频处理、图像增强、通信系统等领域发挥着不可替代的作用。理解滤波器的原理和设计，能够帮助我们从嘈杂的信号中“淘金”，提取出真正有价值的信息。 卷积：信号的“融合术”，描述系统响应 当一个信号通过一个系统时，它们会发生怎样的相互作用？卷积，就是描述这种相互作用的数学语言。它形象地描述了一个信号如何“扫描”另一个信号，并在每一个位置上计算它们的“重叠”程度。 在工程领域，卷积尤其重要。例如，当一段音频信号通过一个扬声器时，扬声器的特性（称为“冲激响应”）会与音频信号发生卷积，从而产生最终我们听到的声音。通过分析系统的冲激响应，我们可以预测系统对不同信号的响应。相反，如果我们知道输入信号和输出信号，也可以通过卷积的逆运算（如解卷积）来推断系统的特性。这种“融合”的概念，使得卷积成为理解系统行为和信号处理的关键工具。 随机信号：不确定性中的规律 并非所有信号都具有确定的、可预测的形态。很多现实世界中的信号，如环境噪声、通信中的传输误差、股票价格的波动等，都呈现出随机性。处理随机信号，需要概率论和统计学的工具。 我们关注的是随机信号的统计特性，例如它的均值（平均水平）、方差（离散程度）、自相关函数（信号与其自身的延时版本的相似度）以及功率谱密度（信号在不同频率上的能量分布）。通过这些统计量，即使我们无法预测随机信号在某一时刻的具体值，也能对其整体行为和规律性进行描述和分析。例如，通过功率谱密度，我们可以知道噪声在哪个频段上最强，从而设计出更有效的滤波器来抑制它。 采样与重构：从模拟到数字的桥梁 现代世界是数字化的，大量的模拟信号需要被转换为数字信号才能进行存储、处理和传输。采样，就是将连续时间信号在离散的时间点上获取其数值的过程。奈奎斯特-香特农采样定理是这一过程的核心理论，它告诉我们，只要采样频率足够高（至少是信号最高频率的两倍），我们就能在不丢失信息的情况下，从离散的样本中完整地重构出原始的连续信号。 重构，则是根据采样得到的离散点，利用插值等技术，重建出原始的连续信号。从模拟电视到数字高清，从录音机到流媒体音乐，采样和重构技术是连接模拟世界和数字世界不可或缺的桥梁。 本书的价值：不仅仅是理论，更是实践的基石 深入理解信号分析，不仅仅是掌握一堆抽象的数学公式和理论。它是学习和掌握许多尖端技术的基石： 通信系统： 从无线电、手机通信到光纤网络，无一不依赖于信号的调制、解调、编码和解码。 图像与视频处理： 照片的压缩、人脸识别、视频特效，都涉及到对图像信号的分析与处理。 语音识别与合成： 智能语音助手能够理解你的话语，并为你生成自然语言，这离不开语音信号的深入分析。 医学诊断： 心电图、脑电图、医学影像（CT、MRI）等，都是从生物体产生的信号中提取诊断信息。 金融工程： 分析股票市场的价格波动、识别交易模式，都需要利用信号分析的方法。 控制系统： 工业自动化、机器人控制，都需要对传感器采集的信号进行分析和反馈。 科学研究： 地震波分析、天文学信号探测、粒子物理实验数据处理，都离不开信号分析的身影。 本书提供的，是对这些广泛应用领域背后的共同语言的解读。它将引导你理解这些复杂系统如何运作，帮助你具备分析和解决实际问题的能力。它鼓励你以一种更深刻、更系统的方式去观察和理解这个由信号构成的、充满活力与信息的世界。掌握了信号分析的原理，你就如同获得了一把钥匙，能够开启通往知识和技术前沿的大门，去探索那些曾经只存在于想象中的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是一绝，封面采用了哑光处理，手感细腻温润，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是本用心制作的专业书籍。色彩搭配上，深沉的蓝色调为主，点缀着一些明快的线条和几何图形，给人一种既严谨又充满活力的感觉。虽然我还没有完全深入到内容细节，但光是翻阅前几页的目录和排版，就感受到了编者对知识体系梳理的清晰脉络。字体选择上，正文清晰易读，公式和图表部分的处理尤其到位，关键符号加粗或使用不同的颜色进行标注，这对于理解复杂的数学模型至关重要。书页的纸张质量也相当不错，透光性低，长时间阅读眼睛不容易疲劳。我注意到书的侧边有细致的页码和章节索引标记，这对于需要频繁查阅特定章节的读者来说简直是福音。这种对物理形态的极致追求，往往预示着内容本身也经过了精心的雕琢和打磨，让人对接下来的学习之旅充满了期待。可以说，光是把它放在书架上，也是一种视觉上的享受，体现了出版方对学术作品应有尊重的态度。

评分☆☆☆☆☆

初翻这本书，我最大的感受是其内容的组织逻辑性极强，像是为初学者精心铺设的一条平坦而坚实的阶梯。它没有一开始就抛出那些令人望而生畏的复杂理论，而是非常耐心地从最基础的信号——比如周期性、傅里叶级数——开始，层层递进地构建起整个分析的框架。作者似乎深谙我们这些非科班出身或者知识体系有断层的学习者们的痛点，每一个新概念的引入都伴随着清晰直白的文字解释，并配以生活化的例子去佐证抽象的数学原理。举例来说，书中对采样定理的阐述，不仅仅停留在公式推导上，而是巧妙地引入了“人眼识别频率”的类比，让“奈奎斯特频率”这个原本冰冷的术语瞬间变得鲜活起来。这种循序渐进、润物细无声的讲解方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让人在不知不觉中，就已经掌握了看似高深的入门知识。对于那些渴望建立坚实基础的读者来说，这本教材的“铺垫”工作做得实在无可挑剔。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在案例分析和习题设计上的独到匠心。很多教科书在理论讲解后，要么习题过于简单，流于形式；要么直接跳到需要高阶软件才能解决的复杂问题，让人无所适从。然而，这本教材的习题部分似乎经历过无数次打磨和优化。它将理论知识巧妙地融入到一系列精心设计的、难度递增的练习中。在讲解完某个滤波器的特性后，紧接着就会出现一个需要手动计算截止频率和通带衰减的题目，这迫使读者必须动手去验证自己对公式的理解深度。更妙的是，部分章节后面还穿插了一些“思考与探索”栏目，这些栏目并非直接考察计算，而是引导读者去思考信号分析在实际工程领域，比如通信、控制系统中的应用场景和局限性。这种理论与实践相结合、从简单到复杂的梯度设置，有效地将“知道”转化成了“会用”，极大地提升了学习的效率和兴趣。

评分☆☆☆☆☆

与其他一些偏重数学推导的传统教材相比，这本书在数学工具的应用上展现出一种非常务实的态度。它并没有回避傅里叶变换、拉普拉斯变换这些核心工具，但它似乎更注重教会读者“什么时候用”以及“如何解释结果”，而非仅仅停留在如何进行繁琐的代数运算上。例如，在讨论Z变换时，书中花了不少篇幅去解释其与离散时间系统稳定性的直接关联，并且图文并茂地展示了在S平面和Z平面上的区域对应关系。这种解释的侧重点，无疑是为那些未来打算从事信号处理、系统建模等应用领域工作的读者量身定制的。它成功地架起了一座从纯数学语言到工程直觉的桥梁，让原本晦涩难懂的变换理论，变得可以被工程师们“感知”和“运用”，而不是仅仅被“计算”出来，这在实际应用层面的指导价值是无可估量的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，实在值得称赞，它们是帮助理解抽象概念的无声导师。信号分析的内容本质上是关于时间域和频率域之间映射关系的描述，这其中，图形的清晰度和准确性至关重要。我注意到，书中对各种波形，无论是理想的矩形脉冲、高斯函数，还是复杂的频谱图，都绘制得极其精细，线条锐利，坐标轴的标注清晰无误。尤其是在讲解卷积和傅里叶变换的频谱特性时，作者并未满足于单一的二维图形，而是巧妙地运用了多层叠加的图示来展示不同参数变化对最终结果的影响，这极大地帮助我直观地理解了那些复杂的积分和乘积运算在图形上是如何体现的。可以说，图示本身就构成了一种独立的、高度浓缩的知识载体，很多时候，看图比反复研读文字描述更加直观高效。这种对视觉化教学的重视，体现了编者对现代读者认知习惯的深刻理解。