高階譜盲均衡理論、算法與應用 9787302430520 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張立毅 著

圖書標籤:

• 通信工程
• 信號處理
• 盲均衡
• 高階譜
• 自適應濾波
• 信息論
• 無綫通信
• 數字信號處理
• 優化算法
• 機器學習

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302430520

商品編碼：29628897342

包裝：精裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名:高階譜盲均衡理論、算法與應用

定價：49.00元

售價：46.6元,便宜2.4元,摺扣95

作者:張立毅,

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787302430520

字數：

頁碼：141

版次：1

裝幀：精裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

《高階譜盲均衡理論、算法與應用》共分7章，係統地介紹瞭高階譜盲均衡算法的基本理論及算法形式。書中首先分析瞭盲均衡算法的基本原理、均衡準則、評價指標以及與高階譜的結閤機理；其次係統地研究瞭基於Bussgang、歸一化纍積量、倒譜和過采樣盲均衡算法的基本原理，推導瞭算法迭代公式，並進行瞭計算機仿真；後采用Bussgang盲均衡算法實現瞭二維醫學圖像的盲恢復。在編寫過程中，既注重結構的完整性和內容的連續性，又強調理論推導的循序性和語言描述的精練性，同時力求從簡到繁，由淺入深，循序漸進，通俗易懂。

目錄

作者介紹

文摘

序言

信號重建的藝術：從模糊到清晰的數字世界 想象一下，您正在傾聽一首心愛的歌麯，但信號在傳輸過程中受到瞭乾擾，聲音變得模糊不清，難以辨認。又或者，您正在接收一份重要的數字信息，但由於傳輸介質的非綫性特性，數據已經被扭麯，無法準確解碼。在現代通信、音頻處理、醫學成像等眾多領域，這樣的信號失真現象屢見不鮮，它如同一個無形的屏障，阻礙著信息的清晰傳遞與準確還原。 正是為瞭打破這一屏障，工程師和科學傢們發展齣瞭一門精妙的藝術——信號盲均衡。它關注的焦點是，如何在事先不知道信號真實麵貌，也無法精確瞭解信道特性（即信號傳輸過程中所遭受的扭麯）的情況下，僅憑接收到的失真信號，去推斷並重建齣原始的、清晰的信號。這種“盲”的特性，賦予瞭盲均衡強大的適應性和廣泛的應用潛力，因為它極大地降低瞭對預先訓練或精確建模的需求，使其能夠在復雜多變的實際環境中發揮作用。 本書旨在深入探討“高階譜盲均衡”這一前沿理論及其相關的算法與實際應用。與傳統信號處理中廣泛使用的“二階統計量”（如信號的均值和方差）不同，高階譜分析利用瞭信號的三階、四階乃至更高階的統計特性。這些高階統計量能夠捕捉到信號中更豐富、更深層次的信息，尤其是在處理非高斯信號（許多實際信號都屬於此類）以及識彆非綫性失真時，展現齣遠超二階統計量的優越性。 為何需要高階譜？ 許多現實世界中的信號，如語音、圖像、生物電信號，並非簡單的隨機噪聲。它們往往包含著豐富的非綫性關係和相位信息，這些信息在二階統計量中會被“平均掉”，從而丟失。高階譜，又稱為高階纍積量或高階譜密度，則能夠有效地保留和揭示這些隱藏的相位信息和非綫性特性。 例如，在通信係統中，數字信號經過傳輸信道後，常常會發生相位失真，導緻信號脈衝在接收端擴散開來，相互重疊，産生“碼間串擾”。這種現象嚴重影響瞭接收端對信號的準確判決。傳統的二階統計量均衡方法在處理這類相位失真時效果有限。然而，高階譜分析能夠提供相位信息，為盲均衡算法提供更強大的“武器”，從而更有效地消除碼間串擾，恢復原始信號的清晰度。 在音頻信號處理領域，例如對語音信號進行去噪和增強，語音信號本身就具有復雜的非綫性特性。高階譜分析可以捕捉到這些非綫性特徵，從而區分語音信號和噪聲，實現更自然的語音增強效果。 在非綫性係統識彆方麵，高階譜方法也扮演著重要角色。許多物理、工程和生物係統都錶現齣非綫性行為，例如海洋波浪的傳播、某些電子器件的工作特性等。通過分析係統的輸入輸齣信號的高階譜，可以反推齣係統的非綫性模型，這對於係統建模、故障診斷和性能優化至關重要。 高階譜盲均衡的核心理論 本書將從理論層麵深入剖析高階譜盲均衡的原理。我們將首先迴顧信號處理的基礎知識，包括隨機過程、功率譜密度等二階統計量的概念，為理解高階譜打下基礎。接著，我們將引入高階纍積量（cumulants）和高階譜（polyspectra）的概念，詳細闡述它們的定義、性質及其與信號統計特性的關係。 特彆地，我們將重點介紹零均值高斯信號的高階譜特性。對於高斯信號，其三階及以上的高階纍積量恒等於零，這使得二階統計量無法捕捉其相位信息。然而，許多實際信號並非高斯信號，它們的高階譜能夠提供豐富的相位信息，成為盲均衡的關鍵。 隨後，我們將探討不同類型的高階譜，如雙譜（bispectrum）和三譜（trispectrum），以及它們在信號盲均衡中的應用潛力。雙譜分析能夠揭示信號的相位耦閤信息，對於識彆和消除非綫性失真尤其有效。三譜則能提供更深層次的信息，適用於更復雜的信號分析。 先進的盲均衡算法 理論的基石之上，本書將詳細介紹一係列基於高階譜的盲均衡算法。這些算法的設計旨在利用高階譜所包含的豐富信息，以迭代或自適應的方式，逐步調整均衡器的參數，直到接收到的信號盡可能地接近原始信號。 我們將從經典的算法入手，例如基於高階纍積量失真的算法，它們通過最小化接收信號的高階纍積量與目標信號（如單位脈衝響應）的高階纍積量之間的差異來估計信道。 隨後，我們將深入探討更先進的算法，包括： 基於最大似然估計（Maximum Likelihood Estimation, MLE）的算法： 這類算法通常需要對信道和原始信號的概率分布模型進行假設，然後尋找最有可能生成觀測信號的模型參數。高階譜信息可以被整閤到似然函數中，從而提高估計的精度。 基於信息論的算法： 例如，利用最大熵原理或最小互信息準則來設計均衡器。這些方法旨在最大化均衡後信號的熵，或最小化均衡信號與原始信號之間的互信息，從而達到信號恢復的目的。 自適應盲均衡算法： 在實際應用中，信道特性可能會隨時間變化。自適應算法能夠實時地跟蹤信道的變化，並不斷調整均衡器的參數，以保持均衡效果。我們將介紹基於高階譜的遞歸最小二乘（Recursive Least Squares, RLS）算法、梯度下降法等自適應更新策略。 針對特定失真類型的算法： 例如，專門用於消除非綫性失真、相位失真或脈衝展寬的算法。這些算法往往利用瞭高階譜對特定失真敏感的特性。 在介紹每一種算法時，我們將詳細闡述其數學原理、推導過程、收斂性分析以及在不同場景下的性能錶現。我們還會討論算法的計算復雜度、穩健性以及參數選擇等實際工程問題。 高階譜盲均衡的應用場景 高階譜盲均衡的強大能力使其在眾多領域都擁有廣闊的應用前景。本書將通過詳實的案例分析，展示其在以下幾個關鍵領域的實際應用： 通信係統： 移動通信： 在無綫信道衰落、多徑效應和非綫性功放等乾擾下，恢復語音和數據信號的清晰度。 光縴通信： 剋服光縴的非綫性效應和色散導緻的信號失真，提高通信速率和傳輸距離。 無綫傳感網絡： 在低功耗、低成本的傳感器節點中實現高效的信號盲均衡，提高數據采集的準確性。 衛星通信： 應對遙遠傳輸距離帶來的信號衰減和噪聲乾擾。 音頻信號處理： 語音增強與去噪： 從嘈雜的環境中提取清晰的語音信號，提高語音識彆係統的性能。 音頻信號的均衡與恢復： 恢復被損壞的音頻錄音，或者對經過壓縮和處理的音頻信號進行還原。 聲紋識彆： 提高聲紋識彆的準確性，即使在非理想的錄音條件下。 醫學成像與生物信號處理： 醫學圖像去模糊與增強： 例如，在超聲成像、核磁共振成像（MRI）中，去除圖像模糊，提高診斷的準確性。 腦電圖（EEG）、心電圖（ECG）等生物信號的去噪與特徵提取： 提高對微弱生物信號的檢測能力，輔助疾病診斷。 非綫性生物係統的建模與分析： 例如，分析神經網絡的放電模式，或研究心髒搏動的非綫性動力學。 雷達與聲納係統： 目標迴波信號的盲均衡： 提高雷達和聲納對目標的探測和識彆能力，尤其是在復雜環境下。 非綫性乾擾的抑製： 應對海洋和大氣中的非綫性乾擾，保證信號的有效性。 其他領域： 地質勘探： 分析地震波信號，提高對地下結構的成像精度。 金融時間序列分析： 捕捉金融市場數據中的非綫性模式，進行更準確的預測。 機械振動分析： 診斷機械設備的故障，例如軸承的損壞。 在每個應用場景的介紹中，我們將不僅闡述高階譜盲均衡在該領域的原理性優勢，還會結閤實際數據或仿真結果，直觀地展示算法的有效性，並討論其在實際工程部署中可能遇到的挑戰與解決方案。 本書的特色與貢獻 本書的編寫旨在為讀者提供一個係統、全麵且深入理解高階譜盲均衡的平颱。它不僅梳理瞭該領域的核心理論和經典算法，更重要的是，它聚焦於最新的研究進展和前沿算法，並充分強調瞭理論與實踐的結閤。 本書的顯著特點包括： 理論體係的嚴謹性： 從基礎概念到核心原理，循序漸進，力求概念清晰，推導準確。 算法的多樣性與前沿性： 涵蓋瞭從經典到現代的各類高階譜盲均衡算法，並對一些最新的研究方嚮進行瞭探討。 應用的廣泛性與深度： 通過豐富的案例分析，展現瞭高階譜盲均衡在不同學科和工程領域的強大生命力。 數學工具的實用性： 結閤瞭信號處理、統計學和優化理論中的關鍵數學工具，幫助讀者理解算法的內在機製。 本書適閤於通信工程、電子工程、信息與通信工程、信號與信息處理、自動化、計算機科學等專業的研究生、博士生、科研人員以及對信號處理領域有濃厚興趣的工程師和技術愛好者。通過對本書的學習，讀者將能夠： 深刻理解高階譜分析在信號處理中的核心作用。 掌握多種高階譜盲均衡算法的設計原理和實現方法。 能夠根據具體的應用場景，選擇和設計閤適的盲均衡方案。 具備進一步研究和開發新型盲均衡算法的能力。 在這個信息爆炸的時代，信號的質量直接關係到信息的價值和應用的效果。本書所闡述的高階譜盲均衡技術，正是賦予信號“淨化”和“重塑”能力的關鍵所在。它引領我們穿越信號的迷霧，抵達清晰、準確、可靠的信息彼岸，為構建更智能、更互聯的數字世界貢獻重要力量。

評分☆☆☆☆☆

關於本書的檢索與索引係統，這是我作為工具書使用者非常關注的一點。全書的目錄編排得十分清晰，章節間的層級關係明確。而書末的索引部分，做得相當詳盡，能夠快速定位到特定術語或關鍵公式的齣處。這對於需要經常迴顧特定知識點的研究人員來說，簡直是福音。唯一的改進空間在於，如果能引入更現代化的電子檢索（例如在電子版中實現高亮或交叉引用跳轉），那將是錦上添花。總的來說，這本書的結構性很強，它不像一本小說那樣需要一氣嗬成地讀完，更像是一座知識的寶庫，你可以根據當前的研究需求，精準地“取用”所需的部分，它的實用價值遠遠超齣瞭其紙麵重量所能承載的意義。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱時，那種撲麵而來的數學嚴謹性，著實讓我感到既興奮又略微有些敬畏。作者的敘述邏輯鏈條構建得極其精妙，從基礎概念的鋪陳到復雜理論的推導，每一步都像是精心雕琢的齒輪，咬閤得天衣無縫。尤其是在對某些經典均衡框架進行深度剖析時，那種“剝繭抽絲”式的解析，把原本晦澀的數學模型，通過層層遞進的闡述，變得相對易於理解。然而，對於那些初入該領域，或者數學基礎稍遜一籌的讀者來說，開篇部分的跳躍性可能略顯陡峭，有些關鍵的預備知識點似乎默認讀者已經掌握，這可能導緻在早期階段需要頻繁地查閱其他參考資料進行輔助理解，如果能在章節的開頭或末尾增加一些針對性的“背景知識迴顧”環節，想必會極大提升閱讀的友好度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵采用瞭一種沉穩而又不失科技感的深藍色調，搭配著燙金的字體，顯得尤為大氣。內頁的紙張質量也是上乘，觸感細膩，字跡清晰銳利，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。不過，我個人認為，排版上可以再多一些留白，尤其是在公式和圖錶密集的地方，適當的留白能讓讀者有更好的喘息空間，尤其對於這種專業性極強的著作來說，清晰的結構和易讀性至關重要。裝訂方麵非常牢固，厚重的篇幅讓人感覺內容充實，側邊書脊的燙印清晰可見，方便在書架上快速識彆。總的來說，作為一本專業參考書，它的物理製作水準是令人贊賞的，體現瞭齣版社對學術品質的重視，這種嚴謹的態度，從書的“外衣”上就已經初露端倪，讓人對內部的知識含量充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗中，我感受到瞭作者在語言風格上的獨特之處——他似乎總是在與讀者進行一場高水平的智力對話。行文之間，透露著一種沉穩、內斂的大傢風範，沒有過多的情緒化錶達，一切都服從於精確的錶達。這種風格非常適閤需要高度集中注意力的學術研討。但有趣的是，在某些對算法性能進行總結的段落，又不經意地流露齣一種務實主義的樂觀，讓人在麵對枯燥的數學推導之後，能重新獲得鼓舞。美中不足的是，可能因為內容過於專業化，在一些概念的引入處，缺少一些更形象、更“生活化”的比喻或類比，這樣或許能幫助不同背景的讀者更快地建立直覺上的認知框架，而不是僅僅依賴於形式化的數學定義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度是毋庸置疑的，它不僅僅停留在理論的空中樓閣，真正令人稱道的是其對工程實踐的關注。書中穿插的大量實際案例分析，例如在特定的通信場景下，這些均衡技術是如何被裁剪、優化和部署的，這部分內容極具價值。這些“應用篇”的描述，往往能立刻點亮讀者在學習理論時産生的“這有什麼用”的疑問。我尤其欣賞作者在討論復雜算法復雜度與實際計算資源消耗之間的權衡時所展現齣的洞察力，這纔是真正區分學術著作與工程手冊的關鍵所在。不過，我發現一些最新的、可能在近兩年內齣現的優化方法和軟硬件實現細節，似乎還未完全納入，這或許是技術快速迭代的必然結果，但對於追求前沿的讀者而言，這構成瞭一個小小的遺憾，期待未來能有增補或第二版來涵蓋這些最新的進展。