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信號分析與處理

出版社:清華大學出版社出版時間:2020-04-16
開本: 16開 頁數(shù): 425頁
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信號分析與處理 版權(quán)信息

信號分析與處理 本書特色

《信號分析與處理》按照確知信號分析、線性系統(tǒng)分析、系統(tǒng)對信號的處理、典型系統(tǒng)設計與實現(xiàn)、信號處理技術(shù)在實際應用的順序進行講解,系統(tǒng)介紹信號分析與處理的基本概念、理論、分析和設計方法。本書條理清楚,深入淺出,理論與實際應用緊密結(jié)合,可作為大專院校尤其是民航院校通信工程、電子信息工程、自動控制工程等專業(yè)的教材,也可作為在民航通信與電子技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域從事信號處理的科技工作者的參考書。

信號分析與處理 內(nèi)容簡介

中國民航大學電子信息工程專業(yè)根據(jù)CDIO大綱和標準制定了新的培養(yǎng)計劃,將“信號與系統(tǒng)”“數(shù)字信號處理”“隨機信號分析”三門信號類課程進行課程間的整合、課程內(nèi)容的更新和調(diào)整,整合為一門新的課程——“信號分析與處理”。該課程對應的教材具有以下特點:(1) 經(jīng)過多年的教學實踐,教學內(nèi)容不斷完善與更新,形成了較為系統(tǒng)的課程體系與教學內(nèi)容。
(2) 內(nèi)容按照信號分析、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)對信號的處理、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方法的順序講解。
(3) 每一部分內(nèi)容均采用連續(xù)與離散對比的方式講解,便于學生理解和比較,并節(jié)省學時。
(4)側(cè)重分析方法和物理概念的講解,并配有多個實際應用案例,特別是在民航通信與電子領(lǐng)域的應用案例。
(5)通過一個“信號采集、分析與處理”的綜合設計項目貫穿全書知識點。
(6) 配套資源豐富,包括教學大綱、教學課件、習題答案等,便于教學和自學。

信號分析與處理 目錄

目錄 **部分確定性信號分析與處理 第1章緒論 1.1信號分析與處理 1.1.1信號的概念 1.1.2信號分析 1.1.3信號處理 1.2信號的描述和分類 1.2.1信號的描述 1.2.2信號的分類 第二部分確定性信號分析基礎(chǔ) 第2章確定性信號的時域分析 2.1典型的連續(xù)時間信號與離散
時間信號 2.1.1典型的連續(xù)時間信號 2.1.2典型的離散時間信號 2.2信號的基本運算 2.2.1連續(xù)信號的基本運算 2.2.2離散時間信號的運算 2.3信號的分解 2.4相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題 第3章信號的頻域分析 3.1引言 3.2連續(xù)周期信號的頻譜分析
——傅里葉級數(shù) 3.2.1連續(xù)周期信號的單邊譜分
析——三角形式的傅里葉
級數(shù) 3.2.2連續(xù)周期信號的雙邊譜分
析——指數(shù)形式的傅里葉
級數(shù) 3.2.3周期信號功率特性的頻域
描述 3.2.4信號波形的對稱性與傅里葉
系數(shù)的關(guān)系 3.2.5實際應用中的傅里葉級數(shù)
有限項逼近 3.3連續(xù)非周期信號的頻譜分析
——傅里葉變換 3.3.1傅里葉正變換和逆變換 3.3.2典型非周期信號的頻譜 3.3.3傅里葉變換的性質(zhì) 3.3.4周期信號的傅里葉變換
(頻譜密度函數(shù)) 3.4抽樣信號的頻譜 3.4.1信號的時域抽樣 3.4.2時域抽樣定理 3.4.3信號的頻域抽樣與頻域
抽樣定理 3.5離散時間信號頻譜分析 3.5.1非周期離散時間信號頻譜
分析——離散時間傅里葉
變換 3.5.2離散時間傅里葉變換的
性質(zhì) 3.5.3典型離散時間序列
——窗函數(shù)及其頻譜 3.6周期離散時間信號的頻譜
分析——離散傅里葉級數(shù) 3.6.1離散傅里葉級數(shù)變換 3.6.2離散傅里葉級數(shù)的
性質(zhì) 3.7離散時間信號頻譜的離散化
和非周期化——離散傅里葉
變換 3.7.1離散傅里葉變換 3.7.2離散傅里葉變換的
性質(zhì) 3.7.3離散傅里葉變換在實際應用
中需注意的問題——混疊、
泄漏與柵欄效應 3.8離散傅里葉變換的快速算法
——快速傅里葉變換 3.8.1引言 3.8.2按時間抽取的快速傅里葉
變換算法DITFFT(庫利
圖基法) 3.8.3按頻率抽取的快速傅里葉變
換算法(桑德圖基法) 3.8.4快速傅里葉變換的應用
實例 3.9無線電頻率劃分及典型信號
的頻率范圍 3.10民航飛機通信、導航、監(jiān)視信號
頻譜及系統(tǒng)工作頻段 3.11相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題 第4章信號的復頻域分析 4.1連續(xù)信號的復頻域分析 4.1.1拉普拉斯變換 4.1.2常用信號的拉普拉斯
變換 4.1.3拉普拉斯變換性質(zhì) 4.1.4拉普拉斯逆變換 4.2離散時間信號的復頻域分析
——z變換 4.2.1z變換的定義及收斂域 4.2.2常用序列的z變換 4.2.3逆z變換 4.2.4z變換的性質(zhì) 4.3相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題
第三部分線性系統(tǒng)分析基礎(chǔ) 第5章線性系統(tǒng)的時域分析 5.1系統(tǒng)的概念、描述及分類 5.1.1系統(tǒng)的概念 5.1.2系統(tǒng)的分類 5.2線性時不變系統(tǒng)的描述 5.2.1連續(xù)時間系統(tǒng)的數(shù)學模型
與結(jié)構(gòu)框圖描述 5.2.2離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型
與結(jié)構(gòu)框圖表示 5.2.3線性時不變系統(tǒng)的
特性 5.3連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析 5.3.1系統(tǒng)響應的經(jīng)典求解
方法 5.3.2線性時不變系統(tǒng)零狀態(tài)
響應的近代解法——
卷積積分 5.3.3利用h(t)分析連續(xù)系統(tǒng)
因果性和穩(wěn)定性
5.4線性時不變離散時間系統(tǒng)的
時域分析 5.4.1差分方程的時域解法 5.4.2LTI離散系統(tǒng)的零輸入
響應和零狀態(tài)響應 5.4.3離散系統(tǒng)的時域特性
——單位樣值響應 5.4.4離散系統(tǒng)零狀態(tài)響應的近
代解法——卷積和 5.4.5用h(n)分析離散系統(tǒng)的
因果性和穩(wěn)定性 5.5相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題 第6章線性系統(tǒng)的頻域分析 6.1系統(tǒng)的頻率響應特性(H(jω)
與H(ejω)) 6.1.1連續(xù)系統(tǒng)的頻率響應及
求解方法 6.1.2離散系統(tǒng)的頻率響應及
求解方法 6.1.3典型系統(tǒng)的頻率特性 6.2系統(tǒng)零狀態(tài)響應的頻域求解
方法 6.2.1連續(xù)系統(tǒng)零狀態(tài)響應的
頻域求解方法 6.2.2離散系統(tǒng)零狀態(tài)響應的
頻域求解方法 6.2.3頻域分析在通信系統(tǒng)中
的應用 6.2.4從抽樣信號恢復連續(xù)時間
信號 6.3相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題 第7章線性系統(tǒng)的復頻域分析 7.1系統(tǒng)的復頻域特性——
系統(tǒng)函數(shù) 7.1.1連續(xù)與離散系統(tǒng)的復頻域
特性——系統(tǒng)函數(shù)
7.1.2系統(tǒng)的零極點與零極圖 7.2系統(tǒng)函數(shù)零極點分布與系統(tǒng)
時域特性的關(guān)系 7.2.1連續(xù)系統(tǒng)的零極點分布與
系統(tǒng)時域特性的關(guān)系 7.2.2離散系統(tǒng)的零極點分布與
系統(tǒng)時域特性關(guān)系 7.3零極點分布與系統(tǒng)頻域特性
關(guān)系 7.3.1連續(xù)系統(tǒng)的零極點分布與
頻率特性關(guān)系 7.3.2離散系統(tǒng)的零極點分布與
頻率特性的關(guān)系 7.4零極點分布與系統(tǒng)穩(wěn)定性的
關(guān)系 7.4.1用零極點分布判斷連續(xù)
系統(tǒng)的穩(wěn)定性 7.4.2離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的
判定 7.5幾種典型系統(tǒng)的零極點
分布 7.5.1連續(xù)全通系統(tǒng)、*小相移
系統(tǒng)和*大相移系統(tǒng) 7.5.2離散*小相移系統(tǒng)、*大
相移系統(tǒng)和全通系統(tǒng) 7.6系統(tǒng)的時域特性、頻域特性與
復頻域特性之間的關(guān)系 7.6.1連續(xù)系統(tǒng)H(t)、H(jω)和
H(s)之間的關(guān)系 7.6.2離散系統(tǒng)h(n)、H(ejω)和
H(z)之間的關(guān)系 7.7系統(tǒng)響應的復頻域求解 7.7.1連續(xù)時間系統(tǒng)響應的復頻
域求解方法 7.7.2離散時間系統(tǒng)響應的復頻
域求解方法 7.8相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題 第8章濾波器的設計 8.1引言 8.2基于幅度平方響應的模擬濾波
器的設計 8.3幾種常用的模擬低通濾
波器 8.3.1巴特沃斯低通濾波器 8.3.2切比雪夫低通濾波器 8.4模擬低通濾波器設計舉例 8.5數(shù)字濾波器設計 8.6無限長沖激響應數(shù)字濾波器
設計 8.6.1脈沖響應不變變換法 8.6.2雙線性變換法 8.6.3由模擬低通IIR濾波器設
計數(shù)字高通、帶通和帶阻
濾波器 8.7有限長沖激響應數(shù)字濾波器
設計 8.7.1具有線性相位的FIR數(shù)字
濾波器 8.7.2FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)
設計法 8.7.3頻率取樣設計法 8.8相關(guān)的MATLAB函數(shù) 習題 上機習題 第9章數(shù)字濾波器實現(xiàn) 9.1IIR數(shù)字濾波器的各種典型 實現(xiàn)結(jié)構(gòu) 9.1.1直接Ⅰ型結(jié)構(gòu) 9.1.2直接Ⅱ型結(jié)構(gòu) 9.1.3級聯(lián)型結(jié)構(gòu) 9.1.4并聯(lián)型結(jié)構(gòu) 9.1.5IIR數(shù)字濾波器各種典型
結(jié)構(gòu)的應用實例 9.2FIR數(shù)字濾波器的各種典型
實現(xiàn)結(jié)構(gòu) 9.2.1直接型結(jié)構(gòu) 9.2.2級聯(lián)型結(jié)構(gòu) 9.2.3線性相位型結(jié)構(gòu) 9.2.4頻率取樣型結(jié)構(gòu) 9.2.5FIR數(shù)字濾波器各種典型
結(jié)構(gòu)的應用實例 習題 第10章數(shù)字信號處理技術(shù)應用 10.1數(shù)字音響效果 10.1.1回聲信號產(chǎn)生器 10.1.2音樂信號均衡器 10.2信號的去噪與增強 10.2.1直流信號提取 10.2.2高頻信號提取 10.2.3周期噪聲信號的濾除 10.2.4周期有用信號的提取 10.3數(shù)字濾波器在雷達信號處理
中的應用 10.3.1FIR數(shù)字濾波器的
應用 10.3.2IIR數(shù)字濾波器的
應用 10.4數(shù)字濾波器在通信信號處理
中的應用 10.5相關(guān)的MATLAB函數(shù) 第11章隨機信號的時頻域分析 11.1隨機過程的基本概念 11.1.1隨機過程的定義 11.1.2隨機過程的分類 11.2隨機過程的統(tǒng)計特性 11.2.1隨機過程的概率分布 11.2.2隨機過程的數(shù)字特征 11.3平穩(wěn)隨機過程 11.3.1嚴平穩(wěn)隨機過程 11.3.2寬平穩(wěn)隨機過程 11.3.3平穩(wěn)隨機過程的相關(guān)系
數(shù)和相關(guān)時間 11.4各態(tài)歷經(jīng)過程 11.5高斯隨機過程 11.5.1高斯過程的概念 11.5.2高斯過程的重要性質(zhì) 11.6隨機過程的頻域分析 11.6.1實隨機過程的功率譜
密度 11.6.2維納辛欽定理 11.6.3功率譜密度的性質(zhì) 第12章隨機信號通過線性系統(tǒng)的
分析
12.1隨機信號通過線性系統(tǒng) 12.1.1沖激響應法 12.1.2物理可實現(xiàn)系統(tǒng)輸出的
統(tǒng)計特性 12.1.3頻域法 12.2白噪聲通過線性系統(tǒng)的
分析 12.2.1白噪聲 12.2.2白噪聲通過線性系統(tǒng) 12.2.3等效噪聲帶寬 12.2.4白噪聲通過理想線性
系統(tǒng) 12.3*佳接收理論 12.3.1匹配濾波理論 12.3.2維納濾波理論
第13章窄帶隨機過程 13.1希爾伯特變換及性質(zhì) 13.1.1希爾伯特變換 13.1.2希爾伯特變換的性質(zhì) 13.2隨機過程的解析形式及
性質(zhì) 13.2.1解析信號 13.2.2復隨機變量 13.2.3復隨機過程 13.2.4隨機過程的解析形式 13.3窄帶隨機過程 13.3.1窄帶隨機過程的
表達式 13.3.2窄帶隨機過程的統(tǒng)計
分析 13.4窄帶高斯過程包絡與相位
的分布 13.4.1窄帶高斯過程的包絡和
相位的一維概率分布 13.4.2窄帶高斯過程包絡和相
位的二維概率分布 13.5窄帶高斯過程包絡平方的概
率分布 附錄習題答案 參考文獻
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信號分析與處理 作者簡介

韓萍:博士,教授,碩士生導師,中國民航大學電子信息工程學院院長。天津市教學名師,通信工程專業(yè)天津市優(yōu)秀教學團隊帶頭人,“數(shù)字信號處理”天津市級精品課負責人。天津市普通高校教學質(zhì)量專家督導委員會成員,天津市電子學會信號處理分會秘書長。
長期從事電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課“信號與系統(tǒng)”、“數(shù)字信號處理”的教學工作,曾獲“天津市教學楷模”,天津市“八.五”立功獎章,全國先進女職工,校“優(yōu)秀教師標兵”等榮譽稱號。獲天津市級教學成果獎1項,獲中國民用航空協(xié)會科學技術(shù)獎一等獎和天津市自然科學獎二等獎各1項。主要研究方向:合成孔徑雷達圖像處理與目標識別。

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