定 價(jià):69 元
叢書名:國(guó)外電子與電氣工程技術(shù)叢書
- 作者:[荷]米歇爾·沃哈根(Michel Verhaegen) 文森特·沃達(dá)特(Vincent Verdu
- 出版時(shí)間:2018/9/1
- ISBN:9787111606475
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN713-05
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
濾波和系統(tǒng)識(shí)別在通信、信號(hào)處理、控制以及其他工程領(lǐng)域中都有很重要的應(yīng)用,用于對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)建模。本書討論了如何在這些技術(shù)中設(shè)計(jì)可靠的數(shù)值方法來(lái)重構(gòu)系統(tǒng)的未知信息,尤其討論了在線性狀態(tài)-空間模型中,利用小二乘方法提升估計(jì)重構(gòu)信息的復(fù)雜度。
本書主要闡述了線性代數(shù)和最小二乘問(wèn)題在濾波和系統(tǒng)辨識(shí)領(lǐng)域的作用,適用于工程領(lǐng)域的研究生一年級(jí)的學(xué)生。從荷蘭代爾夫特理工大學(xué)和特溫特大學(xué)獲得的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,重讀本科時(shí)期的線性代數(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和系統(tǒng)論等課程的相關(guān)資料,即可讓學(xué)習(xí)本書成為進(jìn)入研究生課程的理想開(kāi)端。更為重要的是,線性代數(shù)中的幾何概念和最小二乘的重要作用可以鼓舞學(xué)生們?nèi)チ私鉃V波和系統(tǒng)辨識(shí)算法是怎樣引出的,進(jìn)而啟蒙他們尋求新的算法。同時(shí),本書也給學(xué)生們提供了一個(gè)了解應(yīng)用數(shù)學(xué)是如何解決實(shí)際工程問(wèn)題的機(jī)會(huì)。
本書內(nèi)容可分為七講
(1) 第一講:線性代數(shù)的介紹與回顧(第1、2章)
(2) 第二講:系統(tǒng)論和概率論回顧(第3、4章)
(3) 第三講:卡爾曼濾波(第5章)
(4) 第四講:頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)(第6章)
(5) 第五講:狀態(tài)空間的參數(shù)估計(jì)(第7、8章)
(6) 第六講:子空間模型辨識(shí)(第9章)
(7) 第七講:從理論到實(shí)際應(yīng)用:系統(tǒng)辨識(shí)環(huán)(第10章)
本書作者認(rèn)為,每講之后,還應(yīng)開(kāi)設(shè)習(xí)題課,課上學(xué)生們?cè)趯?dǎo)師的指導(dǎo)下做一些相關(guān)的練習(xí),這樣傳授知識(shí)的效果能顯著地提高。同時(shí),在習(xí)題課上,每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)就與本課程相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)。在荷蘭代爾夫特理工大學(xué),本課程的教授方式是一個(gè)真實(shí)的案例研究,即應(yīng)用本書涵蓋的內(nèi)容,通過(guò)測(cè)量輸入和輸出數(shù)據(jù)來(lái)確認(rèn)一個(gè)數(shù)學(xué)模型。
本書作者已經(jīng)在荷蘭代爾夫特理工大學(xué)和特溫特大學(xué)使用了這本書給碩士生講課。來(lái)聽(tīng)課的學(xué)生來(lái)自各個(gè)系,包括:電子、機(jī)械、航天工程和應(yīng)用物理。如今,作為濾波和辨識(shí)的基礎(chǔ)課,本書已經(jīng)成為代爾夫特大學(xué)系統(tǒng)與控制中心在系統(tǒng)與控制方面碩士課程體系的重要組成部分(http://www.dcsc.tudelft.nl)。本書的一部分也用于代爾夫特系統(tǒng)與控制研究所(DISC)的研究生教育項(xiàng)目。另外,Bernard Hanzon在奧地利維也納技術(shù)大學(xué)擔(dān)任訪問(wèn)學(xué)者時(shí)用了本書的一部分,Jonas Sjberg在瑞典查爾姆斯特理工大學(xué)時(shí)也把本書的一部分內(nèi)容用于本科教學(xué)。
作者寫這本書的緣由是希望他們的學(xué)生能像他們自己一樣對(duì)濾波和系統(tǒng)辨識(shí)領(lǐng)域充滿熱情。盡管在書稿創(chuàng)作過(guò)程中這些學(xué)生起到了促進(jìn)和核心作用,但業(yè)界同事通過(guò)緊密合作才實(shí)現(xiàn)了本書的最終版式和質(zhì)量。為此,作者們對(duì)以下人士的建設(shè)性意見(jiàn)表示感謝,他們是:Dietmar Bauer (Technische Universtt Wien, Austria), Bernard Hanzon (University College Cork, Ireland), Gjerrit Meinsma (University of Twente, the Netherlands), Petko Petkov (Technical University of Sofia, Bulgaria), Philip Regalia (Institut National des Télécommunications , France), Ali Sayed (University of California, Los Angeles, USA), Johan Schoukens (Free University of Brussels, Belgium), Jonas Sjberg (Chalmers University of Technology, Sweden), and Rufus Fraanje (TU Delft).
特別感謝Niek Bergboer (荷蘭馬斯特里赫特大學(xué))在開(kāi)發(fā)Matlab軟件和使用指南中做出的巨大貢獻(xiàn),非常有助于對(duì)本書辨識(shí)方法的描述。最后感謝博士生Paolo Massioni和 Justin Rice在校對(duì)和本書習(xí)題答案方面做出的努力。
關(guān)于本書教輔資源,只有使用本書作為教材的教師才可以申請(qǐng),需要的教師可向劍橋大學(xué)出版社北京代表處申請(qǐng),電子郵件solutions@cambridge.org。
出版者的話
譯者序
前言
符號(hào)和表示
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第1章 概論1
第2章 線性代數(shù)4
2.1 簡(jiǎn)介4
2.2 向量4
2.3 矩陣6
2.4 方陣10
2.5 矩陣分解13
2.6 線性最小二乘問(wèn)題15
2.7 加權(quán)線性最小二乘問(wèn)題19
2.8 總結(jié)19
習(xí)題20
第3章 離散時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)22
3.1 引言22
3.2 信號(hào)22
3.3 信號(hào)變換24
3.4 線性系統(tǒng)29
3.5 系統(tǒng)之間的相互作用41
3.6 總結(jié)43
習(xí)題43
第4章 隨機(jī)變量和信號(hào)45
4.1 引言45
4.2 隨機(jī)變量描述45
4.3 隨機(jī)信號(hào)51
4.4 功率譜54
4.5 最小二乘估計(jì)特性56
4.6 總結(jié)62
習(xí)題62
第5章 卡爾曼濾波64
5.1 引言64
5.2 漸近觀測(cè)器65
5.3 卡爾曼濾波器問(wèn)題67
5.4 卡爾曼濾波器和隨機(jī)最小二乘68
5.5 卡爾曼濾波和加權(quán)最小二乘71
5.6 固定間隔平滑80
5.7 線性時(shí)不變系統(tǒng)的卡爾曼濾波器82
5.8 估計(jì)未知輸入的卡爾曼濾波器84
5.9 總結(jié)87
習(xí)題87
第6章 譜估計(jì)與頻率響應(yīng)函數(shù)90
6.1 引言90
6.2 離散傅里葉變換90
6.3 譜泄露93
6.4 快速傅里葉變換算法95
6.5 信號(hào)頻譜的估計(jì)96
6.6 頻響函數(shù)的估計(jì)及頻譜擾動(dòng)98
6.7 總結(jié)102
習(xí)題103
第7章 輸出誤差的參數(shù)模型估計(jì)104
7.1 引言104
7.2 估計(jì)線性時(shí)不變狀態(tài)空間模型參數(shù)的問(wèn)題105
7.3 MIMO線性時(shí)不變狀態(tài)空間模型的參數(shù)化107
7.4 輸出誤差代價(jià)函數(shù)114
7.5 數(shù)值參數(shù)估計(jì)116
7.6 估計(jì)精度分析122
7.7 色噪聲測(cè)量處理123
7.8 總結(jié)125
習(xí)題125
第8章 預(yù)測(cè)誤差參數(shù)模型估計(jì)127
8.1 引言127
8.2 用于估計(jì)狀態(tài)空間模型的預(yù)測(cè)誤差方法128
8.3 SISO系統(tǒng)的特定模型參數(shù)132
8.4 SISO系統(tǒng)模型誤差定量分析138
8.5 閉環(huán)系統(tǒng)估計(jì)問(wèn)題142
8.6 總結(jié)144
習(xí)題144
第9章 子空間模型識(shí)別146
9.1 概述146
9.2 確定系統(tǒng)的子空間模型識(shí)別146
9.3 白測(cè)量噪聲下的子空間模型識(shí)別153
9.4 利用測(cè)量變量156
9.5 有色測(cè)量噪聲的子空間識(shí)別法157
9.6 存在過(guò)程和測(cè)量噪聲情況下的子空間識(shí)別方法160
9.7 閉環(huán)數(shù)據(jù)的子空間識(shí)別方法168
9.8 總結(jié)170
習(xí)題170
第10章 系統(tǒng)識(shí)別循環(huán)172
10.1 引言172
10.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)173
10.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理183
10.4 模型結(jié)構(gòu)的選擇185
10.5 模型驗(yàn)證191
10.6 總結(jié)193
習(xí)題194
參考文獻(xiàn)196