定 價:49.8 元
叢書名:“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材
- 作者:趙光宙主編
- 出版時間:2016/7/1
- ISBN:9787111534150
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN911.6
- 頁碼:416
- 紙張:膠版紙
- 版次:3
- 開本:16K
本教材以系統(tǒng)介紹信號分析、處理的基本概念、原理、技術(shù)、方法為主線,與《自動控制理論》有明確的分工和很好的銜接,使二者相輔相成,共同構(gòu)成關(guān)于信號與系統(tǒng)的完整的工程科學(xué)基礎(chǔ)。本教材還兼顧電氣工程與自動化類專業(yè)的特點,介紹有關(guān)的信號領(lǐng)域知識以及隨機信號分析與處理的基礎(chǔ)知識和有關(guān)新技術(shù)。全書分為六章,內(nèi)容包括:緒論、連續(xù)信號分析(時域、頻域、復(fù)頻域)、離散信號分析(時域、頻域、復(fù)頻域)、信號處理基礎(chǔ)、模擬和數(shù)字濾波器、隨機信號分析與處理基礎(chǔ)。附錄還介紹了基于MATLAB的信號分析與處理基礎(chǔ)。
被列入“普通高等教育‘十五’國家級規(guī)劃教材”的本書第2版從2006年出版至今,已經(jīng)過11次印刷,發(fā)行45000余冊,被許多學(xué)校相關(guān)專業(yè)采用,受到廣大師生和科研工作者的歡迎。本書又被列入“‘十二五’普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材”出版計劃,為適應(yīng)高等工程教育的新發(fā)展,這次修訂工作按照“十二五”國家級規(guī)劃教材出版計劃進行。
2012年教育部頒布的新本科專業(yè)目錄中,將原電氣信息類專業(yè)拆分成電氣類、自動化類、電子信息類等專業(yè),進一步細化了強、弱電類專業(yè)之間的關(guān)系。作為這幾類專業(yè)都需要學(xué)習(xí)和掌握的信號類課程,也需要細化這兩類專業(yè)對信號知識的不同需求,這正是2000年開始編寫本書時的初衷,誠如本書第1版前言所述,本書是適應(yīng)電氣工程與自動化類專業(yè)(或電氣工程及其自動化專業(yè)和自動化專業(yè))及其他非電子信息類相關(guān)專業(yè)的需要而編寫的,有別于電子信息類專業(yè)所用的《信號與系統(tǒng)》和《數(shù)字信號處理》等教材。
這次教材的修訂工作除了仔細訂正了第2版中的一些錯漏外,在廣泛聽取反饋意見的基礎(chǔ)上,主要做了以下修訂和調(diào)整:
1 仍然從電氣類、自動化類及其他非電子信息類專業(yè)對信號知識的需求出發(fā),基本保持了原書的框架,即緊緊抓住信號這條主線,重點介紹信號分析、處理的基本原理和方法,弱化系統(tǒng)分析、設(shè)計的內(nèi)容,以避免與其他課程的內(nèi)容重疊。
2 第二章離散信號的分析在原理、方法等方面都較重要,本次修訂又重新做了較多調(diào)整。
3 對第五章隨機信號分析與處理基礎(chǔ)的內(nèi)容做了適當(dāng)調(diào)整,在第四節(jié)中突出了非平穩(wěn)隨機信號的分析與處理方法。
4 鑒于MATLAB信號處理工具箱及Simulink仿真軟件包已經(jīng)成為信號分析處理的重要工具,在附錄中簡要介紹了該工具箱,使初次接觸MATLAB的讀者能快速了解和掌握MATLAB的使用方法。本書在每章都引入了適合該章內(nèi)容的MATLAB工具,用于一些例題的分析解答,每章還都提供了上機練習(xí)題,可以通過上機練習(xí)快速加深對各章內(nèi)容的理解,提高使用計算機進行信號分析處理的能力。
5 每章后面還給出了本章要點,便于讀者對本章基本內(nèi)容和重點內(nèi)容的把握,也有利于讀者對信號分析處理內(nèi)容的梳理。
在本書修訂過程中,浙江大學(xué)齊冬蓮教授參與了方案討論,提出了許多寶貴的意見;浙江理工大學(xué)熊衛(wèi)華副教授提供了非平穩(wěn)隨機信號分析的一些材料;浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院裘君副教授參與編寫了附錄及各章有關(guān)MATLAB的內(nèi)容,并在圖表繪制等方面付出了辛勤勞動。作者在此深表感謝。本書修訂過程中參閱了國內(nèi)外許多學(xué)者的有關(guān)教材和著作,作者在此一并表示感謝。
經(jīng)過本次修訂,本書一定還會存在不少新的錯漏和內(nèi)容不妥之處,希望大家繼續(xù)給以批評指正。
作者
序
前言
緒論1
一、信號的概念1
二、信號的分類1
三、信號分析與處理概述4
四、信號處理系統(tǒng)4
五、自動化類專業(yè)開設(shè)信號類課程的特點5
習(xí)題7
第一章連續(xù)信號的分析8
第一節(jié)連續(xù)信號的時域描述和分析8
一、連續(xù)信號的時域描述8
二、連續(xù)信號的時域運算12
三、連續(xù)信號的時域分解20
第二節(jié)連續(xù)信號的頻域分析23
一、周期信號的頻譜分析24
二、非周期信號的頻譜分析33
三、傅里葉變換的性質(zhì)44
第三節(jié)連續(xù)信號的復(fù)頻域分析59
一、信號的拉普拉斯變換59
二、信號的復(fù)頻域分析67
第四節(jié)信號的相關(guān)分析72
一、相關(guān)系數(shù)72
二、相關(guān)函數(shù)74
三、相關(guān)定理77
第五節(jié)應(yīng)用MATLAB的連續(xù)信號分析80
一、連續(xù)時間信號描述80
二、MATLAB卷積運算84
三、MATLAB的傅里葉變換86
四、MATLAB的拉普拉斯變換94
五、MATLAB求相關(guān)函數(shù)97
本章要點98
習(xí)題99
上機練習(xí)題107
第二章離散信號的分析109
第一節(jié)離散信號的時域描述和分析109
一、信號的采樣和恢復(fù)109
二、時域采樣定理110
三、頻域采樣定理113
信號分析與處理第3版目錄四、離散信號的描述115
五、離散信號的時域運算119
第二節(jié)離散信號的頻域分析125
一、周期信號的頻域分析125
二、非周期信號的頻域分析133
三、離散傅里葉變換(DFT)140
第三節(jié)快速傅里葉變換(FFT)148
一、快速傅里葉變換的基本思路148
二、基2FFT算法150
三、FFT的應(yīng)用154
第四節(jié)離散信號的z域分析159
一、離散信號的Z變換159
二、Z變換與其他變換之間的關(guān)系172
第五節(jié)應(yīng)用MATLAB的離散信號分析175
一、利用MATLAB進行離散信號描述175
二、離散卷積的計算179
三、離散信號的頻域分析180
四、快速傅里葉變換181
五、離散信號Z變換184
本章要點185
習(xí)題186
上機練習(xí)題188
第三章信號處理基礎(chǔ)190
第一節(jié)系統(tǒng)及其性質(zhì)190
一、系統(tǒng)的描述190
二、系統(tǒng)的性質(zhì)191
第二節(jié)信號的線性系統(tǒng)處理195
一、時域法分析195
二、頻域法分析203
三、復(fù)頻域分析210
第三節(jié)解卷積(逆濾波與系統(tǒng)辨識)217
一、系統(tǒng)辨識問題218
二、逆濾波問題222
三、同態(tài)系統(tǒng)解卷積225
第四節(jié)數(shù)字信號處理技術(shù)227
一、數(shù)字信號處理的特點228
二、數(shù)字信號處理的實現(xiàn)228
三、有限字長對實現(xiàn)數(shù)字信號處理的影響230
第五節(jié)應(yīng)用MATLAB的信號處理237
一、利用MATLAB的時域分析237
二、利用MATLAB的頻域分析242
三、利用MATLAB的復(fù)頻域分析246
四、利用MATLAB的系統(tǒng)辨識253
本章要點255
習(xí)題256
上機練習(xí)題259
第四章濾波器261
第一節(jié)濾波器概述261
一、濾波及濾波器的基本原理261
二、濾波器的分類262
三、濾波器的技術(shù)要求263
第二節(jié)模擬濾波器265
一、概述265
二、巴特沃思(Butterwoth)低通濾波器266
三、切比雪夫(Chebyshev)低通濾波器270
四、模擬濾波器的頻率變換276
五、RC有源濾波器280
第三節(jié)數(shù)字濾波器282
一、概述282
二、無限沖激響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器283
三、有限沖激響應(yīng)(FIR)數(shù)字濾波器293
第四節(jié)應(yīng)用MATLAB的濾波器設(shè)計299
一、模擬濾波器設(shè)計299
二、數(shù)字濾波器設(shè)計308
本章要點317
習(xí)題318
上機練習(xí)題320
第五章隨機信號分析與處理基礎(chǔ)321
第一節(jié)隨機信號的描述與分析321
一、隨機信號及其概率結(jié)構(gòu)321
二、隨機信號在時域的數(shù)字特征323
三、隨機信號的頻域描述與分析330
第二節(jié)隨機信號通過線性系統(tǒng)的分析336
一、平穩(wěn)隨機信號通過連續(xù)系統(tǒng)336
二、平穩(wěn)隨機信號通過離散系統(tǒng)339
三、過渡過程分析342
第三節(jié)最優(yōu)線性濾波345
一、維納濾波345
二、卡爾曼濾波349
三、自適應(yīng)濾波357
第四節(jié)非平穩(wěn)隨機信號的分析366
一、時頻域分析366
二、小波變換分析369
三、希爾伯特黃變換分析376
第五節(jié)應(yīng)用MATLAB的隨機信號分析、處理379
一、隨機信號的描述379
二、隨機信號的頻譜分析380
三、隨機信號通過線性系統(tǒng)分析382
四、利用MATLAB的卡爾曼濾波387
五、利用MATLAB的小波分析390
六、利用MATLAB進行維格納變換391
七、利用MATLAB進行希爾伯特黃變換393
本章要點396
習(xí)題397
上機練習(xí)題399
附錄MATLAB信號分析處理工具箱簡介401
參考文獻416