信号处理中的数学变换和估计方法

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出版者:清华大学出版社
作者:徐伯勋
出品人:
页数:305
译者:
出版时间:2004-7
价格:35.0
装帧:平装
isbn号码:9787302082507
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
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  • 清华大学出版社
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具体描述

信号处理中的数学变换和估计方法,ISBN:9787302082507,作者:徐伯勋,白旭滨,傅孝毅 编著

《信号处理中的数学变换与估计方法》是一本深入探讨信号处理核心理论与实践的专业著作。本书旨在为读者提供一套系统化的知识框架,帮助他们理解和掌握信号处理领域中至关重要的数学工具和估计技术。 核心内容涵盖: 傅里叶变换及其变体: 本书将详细阐述傅里叶级数、傅里叶变换、离散时间傅里叶变换(DTFT)、离散傅里叶变换(DFT)以及快速傅里叶变换(FFT)等关键概念。我们将深入研究这些变换在频域分析中的应用,如何揭示信号的频率成分,以及它们在滤波、调制解调等信号处理任务中的作用。此外,还会探讨短时傅里叶变换(STFT)和连续小波变换(CWT)等时频分析方法,分析信号的时变特性。 拉普拉斯变换与Z变换: 拉普拉斯变换作为分析连续时间系统(CT系统)的重要工具,其性质、收敛域以及在求解微分方程中的应用将得到详尽的介绍。对于离散时间系统(DT系统),Z变换同样是不可或缺的分析工具。本书将深入探讨Z变换的定义、性质、逆变换,以及它在系统稳定性分析、滤波器设计和离散系统建模中的重要地位。 线性代数在信号处理中的应用: 矩阵运算、特征值分解、奇异值分解(SVD)等线性代数工具是许多高级信号处理算法的基础。本书将展示如何利用这些工具来解决信号去噪、降维、主成分分析(PCA)以及独立成分分析(ICA)等问题。 概率论与随机过程: 信号处理往往涉及带有噪声的信号,理解概率论和随机过程的理论对于信号的建模、估计和分析至关重要。本书将介绍概率密度函数、统计量、马尔可夫链、平稳随机过程等基本概念,并将其应用于分析随机信号的统计特性。 参数估计方法: 在信号处理中,我们常常需要估计信号的未知参数。本书将重点介绍几种主要的估计方法: 最大似然估计(MLE): 阐述MLE的原理,如何选择合适的模型和似然函数,以及其在参数估计中的最优性。 最小均方误差估计(MMSE): 介绍MMSE的概念,如何构建均方误差准则,以及在噪声环境下进行最优估计的理论基础。 贝叶斯估计: 探讨如何结合先验知识和观测数据进行参数估计,介绍贝叶斯定理、后验概率以及不同贝叶斯估计方法(如最大后验估计MAP)。 卡尔曼滤波: 作为一种重要的序列估计方法,卡尔曼滤波将被详细介绍,包括其递推算法、线性卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波(EKF)及其在状态估计、目标跟踪和导航系统中的广泛应用。 谱估计方法: 了解信号的功率谱密度是理解信号特性的关键。本书将介绍多种谱估计方法: 经典谱估计: 如周期图法(Periodogram)和改良周期图法,分析其优缺点。 现代谱估计: 如AR模型、MA模型、ARMA模型的谱估计方法,以及其在提高谱估计分辨率和准确性方面的优势。 信号去噪与增强: 本书将结合上述数学工具和估计方法,探讨各种信号去噪技术,包括基于阈值的方法、维纳滤波、小波去噪等,以及如何通过信号增强技术提升信号的质量和可懂度。 本书特色: 理论与实践结合: 强调数学理论在实际信号处理问题中的应用,通过丰富的实例和推导,帮助读者建立直观的理解。 循序渐进的讲解: 从基础的数学概念出发,逐步深入到高级的估计理论,适合不同背景的读者。 严谨的数学推导: 提供清晰、完整的数学推导过程,确保读者对理论有深入的认识。 广泛的适用性: 所涵盖的知识和方法不仅适用于传统的信号处理领域,也对机器学习、模式识别、通信工程、控制理论等多个相关学科具有重要的参考价值。 通过学习本书,读者将能够熟练运用各种数学变换和估计方法,有效分析、处理和理解各类信号,为解决复杂的工程问题奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书《信号处理中的数学变换和估计方法》简直是一本宝藏!对于我这样一个长期在理论海洋中遨游,但又渴望将理论付诸实践的研究者来说,它提供了一个绝佳的桥梁。我一直对各种数学变换在信号分析中的应用有着浓厚的兴趣,尤其是那些能够揭示信号内在结构和特性的变换。这本书在这方面做得尤为出色。从傅里叶变换的经典应用,到更高级的如小波变换在多分辨率分析上的独特优势,我都觉得作者的处理方式非常到位。他不仅仅是讲解了变换的定义和性质,更重要的是,他深入探讨了这些变换如何帮助我们理解信号的频率内容、局部特征,甚至是随时间的变化。例如,在讲解快速傅里叶变换(FFT)时,作者并没有止步于其算法效率的提升,而是进一步阐述了它如何极大地加速了信号频谱分析的进程,从而为实时信号处理奠定了基础。而对于估计方法,书中对各种经典估计器,如最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE)的介绍,则让我看到了在不确定性环境下进行最优决策的数学框架。我尤其欣赏作者在介绍这些估计方法时,是如何权衡不同假设下的模型误差和噪声影响,并最终推导出最优估计器的。书中还穿插了一些关于参数估计、状态估计的讨论,这些内容对于构建更复杂的信号处理模型至关重要。我感觉,这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,在循循善诱地引导我,让我能够将抽象的数学概念与具体的信号处理问题相结合,从而更好地进行科学研究和工程设计。

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我一直觉得,信号处理这个领域,最迷人的地方在于它能够用抽象的数学语言来描述和理解我们身边丰富的信号世界。《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书,无疑将这种迷人之处展现得淋漓尽致。从我个人的阅读体验来看,这本书在数学的深度和工程的广度之间取得了令人赞叹的平衡。它没有回避复杂的数学推导,但同时又能用直观易懂的方式来解释这些数学工具的物理意义和应用价值。我尤其喜欢书中对傅里叶变换的讲解,不仅仅是停留在其定义和性质上,更是深入探讨了它在频域分析、系统响应分析等方面的核心作用。而对拉普拉斯变换和Z变换的介绍,则为理解连续时间和离散时间系统的动态行为提供了坚实的理论基础。更令我印象深刻的是,书中对于各种估计方法的阐述。它不仅仅介绍了最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE)等经典方法,还进一步探讨了它们在实际应用中的权衡和选择。我从中学到了如何在噪声干扰下,利用数学模型和统计原理来估计信号的真实状态或参数。书中通过大量的图示和案例,将抽象的数学概念具象化,让我能够更清晰地理解这些方法是如何工作的,以及它们在解决实际问题中所扮演的角色。我感觉,这本书不仅仅是在传授知识,更是在培养一种审慎的科学思维,让我能够更好地理解和应用信号处理的强大力量。

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读完《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书,我感觉自己仿佛置身于一个巨大的数学宝库之中,而这本书,则为我打开了进入其中的大门。我一直对信号处理中那些看似神秘的数学变换感到着迷,比如傅里叶变换如何将信号分解成不同频率的成分,以及小波变换如何同时捕捉时间和频率信息。这本书在这些方面做得非常出色,它不仅仅是给出了数学定义,更深入地探讨了这些变换的几何意义和物理直观性。我特别喜欢书中对快速傅里叶变换(FFT)的讲解,它不仅解释了算法的效率提升,更重要的是,它让我看到了FFT如何在实际工程应用中,极大地加速了信号分析的过程,从而为实时处理成为可能。同样,在估计方法方面,这本书也为我提供了宝贵的洞见。对于最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE)等经典方法,书中都进行了详尽的介绍,并解释了它们在不同场景下的适用性和局限性。我从中学到了,如何在存在噪声和不确定性的情况下,利用数学模型和统计原理,来尽可能准确地估计信号的参数或状态。书中穿插的各种实际案例,更是将这些抽象的理论与实际工程问题紧密联系起来,让我看到了这些数学工具的强大力量。这本书对我来说,不仅仅是知识的获取,更是一种思维方式的重塑,让我能够以更科学、更严谨的态度去面对信号处理领域的挑战。

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这本《信号处理中的数学变换和估计方法》给我的感觉就像是打开了一个通往全新世界的大门,尤其是在我对信号处理领域还处于初学者阶段的时候。我一直对那些听起来高深莫测的概念感到好奇,比如傅里叶变换、拉普拉斯变换,以及它们在实际应用中是如何工作的。这本书恰恰满足了我这种求知欲。它没有像很多教科书那样,上来就抛出大量晦涩的公式和证明,而是循序渐进地引导读者理解这些数学工具的本质。从离散傅里叶变换(DFT)的引入,到快速傅里叶变换(FFT)的优化,再到小波变换在时间和频率域上的精妙分解,我都觉得作者是用一种非常清晰、易懂的方式来阐述的。尤其让我印象深刻的是,书中通过大量的图示和实例,生动地展示了这些变换是如何揭示信号隐藏在表面之下的结构的。我能看到不同频段的成分是如何被分离出来,以及它们如何随时间变化的。这不仅仅是理论的堆砌,更是对我们理解现实世界中各种信号(声音、图像、电磁波等)的一种全新的视角。更不用说,它对估计方法的介绍,比如最大似然估计(MLE)和最小均方误差估计(MMSE),也让我明白在信号不完美或者有噪声的情况下,我们如何能够尽可能准确地“猜测”出真实的信号。我之前总觉得信号处理就是一些算法的堆叠,但这本书让我看到了其背后深刻的数学原理,以及这些原理如何与实际的工程问题紧密相连。它让我从一个被动的接受者,变成了一个主动探索者,开始思考如何运用这些工具去解决我遇到的实际问题。我感觉,这本书不仅仅是在教授知识,更是在培养一种解决问题的思维方式。

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坦白说,刚拿到《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书时,我内心是有些忐忑的。我一直对数学和工程交叉的领域感到敬畏,担心这本书的深度会让我望而却步。然而,真正翻开它之后,我发现我的担忧是多余的。作者在数学严谨性和工程直观性之间找到了一个绝佳的平衡点。他不是简单地罗列公式,而是深入浅出地解释了每一种变换和估计方法背后的数学原理,以及这些原理如何映射到实际的信号处理任务中。我特别喜欢书中对各种变换的几何解释,比如如何将信号看作是不同基函数的线性组合,以及这些基函数如何捕捉信号的不同特性。例如,在介绍拉普拉斯变换时,作者并没有回避其复变量的复杂性,而是通过分析系统稳定性、瞬态响应等实际问题,来揭示拉普拉斯变换在系统分析中的强大作用。同样,对于各种估计方法,书中不仅给出了数学推导,更重要的是解释了它们在噪声环境下如何做出最优决策,以及在不同假设下的优缺点。这让我深刻理解了为什么在实际应用中,我们会选择特定的估计器来处理特定的信号。最让我惊喜的是,书中并没有将理论和实践完全割裂开来,而是通过穿插一些经典案例,展示了这些数学工具是如何被集成到实际的信号处理系统中,解决了诸如通信、雷达、医疗影像等领域的实际问题。读完之后,我感觉自己对信号处理的理解不再停留在表面的算法层面,而是有了更深层次的洞察,能够从数学原理的层面去理解和设计更优的信号处理方案。这对我未来的学习和工作都将产生深远的影响。

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我一直对信号处理这个领域抱有极大的好奇心,尤其是那些能够揭示信号背后隐藏规律的数学工具。《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书,无疑满足了我对这一领域的探索欲。它将复杂的数学概念,通过清晰的逻辑和丰富的实例,呈现在我的面前。我尤其欣赏书中对傅里叶变换的深入讲解,不仅仅是停留在理论层面,更是通过其在频谱分析、系统响应等方面的应用,让我深刻理解了它的重要性。对于拉普拉斯变换和Z变换,作者更是将其与连续时间和离散时间系统的稳定性、瞬态响应等关键概念相结合,让我能够从更宏观的视角去理解系统行为。而在估计方法方面,这本书为我打开了一个全新的视角。我之前总是觉得,信号总是有噪声的,很难精确测量,但这本书让我看到了,即使在有噪声的情况下,我们也能通过各种估计方法,如最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE),来尽可能地还原真实信号。我从中学到了,如何根据不同的假设和模型,来选择最合适的估计器,以达到最佳的估计效果。书中大量的图示和对比分析,使得这些抽象的概念变得生动形象,易于理解。我感觉,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本思想的启迪者,它让我能够用更深邃的数学眼光去审视信号,并掌握更强大的工具去处理它们。

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我一直觉得,信号处理的魅力在于它能够用数学的语言来解读和驾驭纷繁复杂的现实世界。《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书,恰恰完美地展现了这一点。它不是简单地罗列公式,而是深入浅出地讲解了各种数学变换和估计方法的原理及其在信号处理中的应用。我特别欣赏作者在讲解傅里叶变换时,是如何从其基本定义出发,逐步引申到其在信号分析、系统分析等方面的广泛应用。书中对拉普拉斯变换和Z变换的阐述,也让我对连续时间和离散时间系统的动态特性有了更深刻的理解。最令我受益匪浅的是,书中对各种估计方法的介绍。我一直对如何在噪声干扰下准确地还原信号感到困惑,而这本书为我提供了一个清晰的框架。它详细阐述了最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE)等方法的原理,以及它们在参数估计、状态估计等问题中的应用。我从中学到了,如何根据信号的特性和噪声模型,来选择最合适的估计策略,以达到最优的性能。书中大量的图示和对比分析,使得这些复杂的数学概念变得生动形象,易于掌握。我感觉,这本书不仅仅是在教授知识,更是在培养一种严谨的科学思维,让我能够用更深刻的数学视角去理解信号,并运用强大的数学工具去解决实际问题。

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我一直认为,学习信号处理的核心在于理解各种数学工具如何在信号分析和处理中发挥作用。《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书,恰恰精准地抓住了这一点。在阅读这本书的过程中,我感觉自己仿佛拥有了一把万能钥匙,能够解锁信号的各种奥秘。从最基础的傅里叶变换,到更为精妙的小波变换,书中都进行了详尽的阐述。我特别欣赏作者在讲解这些变换时,注重从几何和物理意义上去理解它们,而不是仅仅停留在公式的推导上。例如,作者通过形象的比喻,将信号分解为不同频率的“成分”,让我一下子就明白了傅里叶变换的本质。而对于小波变换,书中对其在时频局部化分析上的优势的阐述,则让我看到了它在处理非平稳信号时的强大能力。更让我感到兴奋的是,书中对各种估计方法的介绍。我一直对如何在有噪声的环境下提取有用信息感到困惑,而这本书为我提供了清晰的思路。无论是最大似然估计(MLE)在参数估计中的应用,还是最小均方误差(MMSE)在信号恢复和预测中的作用,都让我受益匪浅。作者通过大量的例子,展示了这些估计方法如何与数学变换相结合,形成完整的信号处理系统。我感觉,这本书不仅仅是在传授知识,更是在培养一种独立思考和解决问题的能力。它让我明白,在面对复杂的信号处理问题时,我们应该如何选择合适的数学工具,并结合相应的估计方法,从而找到最优的解决方案。

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坦白说,《信号处理中的数学变换和估计方法》这本书,对我而言,更像是一位循循善诱的良师益友,而不是一本冰冷的教科书。我之前对信号处理的理解,大多停留在算法的层面,知道有这么一些工具,但对其背后的数学原理和深刻含义却知之甚少。这本书的出现,彻底改变了我的这种认知。作者在讲解各种数学变换时,并没有简单地给出公式,而是从信号的本质出发,去解释变换的意义。我特别喜欢书中对傅里叶变换的解读,它让我明白,我们看到的信号,其实是由无数个不同频率的正弦波叠加而成的,而傅里叶变换,就是将我们熟悉的时域信号,转化到频率域,让我们能够看到这些“成分”的构成。同样,小波变换的介绍,也让我看到了它在时间和频率局部化分析上的独特优势,这对于分析那些随时间变化的信号至关重要。而在估计方法方面,书中对最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE)的讲解,则让我看到了如何在不确定和有噪声的环境下,做出尽可能最优的判断。我从中学到了,这些估计方法是如何利用数学模型和概率统计的原理,来“猜测”出信号的真实情况。书中穿插的许多实例,更是将这些抽象的理论与实际应用联系起来,让我深切体会到信号处理的强大魅力。我感觉,这本书不仅仅是在教我知识,更是在培养我一种解决问题的能力,一种用数学的语言去理解和改造世界的视野。

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这本书《信号处理中的数学变换和估计方法》,对我来说,更像是一场精彩的数学与工程的融合之旅。它不仅仅是枯燥的公式堆砌,而是用一种非常有条理且富有洞察力的方式,带领我深入理解信号处理的核心。我一直对傅里叶变换及其在信号频谱分析中的作用感到好奇,这本书详细阐述了其原理、性质以及快速傅里叶变换(FFT)的优化,让我对信号的频率构成有了更清晰的认识。此外,书中对拉普拉斯变换和Z变换的讲解,也为我理解连续和离散时间系统的动态行为提供了坚实的数学基础,尤其是在系统稳定性分析方面,让我豁然开朗。更让我感到兴奋的是,书中对估计方法的介绍。我之前总觉得,在真实世界中,信号总是伴随着噪声,难以精确测量,而这本书为我展示了如何利用数学工具来克服这一挑战。对于最大似然估计(MLE)和最小均方误差(MMSE)等方法的讲解,我从中学到了如何在不确定的环境中,利用概率统计的原理来做出最优的估计。书中穿插的许多实际应用案例,更是将这些抽象的数学概念与工程实践紧密联系起来,让我看到了这些理论的实际价值。我感觉,这本书不仅仅是在传授知识,更是在启发我思考,如何运用数学的智慧去解决现实世界中的信号处理问题。

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