小波分析方法的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:重庆大学出版社

作者:李建平

出品人:

页数:162

译者:

出版时间:1999-10

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787562420040

丛书系列:

图书标签:

• 小波分析
• 信号处理
• 图像处理
• 数据分析
• 时频分析
• 数学方法
• 工程应用
• 数值计算
• 模式识别
• 科学计算

好的，以下是一份关于“电磁场与微波技术”的图书简介，力求内容详实、专业且富有深度，旨在全面介绍该领域的理论基础、关键技术及其工程应用。 --- 图书简介：电磁场与微波技术——理论、设计与前沿应用 本书聚焦于现代信息科学与电子工程的基石——电磁场理论与微波技术的深度融合与实践应用。 面对当前无线通信、雷达探测、射频识别（RFID）以及高速信号完整性等领域对高频电磁波精确控制与分析的迫切需求，本书系统地梳理了从麦克斯韦方程组出发，逐步过渡到实际工程设计中的关键环节。 第一部分：电磁场理论的严谨基础（The Rigorous Foundation of Electromagnetics） 本书的第一部分奠定了坚实的电磁场理论基础，这是理解和设计所有高频系统的先决条件。 1. 静态场与准静态场： 详细阐述了静电场和静磁场的边界条件、泊松/拉普拉斯方程的求解方法，以及在介质和导体边界上的电磁行为。重点剖析了电荷与电流分布对周围场强的影响，并引入了电磁学中的格林函数方法，为后续复杂问题（如天线辐射）的求解提供强大的数学工具。 2. 时变电磁场与麦克斯韦方程组的统一： 本部分深入探讨了时变场产生的感应电动势和位移电流，完整推导了具有源项和无源项的麦克斯韦方程组。强调了坡印廷定理在描述电磁能量流动和功率传输中的核心地位，并对不同介质中的电磁波传播特性（如反射、折射、吸收）进行了精细的分析，特别是涉及电离层、海水等特殊介质时的传播特性。 3. 传输线理论的微波视角： 传统的传输线理论在微波频段必须结合场论来理解。本书详细分析了TEM模的特性阻抗、损耗和相位常数。核心内容集中在史密斯圆图（Smith Chart）的应用，包括如何利用史密斯圆图进行阻抗匹配、负载反射系数的计算以及稳定性的分析。此外，还引入了分布式电路模型与集总电路模型之间的转换准则，指导工程师在不同尺度下选择合适的建模方法。 第二部分：微波电路与器件（Microwave Circuits and Components） 本部分将理论知识转化为可实际操作的微波系统设计要素，重点关注无源和有源器件的特性。 1. 微波网络分析： 这是微波工程的核心工具。本书详尽介绍了S参数（散射参数）的物理意义、测量方法和矩阵变换（与Z、Y、H参数的相互转换）。S参数的引入极大地简化了高频网络（因端口电压和电流难以精确定义）的分析。详细讨论了多端口网络（如功分器、耦合器）的S参数矩阵特性，如酉（Unitary）性与互易性。 2. 关键无源器件设计： 传输线匹配网络： 深入讲解了L-C电路匹配、单节/多节阻抗变换器的设计方法，并侧重于再现（Lattice）滤波器理论，包括切比雪夫（Chebyshev）、椭圆（Elliptic）和贝塞尔（Bessel）滤波器的综合设计，明确了通带纹波、阻带衰减与阶数之间的权衡关系。 杂合与集成器件： 对微波变压器、环形混合器（Rat-Race Coupler）、功率分配器和组合器进行了详细的结构分析和性能优化，重点讨论了如何通过调整耦合系数和相位关系来控制输出功率的平衡性和隔离度。 3. 微波有源器件基础： 介绍了半导体器件（如PIN二极管、肖特基势垒二极管、MESFET/HEMT）在高频下的等效电路模型。着重分析了噪声系数的定义与测量，以及如何使用噪声阻抗圆图进行低噪声放大器（LNA）的设计，确保放大器在特定工作点下的最佳信噪比性能。 第三部分：天线理论与辐射系统（Antenna Theory and Radiating Systems） 天线作为电磁波与自由空间交互的接口，其设计要求极高。 1. 天线基本参数： 系统定义了天线的辐射场、输入阻抗、最大方向性、增益、辐射效率和有效面积。重点区分了全向天线、线源天线和面阵天线的特性差异。 2. 常用天线结构分析： 深入分析了偶极子天线（半波长和全波长）的远场辐射方向图和输入阻抗。详细讨论了环形天线（小环与大环）的辐射机理。对微带贴片天线（Patch Antenna）的场分布、谐振模式和带宽特性进行了精确的分析，并探讨了边缘效应的修正方法。 3. 天线阵列与超材料： 讲解了均匀直线阵的远场方向图合成方法（如相位法和幅度法），以及侧瓣抑制技术（如泰勒综合法）。前沿部分引入了超材料与超表面（Metamaterials and Metasurfaces）在电磁波调控中的最新进展，如负折射率材料、超构透镜等，展示了其在波束赋形和隐身技术中的巨大潜力。 第四部分：电磁兼容性与高速设计（EMC and High-Speed Signal Integrity） 在现代电子系统中，高频信号的完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）已成为决定产品可靠性的关键因素。 1. 信号完整性（SI）： 探讨了高速PCB设计中信号失真（如反射、串扰、抖动）的根本原因。详细分析了传输线效应在数字信号中的体现，包括信号上升时间与线缆长度的比较准则。介绍了串扰的耦合机制（电容、电感、互感）及其抑制方法。 2. 电磁兼容性（EMC）： 从电磁辐射和抗扰度的角度，讲解了电磁屏蔽（屏蔽效能的计算与材料选择）、接地技术（单点接地、多点接地、混合接地）的优缺点。重点分析了瞬态电磁场对敏感电路的影响，以及如何通过滤波和布局布线策略满足国际EMC标准要求。 --- 本书的特点： 理论深度与工程实用性的平衡： 内容覆盖了从经典物理到现代工程应用的完整链条，数学推导严谨，同时紧密结合实际工程案例和设计流程。 强调工具应用： 穿插介绍了利用商业软件（如Ansys HFSS、Keysight ADS）进行电磁仿真和电路设计的思路与技巧，弥合了理论学习与工程实践之间的鸿沟。 面向对象： 适合电子信息工程、通信工程、微电子学、物理电子学等专业的高年级本科生、研究生，以及从事射频电路、雷达、高频系统设计和电磁兼容性测试的工程师与研究人员参考阅读。 通过对本书的学习，读者将能够系统地掌握电磁波在各种复杂环境下的传播规律，具备独立设计、仿真和优化高性能微波电路与天线系统的能力，为应对未来更高频率、更复杂系统的挑战做好准备。

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这本书的封面设计简洁明快，初看之下，给人一种专业而严谨的印象。我原本对信号处理领域抱有一些既有的知识储备，但翻开目录后，才意识到自己所知的可能只是冰山一角。作者在开篇便没有急于抛出复杂的数学公式，而是通过一系列生动的实例，将“小波”这个看似抽象的概念拉到了实际应用场景中。比如，书中对于地震波形分析的案例剖析得极为深入，不仅仅是展示了如何用小波去噪，更是详细阐述了不同尺度的小波基函数如何对应到地质构造的不同尺度特征。这种由宏观到微观的叙事结构，极大地降低了初学者的入门门槛。我特别欣赏作者在讲解傅里叶变换与小波变换的对比部分，没有使用教科书式的干巴巴的定义，而是用“时间-频率”的二维视角来解释小波分析如何克服了傅里叶变换在瞬态信号分析上的固有缺陷。读完第一章，我立刻感受到这不仅仅是一本工具书，更像是一本深入浅出的思维导图，引导读者构建起一个全新的信号分析框架。我对接下来如何将这些理论应用到医学影像处理的章节充满了期待。

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这本书的叙事节奏把握得极其老道，仿佛一位经验丰富的导师在循循善诱。与其他技术书籍动辄堆砌公式的作风截然不同，这里的数学推导过程是“有机的”。它们不是孤立存在的，而是紧密围绕着要解决的实际工程问题而生的。举个例子，在讲解多分辨率分析时，作者巧妙地引入了分辨率层级与信息熵的概念，使得读者能够直观地理解为什么小波分解能够实现对信号信息的有效压缩和提取。我尤其对其中关于“奇异点检测”的章节印象深刻。作者没有停留在理论层面，而是提供了一个基于 Haar 小波的算法流程图，并配有详尽的伪代码。这对于我这种偏爱动手实践的读者来说，简直是福音。我立刻将这些代码搬到了我的编程环境中进行调试，发现其结果比我过去使用传统方法得出的信噪比提高了近三成。这种理论与实践的无缝衔接，使得阅读体验非常流畅，丝毫没有感受到技术文档常有的枯燥感。这本书的价值在于，它教会你思考，而不是简单地给出答案。

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深入到中后部分，我开始领略到作者在处理复杂系统建模方面的深厚功力。书中对小波在非线性动力学系统，特别是混沌现象分析中的应用，提供了一个前所未有的视角。过去我总是被困于庞大的微分方程组，对系统的长期行为感到迷茫，但小波分析提供了一种更为灵活的、关注局部特征的方法论。作者通过一个经典的洛伦兹（Lorenz）吸引子的案例，演示了如何利用小波包分解来精确识别不同时间段内系统所处的不同动态模式。这种“分而治之”的思想，极大地简化了对复杂系统的理解难度。更令人称赞的是，作者并没有回避该方法论的局限性，在专门的章节中坦诚地讨论了小波基函数的选择对最终结果可能产生的影响，并给出了基于误差最小化原则的优化建议。这种坦诚和对细节的把控，体现了作者严谨的学术态度，也让读者在使用该方法时能更加审慎和自信。

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这本书的排版和插图设计，堪称业界典范。对于一本涉及大量高维数据可视化和时频分析的专业书籍而言，清晰的图示是理解的生命线。这里的图表绝非随意的截图或粗糙的线条画，每一张图都经过精心设计，颜色搭配和谐，标签明确无歧义。例如，书中关于二维小波阈值去噪的对比图，左边是高噪声图像，右边是经过小波重构后的清晰图像，中间辅以不同阈值参数下的细节放大图，这种层次化的展示，使得“去噪”这个过程不再是黑箱操作，而是完全透明化了。此外，书中的术语索引做得非常详尽，对于初次接触某些专业词汇的读者，可以快速定位到其在书中的第一次出现和详细解释的位置。这种对细节的关注，极大地提升了作为工具书的实用价值，也保证了阅读过程中的心流体验，让人沉浸其中，难以停下。

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读完全书，我最大的感受是，这本书成功地将一门高深的数学工具，转化成了一种普适性的问题解决思维模式。它教会我的远不止是“如何使用小波”，而是“在面对一个未知、复杂、多尺度的问题时，应该如何构建一个合适的分析框架”。书中最后关于小波在金融时间序列预测方面的应用探讨，虽然篇幅相对较短，却极具启发性，它暗示了该方法在处理非平稳、高波动性数据中的巨大潜力。作者的文字中流露出的那种对科学探索的热情和对工程实践的深刻洞察，是这本书最宝贵的财富。这本书的价值不在于它提供了多少现成的答案，而在于它为读者打开了一扇通往更深层次信号理解的大门，激发了我们去解决那些看似无解的复杂问题的勇气和方法论。我强烈推荐给所有从事信号、图像、数据分析的工程师和研究人员。

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