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出版者:

作者:杨一荔 编

出品人:

页数:179

译者:

出版时间:2007-1

价格:19.80元

装帧:

isbn号码:9787811143072

丛书系列:

图书标签:

• 通信原理
• 数字通信
• 信号处理
• 调制解调
• 信道编码
• 信息论
• 无线通信
• 通信系统
• 现代通信
• 通信工程

《信号分析与处理基础》 本书旨在为读者构建扎实的信号分析与处理理论基础，为深入理解和掌握更高级的通信、控制、音频、图像等领域的技术奠定坚实根基。我们精选了信号分析与处理的核心概念，力求在严谨性与易读性之间取得平衡，帮助读者建立清晰的知识体系。 核心内容概述： 连续时间信号的表示与特性： 信号的定义与分类： 我们将从最基本的信号概念出发，介绍周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号、奇函数、偶函数等信号的基本分类及其数学描述。 基本信号单元： 深入探讨单位冲激信号（Delta函数）和单位阶跃信号（Heaviside函数）的性质，以及它们在信号分析中的关键作用。 信号的时域运算： 详细阐述信号的位移、翻转、尺度变换等时域运算，并提供丰富的实例演示其效果。 信号的分解： 介绍如何将任意信号分解为基本信号的组合，以及这些分解方法在信号分析中的应用。 傅里叶分析：揭示信号的频域特性： 傅里叶级数： 详细讲解周期信号的傅里叶级数展开，包括三角形式和复指数形式，以及计算傅里叶系数的方法。重点分析信号频谱的离散性。 傅里叶变换： 扩展傅里叶级数概念至非周期信号，深入理解傅里叶变换的定义、性质（线性、时移、频移、卷积、微分、积分等）及其在信号分析中的核心地位。详细推导傅里叶变换与傅里叶级数的关系。 傅里叶变换的性质与应用： 重点探讨傅里叶变换的几何平均、帕塞瓦尔定理等重要性质，并通过实例展示其在信号频谱分析、系统响应分析等方面的强大能力。 频率响应与相频响应： 引入系统频率响应的概念，阐释系统如何影响信号的幅度和相位，这是理解滤波、系统稳定性等问题的关键。 卷积：理解系统对信号的影响： 卷积的定义与性质： 详细介绍连续时间卷积的数学定义，以及其可交换性、结合性、分配性等重要性质。 卷积的计算方法： 提供图解法和代数法两种计算卷积的策略，并辅以大量实例，帮助读者掌握卷积运算的技巧。 卷积与系统响应： 核心在于揭示线性时不变（LTI）系统输出信号是输入信号与系统冲激响应的卷积。这是连接系统特性与信号行为的关键桥梁。 拉普拉斯变换：处理初始条件与不稳定系统： 拉普拉斯变换的定义与收敛域： 介绍双边和单边拉普拉斯变换，并重点阐释收敛域（ROC）的概念及其对逆变换和系统分析的重要性。 拉普拉斯变换的性质： 讲解线性性、时移、频移、时域卷积、频域卷积、微分、积分、初值定理、终值定理等关键性质。 传递函数： 引入传递函数（系统函数）的概念，它是描述LTI系统输入输出关系的复有理函数，是分析系统频率响应、稳定性、极点和零点位置的关键工具。 应用： 演示拉普拉斯变换在求解微分方程、系统稳定性分析、瞬态响应和稳态响应分析等方面的应用。 Z变换：离散时间信号的有力工具： Z变换的定义与收敛域： 介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）的局限性，引出Z变换作为DTFT的推广。详细阐述Z变换的定义、收敛域（ROC）及其判定的方法。 Z变换的性质： 讲解线性性、时移、尺度变换、卷积、微分、初值定理、终值定理等性质。 逆Z变换： 介绍部分分式展开法、长除法、留数法等常用的逆Z变换方法。 传递函数与系统分析： 介绍离散时间LTI系统的传递函数，分析系统的零极点位置与系统稳定性的关系，以及如何利用Z变换分析离散系统的频率响应。 本书特色： 循序渐进的教学思路： 从最基础的信号概念出发，逐步引入傅里叶分析、卷积、拉普拉斯变换和Z变换，确保读者能够理解各个概念之间的内在联系。 丰富翔实的例题： 每章都配有大量精心设计的例题，涵盖了从理论推导到实际应用的各个层面，帮助读者巩固所学知识，提升解题能力。 深入的理论阐述： 在介绍核心概念的同时，我们也注重对这些概念背后数学原理的深入剖析，帮助读者建立深刻的理解。 强调应用导向： 虽然本书侧重理论基础，但通过例题和概念解释，始终引导读者理解这些工具在实际工程问题中的应用价值。 清晰的数学推导： 所有的数学公式和定理都进行了清晰的推导，便于读者理解其来源和逻辑。 通过学习本书，读者将能够熟练掌握信号分析与处理的核心理论和方法，为进一步学习通信系统、控制理论、数字信号处理等相关领域的知识打下坚实的基础。本书适合高等院校电子信息、通信工程、自动化等专业的学生，以及对信号分析与处理感兴趣的工程师和研究人员阅读。

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我得说，这本书的语言风格极其富有“学者气”，但这种“气”不是傲慢，而是一种对知识体系构建的极致尊重。它在处理诸如随机过程、最优滤波等基础理论时，展现出了极高的严谨性。作者似乎相信，只有打下最坚实的基础，上层的建筑才不会摇摇欲坠。我花了很大力气去消化关于最大似然判决和维特比译码那几章，书中对“贝叶斯决策论”在通信系统判决环节中的应用进行了非常详尽且富有启发性的论述。特别是对“卡尔曼滤波”在跟踪和估计中的描述，引用了大量的经典文献作为支撑，使得我们很容易就能追溯到理论的源头。虽然在某些需要快速入门的章节，这种深度可能显得有些“慢热”，但一旦你沉下心来，会发现每一个公式、每一个定理的引入都是经过深思熟虑的，它们共同编织了一个关于信息如何在噪声中被拯救的精妙世界。这本书更像是一本深入的参考手册，而非快餐式的教程。

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我必须指出，这本书在论述的“广度”上做得相当出色，它构建了一个非常宏大的通信系统全景图。从最底层的模拟信号处理，到信源和信道的量化边界，再到最终的数字调制和同步。作者似乎有意为读者描绘了一张完整的技术路线图。这种系统性的梳理，尤其在对“同步”环节的讲解中体现得淋漓尽致——如何从接收端恢复出准确的载波频率和相位，书中列举了各种锁相环（PLL）的设计思路和优缺点对比，这在很多同类书籍中往往是被一笔带过的。通过这本书，我深刻体会到，一个稳定的通信系统不是靠某一个“绝招”实现的，而是依靠一系列精密配合、相互制约的模块共同工作的成果。它培养的不是一个只会计算某个公式的“解题者”，而是一个懂得如何搭建和调试整个链路的“系统架构师”的思维模式。

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这本书的编排布局，我个人认为是非常具有“前瞻性”的。它没有停留在传统通信理论的舒适区，而是花了相当大的篇幅去探讨现代通信面临的挑战和前沿技术。我最感兴趣的是关于MIMO（多输入多输出）系统的介绍部分。作者没有采用那种保守的、仅停留在理论可行性的论述，而是非常果断地引入了预编码、波束赋形等关键技术，并对SVD分解在信道容量分析中的作用进行了深入浅出的剖析。这种对新技术领域的积极拥抱，让这本书读起来一点也不“过时”。它仿佛在告诉我：你现在学到的基础知识，是理解未来高速率、大容量通信系统的基石。对于希望了解下一代无线通信核心技术的读者来说，这本书提供的知识框架是非常稳固且及时的，它确保了读者不会仅仅停留在对过去技术的学习上。

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这本书的叙述方式简直像一位经验老到的工程师在手把手教你如何搭建一个稳定的通信系统。它没有过多纠缠于那些晦涩难懂的数学推导，而是将重点放在了“为什么”和“怎么做”上。我特别欣赏作者在讲解信道编码和调制解调技术时的那种务实态度。比如，在谈到OFDM时，作者没有仅仅停留在理论公式的罗列，而是深入分析了实际应用中如何应对多径效应和载波频偏，甚至还对比了不同编码方案在复杂电磁环境下的性能差异。这种注重实践细节的讲解，使得原本抽象的概念立刻变得鲜活起来。读完关于功率控制和多址接入的章节后，我感觉自己对4G、5G网络中资源调度的底层逻辑有了豁然开朗的认识。作者似乎深谙读者的痛点，总能在关键节点插入“工程实现的挑战”这一节，这对于我们这些希望将理论知识转化为实际工程能力的人来说，是无价的财富。整本书的结构如同一个精心设计的流程图，逻辑清晰，步步深入，让人很难在中途迷失方向。

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阅读体验上，我体验到了一种渐进式的“惊喜感”。起初，我以为这只是又一本标准的教科书，充斥着大量的定义和定理。然而，随着阅读的深入，我发现作者非常巧妙地融入了一些历史背景和技术演进的脉络。例如，在介绍信源编码时，作者穿插讲述了香农信息论的诞生背景，以及霍夫曼编码、算术编码等技术在不同历史阶段解决的问题。这种“讲述故事”的方式，极大地降低了初学者面对复杂概念时的畏惧感。此外，书中丰富的插图和图示，对于理解复杂的时间域和频域变换至关重要。那些二维的星座图、眼图的绘制，配上文字说明，仿佛能直接看到信号在传输过程中受到的扭曲和干扰。这本书的优秀之处在于，它成功地在保持学术深度的同时，兼顾了读者的接受度和学习乐趣，让枯燥的数学工具变得有血有肉。

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