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出版者:

作者:Johnson, Don H.

出品人:

页数:552

译者:

出版时间:1993-2

价格:$ 103.96

装帧:

isbn号码:9780130485137

丛书系列:

图书标签:

• 信号处理
• 信号处理
• 数组信号处理
• 自适应滤波
• 谱估计
• 方向确定
• 雷达信号处理
• 声学信号处理
• 无线通信
• 天线阵列
• 优化算法

《信号的奥秘：从原理到应用》 在这纷繁复杂的现代世界里，信号无处不在，它们是我们感知世界、传递信息、控制系统的基石。从清晨唤醒你的闹钟，到远程通信中传递的语音和图像，再到医学影像中揭示的生命内部结构，信号以各种形式渗透在我们生活的方方面面。然而，这些看似寻常的信号背后，隐藏着一套深刻的科学原理和精妙的处理技术。《信号的奥秘：从原理到应用》正是为了揭示这层神秘面纱而诞生的。 本书并非一本关于特定数据结构或算法的工具书，它旨在为读者构建一个关于信号及其处理的全面、深入的理解框架。我们将从信号最本质的定义出发，探讨其在不同领域中的体现，以及我们为何需要对其进行处理。这不仅仅是一场理论的探索，更是一次实践的启迪，引导读者理解信号处理技术如何将原始、杂乱的数据转化为有价值的信息，从而驱动现代科技的发展。 第一部分：信号的本质与表示 在深入了解信号的处理之前，我们必须首先理解信号是什么。本书将首先定义“信号”这一核心概念，解释它如何作为一种承载信息的载体，能够随时间、空间或其他变量而变化。我们会探讨不同类型的信号，包括连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号。通过形象的比喻和直观的图示，我们将帮助读者理解这些概念的差异与联系。 接着，我们将进入信号的表示层面。傅里叶变换是信号分析中最为核心和强大的工具之一。本书将详细介绍傅里叶级数和傅里叶变换的原理，阐述如何将时域信号分解为不同频率的正弦和余弦分量的叠加。我们将解释其在理解信号频谱、分析信号特性方面的重要性，以及如何通过频谱来识别信号的频率成分、带宽等关键信息。此外，我们还将介绍拉普拉斯变换和Z变换，它们是傅里叶变换的推广，在分析系统响应和稳定性方面扮演着至关重要的角色。这些变换工具的掌握，将为读者后续理解更复杂的信号处理技术打下坚实的基础。 第二部分：信号处理的基本技术 理解了信号的本质和表示方法，我们便可以开始探讨信号处理的核心技术。这一部分将是本书的重点，我们将逐步深入讲解各种常用的信号处理方法。 首先，滤波技术是信号处理中最基础也是最广泛应用的技术之一。我们将详细讲解不同类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，以及它们在去除噪声、提取特定频率成分方面的作用。我们将深入探讨数字滤波器的设计原理，包括FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器的设计方法，并分析它们的优缺点。理解滤波器的工作原理，将使读者能够根据具体需求，设计出有效的信号净化方案。 其次，采样与量化是数字信号处理的关键步骤。本书将详细阐述奈奎斯特采样定理，解释为什么需要以两倍于最高频率的速率进行采样，以及欠采样可能带来的混叠问题。随后，我们将讨论量化过程，包括量化误差的产生及其对信号精度的影响。我们将介绍不同的量化策略，以及如何通过增加量化比特数来提高信号的动态范围和信噪比。 此外，相关与卷积是分析信号之间相互作用和系统响应的重要工具。我们将解释自相关和互相关函数的概念，以及它们在信号检测、模式识别和同步等方面的应用。卷积操作则被用来描述线性时不变系统对输入信号的响应，我们将深入探讨其数学原理和计算方法，理解它如何连接系统的输入、输出和冲激响应。 第三部分：信号分析的高级主题 在掌握了基本的信号处理技术后，本书将进一步拓展到一些更高级的主题，以帮助读者应对更复杂、更具挑战性的信号处理问题。 谱分析是信号处理中不可或缺的一部分。除了基本的傅里叶变换，我们还将介绍更先进的谱估计算法，如周期图法、Welch方法、AR模型谱估等。这些方法能够更准确、更精细地估计信号的功率谱密度，从而更深入地揭示信号的频率特性，对于分析噪声、调制信号和振动等问题至关重要。 自适应滤波是另一项强大的技术，它能够根据输入信号的统计特性自动调整滤波器参数，从而实现最优的滤波效果。我们将介绍LMS（最小均方）算法等经典的自适应滤波算法，并探讨其在噪声抑制、回声消除和信道均衡等方面的应用。 对于非平稳信号的处理，我们还将介绍时频分析技术。与傅里叶变换只能提供信号的频率信息不同，时频分析能够同时展现信号在时间和频率上的变化规律。我们将介绍短时傅里叶变换（STFT）和Wigner-Ville分布等时频分析方法，并展示它们在分析语音、雷达信号和生物信号等瞬态变化信号中的强大能力。 第四部分：信号处理的应用领域 理论的价值在于实践。在本书的最后部分，我们将重点展示信号处理技术在各个领域的广泛应用，以激发读者的兴趣，并展示信号处理的现实意义。 在通信领域，信号处理技术是构建高效、可靠通信系统的基石。我们将介绍数字调制解调、信道编码、纠错码等技术，以及它们如何确保信息的准确传输。此外，我们还将探讨多输入多输出（MIMO）系统和OFDM（正交频分复用）等先进通信技术中的信号处理原理。 在图像和视频处理领域，信号处理技术被用于图像增强、降噪、压缩、特征提取和目标识别。我们将解释卷积神经网络（CNN）等深度学习模型在图像识别中的信号处理思想，以及小波变换在图像压缩和去噪中的作用。 在音频处理领域，信号处理技术被广泛应用于语音识别、音乐合成、音频降噪和音频效果处理。我们将介绍谱减法、维纳滤波等降噪技术，以及MFCC（梅尔频率倒谱系数）等语音特征提取方法。 在生物医学领域，信号处理技术为疾病诊断和治疗提供了重要的工具。我们将探讨心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的分析方法，以及医学影像（如CT、MRI）的处理与重建过程。 此外，我们还将简要介绍信号处理在雷达、声纳、地震勘探、自动控制、金融数据分析等其他领域的应用，展现其跨学科、跨领域的强大生命力。 结语 《信号的奥秘：从原理到应用》旨在为读者提供一个全面、系统、深入的信号处理知识体系。我们相信，通过对本书内容的学习，读者将能够深刻理解信号的本质，掌握各种信号处理的基本和高级技术，并能够将其应用于解决实际问题，从而更好地理解和驾驭这个被信号所塑造的世界。这本书是献给所有对信息传递、数据分析和科技进步充满好奇心的人们。

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这本书的封面设计得非常引人注目，大胆的色彩搭配和抽象的几何图案立刻抓住了我的眼球。我原本是抱着一种既期待又有些忐忑的心情翻开它的。初读之下，我发现作者的文笔极其流畅，叙事节奏把握得相当到位，故事的发展如同精心编排的乐章，跌宕起伏，引人入胜。特别是对主角内心世界的细腻刻画，简直是神来之笔，让我仿佛能切身体会到角色在迷雾中摸索前行的那种挣扎与蜕变。书中构建了一个宏大而又充满奇思妙想的世界观，每一个角落都透露出作者深厚的想象力，无论是古老的传说还是新兴的科技元素，都被巧妙地融合在一起，形成了一种既熟悉又陌生的阅读体验。我尤其欣赏作者在处理复杂人际关系时的那种游刃有余，人物之间的情感纠葛和观念碰撞，真实得让人心疼，也让人深思。这本书的魅力就在于，它不仅仅是一个故事，更像是一面镜子，映照出我们对未知的好奇与对自我价值的追寻。我甚至会在合上书页后，久久地盯着天花板，回味那些触动人心的对白和场景，那种意犹未尽的感觉，久久不能散去。

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这本书带给我最大的震撼，来自于它对于“时间”这一概念的独特处理方式。它并非线性地讲述故事，而是将过去、现在和推测的未来碎片般地交织在一起，这种非线性的叙事结构，起初读起来需要极大的专注力去梳理脉络，但一旦适应了这种节奏，便会发现其中隐藏着作者精心设计的逻辑闭环。这种结构处理不仅没有让故事变得晦涩难懂，反而极大地增强了悬念和宿命感。书中的语言风格变化多端，时而如诗歌般优美典雅，充满古典韵味，时而又变得极其口语化和尖锐，如同利刃出鞘，精准地切入问题的核心。这种语言上的张弛有度，使得全书的阅读体验充满了动态感，仿佛不是在阅读，而是在亲身经历一场波澜壮阔的旅程。我强烈推荐给那些渴望在阅读中获得精神洗礼和智力挑战的读者，它绝对能让你对“讲述故事”这件事产生全新的认识。

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说实话，刚开始接触这本书，我对其抱有的期待值并不高，总觉得这类题材的故事已经有些套路化了。然而，这本书彻底颠覆了我的固有印象。它最成功的地方在于，它没有将任何一方描绘成绝对的好人或坏人，所有角色都游走在道德的灰色地带，他们的选择都源于各自的动机、创伤和局限性。这种对人性的深度挖掘，远超出了普通小说的范畴，更像是一部关于人类困境的社会学研究报告。作者巧妙地利用了象征手法，书中的很多物件和场景都具有多重隐喻，引导读者去探索更深层次的主题，比如权力腐蚀、集体记忆的失真等等。阅读时，我常常停下来，拿出笔在空白处做一些批注，因为书中的某些句子，那种凝练而富有哲理的表达，实在是太值得反复咀嚼了。它就像是一坛陈年的佳酿，初尝可能觉得平淡，但随着时间的发酵和感官的深入，后劲十足，回味无穷。

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老实说，这本书的篇幅着实不小，拿到手里的时候，我心里其实犯嘀咕，担心自己能否坚持读完。然而，一旦沉浸其中，时间仿佛就失去了意义。作者在情节设计上的精妙程度，简直可以用鬼斧神工来形容。每一次以为自己猜到了故事的走向，下一章就会以一个意想不到的转折将所有预设打破，这种持续的惊喜感是很多畅销书都难以提供的。书中对于环境和氛围的渲染，也达到了教科书级别的标准，无论是阴森的地下密室，还是阳光洒落的林间小径，那些文字构建出的画面感是如此立体和真实，我甚至能闻到空气中特有的味道。更难得的是，作者在推动情节发展的同时，还巧妙地植入了一些哲学层面的思考，比如关于自由意志与命运的探讨，这些深刻的议题并非生硬地灌输，而是自然地融入到角色命运的抉择之中，让读者在享受阅读乐趣的同时，也获得了一次智力上的挑战与提升。这本书绝非那种可以囫囵吞枣的作品，它需要你慢下来，细细品味其中蕴含的每一层深意，每一次的深呼吸都伴随着新的领悟。

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这本书的装帧设计充满了艺术气息，内页的字体选择和版式布局都体现了一种克制的美感，让人在阅读时感到极度舒适。阅读过程中，我发现作者对于细节的关注达到了令人发指的程度，每一个道具的描述，每一件衣服的质地，甚至一个微不足道的配角的口头禅，都经过了精心的雕琢，共同服务于构建一个完整、可信的世界。这种对细节的执着，让整个故事的基调显得无比厚重和扎实，丝毫没有那种空中楼阁般的虚浮感。我尤其赞赏作者在叙事视角上的灵活切换，时而是局外人的冷峻观察，时而是亲历者的热烈情感，这种多维度的叙述方式极大地丰富了故事的层次感，让事件的真相呈现出更加复杂和耐人寻味的面貌。在几次关键的冲突戏份中，作者的笔力遒劲有力，动作描写干净利落，紧张感如同电流般在指尖跳跃，读到激动处，我甚至不自觉地屏住了呼吸。这绝对是一部需要被郑重对待的文学作品，它挑战的不仅是读者的注意力，更是我们对既有认知的审视。

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