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现代信号理论(第二版)

浏览次数: 日期:2011年3月26日 19:51

作   者:  汪学刚 (赛英总工程师)
出 版 社:  电子工业出版社
ISBN   :   712101749

-目录:

第1章 信号和信号集概念
1.1 概述
1.2 常见的信号集
1.3 信号集的运算
1.4 信号集的分割与等价关系
1.5 信号集的映射
1.6 信号集的泛函
1.7 信号的积分变换
1.8 信号集的同构
1.9 波形参量
1.10 信号的时宽、带宽和时宽-带宽积
习题1
第2章 信号空间
2.1 导引——信号全体空间
2.2 线性向量空间
2.3 距离空间
2.4 线性空间的同构
2.5 信号的内积空间
2.6 L2空间信号的最佳逼近与投影定理
2.7 信号空间中向量的正交化
习题2
第3章 信号的离散数据变换
3.1 信号的时域离散处理
3.2 采用傅里叶级数展开的离散化
3.3 采用正交多项式展开的离散化
3.4 雷德麦彻正交函数系
3.5 沃尔什正交函数系
3.6 哈尔正交函数系及几类正交系间的关系
3.7 随机信号的正交展开
3.8 采用正交函数展开的二维离散化
3.9 采用K-L展开的图像离散化
习题3
第4章 信号的线性空间变换和算子表示
4.1 概述
4.2 信号的线性变换
4.3 有限维内积空间信号的线性变换的表示
4.4 L2空间算子的近似表示
4.5 算子的谱表示
4.6 线性变换集合与矩阵集合的同构
4.7 基变时线性变换相应矩阵的变化
4.8 随机矢量的线性变换
习题4
第5章 信号空间理论的应用
第6章 时频分析
第7章 模糊函数与雷达分辨力、测量精度
第8章 扩谱和压缩
第9章 波形的选择和设计
参考文献      

-简介:

     本书是信号理论导论性教材。全书共分9章:第1章信号和信号集(合)概念;第2章信号空间;第3章信号的离散数据变换;第4章信号的线性空间变换和算子表示;第5章信号空间理论的应用;第6章时频分析;第7章模糊函数与雷达分辨力、测量精度;第8章扩谱概念和压缩概念;第9章波形的选择和设计概念。由于本教材各章之间既有相关性又有相对独立性,使用本教材时可根据情况取舍部分内容。
本书可供通信与电子类专业的研究生和高年级本科生作为教材,也可供专业技术人员作为参考书。

前言

信息科学是一门涉及面极广的新兴科学,其任务是研究信息的性质、获取、传输、检测、存储、处理、控制的基本原理和方法。信号理论是信息科学的重要组成部分。
信号理论主要研究信号分析、信号处理和信号综合问题。它将为各种类型的信号的表示、变换、处理提供一种统一的工具,从而使问题的分析和处理得到简化。
信号理论的应用范围很广,从通信、雷达、导航、图像处理、模式识别到大气物理、地质物理、生物及医学工程等都涉及信号理论。本书是针对雷达、通信、图像处理等学科的硕士研究生和高年级本科生而编写的,对大专院校教师和工程技术人员也有参考价值。
近20年来,我们曾先后采用了Franks L.E著的《Signal Theory》(戴树荪教授译)、林茂庸教授编著的《信号理论与应用》和向敬成教授、刘醒凡教授编著的《信号理论》作为授课教材,在此基础上,并在电子科技大学研究生教材建设基金资助下完成了本书的编写。全书共分9章。
第1章信号和信号集(合)概念。介绍信号集的运算、映射、同构和变换等概念。此外,还介绍了信号的数字特征(即波形参量)。
第2章信号空间。在第1章信号集的概念基础上,建立距离空间、线性空间、赋范线性空间、巴拿赫空间、内积空间和希尔伯特空间等基本概念及其关系。此外,还介绍了信号空间中向量正交化概念。
第3章信号的离散数据变换。在第2章信号空间概念的基础上,讨论不同正交系信号的离散数据变换。实质上是讨论在最小均方差准则下不同正交系信号的最佳逼近问题。
第4章信号的线性空间变换和算子表示。在前三章的基础上,将信号理论中信号空间变换、映射和泛函算子这一同义词的不同表述集中进行描述。主要讨论信号处理中广泛应用的线性空间变换和算子表示。
第5章信号空间理论的应用。在二次泛函概念的基础上,介绍了信号空间理论在最佳线性滤波、信号检测、自适应滤波以及模式识别等领域中的应用。
第6章时频分析。讨论了用于非平稳信号分析的短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布和小波变换等,用于表征信号的时一频混合特性。
第7章模糊函数与雷达分辨力、测量精度。讨论信号内积概念的重要应用——模糊函数。它也是一种时频的分析,是窄带信号分析和波形设计的重要工具。
第8章扩谱概念和压缩概念。介绍信号理论中两个重要概念——扩谱和压缩以及相关的扩频函数系统、脉冲压缩系统和图像压缩编码概念。
第9章波形的选择和设计概念。分析了两种高分辨率雷达波形的性能,并按照给定的模糊函数选择和设计大时宽——带宽信号的方法。
谨以本书献给已故的向敬成教授,重编本书是他多年的愿望。
本书受电子科大研究生教材建设基金资助,在此特别感谢电子科技大学研究生院领导对编写本书的资助和鼓励。
本书第1章至第5章由汪学刚教授编写;第6章至第9章由张明友教授编写。在编写过程中,郑小亮硕士研究生对全书作了校正,在此表示诚挚的感谢。并对肖先赐教授、刘醒凡教授和张伟博士的支持和帮助表示感谢。还对夏铁骑博士研究生和武守俊、王菲、胡之弦、刘雁行、陈亮、胡斌、夏礼雄硕士研究生对有关章节的校正,致以谢意。
由于编者水平有限,书中难免有错误,殷切希望读者指正。
编 者
2005年8月

 

序言

信号理论这门研究生学位课程从20世纪80年代初在我校开设至今已有二十多年的历史了。这门课程在我校多个学科的研究生培养中起了十分重要的作用。在研究生培养中,十分强调坚实和宽广的理论基础。在电子信息类以及相关学科中,信号理论课程无疑是实现这一目标的一个重要支撑点。本书就是作者们根据多年讲授此课程的经验,经总结、整理、提高而写成的。
现代信号处理技术发展十分迅速,其重要性也日益被人们广泛认同。普遍认为,信号处理是21世纪关键产品的核心技术。信号处理技术发展十分迅速的原因可能有以下两个方面:第一个重要原因是广泛的需求。除了各类电子技术系统广泛使用信号处理技术外,机械、地震、勘探、生物、医疗、商业、金融等许多领域也逐步使用信号处理技术,有效地解决了各自面临的问题。正是这些从实践中提出的多种多样重要问题,激励着从事信号处理的科技人员奋力拼搏,使得信号的理论、方法和实现技术不断快速地向新高度发展。另一个重要原因是微电子技术、计算机技术等的高速发展,使得许多信号处理中最优方法,能在实际应用系统中方便地实现。当前微电子技术仍遵循摩尔定律而高速发展,新的功能强大、处理速度高、存储容量大的各类信号处理器件使得新的信号处理理论和方法从发现到实际应用周期变得越来越短,信号处理技术已逐渐成为人们触手可及事物。
信号处理技术是建立在坚实理论基础之上的,从事与信号处理有关的科技人需要学习和掌握这方面的基本理论,才能适应信号处理技术飞速发展的形势。目前各类有关信号、系统、信号处理等方面的书籍已出版了多种版本,它们各有特点,对推动信号处理技术的发展起了重要作用。和这一大类书籍相比,本书的重要特点是强调其基础方面。
本书将信号理论建立在现代数学的基础之上,将泛函理论等数学工具用做信号表示的基础。一般工科专业不具备这些现代数学的基础。本书的特点是将这些现代数学理论用工程技术人员能够接受的形式来表述,并用实际例题来叙述其应用。因此,不要求读者具备这些较深的现代数学的基础,而是在阅读和学习过程中逐步来掌握的。可以说本书基本上是自成体系的。这正是现代国外许多优秀教材所具备的特点。由于采用了泛函理论,信号理论就能建立在更为通用的理论框架之上,使得信号的各种表述方式、各类变换理论以及各类处理方法都有了公共的理论基础。掌握这些理论,就能在更高的基础上来研究实际信号处理中的新问题,就有可能做出具有真正创新意义的成果。
本书还讨论了信号理论的一些发展和现代实际应用方面的问题,主要是非平稳信号的时频分析方法,以及雷达信号分析和设计等。本书作者长期从事雷达系统和雷达信号处理方面的教学和研究工作,因而也能更自如地掌握和处理这方面的内容。这些内容的加入,也使得信号理论的重要性更为突出,同时会使读者学会如何应用信号理论来解决一些实际问题。
虽然本书是一本偏重理论基础方面的教科书,但叙述清楚,深入浅出,并有大量例题,有很好的可读性。本书不仅可以作为相关学科的研究生教材,也可供广大科技人员和大学高年级学生参考。
肖先赐
电子科技大学
2005年8月

 

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